配體對過渡金屬鋨(Ⅱ)、釕(Ⅱ)配合物性質(zhì)的影響及其應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-02-16 03:54
過渡金屬配合物作為一類性能優(yōu)異的磷光材料在OLED、光動力治療、光催化以及三重態(tài)-三重態(tài)湮滅(TTA)上轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域一直有著廣泛的應(yīng)用,成為近年來的研究熱點之一。這主要是因為過渡金屬配合物具有較長的三重激發(fā)態(tài)壽命以及本身復(fù)雜多樣的激發(fā)態(tài)性質(zhì),使得該類課題在理論和應(yīng)用價值研究上一直都存在十分重要的意義。但是,如何通過配體來調(diào)控過渡金屬配合物的光物理和電化學性質(zhì)以獲得期望的優(yōu)異性能依然是當前一項非常重要的研究課題。本論文的研究內(nèi)容主要是利用Os(Ⅱ)、Ru(Ⅱ)兩個同主族的過渡金屬開展,通過對配體調(diào)控研究過渡金屬鋨、釕配合物的光物理和電化學性質(zhì),并對合成的所有過渡金屬配合物進行了應(yīng)用研究,其主要內(nèi)容如下:我們選用不同結(jié)構(gòu)類型的多聯(lián)吡啶類配體或在聯(lián)吡啶配體上進行修飾合成了4個具有直接S0→T1吸收的Os(Ⅱ)配合物(Os-1、Os-2、Os-3、Os-4)。通過UV-Vis、發(fā)射光譜、瞬態(tài)吸收光譜和DFT/TDDFT理論計算等手段研究了基于三齒配體和二齒配體的Os(Ⅱ)配合物構(gòu)型對其光物理性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn):與2,2’:6’,2’’-三聯(lián)吡啶配體形...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
八面體構(gòu)型配合物的分子軌道能級躍遷示意圖[1]
第一章緒論3對于過渡金屬配合物來說,其三重激發(fā)態(tài)能級的能級差異對配合物的光物理和光化學性質(zhì)影響很大,甚至是起決定性作用。根據(jù)Kasha規(guī)則,通常的光化學或光物理過程一般都是從其激發(fā)態(tài)的最低能級開始的[1]。大量研究表明最低激發(fā)態(tài)為3MC的金屬配合物通常是不發(fā)光的[26],也正由于3MC激發(fā)態(tài)非常不穩(wěn)定且壽命短,因此很容易以非輻射躍遷通過熱能的形式回到基態(tài),或者使配體解離。但是對于具有比較強的自旋軌道耦合常數(shù)作用的3MLCT和3LC來說,其光物理或光化學性質(zhì)相對較穩(wěn)定,因此它們的激發(fā)態(tài)壽命要相對來說較長,所以在室溫下發(fā)射出磷光的金屬配合物基本上其最低激發(fā)態(tài)都是3MLCT或3LC(圖1-2)。也正基于此,為了使配合物的發(fā)光、氧化還原等性質(zhì)獲得合理改善,我們可以通過對配體的合理有效修飾來改變其三重激發(fā)態(tài)的性質(zhì),從而設(shè)計出理想的、符合實際需求的過渡金屬配合物磷光材料。圖1-23MC與3MLCT(或3LC)根據(jù)能級的不同情況的分布情況[26]Fig1-2Schematicrepresentationoftwolimitingcasesfortherelativepositionsof3MCand3LC(or3MLCT)excitedstates[26]1.3對Os(Ⅱ)/Ru(Ⅱ)配合物的調(diào)控手段研究對過渡金屬配合物的光學性能和電化學等性質(zhì)進行改善從來都是發(fā)光材料領(lǐng)域一個非常重要的方向。在經(jīng)過國內(nèi)外眾多科學家的長期經(jīng)驗積累和不斷探索后,當前人已經(jīng)擁有了大量有關(guān)對過渡金屬配合物性能調(diào)控的手段。對于傳統(tǒng)的Os(Ⅱ)/Ru(Ⅱ)過渡金屬配合物來說往往存在很多不足,比如在可見光區(qū)吸收弱,三重激發(fā)態(tài)的壽命很短(如[Ru(bpy)3]2+金屬配合物是典型的RuⅡ配合物,它的三重態(tài)激發(fā)態(tài)壽命只有幾百納
a)涉及ISC的TTA上轉(zhuǎn)換;b)直接S0→T1吸收的TTA上轉(zhuǎn)換[31]
本文編號:3036108
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
八面體構(gòu)型配合物的分子軌道能級躍遷示意圖[1]
第一章緒論3對于過渡金屬配合物來說,其三重激發(fā)態(tài)能級的能級差異對配合物的光物理和光化學性質(zhì)影響很大,甚至是起決定性作用。根據(jù)Kasha規(guī)則,通常的光化學或光物理過程一般都是從其激發(fā)態(tài)的最低能級開始的[1]。大量研究表明最低激發(fā)態(tài)為3MC的金屬配合物通常是不發(fā)光的[26],也正由于3MC激發(fā)態(tài)非常不穩(wěn)定且壽命短,因此很容易以非輻射躍遷通過熱能的形式回到基態(tài),或者使配體解離。但是對于具有比較強的自旋軌道耦合常數(shù)作用的3MLCT和3LC來說,其光物理或光化學性質(zhì)相對較穩(wěn)定,因此它們的激發(fā)態(tài)壽命要相對來說較長,所以在室溫下發(fā)射出磷光的金屬配合物基本上其最低激發(fā)態(tài)都是3MLCT或3LC(圖1-2)。也正基于此,為了使配合物的發(fā)光、氧化還原等性質(zhì)獲得合理改善,我們可以通過對配體的合理有效修飾來改變其三重激發(fā)態(tài)的性質(zhì),從而設(shè)計出理想的、符合實際需求的過渡金屬配合物磷光材料。圖1-23MC與3MLCT(或3LC)根據(jù)能級的不同情況的分布情況[26]Fig1-2Schematicrepresentationoftwolimitingcasesfortherelativepositionsof3MCand3LC(or3MLCT)excitedstates[26]1.3對Os(Ⅱ)/Ru(Ⅱ)配合物的調(diào)控手段研究對過渡金屬配合物的光學性能和電化學等性質(zhì)進行改善從來都是發(fā)光材料領(lǐng)域一個非常重要的方向。在經(jīng)過國內(nèi)外眾多科學家的長期經(jīng)驗積累和不斷探索后,當前人已經(jīng)擁有了大量有關(guān)對過渡金屬配合物性能調(diào)控的手段。對于傳統(tǒng)的Os(Ⅱ)/Ru(Ⅱ)過渡金屬配合物來說往往存在很多不足,比如在可見光區(qū)吸收弱,三重激發(fā)態(tài)的壽命很短(如[Ru(bpy)3]2+金屬配合物是典型的RuⅡ配合物,它的三重態(tài)激發(fā)態(tài)壽命只有幾百納
a)涉及ISC的TTA上轉(zhuǎn)換;b)直接S0→T1吸收的TTA上轉(zhuǎn)換[31]
本文編號:3036108
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