三维超分子化合物(C12N2H8)的合成、晶体结构与荧光性质

合成了一个三维超分子化合物(C₂₀O₂H₁₄)(C₁₂N₂H₈)(命名为BP1),通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,结果表明分子之间通过氢键和π-π堆积弱的相互作用形成超分子化合物。对所有合成的超分子化合物进行了紫外光谱和荧光光谱的测试。在室温DMSO溶液中,当激发波长为342nm时,化合物在373nm处有一强发射峰,呈现紫色荧光,这可以归属于分子内的π^*→π跃迁。X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.0878(2)nm,b=1.1252(2)nm,c=1.1680(2)nm,α=97.89(3)°,β=110.91(3)°,γ=109.62(3)°,V=1.2032(4)nm³,Z=2,R₁=0.0531,wR₂=0.1634,GOF值为1.034。     

Eu3+掺杂钛酸钇晶态薄膜的制备与高效红色荧光发射

采用溶胶-凝胶法制备了Eu³⁺掺杂的钛酸钇晶态发光薄膜。通过X射线衍射(XRD)对薄膜的结构和结晶过程进行了分析,利用荧光分光光度计对薄膜的发光性质开展了测试和研究。XRD结果表明,薄膜包含立方相Y_xTi_1-xO_1-0.5x晶粒,该晶粒属立方晶系,Fm3m(225)空间群,晶胞参数a=0.530nm,晶粒尺寸约为17nm。荧光光谱表明,Eu³⁺掺杂的Y_xTi_1-xO_1-0.5x薄膜显示了强的红光发射,其中Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂超灵敏跃迁为最强一组。紫外氙灯、准分子激光器、汞灯等是这种发光薄膜的有效激发源。     

白光LED用Na0.35BaMo8O16：Eu3+荧光粉的发光性质

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Eu³⁺掺杂的新型钼酸盐基Na_0.35BaMo₈O₁₆红色荧光粉。利用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等方法对荧光粉的结构、形貌及组成进行了表征。结果表明,经800℃退火可以得到表面光滑基本呈长方体结构的Na_0.35BaMo₈O₁₆:Eu³⁺样品。在614 nm波长光的监测下,Na_0.35BaMo₈O₁₆:Eu³⁺荧光粉的激发光谱为一宽带和系列锐峰,其最强激发峰出现在蓝光465 nm处,表明该荧光粉可以与广泛使用的蓝光LED芯片的输出波长相匹配。在465 nm蓝光的激发下,Eu³⁺在Na_0.35BaMo₈O₁₆中有位于614 nm处的非常强的⁵D₀→⁷F₂跃迁发射,色坐标值 (0.650 8,0.348 9)与标准红光的色坐标值(0.67,0.33)接近,有望成为一种潜在的适用于蓝光LED芯片的光转换红光材料。     

试验优化设计Er3+/Yb3+共掺BaGd2ZnO5荧光粉及其上转换发光性质

为得到绿光和红光最大发光强度的Er³⁺/Yb³⁺共掺BaGd₂ZnO₅上转换材料荧光粉, 首先采用试验优化设计中的均匀设计初步寻找Er³⁺/Yb³⁺合理的掺杂浓度; 其次通过二次通用旋转组合设计进一步优化实验, 建立起Er³⁺/Yb³⁺掺杂浓度与绿光和红光发光强度的回归方程; 最后通过遗传算法计算出方程的最优解, 即绿光和红光最大发光强度时对应的Er³⁺/Yb³⁺掺杂浓度. 利用传统的高温固相法分别制备出最优样品. 采用X 射线衍射对得到荧光粉的晶体结构进行了分析, 证明了所有产物均为纯相BaGd₂ZnO₅. 采用980 nm抽运激光作为激发源, 在同样的条件下测量了样品的上转换荧光发射光谱, 从中可见样品有较强的红光发射和绿光发射, 发光中心位于662, 551和527 nm, 分别对应于⁴F_9/2→⁴I_15/2, ⁴S_3/2→⁴I_15/2 及²H_11/2→⁴I_15/2能级跃迁. 研究了绿光和红光最优样品的上转换发光强度与激光器工作电流之间的关系, 通过分析发现红色和绿色上转换发光均为双光子过程. 由归一化的绿色上转换发射光谱可以看出, 激光器工作电流导致的样品温度变化可以忽略不计. 由于能级²H_11/2和⁴S_3/2之间存在热平衡, 并满足玻尔兹曼分布, 由此探讨了绿光最优样品上转换发射光谱中的绿色发射与温度的关系, 计算出²H_11/2和⁴S_3/2之间的能级差为ΔE=926.11 cm^-1. 研究了绿光最优样品的温度效应, 随着温度的升高, 发射强度逐渐变小, 出现了温度猝灭现象. 并计算了样品的激活能, 分别为总体激活能ΔE_总=0.45 eV, 绿光激活能ΔE_绿=0.45 eV, 红光激活能ΔE_红=0.46 eV.     

K2TiF6∶Mn4+红光晶体发光性能及应用

采用溶剂挥发法,在室温条件下生长出掺不同浓度Mn⁴⁺的K₂TiF₆∶Mn⁴⁺红光晶体。样品在紫光区和蓝光区都表现出Mn⁴⁺的特征宽带激发,对应于其⁴A₂→⁴T₁和⁴A₂→⁴T₂能级跃迁。在蓝光激发下,所有晶体都呈现出一系列窄带红光发射,其中最强发射峰位于631 nm处。在这些晶体中,样品K₂TiF₆∶Mn⁴⁺(13.18%)表现出最高效的红光发射,其内外量子效率分别高达97.2%和83.3%。值得一提的是,该样品表现出荧光负热猝灭效应,其在120℃时的红光发射强度是室温时的1.81倍。所得晶体与Y₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺(YAG∶Ce³⁺     

Eu掺杂Si纳米线的光致发光特性

利用Si(111)衬底, 以Au-Al为金属催化剂, 基于固-液-固生长机理, 在温度为1100℃, N₂气流量为1.5 L/min、生长时间为30–90 min等工艺条件下, 制备了直径约为100 nm、长度为数微米的高密度、均匀分布、大面积的Si纳米线(～10¹⁰ cm^-2). 对Si纳米线进行了Eu掺杂, 实验研究了不同长度的Si纳米线以及不同掺杂温度、掺杂时间等工艺参数对Eu离子红光发射的影响, 利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对Si纳米线表面形貌和Eu掺杂后Si纳米线的结晶取向进行了测量和表征; 室温下利用Hitachi F-4600型荧光分光光度计对样品的激发光谱和发射光谱进行了测试和分析. 结果表明: 在Si纳米线生长时间为30 min、掺杂温度为1000℃、 最佳激发波长为395 nm时, 样品最强荧光波长为619 nm (⁵D₀→⁷F₂); 同时, 还出现了576 nm (⁵D₀→⁷F₀), 596 nm (⁵D₀→⁷F₁), 658 nm (⁵D₀→⁷F₃)和708 nm (⁵D₀→⁷F₄)四条谱带.     

PuNO分子结构与势能函数

本文运用密度泛函理论的B3LYP方法, 对钚原子应用LANL2DZ收缩价基函数, 氮、氧原子采用AUG-cc-pVTZ基函数, 分别对PuN, PuO, NO和PuNO体系进行了结构优化, 得到PuNO分子最稳构型为C_∞v (Pu-N-O), 电子态为⁶Σ^- (基态), 平衡核间距R_ON=0.12257 nm, R_NPu=0.22951 nm, 离解能D_e=8.10537 eV. 同时优化得到PuNO 分子存在两种亚稳态平衡构型分别为C_∞v (Pu-O-N), ⁶Σ^- (电子态)和C_s (O-Pu-N), A" (电子态), 以及分子体系相应的力学常数等. 拟合出PuN, PuO 和NO 分子的Murrell-Sorbie势能函数, 并使用多体项展式理论得到了PuNO分子的分析势能函数, 其等值势能图准确再现了PuNO分子最稳态构型及两个亚稳态构型的离解能和结构特性, 由此讨论了该分子体系的势能面静态特征.     

OsnN0,±(n=1—6)团簇几何结构与稳定性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在Lanl2dz基组水平上对(Os_nN)^0,±(n=1—6)团簇的各种可能构型进行了几何参数全优化,得到了它们的基态构型;并对基态构型的平均结合能(E_b) 、二阶能量差分(Δ₂E_n) 、解离能(E_d)和能隙(E_g)进行了理论研 关键词： nN^{0')" href="#">Os_nN0 (n=1—6)团簇')" href="#">±(n=1—6)团簇 几何结构 稳定性 密度泛函理论}     

红色荧光联苯四甲酸碱式稀土配合物的合成及发光性能

以3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)为配体原料合成了两种碱式铕和铽配合物,通过元素分析、红外光谱和热重分析等测试技术表征了配合物的结构组成,用紫外光谱和荧光光谱研究了配合物的发光性能。结果表明:两种配合物的组成分别为Tb₅L₃(OH)₃·8H₂O和Eu₅L₃(OH)₃·10H₂O(L=BPDA),稀土铕(Ⅲ)和铽(Ⅲ)与羧酸根的配位方式主要以桥式配位为主,兼有少量螯合配位。这些配合物的热稳定性能良好。铽配合物和铕配合物均呈现红色荧光,铽配合物归属于⁵D₄→⁷F₃跃迁(613 nm)的荧光寿命为491.11 μs,归属于⁵D₄→⁷F₅ 跃迁(544 nm) 的荧光寿命为27.9 μs;铕配合物归属于⁵D₀→⁷F₂ 跃迁 (613 nm) 的荧光寿命为329.5 μs,荧光量子产率为13.05%。     

甲钴胺与牛血清白蛋白相互作用的光谱特性

应用荧光光谱法、紫外吸收光谱法及共振光散射法,研究了甲钴胺 (Mecobalamin) 与牛血清白蛋白 (BSA) 之间的相互作用。在pH=7.40的三羟甲基胺基甲烷-盐酸 (Tris-HCl) 缓冲溶液中,随着甲钴胺浓度的增加,BSA的荧光强度、共振散射光强度逐渐减弱。通过计算不同温度(293,303,310 K)下的猝灭常数 (K_sv=5.40×10⁴,6.90×10⁴,8.00×10⁴ L/mol) 及扫描紫外吸收光谱,确定了甲钴胺对牛血清白蛋白的猝灭机理为动态猝灭。测定了该反应的表观结合常数 (K_A=1.68×10⁴,4.34×10⁴,7.90×10⁴ L/mol)和结合位点数 (n≈1)。利用热力学参数 (ΔH>0、ΔG<0和ΔS>0) 确定了分子间的作用力性质,作用力主要是疏水作用力,作用过程是自发的。同时应用同步荧光技术研究了甲钴胺对BSA构象的影响。结果表明,甲钴胺没有引起BSA构象的变化。     

蓝色有机发光材料LiBq4的合成及其发光特性

蓝色有机发光材料的开发对于实现有机发光二极管(OLED)的全彩色化具有十分重要的意义.报道了蓝色有机发光材料8-羟基喹啉硼化锂(LiBq₄)的合成及提纯,研究了LiBq₄的光致发光特性,并用LiBq₄作为发光材料制备了蓝色有机发光器件,研究了电子传输层Alq₃的厚度及空穴缓冲层CuPc对器件电流-电压和亮度-电压特性的影响.结果表明,LiBq₄的光致发光峰值波长为452nm,器件ITO/PVK:TPD/LiBq₄/Alq₃/Al的电致发光光谱峰值波长位于475nm处,在25V工作电压下其最高亮度约为430cd/m².但CuPc的加入加剧了器件中载流子的不平衡注入,导致器件性能恶化.通过调整Alq₃的厚度,同时在Alq₃和Al阴极之间加入LiF薄膜以提高电子注入效率,获得了较为理想的实验结果.     

Study on electroluminescence processes in dye-doped organic light-emitting diodes

Electroluminescence (EL) mechanism of dye-doped organic light-emitting diodes (OLEDs) was investigated by using three familiar fluorescent dyes, i.e., 5,12-Dihydro-5,12-dimethylquino [2,3-b]acridine-7,14-dione (DMQA), 4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran (DCJTB), and 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (Rubrene). EL spectra of the doped devices with structure of indium tin oxide (ITO)/N,N′-bis-(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′- diamine (NPB) (40 nm)/tris-(8-hydroxyquinolate)-aluminum (Alq₃) (x nm, x=0–40 nm)/dye: Alq₃ (weight ratio≈1%, 2 nm)/Alq₃ (48−x nm)/MgAg indicated that direct carrier trapping (DCT) process dominated light emission of devices. As a result, investigation of carrier-recombination site via doping, which is conventionally applied in OLEDs, is questionable since the doping site and the dopant itself may significantly influence the carrier-recombination process in the doped devices.     

Influence of the thickness of N,N′-Bis(naphthalene-1-yl)-N,N′-bis(phenyl) benzidine layer on the performance of organic light-emitting diodes

We investigated the influence of the thickness of hole-transport layer, N,N′-biphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine (NPB), on the performance of the typical bi-layer organic light-emitting diodes (OLEDs). It was found that both the current efficiency and the power efficiency of bi-layer OLEDs were improved when the thickness of the hole-transport layer varied from 30 to 120 nm. By investigating the hole-injection efficiency of ITO/NPB contact with various thicknesses of NPB film, we found that the hole-injection efficiency was reduced with the thickness of NPB layer increasing from 60 to 180 nm, which improved the injected carriers balance in devices and increased the efficiency of the bi-layer OLEDs.     

2(3)-四-(2-异丙基-5-甲基苯氧基)钛氧酞菁的合成及其近红外发光特性

通过分步合成的方法,在钛氧酞菁的外围引入了四个苯氧基团,合成了一种2(3)-四-(2-异丙基-5-甲基苯氧基)钛氧酞菁.通过质谱、核磁、元素分析、紫外可见吸收光谱、近红外光荧光谱和循环伏安法对其结构和性质进行了表征,并利用旋涂加真空热蒸发的方法制得了该材料的电致发光器件(ITO/PVK:TiOPc/BCP/LiF/Al).结果表明,四取代的钛氧酞菁固态的近红外光荧光峰值在1080nm左右;其近红外电致发光的峰值波长落在1050nm左右.在PVK掺杂的器件中,钛氧酞菁的质量分数为30%时有较强的发光强度.     

荧光染料掺杂的高效率、高亮度白色有机电致发光器件

制备了结构为 ITO/NPB（30 nm）/Rubrene（0.2 nm）/CBP：Bczvbi（8 nm,x%）/Bphen（30 nm）/Cs₂CO₃：Ag₂O（2 nm,20%）/Al（100 nm）的器件。研究了Bczvbi掺杂浓度（x=5,10,15）对白光器件性能的影响。综合利用发光层中主客体之间的能量转移和空穴阻挡层的空穴阻挡特性,得到了高效率、高亮度的白色有机电致发光器件。当Bczvbi的掺杂质量分数为10%时,器件的效率和亮度都为最大。驱动电压为7 V时,最大电流效率为4.61 cd/A;驱动电压为9 V时,最大亮度为21 240 cd/m²。当驱动电压从4 V增加到9 V时,色坐标从（0.36,0.38）变化为（0.27,0.29）,均处于白光区域。     

Exciplex formation and electroluminescent absorption in ultraviolet organic light-emitting diodes

We investigated the formation of exciplex and electroluminescent absorption in ultraviolet organic light-emitting diodes(UV OLEDs) using different heterojunction structures.It is found that an energy barrier of over 0.3 eV between the emissive layer(EML) and adjacent transport layer facilitates exciplex formation.The electron blocking layer effectively confines electrons in the EML,which contributes to pure UV emission and enhances efficiency.The change in EML thickness generates tunable UV emission from 376 nm to 406 nm.In addition,the UV emission excites low-energy organic function layers and produces photoluminescent emission.In UV OLED,avoiding the exciplex formation and averting light absorption can effectively improve the purity and efficiency.A maximum external quantum efficiency of 1.2%with a UV emission peak of 376 nm is realized.     

Realization of high-performance blue organic light-emitting diodes using multi-emissive layers

High-performance blue organic light-emitting diodes （OLEDs） are developed. A concept of using multiple-emissive layer （EML） configuration is adopted. In this letter, bis（2-methyl-8-quinolinolate）-4- （phenylphenolato）A1 （BAlq） and 9,10-di（naphtha-2-yl）anthracene （ADN）, which serve n- and p-type EMLs, respectively, are used to evaluate and demonstrate the multi-EML concept for blue OLEDs. The thickness effect of individual EMLs and the number of EMLs, e.g., triple and quadruple EML components, on the power efficiency of blue OLEDs are systematically investigated. To illustrate the point, the total thickness of the emissive region in different blue OLEDs are kept contact at 30 nm for comparison. The power efficiency of blue OLEDs with a quadruple EML structure of BAlq/ADN/BAlq/ADN is about 40% higher than that of blue OLEDs having a single EML unit. The Commission Internationale deL＇eclairage color coordinates of multi-EML OLEDs have values that represent the average of blue emissions from individual EMLs of BAlq and ADN.     

功能层厚度对叠层有机电致发光器件出光性能影响的数值研究

功能层厚度是影响有机电致发光器件出光效率的主要因素之一,故获得不同功能层厚度对器件出光特性的影响规律是制备高性能器件的重要基础. 本文基于薄膜光学原理、电偶极子辐射理论及Fabry-Pérot微腔原理,建立了结构为glass/ITO/N,N0-bis（naphthalen-1-yl）-N,N0-bis（phenyl）-benzidine（NPB）/tris（8-hydroxyquinoline）aluminum（Alq₃）/molybdenum trioxide（MoO₃）/NPB/Alq₃/Al的叠层有机电致发光器件的光学模型,系统地研究了各个功能层厚度对叠层有机电致发光器件出光强度的影响,得到了功能层厚度对器件出光强度影响的规律. 该模型的建立与所获得的结果可对深入了解叠层有机电致发光器件的工作机理以及制备高性能的器件提供一定的帮助. 关键词： 叠层有机发光器件 出光特性 厚度 数值研究     

Poly(3,4-ethylene dioxythiophene): Poly(styrene sulfonate)的共振拉曼光谱研究

通过拉曼光谱方法分别对PEDOT:PSS掺杂和去掺杂状态进行了详细分析. 实验结果表明, 去掺杂的PEDOT:PSS由于其在激发波长附近的吸收增强而引起了共振效应, 拉曼信号得到大幅度增强, 可见, 以633 nm(He-Ne)激光为激发波长的拉曼光谱是研究PEDOT:PSS掺杂状态的有效方法. 此外, 显微拉曼光谱也是分析聚合物发光二极管器件内各层材料的有效手段.     

互混型有机电致发光器件

通过共蒸镀空穴传输材料TPD和电子传输材料Alq₃,在普通双层器件的异质结界面引入了均匀互混层,并研究了互混层的厚度变化对器件光电性能的影响。互混层的引入在一定程度上改善了普通双层器件的异质结界面由于高浓度载流子积聚导致的高电场和界面缺陷对器件主要性能(效率和寿命)的负面影响。我们发现一定厚度的互混层使器件的性能有所提高。