Three new phenothiazine organic dyes containing thiophene, 3-(5-(3-(4-(bis(4-methoxy phenyl)amino)phenyl)-10-octyl-10H-phenothiazin-7-yl)thiophen-2-yl)-2-cyanoacrylic acid (P1), 3-(5-(3-(4-(diphenylamino)phenyl)-10-octyl-10H-phenothiazin-7-yl)thiophen-2-yl)-2-cyanoacrylic acid (P2) and 2-cyano-3-(5-(10-octyl-3-(4-(2,2-diphenylvinyl)phenyl)-10H-phenothiazin-7-yl)thiophen-2-yl) acrylic acid (P3) were designed and synthesized as sensitizers for application in dye-sensitized solar cells (DSSCs). For these dyes, the phenothiazine derivative moiety and the cyanoacetic acid take the roles of electron donor and electron acceptor, respectively. The absorption spectra, electrochemical and photovoltaic properties of P1–P3 and the cell long-term stability were extensively investigated. It was found that HOMO and LUMO energy level tuning can be conveniently accomplished by alternating the donor moiety. The DSSCs based on dye P2 showed the best photovoltaic performance: a maximum monochromatic incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 84.9%, a short-circuit photocurrent density (Jsc) of 10.84 mA cm−2, an open-circuit photovoltage (Voc) of 592 mV, and a fill factor (ff) of 0.69, corresponding to an overall conversion efficiency of 4.41% under standard global AM 1.5 solar light conditions. These results demonstrated that the DSSCs based on phenothiazine dyes could achieve both high performance and good stability.

An organic polymer nano-photocatalyst has been developed for highly efficient light driven proton reduction.

For the first time, organic semiconducting polymer dots (Pdots) based on poly[(9,9'-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(1,4-benzo-{2,1',3} thiadiazole)] (PFBT) and polystyrene grafting with carboxyl-group-functionalized ethylene oxide (PS-PEG-COOH) are introduced as a photocatalyst towards visible-light-driven hydrogen generation in a completely organic solvent-free system. With these organic Pdots as the photocatalyst, an impressive initial rate constant of 8.3 mmol h(-1) g(-1) was obtained for visible-light-driven hydrogen production, which is 5-orders of magnitude higher than that of pristine PFBT polymer under the same catalytic conditions. Detailed kinetics studies suggest that the productive electron transfer quench of the excited state of Pdots by an electron donor is about 40 %. More importantly, we also found that the Pdots can tolerate oxygen during catalysis, which is crucial for further application of this material for light-driven water splitting.

Abstract This study presents a novel boron‐difluoride complex‐based fluorescent nanofilm sensor capable of detecting sarin vapors in the environment by reporting an output fluorescence signal. The sensor's evaluation demonstrated an exceptionally low detection limit for sarin vapor, even in the presence of various interfering gases, with theoretical and practical limits of detection of 0.7 and 1 ppb, respectively. The sensor featured a rapid response time (less than 2 s), a broad linear detection range (1 ppb–1000 ppm), and superior selectivity for sarin vapor over a group of interfering analytes, outperforming existing sarin sensors. Mechanistic study indicates that the sensor's heightened sensitivity to sarin vapor is due to the robust affinity of nitrogen atoms within the core BODIQ unit for sarin. Additionally, the tetraphenylethylene structure with steric hindrance effectively inhibits the tight packing of BODIQ derivatives, and forms numerous microporous structures in the self‐assembled nanofilm, which are beneficial for the mass transfer, enhancing the sensor efficiency in detecting vapors. Furthermore, we have achieved the differentiation of sarin, diethyl chlorophosphate, and HCl vapor through the analysis of sensing kinetic. This fluorescent sensor opens new avenues for sustainable, low‐cost, and environment‐friendly portable devices, as well as for environmental monitoring and tracking applications.

Abstract Space-coiling acoustic metamaterials dominated by the Fano resonance are being widely exploited for simultaneous control of sound isolation and air ventilation, and they usually achieve complete sound mitigation at multiple isolated frequencies. Here, we theoretically discover and experimentally demonstrate the low-transmission flat band phenomenon in channeling-type acoustic metamaterials. The metamaterial is constructed with the coupled coiling and straight channels, both working in acoustic resonant states. An analytic coupled-mode model is established to capture the coupling interaction between resonant states supported by two channels. A critical coupling condition is derived from the model, which can lead to the extremely low sound transmission in a finite band rather than at isolated frequencies, as validated by both numerical simulations and experiments. We then demonstrate the generality of the flat-band behavior of low transmission by a systematic survey of the coupling of different order resonant modes. Finally, the flat-band effect is also found to exist in the extended model with the side-loaded coiling channel as verified experimentally.