侧链基团对聚合物薄膜瞬态发光性能的影响

采用飞秒激光光谱技术比较研究了两种卟啉侧链聚合物:卟啉丙烯酸酯-苯乙烯共聚物P[(por)A-S]和卟啉铁(Ⅲ)丙烯酸酯-苯乙烯共聚物P[(por)FeA-S]的瞬态发光性能。并采用纳秒激光光谱技术测量了小分子卟啉(TPP)的荧光动力学过程。结果表明:P[(por)FeA-S]具有比P[(por)A-S]快得多的荧光弛豫过程,而P[(por)A-S]的荧光寿命远小于小分子卟啉的荧光寿命。对上述过程进行了分析,P[(por)A-S]的荧光衰变主要来源于聚合物分子链间的相互作用;而P[(por)FeA-S]的荧光衰变除了来源于聚合物分子链间的相互作用外,中央金属离子与配位体之间的电荷转移也对卟啉发色基团的激发态超快无辐射弛豫具有重要的影响,对上述过程的产生机理进行了讨论。     

F(o)rster双分子猝灭作用对卟啉侧链聚合物荧光衰变的影响

通过采用时间分辨荧光光谱技术测量了一种卟啉侧链聚合物薄膜:卟啉丙烯酸酯-苯乙烯共聚物poly[porphyrin acrylate-styrene] (P[(por)A-S])在高激发密度下的瞬态荧光特性.实验发现,P[(por)A-S]样品的荧光衰减随聚合物分子浓度的增大而加快.利用Frster机制的双分子猝灭理论对其浓度猝灭的原因进行了分析,理论结果与实验结果符合较好.研究表明,在高激发密度的情况下,Frster机制的双分子作用是加快卟啉侧链聚合物初始荧光衰减和降低其发光效率的主要因素.     

一种新型卟啉侧链聚合物的飞秒荧光动力学

研究了一种新型的卟啉侧链聚合物丙烯腈丙烯酸卟啉酯共聚物{poly[porphyrin acrylate-acrylonitrile](p[(por)A-AN]}的链间和链内的卟啉分子的相互作用对聚合物薄膜发光性质的影响。通过采用飞秒荧光光谱技术测量了p[(por)A-AN]薄膜的荧光动力学过程。测量结果表明:纯p[(por)A-AN]薄膜(~450ps)显示出了比混合物薄膜p[(por)A-AN]/polystyrene(PSE)(~1.3 ns)快得多的荧光弛豫过程。而p[(por)A-AN]/PSE混合物薄膜显示出较纯p[(por)A-AN]薄膜增强的荧光效率。增加p[(por)A-AN]分子内卟啉侧链基团的浓度导致纯p[(por)A-AN]薄膜和p[(por)A-AN]/PSE混合物薄膜的荧光效率的增强和寿命(由近26~36 ps)的增加。分子间和分子内卟啉侧链基团之间的无辐射能量转移和分子内卟啉侧链基团的旋转运动在p[(por)A-AN]的荧光动力学过程中起着重要的作用。     

F?rster双分子猝灭作用对卟啉侧链聚合物荧光衰变的影响

通过采用时间分辨荧光光谱技术测量了一种卟啉侧链聚合物薄膜：卟啉丙烯酸酯—苯乙烯共聚物poly［porphyrin acrylate-styrene］ (P［(por)A-S］)在高激发密度下的瞬态荧光特性.实验发现,P［(por)A-S］样品的荧光衰减随聚合物分子浓度的增大而加快.利用Frster机制的双分子猝灭理论对其浓度猝灭的原因进行了分析,理论结果与实验结果符合较好.研究表明,在高激发密度的情况下,Frster机制的双分子作用是加快卟啉侧链聚合物初始荧光衰减和降低其发光效率的主要因素. 关键词： 双分子猝灭 Frster机制 瞬态荧光 卟啉侧链聚合物     

激子旋转弛豫对低掺杂卟啉侧链聚合物荧光衰变过程的影响

利用激子旋转扩散理论研究了一类低掺杂卟啉侧链聚合物中卟啉侧链基团的旋转对其发光动力学过程的影响.研究表明,卟啉侧链基团的旋转行为是导致激发态无辐射能量弛豫的重要途径.基团旋转越容易,能量弛豫速度越快,这可导致一个快速的荧光衰变动力学过程.在卟啉低掺杂浓度和聚合物分子链间距离较大的情况下,卟啉侧链基团的旋转成为影响荧光寿命和发光效率的主要因素.对实验测得的两种样品的荧光弛豫过程进行了拟合,理论结果与实验结果符合较好. 关键词： 激子旋转弛豫 瞬态荧光 卟啉侧链聚合物     

一维导电聚合物中激发态的链间弛豫

本文系统地研究了顺式高强聚乙炔的Raman和发光光谱,根据其Raman和发光光谱随激发能量的变化规律,以及分子链之间距离的改变对这种变化规律的影响,证明了聚乙炔中存在着激发态的链间弛豫,井且,这种弛豫过程随着分子链之间距离的减小而被加快.     

一维导电聚合物中激发态的链间弛豫

本文系统地研究了顺式高强聚乙炔的Raman和发光光谱,根据其Raman和发光光谱随激发能量的变化规律,以及分子链之间距离的改变对这种变化规律的影响,证明了聚乙炔中存在着激发态的链间弛豫,井且,这种弛豫过程随着分子链之间距离的减小而被加快.     

链构象对稀溶液中MEH-PPV的光致发光的影响

聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)在溶液中的链构象依赖于溶剂的性质,共轭聚合物的发光特性受链构象影响明显。在稀溶液中,不良溶剂含量的增加使MEH-PPV分子链更加紧缩卷曲,单个分子链内更多共轭链段发生聚集,光激发形成的链间激子增加。通过对MEH-PPV稀溶液的光谱分析,发现链间激子的形成过程依赖于激发光的能量(hv)。在激发光能量大于聚合物的最低激发能(E4)的情况下,大部分链内激子通过辐射复合发光,少部分链内激子沿分子链转移到聚集的共轭链段上形成链间激子。在hv＜Ea的情况下,单个分子链内聚集共轭链段吸收光子能量形成链问激子并复合发光。     

链间耦合对聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的影响

采用拓展紧束缚Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,研究了链间耦合对反式聚乙炔多链体系中电子极化子再激发态的晶格位形、净电荷密度、局域能级波函数和态密度的影响.结果发现:对于两条链体系,当链间耦合很小(t⊥≤0.01 e V)时,注入到系统中的电子只会在第一条链上诱发产生一个晶格缺陷,形成电子极化子再激发态,这和单链体系是一致,而第二条链仍是二聚化基态.随着链间耦合的增大,第一条链上缺陷的局域度减少而第二条链上的缺陷局域度相应增加,直至两条链上的位形相同;对于多条链(5条链和6条链)体系,当耦合很小(t⊥≤0.05 e V)时,电子极化子再激发态也只会存在于一条链上,当链间耦合较强时,极化子再激发态会在链间层次性地扩展开来,并不会出现多条链位形相同;从两条链的能级图上可以看到随着链间耦合t⊥的增大,体系的带隙不断的增大和电子态密度显示的是完全吻合的,体系的导电性减弱.通过分析两条链体系在t⊥=0 e V和t⊥=0.1 e V的能级态密度,发现链间耦合越强,则中间局域能级的态密度越小,最后没有中间局域态.     

侧链含查尔酮基团的聚(甲基)丙烯酸酯的光交联特性

采用红外光谱、热重分析、紫外光谱和荧光光谱对侧链含查尔酮基团的聚（4-甲基丙烯酰氧基-4'-二甲氨基查尔酮）（PMADMAC）和聚（4-丙烯酰氧基查尔酮）（PAC）的光交联特性进行了研究。随着光照时间的增加,PMADMAC和PAC聚合物光致环加成反应迅速进行,波长短的紫外线更易使得聚合物发生[2+2]环加成反应。与溶液状态相比,固体薄膜状态下的光交联反应速率较慢。PMADMAC聚合物更容易发生光致环加成反应,其光交联速率要比PAC聚合物快,环加成反应也更彻底。采用荧光光谱研究了聚合物的发光特性,发现PAC聚合物无荧光,而PMADMAC聚合物具有溶剂极性敏感的荧光特性。在PMADMAC聚合物的稀溶液中,随着365 nm紫外光照时间的增加,荧光强度迅速降低,其荧光特征波长在紫外光照射后发生蓝移。 PMADMAC和PAC聚合物的热稳定性较好,光交联后形成热不稳定的环丁烷结构,其热稳定性有所降低。     

The effect of intermolecular interactions on photoluminescence of a porphyrin side-chain polymer

Photoluminescence properties and exciton decay dynamics in a porphyrin side-chain polymer, poly[porphyrin acrylate- acrylonitrile (abbreviated p[(por)A-AN]), have been investigated by femtosecond time-resolved photoluminescence spectroscopy. All the luminescences of p[(por)A-AN] films are due to the emissive decay of the photoexcited singlet excitons in the porphyrins. The luminescence efficiencies and lifetimes are increased for samples from pure films to dilute blend films. However, they are increased as the intrachain concentration of the porphyrin sidechain groups is decreased. The intrachain rotation motions of porphyrin sidechain groups result in the initial ultrafast luminescence decays, which are much faster than those due to the interchain interactions. All the samples show no significant red-shift and broadening of the transient luminescence spectra. The interchain and intrachain nonradiative exciton relaxation processes may play an important role in the luminescence dynamics in the p[(por)A-AN] films. The possible origin of different intrachain and interchain dynamic behaviours in p[(por)A-AN] films is discussed.     

Preparation and characterization of Tb and Tb(sal)3·nH2O doped PC:PMMA blend

Tb doped polycarbonate:poly(methyl methacrylate) (Tb-PC:PMMA) blend was prepared with varying proportions of PC and PMMA. Thermal and spectroscopic properties of the doped polymer have been investigated employing Fourier Transform Infrared (FTIR) absorption and differential scanning calorimetric (DSC) techniques. PC:PMMA blend (with 10 wt% PC and 90 wt% PMMA) shows better miscibility. Optical properties of the dopant Tb³⁺ ions have been investigated using UV-vis absorption and fluorescence excited by 355 nm radiation. It is seen that luminescence intensity of Tb³⁺ ion depends on PC:PMMA ratio and on Tb³⁺ ion concentration. Concentration quenching is seen for TbCl₃·6H₂O concentration larger than 4 wt%. Addition of salicylic acid to the polymer blend increases the luminescence from Tb³⁺ ions. Luminescence decay curve analysis affirms the non-radiative energy transfer from salicylic acid to Tb³⁺ ions, which is identified as the reason behind this enhancement.     

Photoluminescence of PMMA doped with fluorescein and carbosilane dendrimer and lasing in PBG resonance cavity

Carbosilane dendrimers with terminal allyl groups were synthesized and used to encapsulate the allyl derivative of fluorescein (allyl-FL) doped in PMMA. The optical property of this system was investigated and the results showed that the concentration of allyl-FL in PMMA could be increased to 4.5 wt% without decrease of the luminescence efficiency by adding the dendrimer into the system. The allyl-FL/dendrimer/PMMA film was embedded into a resonance cavity composed of two pieces of photonic band gap (PBG) materials to form a new-type solid-state laser. A laser emission at 589 nm was obtained when excited with a third harmonic generation (THG) of a pulsed Nd:YAG laser (355 nm) and its full-width at half-maximum of the spectrum was 1.7 nm.     

含炔基有机硅共轭聚合物的光谱性能研究

应用荧光光谱、紫外光谱对不同结构的含炔基有机硅共轭聚合物的发光性能进行了表征和研究。探讨了聚合物主链上Si原子取代基的结构以及主链中炔基单元结构对其发光性能的影响,研究结果表明,聚合物可在219～260 nm处有紫外吸收,随着Si原子上取代基共轭性能的增强,以及主链中炔基数目的增多、链段共轭程度的增大,最大吸收波长红移。取代基的影响较小,主链共轭结构对吸收光谱的影响明显。不同主链结构的共轭聚合物在320～353 nm处发出一定强度的荧光。结果显示,聚合物主链共轭基团的结构对发射光谱具有明显的影响,随着主链中炔基数目的增多,最大发射波长显著向长波方向移动。由于此类聚合物的特殊结构使得他们具有良好的热学稳定性,因此这类聚合物具有潜在的光学应用价值。     

在高氯酸铕-二苯亚砜-邻菲罗啉三元配合物中Pr3+对Eu3+发光的影响

合成了一系列异核配合物[(Eu1-xPrx)(DPSO)(phen)3(ClO4)2]ClO4*nH2O(x=0.000～0.200, DPSO为二苯亚砜, phen为邻菲罗啉, n=1, 2, 3, 4, 5, 6). 对配合物进行了组成分析, 摩尔电导, IR光谱及荧光激发和发射光谱的测定. 荧光光谱测定结果表明 本身不发光的Pr3+对Eu3+的发光产生较大影响, 当Pr3+的掺入量为0.001 mol时, 可使Eu3+的发光强度提高到200%以上,随着Pr3+浓度的增大,对Eu3+的发光先敏化后猝灭.Eu3+在配合物中所处的格位对称性低,无对称中心.