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Charge-Transfer Complexes: Fundamentals and Advances in Catalysis, Sensing, and Optoelectronic Applications
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2024-07-24 , DOI: 10.1002/adma.202406083 Mahroo Baharfar 1 , Andrew C Hillier 2 , Guangzhao Mao 1
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2024-07-24 , DOI: 10.1002/adma.202406083 Mahroo Baharfar 1 , Andrew C Hillier 2 , Guangzhao Mao 1
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Supramolecular assemblies, formed through electronic charge transfer between two or more entities, represent a rich class of compounds dubbed as charge-transfer complexes (CTCs). Their distinctive formation pathway, rooted in charge-transfer processes at the interface of CTC-forming components, results in the delocalization of electronic charge along molecular stacks, rendering CTCs intrinsic molecular conductors. Since the discovery of CTCs, intensive research has explored their unique properties including magnetism, conductivity, and superconductivity. Their more recently recognized semiconducting functionality has inspired recent developments in applications requiring organic semiconductors. In this context, CTCs offer a tuneable energy gap, unique charge-transport properties, tailorable physicochemical interactions, photoresponsiveness, and the potential for scalable manufacturing. Here, an updated viewpoint on CTCs is provided, presenting them as emerging organic semiconductors. To this end, their electronic and chemical properties alongside their synthesis methods are reviewed. The unique properties of CTCs that benefit various related applications in the realms of organic optoelectronics, catalysts, and gas sensors are discussed. Insights for future developments and existing limitations are described.
中文翻译：
电荷转移复合物：催化、传感和光电应用的基础知识和进展
通过两个或多个实体之间的电子电荷转移形成的超分子组装体代表了一类丰富的化合物，称为电荷转移复合物（CTC）。它们独特的形成途径植根于 CTC 形成成分界面的电荷转移过程，导致电子电荷沿着分子堆栈离域，从而使 CTC 成为内在的分子导体。自从发现 CTC 以来，深入的研究探索了它们独特的性质，包括磁性、导电性和超导性。它们最近被认可的半导体功能激发了需要有机半导体的应用的最新发展。在这种情况下，CTC 提供了可调节的能隙、独特的电荷传输特性、可定制的物理化学相互作用、光响应性以及可扩展制造的潜力。这里提供了关于 CTC 的最新观点，将其呈现为新兴的有机半导体。为此，我们对它们的电子和化学性质以及合成方法进行了综述。讨论了 CTC 的独特性质，这些性质有利于有机光电子、催化剂和气体传感器领域的各种相关应用。描述了对未来发展和现有限制的见解。
更新日期：2024-07-24
中文翻译：
电荷转移复合物：催化、传感和光电应用的基础知识和进展
通过两个或多个实体之间的电子电荷转移形成的超分子组装体代表了一类丰富的化合物，称为电荷转移复合物（CTC）。它们独特的形成途径植根于 CTC 形成成分界面的电荷转移过程，导致电子电荷沿着分子堆栈离域，从而使 CTC 成为内在的分子导体。自从发现 CTC 以来，深入的研究探索了它们独特的性质，包括磁性、导电性和超导性。它们最近被认可的半导体功能激发了需要有机半导体的应用的最新发展。在这种情况下，CTC 提供了可调节的能隙、独特的电荷传输特性、可定制的物理化学相互作用、光响应性以及可扩展制造的潜力。这里提供了关于 CTC 的最新观点，将其呈现为新兴的有机半导体。为此，我们对它们的电子和化学性质以及合成方法进行了综述。讨论了 CTC 的独特性质，这些性质有利于有机光电子、催化剂和气体传感器领域的各种相关应用。描述了对未来发展和现有限制的见解。
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