Etude Théorique des Propriétés Optiques des Nanofils de l’Anatase Photosensibilisés par le Catéchol et l’Alizarine

Abstract

Ce travail porte sur l’étude théorique des propriétés optiques des nanofils de l’anatase (TiO2) photosensibilsés par les molécules du catéchol (C6H6O2) et de l’alizarine (C14H8O4) ainsi que l’influence d’un solvant polaire tel que l’eau (H2O) sur la photoabsorption de l’aliza rine. Les spectres optiques d’absorption sont calculés en utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps (TDDFT), dans le régime linéaire. Ces deux molécules, quoi qu’ayant des propriétés optiques très différentes en phase gazeuse, conduisent à une amélioration de l’activité optique du nanofil dans la gamme du visible. Afin de mieux cerner l’influence que peut avoir un solvant polaire sur la photoabsorption des molécules organiques, des investigations sont faites sur l’alizarine immergée dans l’eau. L’influence de l’eau est introduite sous deux modèles théoriques : le modèle implicite, qui reproduit l’effet de l’eau par un diélectrique introduit autour de la molécule de l’alizarine, et le modèle explicite qui introduit les molécules d’eau au même titre que celle de l’alizarine. Ce dernier modèle est associé à la dynamique moléculaire de Car-Parrinello. Une forte corrélation entre les propriétés optiques et certaines configurations géométriques de la molécule de l’alizarine est observée.