Samoorganizirajući derivati diamantoida za molekularno skladištenje energije
Glavni istraživač
Sustavi za molekularnu pohranu solarne toplinske energije (MOST) temeljeni na paru norbornadien-kvadriciklan (NK) obećavajući su materijali sljedeće generacije za iskorištavanje sunčeve energije zbog svog visokog kapaciteta za skladištenje energije te reverzibilnosti reakcije fotoizomerizacije, što omogućava ponavljajuće cikluse pretvorbe energije iz solarne u kemijsku i zatim u toplinu. Međutim, samo nekoliko nedavnih primjera spominje sustav NK koji je položen na čvrstom nosaču (metali, grafit), pri čemu se povratna reakcija postiže katalitički (metalnom površinom) ili elektrokatalitički (razlikom potencijala). Naš inovativni pristup podrazumijeva skupljanje, skladištenje i zatim oslobađanje energije putem monoslojeva na površinama, za što ćemo koristiti kombinaciju NK prijamnika za zračenje s diamantoidnim sidrima. Diamantoidi su kavezasti ugljikovodici koji se mogu selektivno funkcionalizirati te se često koriste kao građevni elementi prilikom dizajna nanomaterijala, a mogu se samoorganizirati na površinama u uređene 2D monoslojeve zbog Londonovih disperzijskih interakcija koje djeluju između njih. Prethodno smo predstavili novi pristup za konstrukciju većih diamantoidnih sustava pripravom diamantoida s heteroatomskim poveznicama. Sada ćemo pripraviti novu klasu diamantoidno-norbornadienskih spojeva, položiti ih na površine (metali, grafit, itd.), proučavati njihovu spontanu samoorganizaciju na površinama (eksperimentalno i računalno) te istražiti njihovu primjenjivost za molekularnu pohranu energije provođenjem odgovarajućih analitičkih mjerenja. Očekujemo da će diamantoidne MOST molekule posjedovati povećanu mogućnost slaganja na površinama (uređeni monoslojevi), izdržljivost (zanemariv raspad materijala), upravljivost (modulacija razlikom potencijala) i selektivnost (jednostavna kemijska interkonverzija između fotoizomera), što vodi ka primjenjivim MOST uređajima poput organskih solarnih baterija/generatora rada.