分子链间距离对于卟啉侧链聚合物稳态及瞬态发光性能的影响

采用荧光光谱技术,测量了一种卟啉侧链聚合物:卟啉丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(P[(por)A-S])的稳态和瞬态的发光性能.通过将聚合物P[(por)A-S]掺杂到有机玻璃(PMMA)中,研究了链间距离对于P[(por)A-S]发光性能的影响.结果表明:随着聚合物分子浓度增大,即链间距离减小,导致卟啉侧链基团之间的相互间作用增加,使其激发态无辐射跃迁几率增加,聚合物荧光强度减弱,激发态寿命缩短.讨论了上述过程产生的原因.     

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     

基于电荷转移过程的PAN-C60共聚物薄膜的时间分辨荧光研究

利用吸收光谱和皮秒时间分辨荧光研究PAN－C60星状共聚物的电荷转移过程。PAN－C60共聚物的吸收和荧光光谱结果显示共聚物中存在着电荷转移过程。时间分辨荧光结果表明PAN的荧光衰减遵循双指数衰减规律（一快过程160ps和一慢过程1500ps)，快衰减过程主要来源于聚合物中主链间相互作用产生的空间间接极化子对的影响，慢变过程主要来源于单重态激子的辐射跃迁弛豫。在共聚物中，C60分子的存在除导致PAN激发态寿命缩短外，还影响聚合物链间的相互作用，C60分子对PAN荧光猝 灭作用主要通过慢变过程影响的，而对PAN的空间极化子对的影响主要与其快衰减过程有关。     

卟啉和钌二元体的超快能量转移

采用超快时间分辨的荧光光谱技术测量了一种由柔性链连接的卟啉-钌二元体分子内的能量转移动力学过程.通过在钌的吸收峰(～453nm)对二元体进行光激发,实验上观测到了从钌基团到卟啉基团的超快能量转移过程(～400ps).而在卟啉的吸收峰(～400nm)对二元体进行光激发,实验上没有观测到从卟啉基团到钌基团的能量转移.采用Frster理论对二元体系能量转移过程的产生机理进行了分析,结果表明,钌和卟啉之间的能量转移来源于基于光谱重叠的偶极-偶极相互作用. 关键词： 卟啉-钌二元体 能量转移 超快激光光谱技术     

噁嗪750激光染料分子在醇类溶剂中超快动力学研究

利用飞秒时间分辨荧光亏蚀光谱技术,研究了噁嗪750激光染料分子在典型的醇类溶剂中超快动力学过程.实验发现两个超快动力学过程:飞秒量级的快速弛豫过程和皮秒量级的慢速弛豫过程.快速弛豫过程来源于分子内振动能量再分配(IVR)和溶剂分子超快惯性弛豫动力学过程,而慢速弛豫过程对应于溶剂化的扩散分子弛豫动力学过程.实验结果表明慢速弛豫过程的时间常数随醇溶剂分子间氢键键能的增强而增大.     

用时间分辨光谱研究红细胞悬液的荧光发射

实验获得了激光照射红细胞悬液的荧光光谱,并分别监测不同荧光峰值波长处强度随时间的衰变过程,测试了其相应的荧光寿命。结果表明,在波长为407nm的激光照射下,红细胞悬液向外发射中心波长分别位于596,628,692nm的荧光光谱,各荧光峰对应衰变过程的平均荧光寿命分别为1.97,13.31,14.58ns。利用荧光强度和吸收率的加和性表示了混合物的总吸收率和总荧光发射强度,通过理论计算获得了红细胞悬液中锌卟啉、原卟啉和其他游离物参与荧光发射的相对含量和相对强度在不同荧光峰位的变化关系,进一步解释了不同峰位处荧光发射强度和平均荧光寿命的变化原因。     

飞秒荧光亏蚀光谱技术研究液相体系取向弛豫

溶液中分子的快速弛豫过程直接反映了溶液中溶质和周围溶剂分子间的相互作用[1- 3 ] .在液相体系中分子取向通常是随机分布的 .当溶质分子被线偏振光激发至激发态时 ,其分子取向将由原来各向同性的球形分布瞬间变成各向异性的椭球分布 .由于溶质分子周围大量溶剂分子的存在 ,通过二者之间相互作用 ,激发态溶质分子在一定方向上的取向优势将很快弛豫掉 .这种溶液中的取向弛豫过程通常是几个到几百皮秒[1- 3 ] .飞秒分辨荧光亏蚀光谱原理和实验方法见文献[4 - 7] .当溶液中的溶质分子被线偏振飞秒激光脉冲激发至电子激发态时 ,经过一定的延迟…     

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.     

5,10,15-三(五氟苯基)Corrole及其相似卟啉化合物的光物理特性

采用稳态和时间分辨的瞬态光谱技术对比研究了一种Corrole化合物5,10,15-三(五氟苯基)Corrole(FtsTPC)和一种卟啉化合物5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉(F20TPP)的光物理特性.结果表明:F15TPC的B带吸收峰较宽而F20TPP的强而窄,F15TPC的Q带有两个吸收峰而F20TPP有四个.F15TPC的荧光量子产率为0.15,荧光寿命为4.8 ns,F20TPP的荧光量子产率为0.05,荧光寿命为11.1 ns;与F20TPP相比F15TPC具有发光效率高、荧光寿命短的特点.F15TPC具有较大的发光速率常数和无辐射跃迁速率常数,这可能是由于F15TPC少了一个氟代苯基,致使其发色团本身的电子结构发生变化所致.另外空间结构的不对称性和非共面性也对其光物理性质有影响.     

Direct observation of the ultrafast energy transfer in a porphyrin and ruthenium dyad

The luminescence dynamics of a polypyridyl ruthenium II [Ru（phen）2（ip）]2＋ and 5,10,15,20- tetraphenylporphyrin （H2TPP） dyad have been measured by using time-resolved fluorescence spectroscopy. The transient luminescent spectra of the dyad show an ultrafast energy transfer within 300 ps after pho- toexcitation of the [Ru（phen）2（ip）]2＋ at 453 am. However, no energy transfer has been observed as the excitation wavelength is 400 nm, corresponding to the absorption peak of H2TPP. The origin of the energy transfer from [Ru（phen）2（ip）]2＋ to H2TPP has been analyzed according to the FSrster energy-transfer theory.     

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。     

Reductive Fluorescence Quenching of the Photoexcited Free Base <Emphasis Type="Italic">meso</Emphasis>-Tetrakis (Pentafluorophenyl) Porphyrin by Amines

Steady state and time resolved fluorescence quenching behaviors of meso-Tetrakis (pentafluorophenyl) porphyrin (H₂F₂₀TPP) in presence of different aliphatic and aromatic amines have been executed in homogeneous dichloromethane (DCM) solution. At room temperature in DCM, free base (H₂F₂₀TPP) shows fluorescence with two distinct peaks at 640 and 711 nm and natural lifetime τ _f = 9.8 ns which are very similar to that of meso-tetraphenyl porphyrin (TPP). Unlike TPP, addition of both aliphatic and aromatic amines to a solution containing H₂F₂₀TPP results in an efficient decrease in fluorescence intensity without altering the shape and peak position of fluorescence emission. Upon addition of amines there was no change in optical absorption spectra of H₂F₂₀TPP. The fluorescence quenching rate constants ranged from 1 × 10⁹ to 4 × 10⁹ s⁻¹, which are one order below to the diffusion control limit, and temperature dependent quenching rate constants yield the activation energies which are found to be order of 0.1 eV. Femto second transient absorption studies reveal the existence of amine cation radical and porphyrin anion radicals with very short decay time (15 ps). The fluorescence quenching reaction follows Stern–Volmer kinetics. Steady state and time-resolved data are interpreted within general kinetic scheme of Marcus semi-classical model which attributes bimolecular electron transfer process between amines and the lowest excited singlet state of H₂F₂₀TPP. Calculated internal reorganization energies are found to be in between 0.04 and 0.22 ev. Variation of electron transfer rate as function of free energy change (∆G⁰) points the ET reactions in the present systems are in Marcus normal region. This is the first example of reductive fluorescence quenching of free base neutral porphyrins in homogeneous organic solvent ever known.     

两种荧光粉混合涂覆的白光LED的光谱方程的建立

为了有效地模拟两种荧光粉混合涂覆的白光LED的发光光谱,选用了硅酸盐系列的绿色荧光粉与高显粉系列的红色荧光粉,应用英国Edinburgh FLS920P型荧光光谱仪,对绿色荧光粉与红色荧光粉进行荧光光谱的实验测量,得到绿色荧光粉发射峰在527 nm,红色荧光粉发射峰在641 nm。配置浓度为7%~17%,比例为3∶1~3∶2的样本,共144个,应用杭州远方色谱有限公司的HAAS-2000高精度光谱辐射计测量LED发光光谱,最后处理数据,得到拟合函数,在这些函数的基础上构建出了光谱方程,该光谱方程是模拟两种荧光粉的浓度和比例的系统方法。为了较为准确的预测出两种荧光粉混合后涂覆于蓝光芯片的发光光谱,对于实验中的数据进行了三维曲面拟合,得出荧光粉的浓度与比例和绿修正系数与红修正系数之间的函数关系式。将得出的绿修正系数和红修正系数的函数关系式应用到光谱方程中,得出最终模拟白光LED发光光谱的一种新方法。并且用了两组的模拟光谱图与实验的光谱图进行对比,发现两种光谱图的吻合效果都较为良好。说明这种模拟白光LED的新方法确实可行,且预测的两种荧光粉混合后涂覆于蓝光芯片的发光光谱较为准确。该方法将具体的荧光粉的质量比和浓度与LED的发光光谱图联系了起来,而之前的大多数研究都是将光谱功率分布与LED发光光谱图联系起来,并未涉及到荧光粉的质量比与浓度。在建立了具体的光谱方程之后,可以在没有实验仪器和不做实验的情况下,根据两种荧光粉的质量比,以及与AB胶混合后的浓度直接得出最终的模拟白光光谱,可以摆脱实验仪器以及其他因素的限制。并且为制备具有特定光谱特性的白光LED提供了新思路,具有一定的实用价值。