Photophysical and electrochemical study of organic semiconductor gels

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Moraes, Thaisa Brandão Ferreira de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-04122024-123317/
Resumo: The objective of this thesis was to develop multi-responsive materials based on electroand/or photoactive molecules. During this project, we synthesized and characterized three different π-conjugated molecules: naphthalene diimide-bridged silsesquioxane (NDI-PS), viologen-bridged silsesquioxane (VG-PS), and cationic naphthalene diimide (DaO). Organic/inorganic hybrid materials were obtained by polycondensation of organo-bridged trialkoxysilanes incorporating naphthalene diimide bridges (NDI-PS) and viologen bridges (VG-PS). These organo-bridged polysilsesquioxane gels exhibit interesting characteristics for numerous applications, particularly in photo-/electrochromic properties due to the presence of photo-/electroactive centers. To understand their properties and their relation to the structure of the 3D network, we explored different orthogonal synthetic routes to these gels, studying their influence on the organization of organic motifs within the network. Additionally, we investigated the photoinduced processes of discrete NDI-based derivatives, which were found to be associated with aggregation and/or radical generation depending on the NDI-based derivative and experimental conditions. VG-PS was utilized to prepare electrochromic films via electrodeposition. Furthermore, we demonstrated the incorporation of guest species of catalytic interest, such as iron(III) tetrasulfonate porphyrins, within these films.
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spelling Photophysical and electrochemical study of organic semiconductor gelsEstudo fotofísico e eletroquímico de géis de semicondutores orgânicosGel poliméricoMateriais multiresponsivosMultiresponsive materialsPolymer gelQuímica supramolecularSupramolecular chemistryThe objective of this thesis was to develop multi-responsive materials based on electroand/or photoactive molecules. During this project, we synthesized and characterized three different π-conjugated molecules: naphthalene diimide-bridged silsesquioxane (NDI-PS), viologen-bridged silsesquioxane (VG-PS), and cationic naphthalene diimide (DaO). Organic/inorganic hybrid materials were obtained by polycondensation of organo-bridged trialkoxysilanes incorporating naphthalene diimide bridges (NDI-PS) and viologen bridges (VG-PS). These organo-bridged polysilsesquioxane gels exhibit interesting characteristics for numerous applications, particularly in photo-/electrochromic properties due to the presence of photo-/electroactive centers. To understand their properties and their relation to the structure of the 3D network, we explored different orthogonal synthetic routes to these gels, studying their influence on the organization of organic motifs within the network. Additionally, we investigated the photoinduced processes of discrete NDI-based derivatives, which were found to be associated with aggregation and/or radical generation depending on the NDI-based derivative and experimental conditions. VG-PS was utilized to prepare electrochromic films via electrodeposition. Furthermore, we demonstrated the incorporation of guest species of catalytic interest, such as iron(III) tetrasulfonate porphyrins, within these films.O objetivo desta tese foi desenvolver materiais multirresponsivos baseados em moléculas eletro- e/ou fotoativas. Durante este projeto, sintetizamos e caracterizamos três moléculas π-conjugadas diferentes: silsesquioxano ponteado por naftaleno-diimida (NDI-PS), silsesquioxano ponteado por viologênio (VG-PS) e naftaleno-diimida catiônica (DaO). Materiais híbridos orgânicos/inorgânicos foram obtidos por policondensação de silanos trialcoolados ponteados por grupos orgânicos incorporando pontes de naftaleno-diimida (NDI-PS) e pontes de viologênio (VGPS). Estes géis de polisilsesquioxano com pontes orgânicas apresentam características interessantes para diversas aplicações, especialmente em propriedades foto-/eletrocrômicas devido à presença de centros foto- e eletroativos. Para entender suas propriedades e sua relação com a estrutura da rede tridimensional, exploramos diferentes rotas sintéticas ortogonais para os géis, estudando sua influência na organização de motivos orgânicos dentro da rede. Além disso, investigamos os processos fotoinduzidos de derivados discretos baseados em NDI, que foram associados à agregação e/ou geração de radicais, dependendo do derivado de NDI e das condições experimentais. O VG-PS foi utilizado para preparar filmes eletrocrômicos por eletrodeposição. Além disso, demonstramos a incorporação de espécies de hóspedes de interesse catalítico, como porfirinas de ferro(III) tetrasulfonadas, dentro desses filmes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDemets, Gregoire Jean FrancoisMoraes, Thaisa Brandão Ferreira de2024-09-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-04122024-123317/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2025-03-17T17:15:38Zoai:teses.usp.br:tde-04122024-123317Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-03-17T17:15:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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