长三重态寿命铂(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物的激发态性质
发布时间：2023-11-04 14:05
近年来,具有强可见光吸收、长三重态寿命的过渡金属配合物引人瞩目。配合物吸光能力越强,相同激发条件下处于激发态分子的浓度越高,且长寿命的三重激发态有利于驱动电子转移或能量转移。该类新型过渡金属配合物已有报道,但目前在这类分子的设计、应用及激发态调控等方面仍存在不足。主要原因是缺乏对激发态光物理过程更深入地研究,如分子内单/三重态能量转移过程、Sm→Tn的系间窜越(ISC)过程,三重激发态的产生途径及影响因素等。本文主要研究了具有长三重态寿命(通常情况下τT1>5μs,τTn>1ps)的铂(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物的激发态性质。通过稳态/瞬态吸收光谱,研究了两个含苝二酰亚胺(PBI)配体的铱(Ⅲ)配合物的超快ISC动力学。研究发现:该配合物具有与传统铱(Ⅲ)配合物1MLCT→3MLCT相当的Sm→Tn超快ISC动力学,且具有长三重态寿命(Ir-PBI,τT = 11μs;Ir-NPBI,τT = 7.4μs),其T1态特征为重原子效应较弱的3IL(配体内)特征。通过理论计算发现含PBI的配合物中Sm→Tn的自旋轨道耦合矩阵元(SOCMEs)可达66 cm-1,而T1→S0 SOCM...
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号及缩写表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 传统过渡金属配合物的基本光物理性质
1.3 含C
N配体的铂(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物
1.4 N
N铂(Ⅱ)双炔基配合物
1.5 具有宽谱带吸收的过渡金属配合物
1.6 具有强可见光吸收、长三重态寿命配合物的应用
1.7 本文主要研究思路
2 含苝二酰亚胺及其π阴离子自由基的铱(Ⅲ)配合物的超快激发态动力学
2.1 引言
2.2 配合物的结构表征
2.3 仪器与实验方法
2.3.1 分子结构表征及基本光物理性质测试仪器
2.3.2 纳秒瞬态吸收光谱的测定
2.3.3 飞秒瞬态吸收光谱的测定
2.3.4 DFT理论计算方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 稳态紫外-可见吸收光谱
2.4.2 Ir-PBI和Ir-NPBI中的超快系间窜越过程
2.4.3 含PBI自由基配体的Ir-[PBI]-·及Ir-[NPBI]-·的超快光物理过程
2.4.4 自由基配体的形成对铱(Ⅲ)配合物三重态性质的影响
2.4.5 含PBI的铱(Ⅲ)配合物的理论计算:超快系间窜越,发光性质和二重激发态
2.5 本章小结
3 含蒽配体的铂(Ⅱ)配合物的长寿命高能级三重激发态性质
3.1 引言
3.2 配合物的设计及合成
3.2.1 分子设计
3.2.2 合成路线
3.2.3 原料与合成步骤
3.3 仪器与实验方法
3.3.1 分子结构表征及基本光物理性质测试仪器
3.3.2 荧光量子产率及单线态氧量子产率的测定
3.3.3 发光寿命的测定
3.3.4 飞秒瞬态吸收光谱的测定
3.3.5 纳秒瞬态吸收光谱的测定
3.4 结果与讨论
3.4.1 紫外-可见吸收光谱及发光光谱
3.4.2 配体蒽在铂(Ⅱ)配合物中的长寿命T2态
3.4.3 纳秒瞬态吸收光谱
3.5 本章小结
4 具有宽谱带吸收的铂(Ⅱ)配合物的激发态能量转移
4.1 引言
4.2 配合物的设计及合成
4.2.1 分子设计
4.2.2 合成路线
4.2.3 原料与合成步骤
4.3 仪器与实验方法
4.3.1 分子结构表征及基本光物理性质测试仪器
4.3.2 发光寿命的测定
4.3.3 X射线单晶衍射实验
4.3.4 电化学实验
4.3.5 飞秒瞬态吸收光谱的测定
4.3.6 DFT理论计算方法
4.4 结果与讨论
4.4.1 单晶结构
4.4.2 紫外-可见吸收光谱及荧光光谱
4.4.3 电化学研究:循环伏安法
4.4.4 分子内能量转移及电子转移
4.4.5 纳秒瞬态吸收光谱
4.4.6 飞秒瞬态吸收光谱
4.4.7 密度泛函理论计算
4.4.8 光敏化产生单线态氧
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录A 主要化合物的结构表征谱图
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3860448
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号及缩写表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 传统过渡金属配合物的基本光物理性质
1.3 含C
N配体的铂(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物
1.4 N
N铂(Ⅱ)双炔基配合物
1.5 具有宽谱带吸收的过渡金属配合物
1.6 具有强可见光吸收、长三重态寿命配合物的应用
1.7 本文主要研究思路
2 含苝二酰亚胺及其π阴离子自由基的铱(Ⅲ)配合物的超快激发态动力学
2.1 引言
2.2 配合物的结构表征
2.3 仪器与实验方法
2.3.1 分子结构表征及基本光物理性质测试仪器
2.3.2 纳秒瞬态吸收光谱的测定
2.3.3 飞秒瞬态吸收光谱的测定
2.3.4 DFT理论计算方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 稳态紫外-可见吸收光谱
2.4.2 Ir-PBI和Ir-NPBI中的超快系间窜越过程
2.4.3 含PBI自由基配体的Ir-[PBI]-·及Ir-[NPBI]-·的超快光物理过程
2.4.4 自由基配体的形成对铱(Ⅲ)配合物三重态性质的影响
2.4.5 含PBI的铱(Ⅲ)配合物的理论计算:超快系间窜越,发光性质和二重激发态
2.5 本章小结
3 含蒽配体的铂(Ⅱ)配合物的长寿命高能级三重激发态性质
3.1 引言
3.2 配合物的设计及合成
3.2.1 分子设计
3.2.2 合成路线
3.2.3 原料与合成步骤
3.3 仪器与实验方法
3.3.1 分子结构表征及基本光物理性质测试仪器
3.3.2 荧光量子产率及单线态氧量子产率的测定
3.3.3 发光寿命的测定
3.3.4 飞秒瞬态吸收光谱的测定
3.3.5 纳秒瞬态吸收光谱的测定
3.4 结果与讨论
3.4.1 紫外-可见吸收光谱及发光光谱
3.4.2 配体蒽在铂(Ⅱ)配合物中的长寿命T2态
3.4.3 纳秒瞬态吸收光谱
3.5 本章小结
4 具有宽谱带吸收的铂(Ⅱ)配合物的激发态能量转移
4.1 引言
4.2 配合物的设计及合成
4.2.1 分子设计
4.2.2 合成路线
4.2.3 原料与合成步骤
4.3 仪器与实验方法
4.3.1 分子结构表征及基本光物理性质测试仪器
4.3.2 发光寿命的测定
4.3.3 X射线单晶衍射实验
4.3.4 电化学实验
4.3.5 飞秒瞬态吸收光谱的测定
4.3.6 DFT理论计算方法
4.4 结果与讨论
4.4.1 单晶结构
4.4.2 紫外-可见吸收光谱及荧光光谱
4.4.3 电化学研究:循环伏安法
4.4.4 分子内能量转移及电子转移
4.4.5 纳秒瞬态吸收光谱
4.4.6 飞秒瞬态吸收光谱
4.4.7 密度泛函理论计算
4.4.8 光敏化产生单线态氧
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录A 主要化合物的结构表征谱图
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3860448
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3860448.html
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