在Bodipy二极体中电子转移和系统间交叉:使用稳态和瞬态光学和电子磁共振光谱方法研究它们的光物理性质
Yanran Wu1, Marcel M Bakirov2, Andrei A Sukhanov2
1State Key Laboratory of Fine Chemicals, Frontiers Science Center for Smart Materials, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, P. R. China. zhaojzh@dlut.edu.cn.
研究Bodipy二元体显示,化增强了系统间交叉和单子氧生成,而非化二元体显示电荷转移通路. 这些发现为复杂分子系统的三重态动力学提供了洞察力.
科学领域:
- 光物理和光谱学
- 有机化学
- 材料科学
背景情况:
- 身体染料是多功能光剂,在各种领域都有应用.
- 了解Bodipy二元体的光物理性质对于设计新的功能材料至关重要.
- 重原子效应和电荷转移在Bodipy二极体中的作用需要进一步研究.
研究的目的:
- 研究两种具有和没有替代物的新型Bodipy二元体的光物理性质.
- 阐明这些二元体中的放松通路和三元体状态形成机制.
- 探索重原子效应和电荷转移对光物理行为的影响.
主要方法:
- 稳定状态紫外线吸收和光光谱.
- 秒和纳秒短暂吸收光谱 (fs-TA,ns-TA).
- 脉冲激光激发时间解析电子磁共振 (TREPR) 光谱.
主要成果:
- 非化的Bodipy二聚体表现出由于电荷转移 (CT) 状态的光灭,三聚体产率低 (4.4%).
- 化Bodipy二元体通过重原子效应增强了系统间交叉 (ISC),导致高单片氧量子产量 (69.8%) 和快速S1→T1转换 (0.2ps-1).
- TREPR研究表明二元体在极性溶剂中的CT信号较弱,并表明三元体和CT状态可能处于动态平衡状态.
结论:
- 化显著改变了Bodipy二极体的光物理,促进了ISC和单片氧的形成.
- 在非化Bodipy二极体中,电荷转移过程占主导地位,影响三极体状态的形成.
- 这些发现为基于Bodipy的染色体系统的三重状态动态和ISC提供了更深入的理解.
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