les utilisateurs du Center for Nanoscale Materials (CNM) de la Northwestern University, en collaboration avec le Groupe Nanophotonique du Laboratoire National d'Argonne, rapportent la fonctionnalisation de structures métallo-organiques (MOF) à base de porphyrine avec des points quantiques (QD) core/shell CdSe/ZnS pour l'amélioration de la récupération de la lumière via le transfert d'énergie des QD vers les MOF. Ces travaux ouvrent la voie au développement de complexes de récupération de lumière efficaces pour la conversion de l'énergie solaire.

En raison de leurs propriétés efficaces de transport d'énergie, Les MOF à base de porphyrine sont des composés intéressants pour les applications de photochimie solaire. Cependant, leurs bandes d'absorption offrent une couverture limitée dans le domaine spectral visible pour les applications de collecte de lumière. La large bande d'absorption des QD dans la région visible offre une plus grande couverture du spectre solaire par les structures hybrides QD-MOF. Des études d'émission résolues en temps au CNM montrent que la photoexcitation des QD est suivie d'un transfert d'énergie vers les MOF avec des rendements de plus de 80 %.

Cette démarche de sensibilisation peut aboutir à un> Augmentation de 50% du nombre de photons récoltés par une structure MOF monocouche unique avec une monocouche de QDs sur la surface MOF. Des molécules de porphyrine avec différents substituants ont été utilisées pour modifier le degré d'anisotropie structurelle dans le MOF, afin d'augmenter préférentiellement l'anisotropie dans le couplage électronique entre porphyrines dans des directions spécifiques, de manière à produire une migration d'énergie anisotrope. Une évaluation théorique des constantes de couplage a également été effectuée.