DNA调制多吡啶钌(Ⅱ)配合物在ITO上的电化学及光致发光性能研究

本文应用伏安法、荧光光谱和荧光显微镜研究了多吡啶钌髤配合物[Ru(bpy)3]2+(Ru1)、[Ru(bpy)2phen]2+(Ru2)和[Ru(bpy)2tatp]2+(Ru3)(bpy=2,2′-联吡啶,phen=1,10-邻菲咯啉,tatp=1,4,8,9-四氮三联苯)在ITO上的电化学行为、光致发光性能及DNA在其中的调制作用。结果表明,Ru1、Ru2、Ru3分别在1.020、1.026、1.081V条件电位下在ITO电极上呈现出清晰的扩散控制波,随着连续伏安扫描次数的增加,较负电位下逐渐呈现出明显的吸附控制波。DNA的加入,尽管减小了这3种配合物在缓冲溶液中的扩散系数,但能促进其在ITO上的吸附组装。不管有无DNA存在,这3种钌髤配合物的组装强度均为Ru3Ru2Ru1。此外,在450nm波长光激发下,在ITO上的Ru1、Ru2、Ru3分别在576、588、610nm波长下呈现明显的发射峰,其量子产率按Ru1、Ru2、Ru3顺序增强。DNA的加入增大了Ru2和Ru3的发光强度和量子产率。该研究为具有氧化还原和光致发光活性生物分子器件的构筑提供一种新的思路。     

环金属钌配合物的合成、结构多样性及氧化还原调控

环金属钌配合物具有良好的氧化还原和光物理性质,在诸多光电领域如染料敏化太阳能电池、电致变色、电子转移等方面具有重要应用。环金属钌配合物的合成方法主要包括“后期金属化”、“前期金属化”、“转金属化”三种方法。环金属配合物具有丰富的结构多样性。环金属配合物由环金属配体和辅基配体与金属螯合形成。环金属配体包括N^∧C、N^∧N^∧C、N^∧C^∧N和C^∧C^∧C-类型多齿配体。辅基配体主要包括吡啶、咪唑、三唑、嘧啶等杂环。碳-金属键的引入大大降低了钌配合物的氧化还原电位。通过改变环金属配体和辅基配体的结构,可以对金属的氧化还原电位进行有效调控。金属钌配合物的氧化还原电位对敏化电池的性能以及电子转移的过程具有重要的影响。