ゴム型ポリマーの混合物における低電力アップコンバージョンに対する温度の影響
Tanya N Singh-Rachford1, Joseph Lott, Christoph Weder
1Department of Chemistry and Center for Photochemical Sciences, Bowling Green State University, Bowling Green, Ohio, 43403, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 5, 2009
まとめ
ポリマー宿主における温度依存のアップコンバージョンが研究されました. ガラスの移行温度 (T(g)) を上回る加熱により,トリプルトリプルアニヒレーション (TTA) 経由で青色の光が放出され,これは熱分解が起こるまで可逆であった.
科学分野:
- フォトケミストリーと材料科学
- ポリマーマトリックスにおける光物理学的プロセスを調査する.
背景:
- アップコンバージョン発光は,より低いエネルギーを持つものからより高いエネルギーの光子を生成することを可能にします.
- パラジウム (II) オクタエチルポルフィリン (PdOEP) はトリプレット感受剤として作用し,9,10-ディフェニルラントラセーン (DPA) はトリプレット受容体/消去剤として作用する.
- 低結晶温度 (T(g)) を有するポリマー宿体は,温度に反応する光物理学的行動に不可欠である.
研究 の 目的:
- 様々な低T (g) ポリマーホストにおけるPdOEP/DPA染料カクテルの温度に依存するアップコンバーティング特性を調査する.
- 感受性三重三重アニヒレーション (TTA) のメカニズムとそのポリマーマトリックスダイナミクスとの関係を理解する.
- アップコンバージョンプロセスの熱安定性と可逆性を決定する.
主な方法:
- 544 nmのPdOEPの選択刺激を用いて,DPAから反ストークス青の放射を誘発する.
- 上向きに変換された光の強度のインシデント光力に対する依存性を調べる (二乗関係).
- EO-EPI,Texin,TecoflexなどのポリマーホストのT (g) 以下の温度やT (g) 以上の温度など,さまざまな温度でアップコンバージョン効率のモニタリング.
主要な成果:
- アップコンバージョンはT (g) 以下で抑制されていたが,室温まで加熱するとはっきりと見える.
- 上向きに変換された排出強度は温度とともに増加し,400K以下の加熱冷却サイクルでは可逆であった.
- 400K以上では,不可逆的な材料の故障により,さらなるアップコンバージョンが妨げられました.
- Tecoflex EG-80Aでの光分解分析は,温度 (KWWベータ値を下回る) によりシステムの異質性が増加することを示しました.
結論:
- ポリマーホストのT (g) は,TTA経由で温度依存のアップコンバージョンを決定的に制御します.
- アップコンバージョンプロセスの可逆性により,温度に反応する光子材料の可能性が生まれます.
- 熱安定性は動作温度範囲を制限し,劣化は400K以上で発生します.
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