分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物溶液及超微粒分散體系的光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、近年來，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物的研究越來越受到人們的重視，因其分子內(nèi)含有電子給體與電子受體，容易發(fā)生光誘導(dǎo)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移而呈現(xiàn)出一些特有的光學(xué)性質(zhì)，被廣泛研究并應(yīng)用于發(fā)光材料、光電導(dǎo)材料、非線性光學(xué)材料以及熒光探針等領(lǐng)域。 隨著納米科學(xué)技術(shù)的研究逐漸從無機領(lǐng)域拓展到有機領(lǐng)域，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物的研究也有了嶄新的發(fā)展方向。在介觀領(lǐng)域，對分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物超微粒進行研究，可以加深本文理解該類化合物在材料應(yīng)用中的許多基本過程和現(xiàn)象，

2、對于進一步開發(fā)和利用分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物有著重要意義。 目前，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物的基礎(chǔ)研究已跟不上材料應(yīng)用研究發(fā)展的步伐，特別是對其超微粒方面的研究還處于剛剛起步階段，許多因分子間和分子內(nèi)相互作用引起的光物理行為還有待人們作深入的研究。本論文主要通過對分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物溶液和超微粒的光學(xué)性質(zhì)的研究，分析它們分子內(nèi)和分子間發(fā)色團在基態(tài)和激發(fā)態(tài)下的相互作用對吸收光譜和熒光光譜的影響，為材料設(shè)計提供堅實的理論基礎(chǔ)。本論文工作的具體

3、內(nèi)容如下： 1、合成了下列幾種分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物：5-(9-蒽基)-1-苯基-3-對硝基苯基吡唑啉、4,4′-二-[5(1，3-二苯基-2-吡唑啉基)]-苯、1,3,5-三苯基-2-吡唑啉化合物、4-(N,N-二乙氨基)苯甲醛對硝基苯腙、對硝基苯甲醛苯腙、N，N，N',N'-四苯基聯(lián)苯二胺、2,3-二氫-4(1H)-喹啉酮以及9-苯乙烯蒽等。利用再沉淀法分別制備了它們的超微粒分散體系。 2、研究了2,3-二氫-4(1H

4、)-喹啉酮分子在不同濃度、不同極性溶液中吸收光譜和熒光光譜等光學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)該化合物是—強熒光發(fā)射化合物，其激發(fā)態(tài)與基態(tài)偶極距變化較大。在激發(fā)態(tài)時發(fā)生了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，因此熒光光譜隨溶劑極性的增大，發(fā)射峰不斷紅移。 3、通過對吡唑啉類化合物溶液及超微粒的研究，發(fā)現(xiàn)該類分子由于5位芳香取代基的不同，產(chǎn)生了分子內(nèi)非共軛電荷轉(zhuǎn)移和分子間電荷轉(zhuǎn)移的競爭，分子間的電荷轉(zhuǎn)移對分子內(nèi)非共軛電荷轉(zhuǎn)移有抵消作用，因此呈現(xiàn)出了一些新的現(xiàn)象。例如，在5

5、-(9-蒽基)-1-苯基-3-對硝基苯基吡唑啉超微粒中出現(xiàn)了吡唑啉環(huán)吸收峰的藍移，這是本實驗室首次在超微粒中發(fā)現(xiàn)藍移現(xiàn)象，它可以用分子內(nèi)非共軛電荷轉(zhuǎn)移和分子間電荷轉(zhuǎn)移的競爭來解釋。通過對苯腙類化合物、9-苯乙烯蒽溶液及超微粒的研究，發(fā)現(xiàn)該兩種化合物超微粒同樣具有光學(xué)性質(zhì)的尺寸依賴性。但是，由于分子內(nèi)取代基的不同，導(dǎo)致超微粒中分子間相互作用也不同，有的超微粒在水分散系中可以穩(wěn)定存在，如：對硝基苯甲醛苯腙、N，N，N'N'-四苯基聯(lián)苯二胺等

6、形成的超微粒。 4、本文還在國際上首次研究了混合有機超微粒分散體系的光學(xué)性質(zhì)。(1)對1,3,5-三苯基-2-吡唑啉和蒽形成的混合物納米超微粒水分散體系的光學(xué)性質(zhì)研究，發(fā)現(xiàn)該混合有機超微粒體系低能端的吸收光譜隨其尺寸的增加而增強，而相應(yīng)蒽和1,3,5-三苯基-2-吡唑啉的超微粒卻隨尺寸的增加而減弱，表明混合有機超微粒中不同分子間發(fā)生了電荷轉(zhuǎn)移。本實驗通過對混合有機超微粒分散系熒光光譜的測定分析得到了一致的結(jié)果。(2)通過對對硝基