Процессы и эффекты при термически активированной миграции триплетных возбуждений в твёрдых растворах органических соединений

• Автор: Гаджиалиева, Ирина Вячеславовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Невинномысск
• Количество страниц: 109 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ МИГРАЦИОННОУСКОРЕННОГО ТУШЕНИЯ ТРИП ЛЕТНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В ТВЁРДЫХ РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ)
1.1 Межмолекулярный перенос энергии электронного возбуждения по обменно-резонансному механизму
1.2 Миграция возбуждений по триплетным уровням молекул в твёрдых растворах органических соединений и её проявление
1.3 Влияние температуры и неоднородного уширения энергетических уровней на триплет-триплетный перенос энергии
1.4 Основные выводы к первой главе
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Объекты исследования
2.2. Техника и методика спектральных и кинетических измерений
2.3 Методика и техника температурных измерений и обезгаживания
раствора
ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ОБЛАСТИ 77-130К НА МИГРАЦИОННО-УСКОРЕННОЕ ТУШЕНИЕ ТРИПЛЕТНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В СТЕКЛООБРАЗНЫХ РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Теоретическое обоснование методики определения вклада различных механизмов в изменение спектральных и люминесцентных характеристик твёрдых растворов органических соединений
3.2 Влияние температуры на миграционно-ускоренное тушение триплетных возбуждений нафталина и аценафтена в стеклообразном толуоле
3.3 Влияние концентрации и температуры на параметры спектра

фосфоресценции нафталина
3.4 Рассмотрение температурной зависимости концентрации триплетных молекул, обусловленной термически активированной миграцией
3.5 Основные результаты и выводы
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОЙ МИГРАЦИИ ВОЗБУЖДЕНИЙ ПО ТРИПЛЕТНЫМ УРОВНЯМ МОЛЕКУЛ ДОНОРА НА КОНСТАНТУ 80Т В МОЛЕКУЛАХ АКЦЕПТОРА
4.1 Результаты исследования влияния температуры на константу скорости 80—>Т-перехода в молекулах акцептора в отсутствие миграции возбуждений по триплетным уровням молекул донора и молекул акцептора
4.2 Влияние миграции возбуждений по триплетным уровням донора на константу скорости 8()—>Т перехода в молекулах акцептора
4.3 Влияние термически активированной миграции возбуждений по триплетным уровням молекул акцептора на их параметры
4.4 Основные выводы к четвёртой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Проблема доставки энергии электронного возбуждения в конденсированных молекулярных средах с участием триплетных состояний к реакционным центрам является весьма актуальной, поскольку данный процесс является промежуточным между актом возбуждения электронов и конечными процессами, в которых энергия возбуждённых электронов используется. Эффективность протекания таких процессов определяется соотношением между константами скоростей конечных реакций и скоростью передачи (миграции) возбуждений с одной стороны, и константами скоростей конкурирующих процессов их дезактивации, с другой стороны.
В связи с вышесказанным, для повышения эффективности и прогнозирования динамики преобразования энергии электронного возбуждения в молекулярных конденсированных средах, важно знать механизмы и закономерности активизации миграции и дезактивации возбуждения. Поскольку многие фотофизические и фотохимические процессы происходят с участием триплетных состояний органических молекул, то актуальным являются исследования механизмов и закономерностей активизации миграции возбуждений по триплетным уровням молекул и процессов их дезактивации.
В литературе имеется ряд работ (см. например [1]), в которых показано на примере бензофенона в полиметилметакрилате, что заметное влияние на скорость миграции возбуждений в них оказывает температура. Влияние же температуры на миграционно-ускоренные процессы в твёрдых растворах органических соединений вблизи температуры кипения жидкого азота (77-130 К) до настоящего времени оставались не изученными. Хотя именно эти системы широко используются на практике для изучения закономерностей переноса энергии по обменно-резонансному механизму, посредством которого осуществляется передача триплетных возбуждений.
На основании экспериментальных данных авторами [81] была определена величина разброса энергетических уровней бензофенона в полиметилметакрилате, которая равнялась АЕ и 450 см'1. Здесь также использовались сравнительно высокие концентрации донора 1 и 1,5моль/л, концентрация акцептора 1 -бромнафталина была 10'2 и 10~3моль/л. Влияние температуры на параметры контура полос фосфоресценции не исследовалось.
1.4 Основные выводы к первой главе
Анализ литературных данных показал, что перенос некогерентных возбуждений, как между одинаковыми молекулами, так и между разнородными играет важную роль в процессах преобразования энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. Закономерность динамики электронных возбуждений в неупорядоченных средах существенно отличаются от модельных представлений аналогичных процессов в
однородных средах. В связи с этим актуальным становится изучение основных закономерностей миграции энергии в микроскопически неоднородных средах, для которых характерен энергетический беспорядок (статистический разброс энергетических уровней).
Наибольшей чувствительностью процесса миграции к различного рода неоднородностям обладают триплетные возбуждения. Это обусловлено тем, что в основе миграции триплетных возбуждений лежат обменные взаимодействия, которые являются короткодействующими и осуществляются в малом пространственном масштабе. Большое время жизни триплетных возбуждений способствует их доставке на сравнительно большие расстояния и делает их параметры очень чувствительными к различного рода внутри- и межмолекулярным взаимодействиям.
Хорошими модельными системами для изучения закономерностей миграции триплетных возбуждений и эффектов, обусловленных ею,