[Co(tmphen) 3 ](PF 6 ) 2 gomoleptik kompleksning tuzilishini oʻrganish

Kirish. Bugungi kunda barqaror energiya manbalariga boʻlgan talab tez suratlar bilan oʻsib bormoqda va atrof-muhitga zarar yetkazmaydigan hamda tejamkor energiya konvertatsiya qilish qurilmalarini ishlab chiqishni talab qilmoqda [1]. Quyosh elementlarining turli avlodlari hozirgi kunga qadar elektron-kovak juftlarini hosil qiluvchi yangi faol materiallar bilan tasvirlangan. Ushbu qatorda boʻyoq sezgir quyosh elementlari (BSQE) ishlab chiqarishning arzonligi va ishlab chiqarish qulayligi tufayli katta eʻtiborga sazovor boʻlgan [2-3]. Bugungi kunga qadar eng yaxshi ishlaydigan BSQE lar 1,0 V dan yuqori chiqish kuchlanishini olish uchun Co(III)/Co(II) va Cu(II)/Cu(I) red-oks mediatorlaridan foydalanadi [4]. Kobalt va rux porfirin boʻyoqlarining bipiridin komplekslari “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 114 Chemistry and chemical technologies fotoanod faqat bitta boʻyoq bilan sensibilizatsiya qilinganda standart AM1,5 G yoritilishida PCE ning 13% ni berish imkonini beradi [5-6]. Kobalt, temir, mis, nikeliga asoslangan komplekslar bir elektronli tashqi sfera oksidlanish–qaytarilish juftlari sifatida hozirgi vaqtda BSQE larda I–/I3– mediatorini almashtirish uchun eng istiqbolli va muvaffaqiyatli muqobil hisoblanadi [7]. Chunki ular qaytar elektrokimyoviy xossalar, strukturaviy sozlanishi va Fermi darajasining musbat qiymatlariga, I–/I3– bilan solishtirganda koʻrinadigan yorugʻlikni yutish va yuqori barqarorlikka ega boʻladi. Yangi redoks mediatorlarining rivojlanishi turli BSQE komponentlari uchun sensibilizatorlar yoki boshqa materiallarga qaraganda kamroq qiziqish uygʻotdigan boʻlsa-da, ammo soʻnggi oʻzgarishlar BSQE larning bu jihatiga e’tiborni yangiladi [8]. Shunday qilib, BSQE uchun Co(II) kompleksga asoslangan sensibilizatorlarni ishlab chiqish boʻyicha tadqiqotimizda gomoleptik [Co(tmphen)3](PF6)2 tarkibli kompleks sintez qilindi va olingan kompleksning spektral xossalari oʻrganildi. Shuningdek, EPR, kukun rentgen difraksiyasi usullari yordamida tahlil qilindi [9-10]. Natijalar va ularning tahlili. [Co(tmphen)3](PF6)2 ning difraktogrammasida mos Breg burchaklarida choʻqqilar paydo boʻladi, bu esa kompleksning kristall strukturasini va oʻlchamlarini aniqlash imkonini beradi. Difraktogrammadan choʻqqilar materialning kristall fazalarini va kiristallik darajasini aniqlandi. [Co(tmphen)3](PF6)2 ning difraktogrammasida Co(II) kompleks strukturasiga xos boʻlgan asosiy choʻqqilarni 1-jadvalda koʻrish mumkin: 1-jadval Co(II) kompleks strukturasiga xos boʻlgan asosiy choʻqqilar 2θ, [burchak] d, [Å] h k l 9,78 9,0560 1 0 0 14,01 6,3188 1 0 3 16,92 5,2442 1 1 0 19,58 4,5348 1 0 5 20,70 4,2959 2 0 2 22,02 4,0380 2 0 3 29,52 3,0240 2 1 3 16,92 9,78 Intensivlik (sh.b.) Kristallik=76,75% 19,58 29,52 22,02 14,01194 20,69629 27,88793 39,76459 31,28979 35,85544 45,88196 43,52454 37,10875 34,21419 26,8435 10 20 30 40 50 0 2q 1-rasmda oʻlchashlar xona haroratida va difraksiya burchagi (2θ) 5° dan 50° gacha qadamli rejimda skanerlandi. 1,2-rasmlarda [Co(tmphen)3](PF6)2 tarkibli kompleksning kristall tuzilishi monoklin holatda boʻlib, fazoviy guruh: P21/n. Panjara birliklari a = 13,215 Å, b = 17,823 Å, c = 19,823 Å teng boʻlib, zichligi ρ = 1,678 g/cm3 ga teng. Burchaklari α = γ = 90º, β = 96,8º. Development of science and technology Scientific and technical journal №2/2026 115 Kimyo va kimyoviy texnologiyalar Shuningdek, [Co(tmphen)3](PF6)2 kompleksning kristallik darajasi hisoblanganda 76,75% kristall va 23,25% amorf tuzilishga ega ekanligi aniqlandi. 1-rasm. [Co(tmphen)3](PF6)2 kompleksining difraktogrammasi Kompleks birikmalarning elektron tuzilishini oʻrganish uchun elektron paramagnit spektroskopiyasidan foydalanildi. Bu spektral usul molekuladagi toq elektronlar sonini, shuningek, erkin radikallarni oʻrganish uchun juda muhim hisoblanadi. Ma’lumki, erkin elektron uchun g faktor qiymati 2,0023 (birliksiz) ga teng. Lekin birikmalarda bu qiymat elektron turgan muhitdagi magnit maydonni oʻzgartiradigan spin-orbital ta’sir orqali oʻzgaradi. Koʻpchilik d-metall komplekslari uchun g qiymatlari kuchli anizotropik (xossalarning yoʻnalishga bogʻliqligi) boʻlishi mumkin. Chunki deyarli barcha tuzlar kristall tuzilishga ega hamda molekula strukturasi modda fizikaviy xossalariga ta’sir qiladi. 2-rasm. [Co(tmphen)3](PF6)2 kompleksning a, b, c oʻqlar boʻylab kristall tuzilishining koʻrinishi [Co(tmphen)3](PF6)2 kompleksning EPR spektrlariga koʻra (3-rasm) kompleks hosil qiluvchi Co2+ ioni d7-elektron konfiguratsiyaga ega. Spektrdan ayni kompleks ideal oktaedr boʻlmasdan, aksial yoʻnalishlarda simmetriyali boʻlib, z-oʻqi boʻyicha farq qilishini tasdiqlaydi, ya’ni Yan-Teller effekti kuzatiladi. Bundan kelib chiqib, markaziy ion izotropik maydonda emas, tetragonal ligand maydonida joylashgan deb tahlil qilish mumkin. Ayni kompleksning elektron yutilish spektridagi yuqori molyar ekstinksiya koeffitsiyentiga egaligi ham ushbu fikrni tasdiqlaydi (ya’ni, kompleks sentrosimmetrik emas). g faktorning 2,01414 va 2,30264 kabi farqlari kompleksning anizotropik maydon tuzulishi va orbital momentlar ta’siridan kelib chiqadi. Bu farqlar elektroning spin momenti va orbital momentlarining oʻzaro ta’siri hamda tetragonal simmetriya yoki assimmetriya tufayli paydo boʻladi. EPR spektrdagi bu farqlar energetik darajalar va magnit maydonlar ta’sirini koʻrsatib, g faktorning oʻzgarishiga olib keladi. Ma’lumki, Co(II) yuqori spin ioni uchun elektronning umumiy spin kvant soni S = 3/2 ga teng. Bu spin kvant soni uchun quyidagi spin holatlari mos keladi: MS = ±3/2; ±1/2, ya’ni jami 4 ta. Bu holatlar orasidagi oʻtishlar natijasi bilan 59Co yadrosi spin qiymati 7/2 boʻlganligidan gipernozik ajralish sababli 8 ga ajratish kerak edi, lekin xona sharoitida bunday ajralish spektrda kuzatilmaydi. “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 116 Chemistry and chemical technologies 2.01414 g║ Intensivlik (sh.b.) Intensivlik (sh.b.) 2.30264 g^ -200 -200 -400 -400 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 200 250 300 350 400 450 g-faktor B (mT) 3-rasm. [Co(tmphen)3](PF6)2 kompleksning EPR spektri Xulosa. Olingan kompleks birikmaning difraktogrammalarida mos Breg burchaklarida choʻqqilar asosida kompleksning kristall strukturasi va kristall panjara parametrlari hisoblandi. Kompleksning kristall tuzilishi monoklinik holatda boʻlib, fazoviy guruh: P21/n., panjara birliklari (a, b, c) hamda 76,75% kristall tuzilishga ega ekanligi aniqlandi. EPR spektrdan ayni kompleks markaziy ion izotropik maydonda emas, tetragonal ligand maydonida joylashgan. g faktorning kichik farqi tufayli elektroning spin momenti va orbital momentlarining oʻzaro ta’siri hamda tetragonal simmetriya yoki assimmetriya tufayli paydo boʻladi deb xulosa qilish mumkin. Adabiyotlar 1. Yun S. et al. New-generation integrated devices based on dye-sensitized and perovskite solar cells //Energy & Environmental Science. –2018. – Т. 11. – №. 3. – С. 476-526. https://doi.org/10.1039/C7EE03165C 2. Toshpulatov D. T. et al. Synthesis and photophysical studies of fluorescent iron complex for sensitizer applications //Rasayan Journal of Chemistry. – 2025. – Т. 18. – №. http://doi.org/10.31788/RJC.2025.1829210 3. Kokkonen M. et al. Advanced research trends in dye-sensitized solar cells //Journal of Materials Chemistry A. – 2021. – Т. 9. – №. 17. – С. 10527-10545. https://doi.org/10.1039/D1TA00690H 4. Zeng K. et al. Molecular engineering strategies for fabricating efficient porphyrin-based dyesensitized solar cells //Energy & Environmental Science. – 2020. – Т. 13. – №. 6. – С. 16171657. https://doi.org/10.1039/C9EE04200H 5. Mathew S. et al. Dye-sensitized solar cells with 13% efficiency achieved through the molecular engineering of porphyrin sensitizers //Nature chemistry. – 2014. – Т. 6. – №. 3. – С. 242-247. https://doi.org/10.1038/NCHEM.1861 6. Freitag M., Boschloo G. The revival of dye-sensitized solar cells //Current Opinion in Electrochemistry. – 2017. – Т. 2. – №. 1. – С. 111-119. https://doi.org/10.1016/j.coelec.2017.03.011 7. Saygili Y. et al. Metal coordination complexes as redox mediators in regenerative dye-sensitized solar cells // Inorganics. –2019.–Т. 7. – №. 3. – С. 30. https://doi.org/10.3390/inorganics7030030 8. Peter L. M. Characterization and modeling of dye-sensitized solar cells //The Journal of Physical Chemistry C. – 2007. – Т. 111. – №. 18. – С. 6601-6612. https://doi.org/10.1021/jp069058b 9. Toshpulatov D. et al. Synthesis and photochemical study of the homoleptic complex of cobalt (II) with 3, 4, 7, 8-tetremethyl-1, 10-phenanthroline //AIP Conference Proceedings. – AIP Publishing LLC, 2025. – Т. 3304. – №. 1. – С. 040042.https://doi.org/10.1063/5.0269713 10. Toshpulatov D. et al. Synthesis and spectral analysis of heteroleptic Co (II) complex //Advanced Materials for Optics and Photonics: Chemistry and Engineering Perspectives (AMOP 2025). – SPIE, 2025. – Т. 14014. – С. 55-59. https://doi.org/10.1117/12.3093607 Development of science and technology Scientific and technical journal №2/2026 117