Determinación voltamperométrica de los orbitales frontera de complejos de Pd(II) para su potencial aplicación en dispositivos optoelectrónicos.

Beatriz Lagunas-Simón; Verónica Salazar-Pereda; María Aurora Veloz-Rodríguez; Oscar Javier Hernández-Ortiz; Mariana Ortiz-Hernández; Manuel Alejandro Gómez-Bonilla

doi:10.29057/icbi.v10iEspecial7.9956

Beatriz Lagunas-Simón Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-1163-4212
Verónica Salazar-Pereda Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-8157-1726
María Aurora Veloz-Rodríguez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-3453-1227
Oscar Javier Hernández-Ortiz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-5805-9035
Mariana Ortiz-Hernández Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-0699-9647
Manuel Alejandro Gómez-Bonilla Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-4343-2770

DOI: https://doi.org/10.29057/icbi.v10iEspecial7.9956

Palabras clave: compuestos organometálicos, voltamperometría cíclica, dispositivos optoelectrónicos

Resumen

Se reporta la determinación de los orbitales frontera (HOMO y LUMO) de un par de compuestos organometálicos (PdCl₂L y PdBr₂L). Este tipo de compuestos han cobrado gran interés por sus prometedores propiedades y aplicación en optoelectrónica, ya que combinan las ventajas de los materiales orgánicos e inorgánicos, su potencial uso está determinado en gran parte por los valores de sus orbitales frontera. Entre los métodos utilizados para conocer esta información, se considera a la voltamperometría cíclica, la cual permite determinar de forma indirecta dichos niveles de energía mediante la determinación los potenciales del comienzo de los procesos de oxidación y reducción de las moléculas en estudio. Los complejos PdCl₂L y PdBr₂L fueron caracterizados por el método mencionado, con los datos obtenidos se procedió al cálculo de los orbitales frontera y el bandgap. De acuerdo con los resultados, los valores se encuentran dentro del rango reportado para semiconductores, indicando que los complejos son viables para ser empleados en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Elgrishi, N., Rountree, K. J., McCarthy, B. D., Rountree, E. S., Eisenhart, T. T., y Dempsey, Jillian L., (2018). A Practical Beginner’s Guide to Cyclic Voltammetry. Journal of Chemical Education, 95, 2, 197–206. DOI: 10.1021/acs.jchemed.7b00361

Fuentes, A. S., Filippin, A.F., Aguirre, M. del C. (2015). Pd Nucleation and Growth Mechanism Deposited on Different Substrates. Procedia Materials Science, 8, 541–550. DOI: 10.1016/j.mspro.2015.04.107

Gervaldo, M., Funes, M., Durantini, J., Fernandez, L., Fungo, F. y Otero, L. (2010). Electrochemical polymerization of palladium (II) and free base 5,10,15,20-tetrakis(4-N,N-diphenylaminophenyl)porphyrins: Its applications as electrochromic and photoelectric materials. Electrochimica Acta, 55(6), 1948–1957. DOI: 10.1016/j.electacta.2009.11.014

Gónzalez-Montiel, S., Sandoval-Chávez, C. I., Castillo-Moreno, M. A., Mendoza-Espinosa, D., Vásquez-Pérez, J. M., Cruz-Borbolla, J. y Salazar-Pereda, V., (2021). Coordination from heteroscorpionate ligand towards Pd(II) via Pd⋅⋅⋅Hδ−C(sp3) interaction: structural and catalytic studies. European Journal of Inorganic Chemistry, 26, 2661-2668. DOI: 10.1002/ejic.202100351

Hernández-Ortiz, O. J., Cerón-Castelán, J. E., Muñoz-Pérez, F. M., Salazar-Pereda, V., Ortega-Mendoza, J. G., Veloz-Rodríguez, M. A., Vázquez-García, R. A., et al., (2020). Synthesis, optical, electrochemical, and magnetic properties of new ferrocenyl chalcone semiconductors for optoelectronic applications. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 31(4), 3342–3353. DOI: 10.1007/s10854-020-02882-1

Jesuraj, P. J., Somasundaram, S., Kamaraj, E., Hafeez, H., Lee, C., Kim, D., Won, S. H., Shin, S. T., Song, M., Kim, C. S., Park, S. y Ryu, S. Y. (2020). Intramolecular charge transfer-based spirobifluorene-coupled heteroaromatic moieties as efficient hole transport layer and host in phosphorescent organic light-emitting diodes. Organic Electronics, 85, 105825. DOI: 10.1016/j.orgel.2020.105825

Kim, S., Lee, M., Hong, C., Yoon, Y., An, H., Youn, Y., Han, S., et al. (2020). A band-gap database for semiconducting inorganic materials calculated with hybrid functional. Scientific Data, 7(1). DOI: 10.1038/s41597-020-00723-8

Liu, S., Wang, Y.-C., Chang, C.-M., Yasuda, T., Fukui, N., Maeda, H., Long, P., Nakazato, K., Jian, W.-B., Xie, W.,

Tsukagoshi, K. y Nishihara, H. (2020). Solution-processed organometallic quasi-two-dimensional nanosheets as a hole buffer layer for organic light-emitting devices. Nanoscale, 12(13), 6983–6990. DOI: 10.1039/D0NR00240B

Pflock, S., Beyer, A., Müller, L. y Burzlaff, N. (2017). Homoleptic, di- and trivalent transition metal complexes with monoanionic N,N,O-heteroscorpionate ligands: Potential redox mediators for dye-sensitized solar cells? Polyhedron, 125, 34–43. DOI: 10.1016/j.poly.2016.08.011

Popczyk, A., Aamoum, A., Migalska-Zalas, A., Płóciennik, P., Zawadzka, A., Mysliwiec, J. y Sahraoui, B. (2019). Selected organometallic compounds for third order nonlinear optical application. Nanomaterials, 9(2), 1–15. DOI: 10.3390/nano9020254

Sathiskumar, S. y Balakrishnan, T. (2022). Laser damage threshold, antimicrobial efficacy and physicochemical properties of an organometallic L-proline lithium chloride monohydrate single crystal for NLO application and optoelectronic device fabrication. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 33(25), 20280–20292. DOI: 10.1007/s10854-022-08844-z

Shanmuga Sundar, G. J., Ravi Kumar, S. M., Sagayaraj, P., Selvakumar, S., Shanthi, C., Sivaraj, S. y Gunaseelan, R. (2021). Structural, mechanical, thermal, electrical, second- and third-order nonlinear optical characteristics of MCBT NLO crystal for optoelectronics device and laser applications. Bulletin of Materials Science, 44(3). DOI: 10.1007/s12034-021-02491-6

Smolentsev, G., Milne, C. J., Guda, A., Haldrup, K., Szlachetko, J., Vogt, M., et al. (2020). Taking a snapshot of the triplet excited state of an OLED organometallic luminophore using X-rays. Nature Communications, 11(1), 1–9. DOI: 10.1038/s41467-020-15998-z

Song, W. L., Mao, H. T., Shan, G. G., Gao, Y., Cheng, G. y Su, Z. M. (2019). Organometallic Ir(III) Phosphors Decorated by Carbazole/Diphenylphosphoryl Units for Efficient Solution-Processable OLEDs with Low Efficiency Roll-Offs. Inorganic Chemistry, 58(20), 13807–13814. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b01601

Sworakowski, J. (2018). How accurate are energies of HOMO and LUMO levels in small-molecule organic semiconductors determined from cyclic voltammetry or optical spectroscopy?. Synthetic Metals, 235, 125–130. DOI: 10.1016/j.synthmet.2017.11.013

Taboukhat, S., Kichou, N., Fillaut, J. L., Alévêque, O., Waszkowska, K., Sahraoui, B., et al. (2020). Transition metals induce control of enhanced NLO properties of functionalized organometallic complexes under laser modulations. Scientific Reports, 10(1), 1–15. DOI: 10.1038/s41598-020-71769-2

Wang, J., Li, J., Zhou, Y., Yu, C., Hua, Y., Yu, Y., Li, R., Lin, X., Chen, R., Wu, H., Xia, H., & Wang, H. L. (2021). Tuning an Electrode Work Function Using Organometallic Complexes in Inverted Perovskite Solar Cells. Journal of the American Chemical Society, 143(20), 7759–7768. https://doi.org/10.1021/jacs.1c02118

Wong, W. Y., & Ho, C. L. (2010). Organometallic photovoltaics: A new and versatile approach for harvesting solar energy using conjugated polymetallaynes. Accounts of Chemical Research, 43(9), 1246–1256. https://doi.org/10.1021/ar1000378

Zhou, H., Cui, X., Yuan, C., Cui, J., Shi, S. y Yin, J., (2018). Band-Gap Tuning of Organic–Inorganic Hybrid Palladium Perovskite Materials for a Near-Infrared Optoelectronics Response. American Chemical Society Omega, 3, 10, 13960–13966. DOI: 10.1021/acsomega.8b02012