文摘gydF4y2Ba

光能量转移从萘到biacetyl液体在室温下进行了研究。电子兴奋萘与200 - 260 nm紫外线(UV)光发出光子的发射频带和biacetyl发射的光子被吸收,而反过来,激发biacetyl磷光。由此产生的磷光非常稳定和发射峰在545海里不同激发波长从200年到260海里。类似的光能量传递也观察到biacetyl吡嗪。biacetyl几个敏感的芳香捐助者已经详细调查。芳香捐赠者,吡嗪,提高其第一激发单重态的吸收紫外线辐射。激发波长选择在第一gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba吡嗪。系统以足够快的速度穿越在吡嗪给三联体的收益率几乎统一由biacetyl方法。光学中多余的能量biacetyl将发出的光线,这是敏化荧光。Biacetyl是最简单的分子中广泛的gydF4y2Ba二羰基化合物,这对photophysics和光化学应用程序是很重要的。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

在极性分子光学吸收是由于与单个分子的永久偶极矩的交互。往往使偶极子的电场,随后collision-induced放松取向偶极子有一个时间常数的皮秒范围内,形成强大的远红外线的吸收。非极性分子小得多的吸收产生的瞬时偶极矩通过碰撞引起的液体。gydF4y2Ba

萘,像许多有机化合物,具有共轭双键系统,其他债券是一个双键。这些共轭系统有很大影响分子的吸收和发射光谱。萘的摩尔吸光系数是360年左右和萘在稀有气体的吸收光谱被广泛研究。从333年到125海里(光谱观察gydF4y2Ba1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。六个转变的过渡能量分配gydF4y2Ba电子萘。对称性的前两个激发单线态状态和三重态寿命也被报道的三重态能量传递(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。萘在液体比汽相有不同的发射光谱,在室温下转换更多的定义。gydF4y2Ba

3-buttanedione Biacetyl,化合物2,是最简单的分子在各种各样的gydF4y2Ba二羰基化合物,已相当大的主题研究photophysics和光化学应用程序。已知的基态biacetyl Raman-active和红外有源不仅固体液体和蒸汽阶段。吸收光谱是由于原则gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba电子转换(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。biacetyl晶体的吸收和发射光谱表现出大幅振动结构在低温下(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

三连音三连音能量转移从萘biacetyl汽相的研究(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。在这个研究中,不同混合物的萘和衰减时间biacetyl测量在不同biacetyl压力。结果表明,萘的荧光衰减时间环己烷是96 ns (gydF4y2Ba23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba三重态的)和130 ms一生萘(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。在这项研究中,我们专注于液体形式的萘和biacetyl房间温度作为混合物的这个应用程序非常简单,很容易产生。可以看出biacetyl非常稳定的发射光谱。这可能开放的新的研究方向,使入射光的能量可以被转移到不同波长光混频器和频率下变频设备。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

Biacetyl和萘的奥尔德里奇试剂级,用作收到没有任何进一步净化,涨跌互现大气压力。10间biacetyl和萘的浓度gydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}和10gydF4y2Ba^{−4gydF4y2Ba}米,与萘/ biacetyl 1的相对浓度gydF4y2Ba⁄gydF4y2Ba2比1gydF4y2Ba⁄gydF4y2Ba3最佳发射。两个普林斯顿先进仪器阿克顿SP2300模型单色仪是用于光学测量。这些设备有600 g / mm焦距的光栅300毫米。测量设置如图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。500 W氙气灯泡被放置在入口狭缝前monochromator-1获得最大振幅,和入口和出口缝调整到650gydF4y2BaμgydF4y2Bam开口。计算机控制的软件调整单色光束波长200 - 300纳米,10 nm的一步,他们发出monochromator-1的退出。一个石英透镜用于发射光束聚焦在样品。激动的样品发出光束垂直于激发光束。这个发射光束集中在狭缝monochromator-2的连续镜头。进行了校准使用microstage获取梁最大振幅的兴奋。激动的光束被分散的石英管和液体界面,然而发光是由于整个混合物。自聚焦面向中心的液体混合物,发光是密集的,兴奋的梁没有达到monochromator-2干扰。计算机控制的扫描已经完成300 - 750 nm之间monochromator-2步骤1 nm和500 ms。通过650年发射的光束进入gydF4y2BaμgydF4y2Bam缝从monochromator-2转换为电子信号通过光电倍增管(PMT)根据发射振幅。这些信号被进一步记录数字计算机通过数据扫描软件。黑暗的房间被用于所有测量和测量在室温下进行。发射的光束到达PMT带来了500 ms。因为氙气灯泡在200 - 260纳米波长过滤,PMT敏感波长,进行标准化。出于这个原因,样品被替换为一个石英镜测量设置和测量是重复的。取得了较大的峰值。获得的最大振幅在220海里被用来计算每个激发波长的归一化系数。这些系数,然后乘以整个执行所需的正常化。gydF4y2Ba

设置显示在图中gydF4y2Ba1gydF4y2Ba也用于研究光学能量转移biacetyl吡嗪。奥尔德里奇试剂年级Biacetyl和吡嗪,用作收到没有任何进一步的净化和混合在大气压力。10间biacetyl和吡嗪的浓度gydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}和10gydF4y2Ba^{−4gydF4y2Ba}米,相对浓度的吡嗪/ biacetyl 1gydF4y2Ba⁄gydF4y2Ba2最好的发射。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

biacetyl荧光的敏化萘已经详细调查。naphthalene-biacetyl如图的发射光谱gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,从220年到260海里单色混合是兴奋源。峰值发射在545 nm激发波长是很常见的。边峰值在491 nm和610 nm也观察到相对振幅峰值量子效率的0.51和0.47,分别。发射光谱的混合非常稳定和共同激发波长。因此,它使这个解决方案的理想候选人photomixing应用程序。gydF4y2Ba

首次芳香捐赠者是兴奋激动单线态通过吸收紫外线辐射。此外,捐赠者的三重态分子也填充。如果一个受体分子(即。,biacetyl) is present, the donor (i.e., naphthalene) can transfer the electronic energy to the acceptor, in which, in turn, the acceptor molecule raises to its lowest triplet state. Excited biacetyl molecules will emit phosphorescence which will be termed as sensitized phosphorescence because the acceptor molecules do not initially absorb incident light. In this study, the donor molecule is naphthalene in liquid and the acceptor molecule is biacetyl in liquid. Hence, the phosphorescence emission of naphthalene will be absorbed by acceptor molecule biacetyl in its triplet state, then excess energy will be emitted as light at different frequencies.

200到260纳米激光吸收萘,但在545 nm,萘和biacetyl吸收光线;因此,该系统是完全透明了545 nm发射谱线。200到260纳米的光抽运兴奋萘分子第一次激发单线态水平,然后兴奋的衰变萘分子回到基态荧光发射的萘萘的发射光谱带恰逢biacetyl的励磁乐队。因此,biacetyl分子将由萘电子兴奋。兴奋biacetyl将返回基态分子荧光和磷光排放。这个过程是描述在接下来的计划总结萘和biacetyl交互:gydF4y2Ba(1)gydF4y2BaNaph + BiA +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba光(200 - 260 nm)→Naph * + BiAgydF4y2Ba萘(Naph)吸收200 - 260纳米的光,但这BiA不吸收光线,因此只有Naph电子激动,BiA仍处于基态;gydF4y2Ba(2)gydF4y2BaNaph * + BiA→Naph +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba(Naph发出)+ BiA;gydF4y2Ba(3)gydF4y2BaNaph +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba(Naph发出)+ BiA→Naph + BiA *;gydF4y2BaBiA *是电子兴奋通过吸收Naph的排放;gydF4y2Ba(4)gydF4y2BaNaph + BiA *→Naph + BiA +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba(400 - 650 nm发出BiA)。gydF4y2Ba

biacetyl荧光的敏化吡嗪已经详细调查,试图由biacetyl方法进行验证。发射光谱pyrazine-biacetyl如图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba混合物的兴奋从305年到325海里单色源。峰值发射在460 nm激发波长是很常见的。gydF4y2Ba

biacetyl方法的简要描述如下。一个芳香捐赠将提高首次通过吸收紫外辐射激发单线态。等过程,随后发生,捐赠者的三重态分子也会填充。如果一个合适的受体分子(即。,biacetyl) is present, the electronic energy of the donor, pyrazine, can be transferred to the biacetyl producing a biacetyl molecule in its first singlet state. Excited singlet biacetyl molecules so produced will emit fluorescence lights as well as phosphorescence lights. This behavior is labeled as sensitized fluorescence and sensitized phosphorescence, since emissions occur without the emitting molecule initially absorbing light energy. Comparing the quantum yield of the sensitized fluorescence with that produced in a separate experiment, where biacetyl itself is excited affords as determination of the triplet yield of aromatic donor. The triplet yield is, in essence, a measure of the number of singlet donor molecules, which eventually cross over into the triplet manifold. The following reaction mechanism is typical for optical energy transfer from donor to acceptor molecules. Pyrazine emits light as fluorescence and this light will be absorbed by the acceptor molecule biacetyl, then this optical excess energy in the biacetyl will be released as light, which is sensitized fluorescence. This process is shown in the following scheme which is summarizing pyrazine and biacetyl interaction:(1)gydF4y2BaPyz + BiA +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba光(305 - 325 nm)→Pyz * + BiAgydF4y2BaPyz吸收305 - 325纳米的光,但这BiA不吸收光线,因此只有Pyz iselectronically激动,BiA仍处于基态;gydF4y2Ba(2)gydF4y2BaPyz * + BiA→Pyz +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba(Pyz发出)+ BiA;gydF4y2Ba(3)gydF4y2BaPyz +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba(Pyz发出)+ BiA→Pyz + BiA *;gydF4y2BaBiA *是电子兴奋通过吸收Pyz的排放;gydF4y2Ba(4)gydF4y2BaPyz + BiA *→Pyz + BiA +gydF4y2Ba高压gydF4y2Ba(450 - 600 nm发出BiA)。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

我们表明,供体分子吡嗪和biacetyl吸收光发光光接收机。类似的机制也观察萘和biacetyl供体分子萘发射光和biacetyl吸收这光作为光接收机。因此,这种机制被称为光学天线在纳秒的时间域。在我们的研究中,无论是准分子还是激态络合物荧光可以被记录下来。gydF4y2Ba