本文主要研究内容
作者方少茂（2019）在《苝酰亚胺二连分子的设计合成与激发态电子转移性质研究》一文中研究指出：有机共轭分子中通常含有多个共轭π电子,π电子跃迁的能量一般在1.5 eV4.0 eV,对应于紫外-可见光光子的能量,因而被称之为生色团。共轭分子聚集态下生色团间的相互作用对光电性能具有重要的影响;但是,聚集态是大量微观分子形成的宏观聚集体,每个分子与周围的多个分子相互作用,分子间的距离及方位多种多样,直接讨论分子聚集结构对光电性能的影响规律比较困难。将生色团分子通过化学键链接形成二连分子可以构筑结构明确的二聚体聚集模型,是研究生色团之间的作用模式与基态及激发态性能关系的理想策略。苝酰亚胺（PDI）具有大的π共轭结构,是一类重要的有机染料,在光电领域也有非常广泛的研究。本论文以PDI分子为构筑单元,通过共价键将相同的和不同的PDI单元连接到一起,形成二连分子,进一步利用稳态与瞬态光谱技术研究了二连分子的基态与激发态特征,总结得到了分子连接方式、分子构象以及给受体能级结构等因素对光诱导电子转移的影响规律。1.通过N-N共价键头尾连接的PDI二连分子体系。利用四苯氧基取代的单体PDI 1、二苯基取代的单体PDI 2以及无取代的单体PDI 3作为构筑单元,合成了1-1、2-2、3-3、1-3、2-3五种苝酰亚胺二连分子。稳态吸收光谱显示1-1、2-2、3-3等由相同结构单元构成的二连分子与单体分子比较,具有吸收光谱红移,摩尔吸光系数增强幅度超过两倍,吸收峰半峰宽窄化,0-0跃迁较0-1跃迁显著增强等明显的特征,表明生色团之间具有典型的J-型耦合性质。上述三种二连分子在二氯甲烷中表现出截然不同的荧光性质,基本规律是含有扭曲结构单元的二连分子荧光效率较单体分子显著降低,而由平面结构单元组成的二连分子荧光效率与单体相近。瞬态吸收光谱研究发现光激发引起1-1、2-2、3-3的打破对称性电荷分离（Symmetry-Breaking Charge Separation,SB-CS）的难易程度依次增大。综合分析发现光激发引起的SB-CS与单体分子构象密切相关,具有扭曲结构的单体具有丰富的激发态构象,激发态弛豫会引起生色团之间相对转动,增加相邻羰基之间的相互作用,从而使得电子通过羰基相互作用发生转移。非对称二连体分子1-3在二氯甲烷中,由于更大的电荷分离能以及扭曲单体PDI 1的存在,具有超快电荷分离特征(τCS=14 ps)。另外,研究发现1-3在甲苯中从3单元到1单元的F?ster能量转移效率接近100%,远高于2-3分子60%的能量转移效率。2.通过bay区C-C共价键侧边相连的PDI二连分子体系。利用1-苯基的PDI（PhPDI）、氧化扣环的1-苯基的PDI（RPDI）和无取代PDI为构筑单体,合成了PDI-PDI、PhPDI-PDI、PhPDI-PhPDI、RPDI-PDI、RPDI-RPDI五种bay区C-C共价键侧边相连的二连分子。稳态吸收光谱显示这五种二连分子与单体分子比较,具有吸收光谱红移,摩尔吸光系数变小,吸收峰半峰宽展宽等现象,表明生色团跃迁偶极矩之间具有典型的交叉耦合性质。稳态发射光谱显示五种二连分子与单体分子比较,具有非常大Stokes shift,随溶剂极性变大,发射光谱红移,量子效率下降。结果表明在甲苯中可以发生电子转移,形成电荷转移态。由PhPDI和PDI构筑的二连体的电子转移时间在10-30 ps之间,荧光量子效率（PLQY）低。而含有RPDI单元的二连体,低能激发态下量子效率高,在高能激发下,荧光量子产率接近100%。瞬态吸收光谱研究表明RPDI分子更加刚性,有利于形成新的高荧光构型。在高能激发态下,更容易克服构型转变势垒从而形成高荧光的分子构型,因此荧光效率接近100%。本论文通过构筑两大类苝酰亚胺及其衍生物的二连体分子,详细讨论了二连体分子中生色团构象、生色团连接方式以及生色团能级差异等分子结构与电子结构对分子光电性能的影响,利用稳态与瞬态光谱技术研究了光诱导电子转移过程及其规律,这些研究对深入认识共轭分子体系的激发态过程,以及进一步发展高性能的光电功能材料体系具有一定的指导意义。
Abstract
you ji gong e fen zi zhong tong chang han you duo ge gong e πdian zi ,πdian zi yue qian de neng liang yi ban zai 1.5 eV4.0 eV,dui ying yu zi wai -ke jian guang guang zi de neng liang ,yin er bei chen zhi wei sheng se tuan 。gong e fen zi ju ji tai xia sheng se tuan jian de xiang hu zuo yong dui guang dian xing neng ju you chong yao de ying xiang ;dan shi ,ju ji tai shi da liang wei guan fen zi xing cheng de hong guan ju ji ti ,mei ge fen zi yu zhou wei de duo ge fen zi xiang hu zuo yong ,fen zi jian de ju li ji fang wei duo chong duo yang ,zhi jie tao lun fen zi ju ji jie gou dui guang dian xing neng de ying xiang gui lv bi jiao kun nan 。jiang sheng se tuan fen zi tong guo hua xue jian lian jie xing cheng er lian fen zi ke yi gou zhu jie gou ming que de er ju ti ju ji mo xing ,shi yan jiu sheng se tuan zhi jian de zuo yong mo shi yu ji tai ji ji fa tai xing neng guan ji de li xiang ce lve 。bei xian ya an （PDI）ju you da de πgong e jie gou ,shi yi lei chong yao de you ji ran liao ,zai guang dian ling yu ye you fei chang an fan de yan jiu 。ben lun wen yi PDIfen zi wei gou zhu chan yuan ,tong guo gong jia jian jiang xiang tong de he bu tong de PDIchan yuan lian jie dao yi qi ,xing cheng er lian fen zi ,jin yi bu li yong wen tai yu shun tai guang pu ji shu yan jiu le er lian fen zi de ji tai yu ji fa tai te zheng ,zong jie de dao le fen zi lian jie fang shi 、fen zi gou xiang yi ji gei shou ti neng ji jie gou deng yin su dui guang you dao dian zi zhuai yi de ying xiang gui lv 。1.tong guo N-Ngong jia jian tou wei lian jie de PDIer lian fen zi ti ji 。li yong si ben yang ji qu dai de chan ti PDI 1、er ben ji qu dai de chan ti PDI 2yi ji mo qu dai de chan ti PDI 3zuo wei gou zhu chan yuan ,ge cheng le 1-1、2-2、3-3、1-3、2-3wu chong bei xian ya an er lian fen zi 。wen tai xi shou guang pu xian shi 1-1、2-2、3-3deng you xiang tong jie gou chan yuan gou cheng de er lian fen zi yu chan ti fen zi bi jiao ,ju you xi shou guang pu gong yi ,ma er xi guang ji shu zeng jiang fu du chao guo liang bei ,xi shou feng ban feng kuan zhai hua ,0-0yue qian jiao 0-1yue qian xian zhe zeng jiang deng ming xian de te zheng ,biao ming sheng se tuan zhi jian ju you dian xing de J-xing ou ge xing zhi 。shang shu san chong er lian fen zi zai er lv jia wan zhong biao xian chu jie ran bu tong de ying guang xing zhi ,ji ben gui lv shi han you niu qu jie gou chan yuan de er lian fen zi ying guang xiao lv jiao chan ti fen zi xian zhe jiang di ,er you ping mian jie gou chan yuan zu cheng de er lian fen zi ying guang xiao lv yu chan ti xiang jin 。shun tai xi shou guang pu yan jiu fa xian guang ji fa yin qi 1-1、2-2、3-3de da po dui chen xing dian he fen li （Symmetry-Breaking Charge Separation,SB-CS）de nan yi cheng du yi ci zeng da 。zeng ge fen xi fa xian guang ji fa yin qi de SB-CSyu chan ti fen zi gou xiang mi qie xiang guan ,ju you niu qu jie gou de chan ti ju you feng fu de ji fa tai gou xiang ,ji fa tai chi yu hui yin qi sheng se tuan zhi jian xiang dui zhuai dong ,zeng jia xiang lin tang ji zhi jian de xiang hu zuo yong ,cong er shi de dian zi tong guo tang ji xiang hu zuo yong fa sheng zhuai yi 。fei dui chen er lian ti fen zi 1-3zai er lv jia wan zhong ,you yu geng da de dian he fen li neng yi ji niu qu chan ti PDI 1de cun zai ,ju you chao kuai dian he fen li te zheng (τCS=14 ps)。ling wai ,yan jiu fa xian 1-3zai jia ben zhong cong 3chan yuan dao 1chan yuan de F?sterneng liang zhuai yi xiao lv jie jin 100%,yuan gao yu 2-3fen zi 60%de neng liang zhuai yi xiao lv 。2.tong guo bayou C-Cgong jia jian ce bian xiang lian de PDIer lian fen zi ti ji 。li yong 1-ben ji de PDI（PhPDI）、yang hua kou huan de 1-ben ji de PDI（RPDI）he mo qu dai PDIwei gou zhu chan ti ,ge cheng le PDI-PDI、PhPDI-PDI、PhPDI-PhPDI、RPDI-PDI、RPDI-RPDIwu chong bayou C-Cgong jia jian ce bian xiang lian de er lian fen zi 。wen tai xi shou guang pu xian shi zhe wu chong er lian fen zi yu chan ti fen zi bi jiao ,ju you xi shou guang pu gong yi ,ma er xi guang ji shu bian xiao ,xi shou feng ban feng kuan zhan kuan deng xian xiang ,biao ming sheng se tuan yue qian ou ji ju zhi jian ju you dian xing de jiao cha ou ge xing zhi 。wen tai fa she guang pu xian shi wu chong er lian fen zi yu chan ti fen zi bi jiao ,ju you fei chang da Stokes shift,sui rong ji ji xing bian da ,fa she guang pu gong yi ,liang zi xiao lv xia jiang 。jie guo biao ming zai jia ben zhong ke yi fa sheng dian zi zhuai yi ,xing cheng dian he zhuai yi tai 。you PhPDIhe PDIgou zhu de er lian ti de dian zi zhuai yi shi jian zai 10-30 pszhi jian ,ying guang liang zi xiao lv （PLQY）di 。er han you RPDIchan yuan de er lian ti ,di neng ji fa tai xia liang zi xiao lv gao ,zai gao neng ji fa xia ,ying guang liang zi chan lv jie jin 100%。shun tai xi shou guang pu yan jiu biao ming RPDIfen zi geng jia gang xing ,you li yu xing cheng xin de gao ying guang gou xing 。zai gao neng ji fa tai xia ,geng rong yi ke fu gou xing zhuai bian shi lei cong er xing cheng gao ying guang de fen zi gou xing ,yin ci ying guang xiao lv jie jin 100%。ben lun wen tong guo gou zhu liang da lei bei xian ya an ji ji yan sheng wu de er lian ti fen zi ,xiang xi tao lun le er lian ti fen zi zhong sheng se tuan gou xiang 、sheng se tuan lian jie fang shi yi ji sheng se tuan neng ji cha yi deng fen zi jie gou yu dian zi jie gou dui fen zi guang dian xing neng de ying xiang ,li yong wen tai yu shun tai guang pu ji shu yan jiu le guang you dao dian zi zhuai yi guo cheng ji ji gui lv ,zhe xie yan jiu dui shen ru ren shi gong e fen zi ti ji de ji fa tai guo cheng ,yi ji jin yi bu fa zhan gao xing neng de guang dian gong neng cai liao ti ji ju you yi ding de zhi dao yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的方少茂，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于电荷分离论文,电子转移论文,打破对称性电荷分离论文,苝酰亚胺二连分子论文,电荷转移态荧光论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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