两种宽谱带蓝光发射材料的制备、表征及光学特性

合成了两种以钙为中心金属离子的有机电致发光材料2-(2-羟基苯基)苯并噻唑钙Ca(BTZ)₂和2-(2-羟基苯基苯并噻唑)-(1,10-邻菲罗啉)合钙Ca(BTZ)₂phen。通过红外光谱、紫外-可见光吸收光谱、循环伏安曲线、原子力显微镜以及光致发光光谱表征了材料的结构、光学带隙、能带结构、成膜性以及光学性能。实验结果表明,在DMSO溶液中,Ca(BTZ)₂的紫外吸收峰主要为290,330,422nm;Ca(BTZ)₂phen的紫外吸收峰主要为292,330,428nm。Ca(BTZ)₂的荧光发射峰为458nm和500nm,色坐标为x=0.2176,y=0.3223;Ca(BTZ)₂phen的荧光发射峰主要为465nm和514nm,色坐标为x=0.2418,y=0.3817。利用真空热蒸镀法可以得到均匀致密的Ca(BTZ)₂phen的薄膜,其粗糙度为1.56。Ca(BTZ)₂薄膜也有望通过旋涂制备。实验发现Ca(BTZ)₂与Ca(BTZ)₂phen的荧光光谱几乎覆盖整个可见光区域,为宽谱带发光材料,有望设计成合理的器件结构实现白光发射。     

一种锌希夫碱配合物的表征及发光性能研究

合成并通过真空升华提纯得到了一种高纯度的希夫碱有机金属配合物水杨醛缩邻苯二胺合锌。通过元素分析、红外光谱、热重-差热曲线、紫外-可见光吸收光谱、荧光发射光谱和光致发光光谱表征了其结构、热稳定性以及能带结构。实验结果表明：水杨醛缩邻苯二胺合锌的玻璃化温度(T_g)高达183 ℃,分解温度为449 ℃; 水杨醛缩邻苯二胺合锌是一种多晶粉末状的发光材料,在紫外光的激发下,在四氢呋喃溶液体系中的荧光发射峰在508 nm处,为蓝绿色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,禁带宽度2.62 eV; 利用真空热蒸镀很容易制备高质量薄膜,其发射峰在562 nm处,半高宽为48.5 nm的黄绿光发射。利用水杨醛缩邻苯二胺合锌为发光层制备了黄光有机电致发光器件。     

2, 6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的合成和光谱性能

合成了一种新型的蓝光发射材料2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌,并利用元素分析、红外光谱、UV-Vis吸收谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱研究了其结构、光学特性、能级结构和发光机理。结果表明,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌是一种三齿配体的发光材料。在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液体系中测定了材料的紫外吸收光谱,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶的吸收峰波长主要为330,344nm;2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的吸收峰波长主要为346,366nm。禁带宽度为3.01eV,在紫外光激发下,在DMF溶液体系中的荧光发射峰在458nm处,固态荧光发射峰在475nm,均为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,其荧光发射主要来源于长波吸收带,最大波长吸收带对荧光发射贡献最大。有望通过合理的设计运用到有机电致发光器件中去。     

2(8-羟基喹啉)-2(苯酚)合锆薄膜的制备与性能研究

设计合成了一种新型的有机电致发光材料2(8-羟基喹啉)-2(苯酚)合锆(Zr(OPh)₂q₂),制备了Zr(OPh)₂q₂薄膜,并利用红外光谱、差热-热重谱、扫描电镜、X射线衍射谱、UV吸收谱和荧光光谱等方法研究了其晶态、热稳定性、能带结构以及光致发光机理。结果表明,Zr(OPh)₂q₂的熔点为381.2 ℃,分解温度为467.1 ℃,具有非常高的热稳定性,利用真空热蒸镀方法很容易在经过净化处理的玻璃基底上形成高质量、无定形纳米级薄膜,在390 nm紫外光的激发下,Zr(OPh)₂q₂薄膜产生发光峰为525 nm、半峰宽度为107.6 nm的强黄绿色荧光,其粉体产生强黄色荧光,是一种性能优良的电致发光材料。     

蓝光锆（Ⅳ）配合物的合成及光致发光性能研究

合成了一系列蓝光锆（Ⅳ）配合物 Cl[Zr（NN）（DBM）₃]（DBM=二苯甲酰基甲烷,NN=1,10-邻菲罗啉 1;2,9-二甲基-1,10-邻菲罗啉 2;4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶 3;1-乙基-2-（1-萘基）-1H-咪唑-4,5-f-1,10-邻菲罗啉4）,以波长为355 nm的紫外光激发,4个配合物的最大发射峰均位于445 nm左右,半峰宽只有36~45 nm。在相同的测试条件下,配合物 1 的蓝光发射强度最大,量子效率最高,其原因是结构刚性强,能够有效地减少非辐射跃迁造成的能量损失。而且,配合物 1~3 的热稳定性很好,分解温度均在200℃以上,可以用于制作有机发光器件,不会在器件的制作过程中发生分解。     

2,9-二正丁基-1,10-菲咯啉双核铜(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构及光学性质

以2,9-二正丁基-1,10-菲咯啉(dnbp)和碘化亚铜为原料,在四氢呋喃溶液中反应合成了一种新型中性双核铜(Ⅰ)配合物[CuI(dnbp)]2。采用X射线单晶衍射、核磁共振氢谱、紫外-可见吸收光谱表征其结构,荧光光谱测定其发光性能。结果表明:该配合物分子由两个Cu(Ⅰ)离子通过两个碘离子桥联形成畸变的菱形Cu2I2核心和dnbp螯合配体构成,配合物中I—Cu—I的夹角较小(106.08°),两个Cu(Ⅰ)离子的距离很长(0.319 4 nm),表明它们的相互作用可以忽略。上述结构的特征主要由dnbp配体大的空间位阻造成。配合物晶体属于三方晶系,空间群为R-3,晶胞参数a=4.404 14(11)nm,b=4.404 14(11)nm,c=1.085 92(4)nm,γ=120°,V=18.241 1(9)nm3。配合物在二氯甲烷溶液中出现350～500 nm的吸收峰,归属于金属离子到配体的电荷转移跃迁(MLCT)。室温下,当激发波长为365 nm时,其最大发射波长为653 nm,发光寿命为3.1μs,光致发光量子产率为0.013。发光机制属于金属离子和卤素到配体电荷转移激发态的磷光发射。低温下,配合物最大发射波长蓝移至645 nm,发射峰变窄。     

含氮配体构筑的单核锌Zn(Ⅱ)/双核Cu(Ⅰ)配合物蓝光材料的结构和荧光性能研究

采用溶剂热法合成出单核Zn(Ⅱ)配合物[Zn(2,6-PDA)(phen)H₂O]·H₂O (1)和双核Cu(Ⅰ)配合物{[Cu(μ-Ⅰ)(phen)H₂O]·H₂O}₂ (2) (2,6-H₂PDA=2,6吡啶二甲酸,phen=1,10-邻菲罗啉),通过单晶结构测试、元素分析和红外吸收光谱对结构进行表征,并研究了两种配合物在二甲基亚砜(DMSO)中及固态时的荧光光谱及DMSO溶液中紫外可见吸收光谱。配合物1和2的最大吸收峰分别出现在253和242 nm附近,相比于配体吸收峰均发生红移,在1和2中,主要呈现出中心金属离子微扰的phen的π→π*的跃迁,且吸收强度强于phen,说明中心金属离子与phen配位后,增加了有机配体在紫外区的吸收,利于配体对能量的吸收。1在DMSO溶液中的荧光发射峰位于361,379和392 nm,在固态时的荧光发射峰为407,434和467 nm,2在DMSO溶液中的荧光发射峰出现在422,443和461 nm,固态时荧光发射峰在442,469,501 nm,均呈现蓝光发射。配合物1和2的固态荧光发射光谱与相应的DMSO溶液中的发射峰相比分别红移55和23 nm,这是由于在固态时配合物1和2的分子中的π—π堆积相互作用和分子间的相互作用,特别是配合物2中存在强烈的Cu(Ⅰ)…Cu(Ⅰ)相互作用,降低了体系前线轨道之间的能量差。     

水杨醛缩苯胺锌及其薄膜的谱学性能

合成了一种新型的发光材料水杨醛缩苯胺锌(SAZ),利用真空热蒸镀制备了高质量、纳米级薄膜,利用红外光谱、差热-热重谱、X射线衍射谱、UV-Vis吸收谱、荧光光谱研究了水杨醛缩苯胺锌及其薄膜的结构、晶态、热稳定性以及光学特性,并利用循环伏安法、UV-Vis吸收谱确定了该材料的能级结构。结果表明,水杨醛缩苯胺锌无定性薄膜具有较高的热稳定性,在紫外光激发下产生绿色荧光,色纯度高, 亮度高。水杨醛缩苯胺锌薄膜在大气环境下存放,荧光衰减比8-羟基喹啉铝快,但受紫外光照射时,荧光衰减比8-羟基喹啉铝慢。水杨醛缩苯胺锌的HOMO能级为-5.659 eV,LUMO能级为-3.054 eV,禁带宽度为2.604 eV。     

以双(2-二苯基磷苯基)醚为配体的蓝色磷光铜(Ⅰ) 配合物的合成及光电特性研究

合成了一种新型的室温天蓝色磷光发射材料双(2-二苯基磷苯基)醚碘合铜(Ⅰ)([(POP)CuI]₂)配合物。通过红外光谱、X-射线单晶衍射确定其分子结构,并对其光电特性进行了详细研究。结果表明:[(POP)CuI]₂为二聚体结构,主要吸收峰为227,268,291 nm,最大发射峰为475 nm,光学带隙为2.93 eV。以[(POP)CuI]₂作为客体掺杂在主体CBP中作为发光层,制备了结构为ITO/NPB(30 nm)/CBP∶[(POP)CuⅠ]₂(30 nm,8%)/BAlq(10 nm)/Alq₃ (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(200 nm)的器件,其电致发光峰为476 nm,最大亮度为9 539 cd/m²,最大电流效率为1.9 cd/A。     

荧光材料[Cu2（μ-Ⅰ2）（phen）2]·CH3CN的合成、表征及光谱研究

采用溶剂热法合成出一例具有双核结构的铜(Ⅰ)配合物[Cu2(μ-Ⅰ)2(phen)2].CH3CN(1)(phen=1,10-邻菲咯啉)。采用元素分析、IR和单晶X-射线衍射表征其结构,同时分别测试了配合物1在DMSO溶液中和固态时的荧光光谱及荧光寿命。在室温条件下,配合物1的DMSO溶液在369和380nm有最大发射峰,在460nm处有一个肩峰,呈现蓝紫色荧光;在室温固体状态下,配合物1在650～678nm处有一宽谱带的强发射峰,呈现强的红色荧光,这均是基于配体中心激发单重态到基态单重态(π*→π)的跃迁发射。配合物1荧光衰减过程包含双组分,在DMSO溶液中的荧光寿命τ1和τ2分别为1.36和5.98μs,对应的衰减因子分别为50.21%和49.79%;固态时的荧光寿命τ1和τ2分别是1.42和8.85μs,对应的衰减因子分别为51.15%和48.85%。     

叶绿素A较高激发态的发光

采用激发样品表层和样品中心两种激发方式,在300K和77K温度下研究叶绿素A(Chla)的较高激发行为,观测到峰值位于493、520和580nm三条新的荧光发射带.分别测量它们的荧光激发光谱,证明这三条新的荧光带属于Chla的第二激发单线态向基态的不同振动能级的辐射跃迁发光.最后提出电子跃迁模型,同时进行了讨论.     

Intramolecular energy and charge transfer in 5-(9-anthryl)-3-(4-nitrophenyl)-1-phenyl-2-pyrazoline

The absorption and photoluminescence of the newly synthesized 5-(9-anthryl)-3-(4-nitrophenyl)-1-phenyl-2-pyrazoline (AN PP) were investigated. The absorption is the absorption of anthryl moiety at about 325-400 nm, superimposed on the broader absorption of 3-(4-nitrophenyl)-1-phenyl-2-pyrazoline moiety peaked at 420 nm. On excitation at 420 nm, the fluorescence spectrum has only one emission band from the pyrazoline moiety. This emission band exhibits a larger red shift with an increase in the polarity of solvents. But on excitation at 365 nm, the fluorescence spectrum has two emission bands coming from the anthryl and pyrazoline moieties, respectively. The intensity ratio of the two bands is different in solvents of different polarity. It is concluded that photo-induced intramolecular energy transfer from the anthryl to pyrazoline moiety exists simultaneously with the charge transfer from N (1) to C (3) in the pyrazoline moiety in the excited state and both compete with each other.     

Characterization of photoluminescence spectra from poly allyl diglycol carbonate (CR-39) upon excitation with the ultraviolet radiation of various wavelengths

The induced photoluminescence (PL) from the π-conjugated polymer poly allyl diglycol carbonate (PADC) (CR-39) upon excitation with the ultraviolet radiation of different wavelengths was investigated. The absorption and attenuation coefficients of PADC (CR-39) were recorded using a UV–visible spectrometer. It was found that the absorption and attenuation coefficients of the PADC (CR-39) exhibit a strong dependence on the wavelength of ultraviolet radiation. The PL spectra were measured with a Flormax-4 spectrofluorometer (Horiba). PADC (CR-39) samples were excited by ultraviolet radiation with wavelengths in the range from 260 to 420 nm and the corresponding PL emission bands were recorded. The obtained results show a strong correlation between the PL and the excitation wavelength of ultraviolet radiation. The position of the fluorescence emission band peak was red shifted starting from 300 nm, which was increased with the increase in the excitation wavelength. The PL yield and its band peak height were increased with the increase in the excitation wavelength till 290 nm, thereafter they decreased exponentially with the increase in the ultraviolet radiation wavelength. These new findings should be considered carefully during the use of the PADC (CR-39) in the scientific applications and in using PADC (CR-39) in eyeglasses.     

基于密度泛函理论的肾上腺素分子的光谱分析

肾上腺素是一种神经和激素的传送体,研究肾上腺素分子的光谱和能级有助于了解其化学稳定性和药理作用。基于密度泛函理论（DFT）,利用Gaussian 09软件在B3LYP/6-311G（d,p）基组水平上对肾上腺素分子进行结构优化,采用含时密度泛函理论（TD-DFT）的PBE方法在def2tzvp基组水平上计算肾上腺素分子在气相中的前20个激发态,利用Multiwfn3.7（dev）软件绘制出其紫外光谱图并对激发性质进行分析。肾上腺素分子紫外光谱对应的主要跃迁是从基态分别到第1,2,4,8,15和16激发态的跃迁,其他的激发态的振子强度低于阈值0.03。理论计算得出肾上腺素的紫外光谱有两个吸收峰,分别位于206.23和273.92 nm,206.23 nm峰主要由基态跃迁到第16激发态形成,273.92 nm峰主要是基态跃迁到第2、4激发态形成,主要是由苯环上π→π*跃迁所产生,并与实验光谱吻合较好。对肾上腺素分子的激发态性质分析可知,上述吸收峰都是在最高占据轨道和最低空轨道的临近轨道跃迁产生的。利用密度泛函的PBE方法在6-311G（d, p）的基组水平上计算肾上腺素分子频率并绘制红外光谱,由振动分析可知,3 738和3 662 cm-1峰是由酚羟基O-H伸缩振动产生的特征吸收峰,3 715 cm-1峰是由醇羟基O-H伸缩振动产生的特征吸收峰,2 854 cm-1峰是由甲基的C18-H20键的伸缩振动产生的特征吸收峰,1 516和1 439 cm-1峰是苯环骨架的伸缩振动的特征吸收峰,1 279与1 057 cm-1峰分别是由C6-O10和C12-O23键伸缩振动产生的特征吸收峰,620 cm-1峰是N22-H17键摇摆振动的特征吸收峰。对比肾上腺素的实验红外光谱,发现理论光谱与实验光谱中各基团的特征吸收峰都较为明显且总体吻合较好。由于肾上腺素分子二聚体和多聚体之间形成氢键,分子间氢键的形成削弱了O-H键的强度,降低了能形成分子间氢键的羟基O-H的伸缩振动频率,从而导致实验光谱在3 500～2 500 cm-1之间呈现出一个宽峰。     

铕与4-(4-吡啶甲酰基)苯甲酸配合物的合成与荧光性能研究

以Eu3+为中心离子,4-(4-吡啶甲酰基)苯甲酸(HPFBA)、1,10-菲罗啉(Phen)和三苯基氧膦(TPPO)为配体,合成了新型配合物Eu(PFBA)3(H2O)4,Eu(PFBA)3Phen(H2O)3和Eu(PFBA)3TPPO(H2O)3(PFBA=4-(4-吡啶甲酰基)苯甲酸根).红外光谱表明,形成配合...     

铕-樟脑酸-1,10-菲咯啉配合物的合成及发光性质

实验合成了稀土铕 樟脑酸 1,10 菲咯啉二元、三元配合物 ,通过元素分析、1 HNMR、中红外光谱、拉曼光谱 ,确定了配合物的组成为Eu2 (CA) 3·2H2 O ,Eu2 (CA) 3(phen) 2 (CA :樟脑酸根 ,phen :1,10 菲咯啉 ) ,另外 ,又合成了铕、镧混配的上述配合物 ,通过三维荧光光谱确定最佳激发波长为 310nm ,最强荧光波长为6 12nm ,即在 310nm光的激发下 ,发射光谱显示Eu3 的特征发射光谱 ,产生 7条谱带 ,分别是 5D0 7F0 (5 79nm) ,5D0 7F1 (5 94nm) ,5D0 7F2 (6 12 ,6 2 0nm) ,5D0 7F3(6 5 0nm) ,5D0 7F4 (6 89,6 97nm) ,其中7F2 和7F4能级发生了分裂。对荧光强度的研究表明 ,镧的掺入并没有降低铕的荧光强度 ,说明镧对铕的荧光发射有增强作用 ,但发射峰的位置基本不变。     

Luminescence of Molecules with Internal Charge Transfer upon Longwave Excitation

We have studied the spectral properties of luminescence of laurdan molecules in glycerin upon excitation at the red edge of the absorption band at different temperatures. The most significant red-wave shift of the spectra (10 nm) for the longwave band of dual fluorescence is observed depending on the excitation wavelength at a low temperature of 260 K when a solvent forms a fairly rigid matrix. At the same time, at increased temperatures of up to 370 K a small bathochromic shift and a change in the shape of the luminescence bands are also recorded reliably. Changes in the excitation spectra were observed when luminescence was recorded in the bands of the LE- and CT states. The difference spectrum responsible for the additional absorption that does not make a contribution to the longwave luminescence component has been isolated. The decay kinetics of both luminescence components have been measured and their expansions in decay constants have been analyzed. The experimental dependences obtained point to the complex mechanism of inhomogeneous broadening of spectra.