Article

TiO2-based light-driven XOR/INH logic gates

Instituto de Química, Universidade de São Paulo, Caixa Postal 26077, CEP 05513-970 São Paulo, SP, Brazil.
Angewandte Chemie International Edition (Impact Factor: 11.26). 05/2006; 45(19):3143-6. DOI: 10.1002/anie.200600076
Source: PubMed

ABSTRACT Logical progression: Optoelectronic XOR and INH logic gates based on two light inputs and an electrical output were demonstrated using a nanocrystalline TiO2 dye-sensitized solar cell. The Grätzel-type cell was generated using a ruthenium complex as dye, with reverse injection of electrons at the semiconductor/dye interface (see picture).

Download full-text

Full-text

Available from: Anamaria Alexiou, Aug 28, 2015
0 Followers
 · 
139 Views
  • Source
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: A new bioinspired nanomaterial has been obtained by chemisorption of folic acid onto nanocrystalline titanium dioxide. The organic chromophore is linked with the semiconductor surface via the glutamate chain and anchored with the carboxylate group. The geometry and electronic structure of the chromophore was studied in detail with DFT. Photoelectrochemical studies revealed photosensitization of the new material towards visible light. The photoelectrodes composed of the folic acid/titanium dioxide hybrid material generated photocurrent over a 300–600-nm window. Moreover, the direction of the photocurrent could be changed from anodic to cathodic and vice versa by application of the appropriate photoelectrode potential. Photoelectrochemical and spectroscopic studies allowed the elucidation of the mechanism of photocurrent switching. Photoelectrodes composed of folate-modified titanium dioxide may serve as a simple model of optoelectronic switches and may constitute the basis for molecular photoelectronic devices. Poprzez chemisorpcję kwasu foliowego na powierzchni dwutlenku tytanu otrzymano nowe nanomateriały bioinspirowane. Chromofor organiczny jest połączony kowalencyjnie z powierzchnią półprzewodnika za pośrednictwem grup karboksylanowych łańcucha glutaminianowego. Geometria i struktura elektronowa chromofora zostały dokładnie określone za pomocą obliczeń techniką DFT. Badania fotoelektrochemiczne wykazały silną fotosensybilizację półprzewodnika na światło widzialne. Fotoelektrody zbudowane z dwutlenku tytanu modyfikowanego kwasem foliowym generują fotoprądy w zakresie 300-600 nm. Ponadto stwierdzono, że kierunek fotoprądu (anodowy lub katodowy) może być zmieniony poprzez zmianę polaryzacji podłoża przewodzącego. Pomiary fotoelektrochemiczne uzupełnione badaniami spektroskopowymi pozwalają na określenie machenizmu przełączenia fotoprądu. Fotoelektrody zbudowane z materiału hybrydowego mogą pozwolić naudowę przełączników optoelektronicznych i bardziej złożonych układów logicznych.
    Chemistry - An Asian Journal 05/2007; 2(5):580-90. DOI:10.1002/asia.200700025 · 3.94 Impact Factor
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Hybrid (n-/p-type) semiconductor electrodes represent a viable strategy for fabrication of wavelength-controlled optoelectronic switches. Four hybrid electrodes (BiVO4/Co3O4, BiVO4/CuO, TiO2/Co3O4, TiO2/CuO) were prepared in the form of random assemblies of nanocrystalline powders on ITO-glass and the wavelength dependence of their photocurrent response was investigated. The former three electrodes exhibited wavelength-controlled switching of photocurrent direction, whereas the latter one showed exclusively cathodic photocurrents. The prerequisite for the switching effect is that the potentials of the valence and conduction band edges of an n-type component are more positive than those of a p-type one. Further key parameters influencing the photocurrent response are the applied potential and the presence of electron and hole scavengers.
    Electrochimica Acta 05/2008; 53(14):4621-4626. DOI:10.1016/j.electacta.2008.01.077 · 4.50 Impact Factor
Show more