溶剂对荧光分子发光行为的影响VIP免费

RESEARCH&DEVEI0PMENT／~!／imm：tlionRecordi．gfatericds20t0VoLJINo．4溶剂对荧光分子发光行为的影响朱冬华，张唯舟，王筱梅h(1．苏州大学材料与化学化工学部，苏州215021；2．苏州科技学院化学与生物工程学院，苏州215009)摘要：本文通过测试一系列含吡啶三苯胺多枝化合物在不同条件下的光学性能的研究，通过对溶剂的特定配比对荧光分子发光性能的研究，探索了能量的转移以及所涉及的对Stern-volmer方程内容的部分修正。初步研究结果表明，在光照下该体系内发生电荷转移而非电子或能量转移，并在双光子聚合条件下由该体系获得一幅光子晶体微结构图。关键词：荧光光谱；电子转移；能量转移；溶剂效应；Stem-volmer方程中图分类号：O64文献标识码：A文章编号：1009—5624一(2010)04—0034—061引言在设计、合成具有大双光子吸收截面的有机分子的过程中，很多研究小组设计和合成了一系列对称或不对称的发光分子[1]，这些发光分子都是通过一个共轭中心(Center)连接不同的电子给体和电子受体部分构成对称或不对称的结构。不同的电子给体和电子受体对分子的发光行为的影响主要是通过分子内电荷的重新分配来完成[3]。光的吸收和再发射之间存在一定的能量损失，即发生斯托克斯(Stokes)位移现象。许多荧光体，尤其是那些芳环上含有极性取代基的荧光体，它们产生的荧光对环境的影响很敏感，易受溶剂的影响。本文通过模拟光刻胶成型条件对有机光电材料的能量传递进行了一系列因加入不同溶剂时荧光产生变化的实验，并从中引发出对Stern-volmer方程内容的部分修正。其中本文研究的有机光电材料为本课题组[7]合成的新的含吡啶三苯胺多枝化合物(简称PN-1、PN_2、PN-3，见图1)。收稿日期：2010—05—17作者简介：朱东华(1982一)，男，江苏人，硕士，主要从事光电材料方面的研究；王筱梅，E-mail：xmww．gsuda@yahoo．mc$1信怠记录材料2010年第jl卷第4期研究与开发N图1化合物PN一1、PN一2、PN-3的分子结构式Fig1StructuresofcompoundsPN一1。PN-2andPN一32实验部分2．1仪器与测试光谱测试所用到的溶剂均为市售分析纯，在做光谱测试前经重新蒸馏。紫外一可见吸收光谱在UV～VisTu一18O0spc紫外分光光度计上测定。荧光光谱在英国Eding—burgh920型稳态荧光光谱仪上测定。荧光量子产率的测定以荧光素(一0．90，f一1×10moldm-。)为参比。双光子荧光光谱(f4品浓度为1×10叫moldm-。)是用Coherent公司钛宝石飞秒激光器作为泵浦光(波长调节范围700900nm，重复频率77MHz，140fs脉宽，输出功率为0．3W)，用日本滨松公司C5680-01条纹相机记录光谱。3结果与讨论3．1化合物PN一1、PN-2、PN-3的紫外吸收光谱图2为化合物PN-1、PN-2、PN一3在DMF和甲苯中的线性吸收光谱图。PN一1、PN一2、PN一3的结构区别在于3个端基上吡啶基团的数目不同。光谱表明，3种化合物在不同溶剂中表现出类似的光谱行为：在400~435nm(分子内电荷转移的吸收)，随着吡啶数目的增加，即由PN-I-+PN一2一PN_3，其最大吸收波长发生红移，如在DMF中，最大吸收峰位由414nm(PN-1)红移至425nm(PN一2)直至432nm(PN一3)；红移的幅度逐渐减小，PN一2与PN一1相比，吸收峰位红移了11nm，而PN-3则比PN-2仅红移了7nm。在溶剂甲苯中也表现出这种相同的趋势。30035040O450500550Wavdength／nm图2化合物PN-I~PN-3在DMF(a)和甲苯(b)中的紫外可见吸收光谱图(1×10tooldm-。)Fig2UV-VisspectraofPN-1~PN-3(1x10moldm-。)inDMF(a)andtoluene(b)3．2化合物PN一1、PN一2、PN一3的荧光光谱图3为化合物PN一1、PN一2、PN一3在DMF和CHzC1z中的荧光光谱图。比较同一种溶剂中3种化合物的光谱可以看出，在极性相对较弱的溶剂中，相应的荧光强度由PN一1到PN一3依次增大，如在CHzC1z中荧光强度分别为：2．51×10(PN一1)、3．32×10(PN-2)和3．43×10(PN一3)。随着溶剂的极性增大，相对荧光强度的顺序发生变化，如在DMF中荧光强度分别为：5．97×1O(PN一1)、2．94×10(PN-2)和2．54×10(PN一3)。另一方面，荧光发射峰位都从PN一1到PN一3—膏营蓦《O987654321O眦嘶¨叭0。目q|0皇RESEARCH&DEVEl0PErrmm+,di⋯tR∞谢LllgtD~lerkds2010I,bL1Ao．4红移，如在CH2Cl2中分别为591nm(...