吸附钌吡啶类配合物染料分子对氧化多孔硅光致 发光性质的影响

化学氧化多孔硅经cis-Ru(bpy)~2(CN)~2的乙醇溶液浸泡后,发光峰位红移,强度减弱,激发态寿命缩短。而在trans-Ru(py)~4(CN)~2溶液中浸泡的氧化多孔硅的发光峰位,强度和寿命几乎没有变化。对比两个染料分子的氧化还原电位和光吸收性质得出：与trans-Ru(py)~4(CN)~2相比,cis-Ru(bpy)~2(CN)~2有一个与多孔硅发光能量接近的低能级吸收带,使得多孔硅纳米粒子向该染料分子传递能量成为可能,能量传递的发生引起了发光峰位的红移和激发态寿命的缩短,虽然伴随着发光效率的损耗,但对有目的地选择染料分子来改变多孔硅的发光峰位和获得激发态寿命尽可能小的多孔硅提供了思路,也为深入理解多孔硅的光致发光机制提供了更多的实验事实。     

用STM研究电化学阳极氧化制备的多孔硅

本文利用扫描遂道显微镜(STM)并辅以快速富立叶变换(FFT)和数据拟合等数学方法对电化学阳极氧化法制备的多孔硅(PS)的微结构及形貌进行了研究。同时研究了多孔硅的微结构与其发光性质和电化学性质的相互关系。研究表明,在其他条件不变情况下,随阳极氧化电流密度的增大,所形成的多孔硅的微孔向纵深延伸,多孔硅层增厚,微孔相连后形成的硅柱变细,发光强度增大,发光峰位明显蓝移,与单晶硅相比,多孔硅电极的平带电位明显负移,而电极电流在两极区内均增大。     

量子限制效应对多孔硅液相电致发光的影响

着重研究多孔硅在阴极偏压下过硫酸铵溶液中电压调制的电致发光现象 .随阴极偏压的增大 ,电致荧光峰位蓝移 ,荧光强度增大 ,同时发现定电压下 ,发生电致发光随时间的衰减伴随着光谱的红移现象 .通过红外光谱、AFM及电化学等手段对电致发光的电位调制机理及荧光衰减机制进行了研究 ,结果表明电致发光与光致发光具有相同的起源 ,电压选择激发不同粒径的多孔硅 ,而导致了发光峰值能量的电位选择性 .在电致发光过程中 ,强氧化剂向多孔硅注入空穴使其表面氧化导致小粒径的硅晶逐渐被剥落 ,使光谱高能部分首先衰减出现了随时间的电致发光红移现象 .这些结果支持量子限制效应在多孔硅液相电致发光中起着重要作用     

一种带有酯基并键合电子给体的新型Ru(bpy)3的设计、合成及光谱和电化学性能

设计、合成了一种新型Ru(bpy)3类的光敏染料,利用ESL-MS和1D,2D-NMR(gCOSY,HSQC和HMBC)对化合物的结构进行了鉴定,并通过UV-vis、荧光光谱、闪光光解及电化学对其光谱和氧化还原特性进行了研究．结果表明：四个酯基及给电子配体的引入,改变了配合物的光谱特性和氧化还原电位,使其蚴带的最大吸收波长与[Ru(bpy)3]^2 相比发生了红移,拓宽了光谱的吸收范围,提高了对太阳能的利用效率;^3MLCT激发态寿命长,有利于发生分子内电子转移;在较宽的电位范围内具有很好的氧化-还原可逆性,且氧化电位Ru^3 ／Ru^2 与[Ru(bpy)3]^2 相比提高了～360mV,增强了电子传递的驱动力,说明该染料是一种潜在的太阳能电池的光敏剂．     

甲醇-联吡啶钌(II)体系的电致化学发光研究

研究了碱性溶液中甲醇-联吡啶钌(II)[Ru(bpy)3^2^+]的电致化学发光行为。在玻碳电极上甲醇于+1.28V(vs.Ag/AgCl)处被氧化为甲氧基离子(CH3O.), 该自由基离子发生歧化反应, 生成激发态的甲醛(HCHO), 发出波长为545nm的光。另一方面当体系含有少量的Ru(bpy)3^2^+时会得到较强的发光信号, 发光波长为608nm, 该发光起因于在甲醇的氧化电位下, Ru(bpy)3^2^+被氧化成Ru(bpy)3^3^+, CH3O.与Ru(bpy)3^3^+反应, 生成激发态的Ru(bpy)3^2^+而发光。     

甲醇-联吡啶钌(II)体系的电致化学发光研究

研究了碱性溶液中甲醇-联吡啶钌(II)[Ru(bpy)3^2^+]的电致化学发光行为。在玻碳电极上甲醇于+1.28V(vs.Ag/AgCl)处被氧化为甲氧基离子(CH3O.), 该自由基离子发生歧化反应, 生成激发态的甲醛(HCHO), 发出波长为545nm的光。另一方面当体系含有少量的Ru(bpy)3^2^+时会得到较强的发光信号, 发光波长为608nm, 该发光起因于在甲醇的氧化电位下, Ru(bpy)3^2^+被氧化成Ru(bpy)3^3^+, CH3O.与Ru(bpy)3^3^+反应, 生成激发态的Ru(bpy)3^2^+而发光。     

基于环境污染物对DNA损伤筛查的电化学发光传感器的构建

在本文中,进一步发展了以二联吡啶二吡啶并[3,2-a:2',3'-c]吩嗪钌([Ru(bpy)_2dppz]~(2+))为电化学发光指示剂的DNA损伤传感器。将通过S-Au键组装在金电极表面的双链DNA浸泡在[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)溶液中,利用[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)是双链DNA分子"光开关"的特性,得到[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)/DNA/Au电化学发光传感器,并优化了[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)的浸泡时间,浸泡浓度等实验条件。发现在含有[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)的底液中测定其电化学发光强度值比不含[Ru(bpy)_2dppz]~(2+)的底液中增强了6倍左右。此外将此传感器经全氟辛酸磺酸、五溴联苯醚、氧化苯乙烯等物质温浴后,其电化学发光强度显著降低,说明该传感器可用于环境污染物对DNA损伤的筛查测定。     

钌铁双核配合物的合成及猝灭[Ru(bpy)~3]^2^+发光过程研究

合成了含二氮芴和联吡啶等配体的一系列新型钌铁双核配合物:[(C~1~0H~6N~2)C=N-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,[(C~1~0H~6N~2)C=N--C~6H~4-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,[(C~1~0H~6N~2)C=N-C~6H~4-C~6H~4-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,并对其进行了光谱表征,通过对该类配合物的循环伏安和发光光谱研究,讨论其激发态的氧化还原性和对[Ru(bpy)~3]^2^+发光过程的猝灭作用.研究表明猝灭过程为扩散控制的双分子交换能量传递     

流动体系中维生素B~1的电致化学发光研究

在0.1mol/LNaOH水溶液中(pH12.6),维生素B~1的水解产物在玻碳电极上于+0.88V(vs.Ag/AgCl,下同)处被氧化,其氧化产物在+1.20V处与被氧化的Ru(bpy)~3^2^+反应,生成激发态的Ru(bpy)~3^2^+^*而发光,发光波长为609nm,研究结果表明水溶液的pH值影响了维生素B~1的水解速率,从而引起发光强度的明显差异。     

芘-环八四噻吩衍生物的合成与发光现象研究

环八四噻吩(COTh)是一类新发现的具有聚集诱导发光(AIE)特性的"马鞍型"分子.将发光基团芘引入到COTh分子骨架,设计合成了三种芘-环八四噻吩化合物,即单芘基环八四噻吩(Py-COTh)、四芘基环八四噻吩(4Py-COTh)以及四(三(三甲硅基)环八四噻吩基)芘(12TMS-4COTh-Py).考察了它们的吸收光谱、溶液态与冻结态(77K)下的荧光光谱以及聚集诱导发光(AIE)行为.研究发现COTh分子骨架上芘基数量的增加对分子的共轭效应影响较小,但其单分子与聚集态的发光行为显著增强且发光峰位红移;而芘基骨架上COTh基团数量的增加,增加了分子的共轭效应,造成了吸收光谱与荧光发射光谱峰位的大范围红移.这些光物理现象与分子结构存在着显著的构效关系.     

茂铁基多核配合物猝灭*Cr(bpy)3+3发光过程研究

在过去的十年内,过渡金属联吡啶配合物的光物理和光化学过程得到了迅速发展,激发态的形成及其决定因素在几类经典的配合物中得以很好的研究,尤其是对d~3组态Cr(bpy)_3~(3+)和d~6电子组态Ru(bpy)_3~(2+)的研究尤为突出.二茂铁及其衍生物一直是有机金属化学研究的重要对象.其对Cr(bpy)_3~(3+),Ru(bpy)_3~(2+)等发光剂猝灭作用对分子器件的基础研究具有重要意义.为此,本文合成了一系列含茂铁基多核配合物,并研究了其对Cr(bpy)_3~(3+)发光过程的猝灭作用.     

有机染料D-SS和D-ST用于染料敏化太阳能电池光敏剂的比较

为了揭示D-SS和D-ST分子敏化的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TDDFT)和自然键轨道(NBO)分析,模拟计算染料D-SS和D-ST分子的结构、紫外-可见吸收光谱和能级结构.D-SS的紫外-可见吸收光谱相比于D-ST的有明显的红移,而且D-SS分子的摩尔吸光系数也高于D-ST分子的.D-SS分子本应该比D-ST分子拥有更高的俘获太阳辐射光子的能力,但由于D-SS分子的最高占据分子轨道(HOMO)能级位置比氧化还原电解质(|-/|-3)的氧化还原能级高,处于光激发态的D-SS分子向TiO2电极注入电子而被氧化后,不能顺利地从电解质中得到电子而还原,使得D-SS分子俘获光子的能力不能充分发挥,从而严重地降低了由其敏化的DSSCs的光电性能和光电能量转换效率.揭示了D-SS敏化的DSSCs的光电性能,特别是光电能量转换效率比D-ST敏化的DSSCs的低的原因.染料敏化剂分子的HOMO能级的位置对于DSSCs来说也是很重要的,用于DSSCs的有机敏化剂分子的HOMO能级的位置必须低于氧化还原电解质的氧化还原能级.     

脉冲阳极氧化条件对多孔硅法布里-珀罗干涉特性影响

采用电化学脉冲阳极氧化法制备具有干涉效应的多孔硅. 研究电流密度、有效阳极氧化时间、电解液组成对多孔硅法布里-珀罗(F-P)干涉特性的影响, 利用光纤光谱仪测量多孔硅反射光谱并计算其光学厚度. 结果表明, 当阳极氧化电流密度78 mA•cm－2、有效阳极氧化时间5 min、氢氟酸与乙醇体积比VHF∶VEtOH＝2∶1时, 制备的多孔硅法布里-珀罗干涉条纹均匀, 膜层性质稳定; 当与饱和乙醇气体接触时, 多孔硅反射光谱吸收峰位由612红移到637 nm, 光学厚度由5864增加到6296 nm, 表明利用多孔硅法布里-珀罗干涉效应检测乙醇气体思路是可行的.     

多孔硅制备条件对其电致发光特性的影响

应用蒸镀-阳极氧化法制备结构为ITO/PS/p-S i/A l的多孔硅电致发光器件,在7.5V电压下实现了数小时连续电致发光.实验表明,多孔硅电致发光峰位会随着阳极氧化电流密度的增大、腐蚀时间的延长以及HF酸浓度的降低而蓝移.欲制备工作电压较低、发光时间较长、发光效率较高的电致发光样品,则多孔硅制备时的阳极氧化应使用较低电流密度和较短的腐蚀时间.     

多孔硅镶嵌正丁胺/激光染料复合膜的荧光谱

多孔介质染料镶嵌膜有可能是发展固体染料激光器的一种途径[1].由于其所具有的微孔结构和大的比表面积,故使其成为激光染料理想的载体,以形成多孔硅基发光材料[2].　　我们用正丁胺作碳源,采用射频辉光(ＲＦ)放电法制备碳膜.利用正丁胺、Ｒ6Ｇ/聚乙二醇分别作碳源和蒸发源得到一种混合膜,如将其沉积在刚制备的新鲜多孔硅上则得到多孔硅镶嵌复合膜.本文着重研究了镶嵌于多孔硅中的正丁胺/Ｒ6Ｇ的荧光光谱,并考察了多孔硅衬底的改变对多孔硅镶嵌膜发光的影响.1　样品制备　　(1)多孔硅的制备　制备多孔硅(ＰＳ)所用的材料为(100)晶向的ｐ型单…     

取代基对胺化合物联吡啶钌电致化学光影响的研究

研究了苦豆子中主要生物碱槐定碱、苦参碱,以及神经兴奋药物甲基安非他命 、安非他命等化合物,在碱性联吡啶钌[Ru(bpy)_3~(2+)]水溶液（pH 9.0）中的电 致化学发光（ECL）行为。在玻碳电极上,生物碱中的氨基氮于+1.30 V（vs. Ag/AgCl）左右被氧化为氮正自由基离子,该自由基离子与Ru(bpy)_3~(2+)反应生 成激发态的Ru(bpy)_3~(2+*)而发光。研究比较了取代基性质、氨基氮周围的三维 空间结构对各生物碱ECL的影响,并结合生物碱氨基氮的电离势和键角的计算,对 这些影响进行了解释。     

取代基对胺化合物联吡啶钌电致化学光影响的研究

研究了苦豆子中主要生物碱槐定碱、苦参碱，以及神经兴奋药物甲基安非他命 、安非他命等化合物，在碱性联吡啶钌[Ru(bpy)_3~(2+)]水溶液（pH 9.0）中的电 致化学发光（ECL）行为。在玻碳电极上，生物碱中的氨基氮于+1.30 V（vs. Ag/AgCl）左右被氧化为氮正自由基离子，该自由基离子与Ru(bpy)_3~(2+)反应生 成激发态的Ru(bpy)_3~(2+*)而发光。研究比较了取代基性质、氨基氮周围的三维 空间结构对各生物碱ECL的影响，并结合生物碱氨基氮的电离势和键角的计算，对 这些影响进行了解释。     

二乙腈二(2,2′-联吡啶)钌(Ⅱ)配合物的光物理和光化学

Ru(bpy)_2L_2类型配合物(bpy=2,2＇-联吡啶,L为单齿配体)已有报道,本文对[Ru(bpy)_2(CH_3CN)_2](PF_6),的光物理及光化学反应进行了研究。 (一) 实验部分 1.试剂 cis-Ru(bpy)_2Cl_2·H_2O购自美国Strem公司;[Ru(bpy)_2(CH_3CN)_2]·(PF6)_2、cis-[Ru(bpy)_2(OH_2)_2](PF_6)_2及trans-[Ru(bpy)_2(OH_2)_2](ClO_4)_2按文献方法合成,其它试剂均是化学纯。 2.仪器HP_(8450) UV-Vis分光光度计;Perkin-Elmer LS-5荧光分光光度计,笔形低压汞灯(254nm)及Oriel 66002 Hg-Xe灯。     

嵌入硅基多孔氧化铝中的荧光染料的发光性质研究

3种不同的荧光染料被分别嵌入硅基多孔氧化铝模板中,并且在室温下得到了蓝光、绿光和红光波长的荧光发射.实验中同时观测到上述荧光光谱的蓝移现象.研究结果表明,荧光染料沉积在不同的模板(如硅基多孔氧化铝、多孔硅)中,其相互作用的机理是不同的.模板发光机制的差异将直接影响荧光染料的发光性质.     

聚集诱导发光材料与纳米晶复合体系动力学新进展北大核心CSCD

近期,中科院大连化物所吴凯丰研究员团队将聚集诱导发光分子(AIEgen)嫁接到纳米晶表面,并研究了这一复合体系的激发态动力学,发现这一复合体系中AIEgen的非辐射分子内运动可以得到有效抑制,这一普适性现象可用于构建各类多功能发光材料。相关工作发表于《物理化学快报》(Journal of Physical Chemistry Letters)上。传统的染料分子由于芳香环的π-π堆积通常表现出聚集诱导猝灭现象(ACQ),阻碍了这些染料分子在不良溶剂和固体发光器件中的广泛应用。AIEgen则刚好相反:在良溶剂中,各种分子内运动可耗散激发态能量,导致发光效率极低;在不良溶剂或者固态薄膜中,分子的团聚有效抑制了上述非辐射分子内运动,表现出强烈的发光行为。