配体对过渡金属锇（Ⅱ）、钌（Ⅱ）配合物性质的影响及其应用研究

发布时间：2021-02-16 03:54

　　过渡金属配合物作为一类性能优异的磷光材料在OLED、光动力治疗、光催化以及三重态-三重态湮灭（TTA）上转换等领域一直有着广泛的应用,成为近年来的研究热点之一。这主要是因为过渡金属配合物具有较长的三重激发态寿命以及本身复杂多样的激发态性质,使得该类课题在理论和应用价值研究上一直都存在十分重要的意义。但是,如何通过配体来调控过渡金属配合物的光物理和电化学性质以获得期望的优异性能依然是当前一项非常重要的研究课题。本论文的研究内容主要是利用Os（Ⅱ）、Ru（Ⅱ）两个同主族的过渡金属开展,通过对配体调控研究过渡金属锇、钌配合物的光物理和电化学性质,并对合成的所有过渡金属配合物进行了应用研究,其主要内容如下:我们选用不同结构类型的多联吡啶类配体或在联吡啶配体上进行修饰合成了4个具有直接S₀→T₁吸收的Os（Ⅱ）配合物（Os-1、Os-2、Os-3、Os-4）。通过UV-Vis、发射光谱、瞬态吸收光谱和DFT/TDDFT理论计算等手段研究了基于三齿配体和二齿配体的Os（Ⅱ）配合物构型对其光物理性质的影响。研究发现:与2,2’:6’,2’’-三联吡啶配体形... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

八面体构型配合物的分子轨道能级跃迁示意图[1]

第一章绪论3对于过渡金属配合物来说，其三重激发态能级的能级差异对配合物的光物理和光化学性质影响很大，甚至是起决定性作用。根据Kasha规则，通常的光化学或光物理过程一般都是从其激发态的最低能级开始的[1]。大量研究表明最低激发态为3MC的金属配合物通常是不发光的[26]，也正由于3MC激发态非常不稳定且寿命短，因此很容易以非辐射跃迁通过热能的形式回到基态，或者使配体解离。但是对于具有比较强的自旋轨道耦合常数作用的3MLCT和3LC来说，其光物理或光化学性质相对较稳定，因此它们的激发态寿命要相对来说较长，所以在室温下发射出磷光的金属配合物基本上其最低激发态都是3MLCT或3LC（图1-2）。也正基于此，为了使配合物的发光、氧化还原等性质获得合理改善，我们可以通过对配体的合理有效修饰来改变其三重激发态的性质，从而设计出理想的、符合实际需求的过渡金属配合物磷光材料。图1-23MC与3MLCT（或3LC）根据能级的不同情况的分布情况[26]Fig1-2Schematicrepresentationoftwolimitingcasesfortherelativepositionsof3MCand3LC(or3MLCT)excitedstates[26]1.3对Os(Ⅱ)/Ru(Ⅱ)配合物的调控手段研究对过渡金属配合物的光学性能和电化学等性质进行改善从来都是发光材料领域一个非常重要的方向。在经过国内外众多科学家的长期经验积累和不断探索后，当前人已经拥有了大量有关对过渡金属配合物性能调控的手段。对于传统的Os(Ⅱ)/Ru(Ⅱ)过渡金属配合物来说往往存在很多不足，比如在可见光区吸收弱，三重激发态的寿命很短（如[Ru(bpy)3]2+金属配合物是典型的RuⅡ配合物，它的三重态激发态寿命只有几百纳

a)涉及ISC的TTA上转换；b)直接S0→T1吸收的TTA上转换[31]


本文编号：3036108