Роль неоднородного распределения молекул по частоте So←T перехода и заселенности триплетных уровней в формировании спектров фосфоресценции твердых растворов органических соединений

• Автор: Вашкевич, Олеся Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ГЛАВА 1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОСФОРЕСЦЕНЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ
1.1 Влияние концентрации на параметры спектров люминесценции органических соединений в твердых растворах при 77 К
1.2 Влияние температуры на параметры фосфоресценции органических молекул в твердых растворах
1.3 Особенности миграционно-ускоренного и кислородного тушения триплетных состояний органических соединений в твердых растворах
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Методика экспериментальных исследований
2.2 Растворители и соединения
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВКЛАДА РАЗЛИЧНЫХ МЕХАНИЗМОВ В ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕОДНОРОДНО УШИРЕННЫХ СПЕКТРОВ ФОСФОРЕСЦЕНЦИИ
ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Теоретическое обоснование методики определения вклада различных механизмов в изменение параметров спектральных полос
3.2 Результаты исследования влияния концентрации и температуры
на спектры фосфоресценции аценафтена в матрицах н.-гексана
3.3 О причинах концентрационного смещения спектра фосфоресценции нафталина в стеклообразном толуоле при 77 К
3.4 Особенности триплет-триплетного переноса энергии в твердых растворах в условиях неоднородного уширения энергетических уровней при 77 К
3.5 Основные результаты и выводы главы
ГЛАВА 4. МИГРАЦИОННО-УСКОРЕННОЕ ТУШЕНИЕ КИСЛОРОДОМ ТРИПЛЕТНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ
ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ ПРИ 77 К
4.1 Особенности миграционно-ускоренного тушения кислородом триплетных возбуждений однокомпонентных необезгаженных растворов в стеклообразном толуоле при 77 К
4.2 Концентрационная зависимость константы скорости
миграционно-ускоренного тушения кислородом триплетных
возбуждений нафталина и аценафтена
4.3 Особенности миграционно-ускоренного тушения кислородом триплетных молекул в необезгаженных растворах при 77 К при их сенсибилизированном возбуждении
4.4 Основные результаты и выводы главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность проблемы.
Большинство фотофизических процессов и фотохимических реакций в конденсированных средах происходит на молекулярном уровне. Однако процессы преобразования энергии возбуждения в примесных центрах существенным образом зависят от надмолекулярной организации системы. Важное место в рамках данной проблемы занимают вопросы неоднородного распределения примесных молекул по положению энергетических уровней, так как без их учета невозможно сопоставление экспериментальных результатов с теорией.
Важным источником информации о строении и свойствах твердых тел являются их оптические спектры. В оптических спектрах проявляются все виды движения в молекуле: электронное, колебательное, вращательное [1]. Электронные спектры несут в себе информацию о физических и химических свойствах молекул (или кристаллов) и являются важным источником информации о взаимодействии молекул с окружающей средой и друг с другом. Параметры электронных спектров могут существенным образом меняться при незначительных изменениях внутри- и межмолекулярных взаимодействий [2-3].
В твердотельных матрицах неэквивалентность положения примеси ведет к неоднородному разбросу всех параметров спектра примесных центров. На такие параметры спектра как положение 0-0 полосы, ее ширину и форму контура существенное влияние оказывают внутренние поля, которые определяются ближайшим окружением в неупорядоченных средах (стеклах) и точечными, линейными и другими дефектами в кристаллах [4-5]. Именно это позволяет получить информацию о характере взаимодействия примесных центров с основой и между собой в таких системах по результатам исследования причин изменения параметров их спектров. Однако результаты таких исследований не всегда удается интерпретировать однозначно. Одной из основных причин этого является то, что при анализе
Шпольский Э.В. и сотрудники исследовали концентрационную зависимость спектров флуоресценции и поглощения нафталина в н.-гептане и циклогексане при 77 К [129]. Концентрация растворов изменялась в пределах от 10'4 до 10'2 моль/л. Обнаружено, что при концентрациях примеси меньших, чем 10‘3 моль/л, спектр флуоресценции нафталина в н.-гептане представлен полосатым молекулярным спектром. Увеличение концентрации от 10"3 до 10‘2 моль/л приводит к появлению квазилиний вместо полос. Дальнейшее увеличение концентрации до 5-Ю'2 моль/л сопровождается появлением спектра кристаллического нафталина. Аналогичные
закономерности в концентрационной зависимости спектра флуоресценции нафталина наблюдались и в циклогексане. Однако, в отличие от спектров флуоресценции нафталина в н.-гептане, в циклогексане квазилинейчатая структура спектра наблюдается при концентрациях на порядок меньших, чем в н.-гептане. Когда концентрация примеси составляла 5-Ю“4 моль/л спектр флуоресценции нафталина состоял из двух спектров (квазилинейчатого и полосатого), наложенных один на другой. Спектр флуоресценции нафталина в циклогексане имеет дублетный характер, а в н.-гептане представлен одиночными линиями.
В работе [129] показано, что спектры поглощения нафталина в н.-гептане и в циклогексане при 77 К, вплоть до концентрации 10‘2 моль/л, имеют полосатый характер. При концентрациях выше 10'3 моль/л спектр поглощения остается полосатым, но при этом видоизменяется. Авторы [129] объясняют это тем, что за спектры поглощения нафталина, начиная с концентрации примеси 10‘3 моль/л, ответственны агрегаты молекул нафталина, которые образуются при кристаллизации раствора.
В работе [130] приведены результаты теоретического расчета интенсивности колебательной структуры в спектре флуоресценции нафталина.
В работе Приютова М.В. и сотрудников [131] приведены результаты теоретического расчета распределения интенсивности в спектре