화실기_Exp 4. Synthesis, Electrochemistry and Luminescence of [Ru(bpy)3]2+보고서

목차

1. ABSTRACT
2. Introduction
3. Method
4. Results and Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

1. ABSTRACT
본 실험에서는 약한 환원제인 ascorbic acid를 이용해 [Ru(bpy)3]2+를 합성했다. 그다음으로 합성한 [Ru(bpy)3]2+를 quencher로 이용해 Fe3+의 농도에 따른 [Ru(bpy)3]2+ 용액의 발광 스펙트럼을 측정했다. Stern-Volmer equation을 이용해 계산한 결과 Fe quencher 존재 하에 [Ru(bpy)3]2+의 형광 소광(quenching)의 속도상수를 계산했는데, 해당 값은 상당히 크게 나타났다. 순환 전압전류법을 이용해 Alkyl amine과 [Ru(bpy)3]2+ 시스템의 redox potential을 측정한 결과 형광 소광이 일어나는 산화환원반응의 깁스 자유에너지 변화가 크므로 이 반응은 자발적으로 일어난다는 것을 알 수 있다. 위 일련의 분석 과정을 통해 결론적으로 [Ru(bpy)3]2+의 형광 소광(quenching)은 electron transfer의 메커니즘으로 발생한다는 것을 확인할 수 있다.

2. Introduction
[Ru(bpy)3]2+는 가시광 영역의 빛을 흡수해 들뜬 상태로 들뜬상태가 될 수 있고, 들뜬 상태의 수명은 1000ns 정도로 상당히 긴 편인 데다 형광 소광의 효율이 높으므로 감광제(photosensitizer)로서 사용된다. 감광제란 빛을 받아 활성화되는 광촉매의 일종으로, 빛을 흡수하여 여기된 후 기질 분자에게 에너지를 전달하거나 전자를 전달함으로써 기질에 반응을 일으키며, 자기 자신은 반응 전후에 변화하지 않는 물질이다. [Ru(bpy)3]2+는 single-electron transfer catalyst로 사용될 수 있는데, 들뜬상태가 되면 아주 강한 산화제 또는 환원제가 된다. 광촉매는 산소와 수소를 생성하는 가수분해 반응과 이산화탄소를 메테인으로 환원시키는 데 쓰일 수 있으며, 따라서 [Ru(bpy)3]2+를 이용하면 가시광을 흡수해 수소연료를 생성할 수 있다. 들뜬 상태의 분자는 소광자(quencher)의 존재 하에 fluorescence quenching을 통해 바닥 상태로 돌아올 수 있다.

참고 자료

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