分子间相互作用对有机分子发光性质的影响

有机固态发光材料因其在显示器、激光和光通信等领域的应用前景而受到越来越多的关注. 与单分子相比,有机固态中存在各种弱分子间相互作用,这些相互作用有时会对激发态性质和能量耗散途径产生较大的影响,从而产生较强的荧光或磷光. 因此揭示有机固态发光的内在机制是非常必要的. 本综述通过总结从单分子到聚集态激发态的几何结构、电子结构、电子振动耦合和能量耗散动力学的变化,简要概括了分子间相互作用如何诱导有机固体产生强荧光、热激活延迟荧光和室温磷光. 本综述希望能帮助深入理解有机固体的激发态特性,从而为设计优秀的固态发光材料提供思路.     

有机分子的固态类阴极射线发光

固态类阴极射线发光是我们提出的一种全新的激发发光方式，利用无机半导体作为电子加速层，加速电子使之获得高能量，然后碰撞激发有机分子(小分子和聚合物)发光。介绍和总结了固态类阴极射线发光方法提出的物理背景，已经取得的实验结果和目前尚存在的问题，并提出了解决这些问题的设想。     

ZnO分子结构和发光特性

采用密度泛函(B3P86/6-311g**)方法研究了偶极电场作用下ZnO、ZnO 1和ZnO-1的几何结构、能级分布和激发态特性,得到了ZnO分子的Murrell-Sorbie解析势能函数及其相关光谱常数.计算结果表明,随偶极电场的增加,ZnO、ZnO 1和ZnO-1的轨道能隙减少,适当强度外电场作用下ZnO分子的激发能和紫外吸收光波波长与实验值吻合得很好,说明ZnO分子具有紫外受激发射的发光特性.     

胆红素与血红蛋白分子作用的发光光谱分析

利用荧光光谱技术研究了胆红素对血红蛋白分子中发光基团结构变化的影响及其与血红蛋白结合方式。结果表明,不同浓度的胆红素可以不同程度地猝灭血红蛋白荧光,导致330nm处色氨酸残基荧光峰下降,410nm处荧光峰消失;pH值94时血红蛋白与胆红素以非静电引力如疏水作用、范德华力的协同作用结合,且随着作用时间的延长,荧光强度下降。血红蛋白中氨基酸残基上的-NH₂与胆红素分子中两个-COOH结合,形成复杂的卷曲结构。血红蛋白的紫外光谱受胆红素分子中二吡咯发色团的影响,导致光吸收劈裂,在350,406nm处形成肩峰。另外,体系受温度影响也较大。     

蛋白质和植物色素等生物分子的发光

天然蛋白质和植物色素的发光系属于生物发光。所谓生物发光通的冷光发射。     

SiN分子外电场情况下的发光特性

为全面分析外电场对分子发光特性的影响, 本文采用密度泛函B3P86方法6-31g(d)基组, 对SiN分子进行了基态结构的优化, 进而使用含时密度泛函方法(time dependent density functional theory, TDDFT), 计算了不同方向及大小的外电场情况下SiN分子的吸收谱、激发能、振子强度、跃迁偶极矩. 通过比较发现外电场对该分子的激发能、吸收谱、跃迁振子强度及跃迁偶极矩影响都比较明显, 说明了电场对SiN分子的激发特性影响比较复杂, 特别是在加场前后分子均有在可见光区波段的吸收谱, 这对研究分子的发光很有意义.同时对该分子所发可见光谱的产生机理进行了分析, 并与已有实验结果进行比较.     

当稀土遇见分子笼:新型发光超分子体系

稀土超分子体系由于其独具特色的结构和光学特性,近年来受到了广泛的关注。本文回顾了稀土超分子体系的发展进程,聚焦该领域目前取得的进展,并结合发光材料的发展需求展望了这一新型体系未来面临的挑战和发展契机。     

铽-芳香化合物-丁二酸发光配合物的合成及性能

以苯甲酸及其衍生物为第一配体、丁二酸为第二配体,在非水性溶剂条件下合成了6种新的铽三元荧光配合物。利用元素分析、EDTA配位滴定分析、红外光谱和紫外吸收光谱分析对目标物的组成与结构进行了表征,并研究了其发光性能和热稳定性。结果表明:丁二酸的引入显著地加强了各第一配体向中心铽离子传递能量的能力,其传递能量的顺序为:对氯苯甲酸＞间氯苯甲酸＞大茴香酸＞对甲基苯甲酸＞苯甲酸＞对羟基苯甲酸。目标配合物与其相对应的二元配合物比较荧光强度有了显著的提高。     

TCTA在外电场下的双分子发光现象

制备了三苯胺化合物4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)的单层器件ITO/MoO₃/TCTA/LiF/Al和TCTA/TPBi双层异质结器件ITO/NPB/TCTA/TPBi/Bphen/LiF/Al,研究了TCTA的双分子发光现象。通过测试器件的光电性能和薄膜的稳态光谱,得出以下结论:(1)单层器件的电致发光光谱有425 nm和600 nm两个发光峰。与TCTA薄膜的光致发光光谱对比,可知425 nm附近的蓝色发光峰来源于TCTA单体发光,而600 nm附近的橙色发光应为TCTA二聚体electromer的发光。蓝色和橙色发光混合,使单层器件发光颜色表现为白色,对应色坐标为(0.381,0.343)。(2)TCTA/TPBi双层异质结器件的电致发光光谱为440 nm的单峰,器件的最大发光亮度为930 cd/m²,发光性能明显优于单层器件。结合薄膜TCTA、TPBi和TCTA/TPBi的光致发光光谱和紫外-可见光吸收光谱,可知双层器件的发光来自TCTA⁺TPBi^-电致激基复合物。双层器...     

磷光染料掺杂有机分子发光的能量转移研究

用稳态光谱和时间分辨的超快光谱研究了不同浓度磷光染料PtOEP掺杂有机小分子Alq薄膜的发光特性和能量转移.据PtOEP的吸收光谱与Alq的荧光光谱,用Frster理论估算出Alq:PtOEP掺杂体系的能量转移临界半径及其转移效率.稳态荧光光谱显示,在Alq:PtOEP掺杂薄膜中,随着掺杂浓度的升高,PtOEP的发光强度增强,Alq的发光强度逐渐减弱,两者间的能量转移效率与理论计算结果一致.利用时间分辨光谱研究了Alq:PtOEP掺杂薄膜体系的能量转移动力学过程,观察到Alq:PtOEP掺杂薄膜的荧光寿 关键词： 有机掺杂薄膜 稳态光谱 时间分辨光谱 能量转移     

芳香族化合物的斯托克斯位移

在分子发光体系中,除具有能量很低的振动能级和容易被热激发电子占据的某些分子外,在大多数情况下,分子是处于基态的零振动能级。当分子吸收了某特定能量被激发到激发态的高振动能级之后,由于不断地与邻近分子碰撞,很快地把多余的振动能转移给邻近分子,最终到达最低的振动能级。因此在电子跃迁中,分子的荧光发射通常是在电子的最低激发态零振动能级与电子基态能级之间进行。     

苯甲酸-镝-钇配合物的发光

合成了苯甲酸-镝-钇固体配合物并研究了它们的光致发光性质.实验结果表明,当苯甲酸镝中部分Dy3+离子被Y3+离子取代时,可以便配合物中Dy3+离子的发光增强.     

共轭羧酸铕络合物的发光研究

对合成的30多个络合物的激发光谐、发射光谱、紫外吸收光谱、碳氢分析、差热及热重进行了初步研究。结果表明较好发光材料其羧酸配体一般在235～265nm有较强的紫外吸收;羧酸分子应有给电子的共轭效应;共轭体系上的取代基无论从空间或其性质上均应有利于与Eu3+的络合;或羧酸分子能与Eu3+成较强的整合结构。络合物生成以pH=4～5为宜,一般说来,结晶态的络合物的发光性能较好。     

量子点或纳米材料发光现象—界面极化子和多孔硅发光

量子点中的极化子效应是当前量子点研究中的重要问题,其特征急需了解,文章在综述了量子点中限域极化子的概念、可能性和能量随尺寸的变化规律之后,提出了界面限域极化子模型,该模型首次指明本征声子和外来声子都地界面限域分子化的形成有贡献,作者利用此模型分析了多孔硅体系中的光谱特征,证实了表面覆有氧化层的纳米硅的行为十分符合量子限域极化子的特征,这一极化子模型与单个纳米硅结构的发光谱十分一致,此结果对最终揭示多孔硅发光机理有重要意义。     

多孔硅的形成与发光

本文综述了有关多孔硅(Porous Silicon,简称PS)某些新近的研究成果,包括多孔硅的形成、光致发光和电致发光,着重介绍多孔硅的形成和发光过程的量子尺寸效应.     

ELECTRONIC TRANSITIONS OF DI-HYDROXY NAPHTHALENE MOLECULES

The electronic transitions of di-hydroxy naphthalene molecules are found to be shifted towards higher wavelength side, when hydroxyl groups are substituted in the naphthalene molecule. The changes in the position and intensity of the electronic bands depend upon the charge transfer property of the substituent. The present paper correlates the electronic transitions observed in the photoacoustic spectra of naphthalene, 1,3-dihydroxy naphthalene (DHN), 1,4-DHN and 1,5-DHN in the region 250–400 nm. The electronic transitions of these molecules have been interpreted using the optimised geometries and CNDO/S-CI methods. Assignments of the observed electronic transitions are made on the basis of radiative and non-radiative transitions. A good agreement is found between the experimental and calculated results.     

分子内旋转的阻碍势函数

根据分子的共同特征,将彼此紧密关联的分子,区别为三种基本类型,利用对称性分析方法,探求出这三类分子的内旋转势函数的一般公式。应用这些公式到具体分子时,能够非常简捷地写出它们的势函数表达式。利用第一类势函数分析具体问题时,算得的68个分子势垒数值,除少数外,所有计算结果与实验结果的差异均在实验误差范围之内。同时并发现当甲基上的C-H键换成C=C键时,作用能量大为减小;对于具有几个旋转轴的分子,隔开两个以上键间的作用能完全可以忽略。应用第二类势函数,具体联系了五类15个很重要的相关分子,即:CH₂Cl-CH₂Cl,CHCl₂-CHCl₂和CHCl₂-CH₂Cl;CH₂F-CH₂F,CHF₂-CHF₂和CHF₂-CH₂F;CCl₂F-CCl₂F,CClF₂-CClF₂和CClF₂-CCl₂F;CH₂(CH₃)-CH₂(CH₃),CH(CH₃)₂-CH(CH₃)₂和CH(CH₃)₂-CH₂(CH₃)以及C(CH₃)₂Cl-C(CH₃)₂Cl,C(CH₃)Cl₂-C(CH₃)Cl₂和C(CH₃)Cl₂-C(CH₃)₂Cl。理论上得到的结果和实验数据比较有满意的符合,对尚无实验涉及的某些分子的结与性构能,也在理论上作了一些预测。根据第三类势函数,探计了CClFH-CClFH与C(CH₃)ClH-C(CH₃)ClH两个分子的内旋转;从理论上推测了消式与活性式的内旋转异构体的数目及其构型。     

纳米ZnS中的自激活发光

在水和乙醇体系中分别制备了尺寸在５ｎｍ左右的掺杂和未掺杂的ＺｎＳ纳米粒子,观察到了所谓自激活发光,在乙醇溶胸体系中这种发光比水溶胶体系不强两个数量级。对这种纂扩活发光的机理及其与纳米粒子形成过程的关系,表面活性剂的作用等进行了分析。     

二价铕激活的ZnS磷光体的发光

本文详细描述了ZnS:Eu2+磷光体的合成及光致发光性能。首次报导了这种发光材料的特殊长余辉特性。作者测量了热释发光光谱、不同温度下的发射特性的变化及荧光的激发、发射衰减时间,提出两类缔合Eu中心的模型。用不同的缔合Eu中心较好地解释了它的光谱特性及长余辉现象,认为光谱的两个发射带来自不同的缔合Eu中心,即550nm发射带对与ZnS导带电子陷阱相缔合的Eu中心有关,650nm带来自与电子陷阱和空穴陷阱缔合的Eu中心。发射的余辉主要与导带中某种电源电子陷阱存在有关。此外,本文还对与应用有关的阴极射线发光性能进行了报导。     

卟啉类的发光与光电压谱

自从1934年,Robinowitch观察到了叶绿索的发光性质,Stern等人对卟啉类的电子光谱作了系统研究之后,卟啉类的发光越来越受到人们的重视。如所周知,自然界中广泛存在的叶绿素、人体内的氯化血红素、维生素B12等都具有卟啉的基本骨架结构。鉴于卟啉类化合物在生物化学、药物(特别是抗癌药物)、表面活性剂、催化剂和发光材料等方面的应用价值,近年来该领域的研究仍十分活跃。本工作的目的是测定meso—四苯基卟啉(TPP)、meso—四—(4-N)吡啶基卟啉(TPyP)以其Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ)络合物,在氯仿溶液中的吸收光谱、荧光光踏。也测定了叶绿素-a(Chl-a)、脱镁叶绿素-a(Phn-a)、Cu(Ⅱ)与Zn(Ⅱ)置换的脱镁叶绿素-a(Cu-Phn-a与Zn-Phn-a)在丙酮溶液中的吸收光谱、荧光光谱。同时,测定了这些卟啉类化合物的固体试样的光电压谱。企图通过这种比较研究,寻找光电压谱和吸收光谱、荧光光谱之间的关系,分析过渡金属离子与卟啉环上π电子之间的强相互作用对电子能级的影响。