几种新型铱金属有机配合物的光谱特性研究

论文摘要

铱金属有机配合物因其具有较长的发光寿命和较高的量子效率成为有机发光材料领域的研究热点。本文以一种苯基喹啉铱金属配合物衍生物和四种苯基吡啶铱金属配合物衍生物为研究对象,对这五种新型有机发光材料的吸收光谱、激发光谱、发射光谱、发光寿命和量子效率等光谱特性进行了实验研究和分析,探索了主配体和辅助配体的分子结构与其配合物光谱特性的关系。光谱测量结果表明,苯基喹啉铱金属配合物衍生物的最佳激发波长位于460nm附近,发射峰值波长处在590nm左右,发光寿命为675.18ns,发光量子效率为5%。四种苯基吡啶铱金属配合物衍生物的最佳激发波长分别为354nm、354nm、354nm和368nm左右,发射峰值波长分别为536nm、534nm、539nm和530nm,发光寿命分别为53.32ns、59.23ns、52.50ns和9.55ns,发光量子效率分别为9%、15%、12%和12%。通过对实验结果的对比和分析,首先研究了主配体苯基喹啉和主配体苯基吡啶对配合物发光特性的影响。得到如下结果:苯基喹啉铱金属配合物衍生物的最佳激发峰较四种苯基吡啶铱金属配合物衍生物有所红移;主配体苯基喹啉和主配体苯基吡啶分别决定了各自配合物的橙红光和绿光发射;苯基喹啉铱金属配合物衍生物的发光寿命远大于四种苯基吡啶铱金属配合物衍生物;苯基喹啉铱金属配合物衍生物的量子效率则小于苯基吡啶铱金属配合物衍生物。然后研究了辅助配体对苯基吡啶铱金属配合物衍生物发光特性的影响。得到如下结果:辅助配体的不同会导致配合物的发射峰值波长位置存在微小差异;在有机发光材料合成中,引入乙酰苯胺分子作为辅助配体,比引入其它三种酰苯胺类小分子更能增加配合物分子的极性,使发光强度增大;引入苯甲酰苯胺分子作为辅助配体,比引入其它三种酰苯胺类小分子更能增加配合物分子的共轭程度,从而增加发光寿命。本文研究方法和研究结果可为有机发光新材料的合成及应用提供帮助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 有机发光材料的研究概况
• 1.2.2 有机发光材料的应用
• 1.3 本论文的主要工作和创新点
• 第二章 基本概念和原理
• 2.1 光致发光的物理机制
• 2.1.1 荧光与磷光
• 2.1.2 重金属有机配合物的三线态磷光发射
• 2.2 有机发光器件的工作原理和有机磷光器件的发光机制
• 2.2.1 有机发光器件的工作原理
• 2.2.2 有机磷光器件的发光机制
• 2.3 光谱分析基础
• 2.3.1 光谱分析的基本概念和原理
• 2.3.2 发光光谱分析的优点
• 本章小结
• 第三章 五种新型铱金属有机配合物的光谱实验
• 3.1 实验仪器
• 3.1.1 UV-240 紫外分光光度计
• 3.1.2 AvaSpec-2048 光纤光谱仪
• 3.1.3 SP-2558 多功能光谱测量系统
• 3.1.4 FLS920 型稳态/瞬态光谱仪
• 3.2 实验样品
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 不同浓度的苯基喹啉铱配合物衍生物的光谱实验方法
• 3.3.2 相同浓度的五种不同配体铱配合物的光谱实验方法
• 3.4 实验结果
• 3.4.1 不同浓度的苯基喹啉铱配合物衍生物的吸收光谱实验结果
• 3.4.2 不同浓度的苯基喹啉铱配合物衍生物的发射光谱实验结果
• 3.4.3 相同浓度的五种不同配体铱配合物的吸收光谱实验结果
• 3.4.4 相同浓度的五种不同配体铱配合物的激发光谱实验结果
• 3.4.5 相同浓度的五种不同配体铱配合物的发射光谱实验结果
• 3.4.6 相同浓度的五种不同配体铱配合物的发光寿命实验结果
• 3.4.7 相同浓度的五种不同配体铱配合物的量子效率实验结果
• 本章小结
• 第四章 实验结果对比与分析
• 4.1 不同浓度的苯基喹啉铱配合物衍生物的发射光谱对比
• 4.2 相同浓度的五种不同配体铱配合物的光谱特性对比
• 4.2.1 吸收光谱对比
• 4.2.2 激发光谱对比
• 4.2.3 发射光谱对比
• 4.2.4 发光寿命对比
• 4.2.5 量子效率对比
• 4.3 溶液浓度对发射光谱的影响分析
• 4.3.1 溶液浓度与发光强度之间的关系
• 4.3.2 溶液浓度与发射峰值波长之间的关系
• 4.4 分子结构对光谱特性的影响分析
• 4.4.1 吸收光谱特性与分子结构的关系
• 4.4.2 激发光谱特性与分子结构的关系
• 4.4.3 发射光谱特性与分子结构的关系
• 4.4.4 发光寿命与分子结构的关系
• 4.4.5 量子效率与分子结构的关系
• 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文