萤火虫酮式氧化荧光素衍生物电子传输性质的理论研究

通过密度泛函理论(DFT)MPW3PBE泛函,对甲基、甲氧基、氰基、氟原子、氨基及硝基取代的萤火虫生物发光底物酮式氧化荧光素进行了全优化。计算了它们的电离能(IP)、电子亲和势(EA)、空穴抽取能(HEP)、电子抽取能(EEP)、空穴和电子重组能(λ),评估了它们的空穴和电子传输能力。用含时密度泛函理论(TDDFT)MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱,优化了最低单重激发态S1,最终研究了它们的荧光光谱。理论计算结果表明,KNH2可以作为空穴传输材料,KNO2、KCN、KF、KOCH3、KNH2和KCH3可以作为电子传输材料。此外,通过空穴和电子重组能及发射光谱的计算发现,所有化合物的发射跃迁都是禁阻的,因此这些化合物不能作为发光层材料。     

萤火虫氨基氧化荧光素相似物作为有机发光二极管材料的理论研究

由于萤火虫荧光素具有发光效率高,能发出从绿色到红色多种颜色光的特点使其在有机发光器件领域存在巨大的应用潜力.为了探索结构和性质的关系,我们用苯并吡喃、联苯、联吡啶、菲、邻二氮杂菲、芴和晕苯取代氧化荧光素中的苯并噻唑部分,设计了一系列氨基氧化荧光素相似物.本工作用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法对这些化合物进行了一系列光电性质的研究.计算结果表明,含有氮原子的氨基联吡啶氧化荧光素(BPAOL)和氨基邻二氮杂菲氧化荧光素(PMAOL)与含有碳原子的氨基联苯氧化荧光素(BIAOL)和氨基菲氧化荧光素(PHAOL)比较具有较小的最高占据分子轨道(HOMO)和最低非占据分子轨道(LUMO)轨道能量及更大的电离能(IP)和电子亲和势(EA)值.化合物氨基氧化荧光素(AOL),BIAOL,BPAOL,PHAOL,PMAOL,氨基芴氧化荧光素(FLAOL)和氨基晕苯氧化荧光素(COAOL)可以作为电子注入/传输材料.AOL、PHAOL、FLAOL和COAOL可以作为蓝色发光材料.     

硅铝酸盐基底材料中Dy3Al2（AlO4）3的拉曼光谱及其荧光光谱特征研究

采用高温固相法合成不同浓度Dy元素掺杂的以硅铝酸盐为基底的荧光材料。通过X射线衍射物相分析可知,其主要物相组成中含有Dy3Al2(AlO4)3。通过拉曼光谱分析可知,在该体系中,874.5 cm^-1处振动峰与Dy和铝氧四面体之间伸缩振动相关,随着Dy掺杂量的增加,其拉曼峰强度呈现先增后减的变化规律;另外429.9 cm^-1处测得的振动峰与Dy和铝氧四面体结构之间的弯曲振动相关。随着Dy掺杂量的增加,拉曼振动峰强度,荧光分光光度计测得的荧光光谱以及拉曼光谱仪测得的光致发光光谱的峰强均呈现先增后减的变化规律。该体系中Dy元素与铝氧四面体匹配数量逐渐增加,当Dy掺杂量超过一定极限值时,体系内发生浓度猝灭,导致荧光性能下降。与Tb元素掺杂相比,两种体系材料的拉曼光谱峰形有很大的相似性,又存在细微差异。其中Tb元素掺杂体系材料的拉曼振动峰处于870.0和408.0 cm^-1处。两种不同元素掺杂的荧光材料其荧光强度变化规律具有一致性,表明稀土元素与铝(硅)氧四面体匹配数量是决定材料荧光性能的关键因素。     

海萤荧光素衍生物发光反应关键步骤的理论研究

用不同取代基对化学发光物质6-芳基-2-甲基咪唑[1,2-α]吡嗪-3-(7H)酮环(海萤发光的类似物)的芳基位进行取代,形成系列海萤荧光素类似物MIPa-MIPd;并采用B3LYP/6-311+G(d,p)方法,通过电子抽取能(EEP)的计算和自然电荷布居分析(NPA),研究了在气相、二甲亚砜(DMSO)和二甘醇二甲醚(DG)中海萤发光的类似物从阴离子变化到自由基过程中取代基的作用.结果表明:在这个过程中,吲哚在DG中作为取代基(MIPb)时的EEP最小,电荷变化最大,说明这种取代基有利于反应的进行.     

萤火虫氧化荧光素及其衍生物的电子结构和光物理性质

通过密度泛函理论(DFT)的MPW3PBE泛函,对萤火虫生物发光底物氧化荧光素及其衍生物进行了结构全优化.计算了其电离能、电子亲和势、空穴抽取能、电子抽取能、空穴和电子重组能,并评估了其空穴和电子传输能力.采用含时密度泛函理论(TD-DFT)//MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱,优化了最低单重态S1,研究了其荧光光谱,进而考察了具有较高发光效率的氧化荧光素作为有机发光二极管(OLED)材料的可能性.计算结果表明,氧化荧光素及其衍生物可以同时作为电子传输层和发光层材料.     

海萤荧光素类似物发光反应机理的理论研究

选取海萤类似物6-芳基-2-甲基咪唑[1,2-α]吡嗪-3(7H)酮环的C6位取代物(命名为MIPa ～ MIPd)进行理论研究.采用密度泛涵理论B3LYP方法在气相和二甲亚砜(DMSO)及二甘醇二甲醚(DG)两种溶剂中,对这些类似物在脱去二氧化碳反应过程中所涉及的2个反应路径的反应活化能和产物激发态的荧光寿命进行了计...     

Tb掺杂的硅铝酸盐的拉曼光谱及其荧光光谱研究

采用高温固相法制备不同浓度Tb元素掺杂的硅铝酸盐荧光材料。当烧结温度为1 350 ℃时其荧光强度达到最大值。通过X射线衍射图谱可知体系中基质材料为CaAl₂Si₂O₈，Tb元素以Ca₂Tb₈(SiO₄)₆O₂相存在。通过拉曼光谱分析可知，870 cm-1处振动峰与Ca₂Tb₈(SiO₄)₆O₂中Tb与硅氧四面体的伸缩振动相关；Tb原子与硅氧四面体之间的弯曲振动产生408 cm-1振动峰。随着Tb掺杂量的增加，拉曼振动峰强度，荧光分光光度计测得的荧光光谱以及拉曼光谱仪测得的光致发光光谱的峰强均呈现先增后减的变化规律。该体系中Tb元素与硅氧四面体匹配数量逐渐增加，当Tb掺杂量超过一定极限值时，体系内发生浓度猝灭，导致荧光性能下降。采用325 nm激光作为激发光源，用拉曼光谱仪的光致发光测量模式产生的峰形与传统荧光分光光度计的光谱曲线一致，但其光谱分辨率明显高于传统荧光分光光度计获得的光谱，有助于对细微能级跃迁现象加以区分。     

大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱的理论研究

用DFT和TDDFT方法对大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱进行了理论研究.对分子不同的对称性结构(C1,C5,C5v)进行了优化,得到了稳定的几何构型.以优化构型为基础计算了分子的UV-Vis光谱,结果表明,C5,C5v对称性下丁基取代的分子构型(C[3T_DA]5-Bu)都是较稳定的;当分子构型具有C5对称性时,得到的光谱数据与实验值符合的较好.对于大环噻吩C[3T_DA]5衍生物,性质相同取代基的体积大小及分子对称性都将影响结构的稳定性.     

羟基四苯咪唑衍生物的空穴和电子传输性质研究

随着有机发光二极管应用范围的扩大，对发光材料的研究逐渐增多。蓝光材料因其在色温管理和显色指数方面的重要作用，促使科学家们对效率更高、性能更好的新型蓝光材料进行了大量研究。通过（含时）密度泛函理论方法，对给电子取代基9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶（DMAC）、三苯胺（TPA）、10H-吩噁嗪（PTZ）、10H-吩嗪（PXZ）、苯基咔唑（PCz）和5H-吲哚[3,2,1-de]吩嗪（InPz）双取代的羟基四苯咪唑分别进行了结构优化，并研究了其光物理性质。理论计算结果表明，TPA、DMAC、PTZ、PXZ和InPz取代的羟基四苯咪唑可作为空穴传输材料，PTZ、PXZ和InPz取代的羟基四苯咪唑可作为电子传输材料。