8-羟基喹啉硼类配合物的电子及其光谱性质的理论研究

论文摘要

近年来有机电致发光材料的研究越来越受到广泛的重视。对具有电致发光性质的有机功能材料的大量研究表明,有机配体在有机配合物的特征性质中发挥着巨大的作用。 8-羟基喹啉铝作为一种重要的电子传输材料和发射层,它的配合物及其配体的发光性质得到了广泛的研究。作为一种类似于 8-羟基喹啉铝的有机配合物 8-羟基喹啉硼类配合物具有与 8-羟基喹啉铝相似的发光波段和更高的发光效率。近来,8-羟基喹啉硼类配合物在理论和实验上的研究受到了越来越多的重视。在有机发光器件中,其发光体激发态的性质是非常重要的,因此作为一种重要的发光体,8-羟基喹啉硼类配合物的激发态性质的研究就更具有意义。实验中已经测得了 8-羟基喹啉硼类配合物的电子光谱。在理论上,我们,在优化 8-羟基喹啉硼类配合物基态和激发态几何构型的基础上,使用时间依赖密度泛函方法（TD-DFT） 、单激发态组态相互作用（CIS）和半经验的 ZINDO 方法计算了 8-羟基喹啉硼类配合物的电子吸收光谱和发射光谱,结果表明 TD-DFT 方法能很好的预测 8-羟基喹啉硼类配合物的电子光谱性质。 运用量子化学 ab initio HF 和密度泛函理论 B3LYP 方法对 8-羟基喹啉硼类配合物和其配体 8-羟基喹啉进行了理论计算,在优化的几何构型基础上,用时间依赖密度泛函方法（TD-DFT） 和单激发组态相互作用方法（CIS） 计算它们的吸收光谱和发射光谱,在理论上深入探讨了 8-羟基喹啉硼类配合物的电子跃迁与光谱性质之间的关系。发现此类配合物的荧光发射源于 8-羟基喹啉配体内的 π→π+电子跃迁。据此,可以在配合物的 8-羟基喹啉配体上进行取代来有效的调节发光波段。 并且,可以通过研究 8-羟基喹啉配体的光谱性质来预料 8-羟基喹啉硼类配合物的光谱性质。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 配位化学的发展
• 1.2 有机电致发光材料
• 1.2.1 有机电致发光器件与机理
• 1.2.2 有机电致发光材料分类
• 1.3 发光有机配合物
• 1.4 课题的意义及研究内容
• 参考文献
• 第二章 理论基础和计算方法
• 2.1 量子化学的发展
• 2.2 理论基础和计算方法
• 2.2.1 薛定谔方程和两个基本近似
• （1）Schrodinger 方程
• （2）Born-Oppenheimer 近似
• （3）单电子近似
• 2.2.2 分子轨道理论
• （1） 闭壳层分子的HFR方程
• （2） 开壳层分子的 HFR 方程
• 2.2.3 密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）
• （1）系综密度泛函理论与过渡态方法
• （2） 时间依赖密度泛函理论（TD-DFT）
• 2.3 激发态理论
• 2.3.1 激发态衰减
• 2.3.2 荧光发射
• 2.3.3 激发态计算的主要方法及程序
• 参考文献
• 2Bq 配合物的电子及其光谱性质影响的理论研究'>第三章 甲基取代对 Ph₂Bq 配合物的电子及其光谱性质影响的理论研究
• 3.1 引言
• 3.2 计算模型和方法
• 3.3 计算结果与讨论
• 3.4 结论
• 参考文献
• 2Bq配合物和8羟基喹啉配体被相同取代基取代时，它们的电子及其光谱性质变化的比较'>第四章 Ph₂Bq配合物和8羟基喹啉配体被相同取代基取代时，它们的电子及其光谱性质变化的比较
• 4.1 引言
• 4.2 计算模型和方法
• 4.3 计算结果与讨论
• 4.3.1 基态和激发态几何构型
• 4.3.2 前线分子轨道分析
• 4.3.3 体系的吸收和发射光谱
• 4.4 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 硕士学习期间发表论文