Влияние температуры на концентрацию триплетных молекул в твердых растворах при сенсибилизированном в...
Диссертация - Разное
Другие диссертации по предмету Разное
г приводит к увеличению как интенсивности фосфоресценции донора, так и интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции акцептора. Рост интенсивности фосфоресценции донора при этом меньше, чем акцептора. При этом так же наблюдается смещение максимума 0-0 полосы в спектре фосфоресценции аценафтена в коротковолновую область на 40-50 см 1.
Таким образом, сравнение спектральных характеристик неотожжённого и отожжённого образцов показало, что отжиг приводит к смещению максимума 0-0 полосы в спектре сенсибилизированной фосфоресценции в коротковолновую область, а так же к увеличению интенсивности свечения как акцептора, так и донора энергии.
Изучение влияния отжига на кинетические характеристики сенсибилизированной фосфоресценции, в частности на время затухания Т, производилось на паре бензофенон-аценафтен в н.-октане. Результаты этих измерений приведены в табл. 12.
Таблица 12.
Параметры сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена различной концентрации (СА) до и после отжига.
(Отжиг производился в течение 5 мин. при 175 К; в качестве донора использовался бензофенон неизменной концентрации СБ = 510-3 М; растворитель н.-октан.)
СА, МIот/Iнеотmнеот, нмmот, нмТнеот, сТот, с510-37.5481.5480.51.652.5010-31.3481.0480.02.402.65510-41.1480.5480.02.602.70
Для исследования использовались различные концентрации акцептора энергии: 510-3 М из области, где наблюдается сильное концентрационное тушение сенсибилизированной фосфоресценции, 10-3 и 510-4 М из области, где тушение уменьшается. Концентрация донора не изменялась и была равна 510-3 М. Отжиг производился во всех случаях при температуре 175 К, в течение 5 минут. Такие время и температура отжига, с точки зрения предварительных оценочных экспериментов, приводят к максимальному значению интенсивности по достижению насыщения за указанный промежуток времени.
В столбце 2 табл. 12 приведено отношение интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции после отжига Iот к его значению до отжига Iнеот при заданной концентрации акцептора. Данные опыта свидетельствуют о максимальном росте интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции после отжига при концентрации 510-3 М. Концентрации 10-3 и 510-4 М после отжига дают незначительное увеличение интенсивности.
В 3 и 4 столбцах таблицы указаны положения максимумов 0-0 полосы в спектре сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена до (mнеот) и после (mот) отжига. При всех рассмотренных концентрациях после отжига максимум смещается в сторону коротких длин волн. В первом случае это смещение составляет 10 , в двух последующих 5 . Если проследить изменение положения максимума по столбцам, при понижении концентрации акцептора, то очевидно аналогичное поведение системы. Уменьшение концентрации так же ведёт к коротковолновому смещению максимума.
В двух последних столбцах представлены значения времени затухания сенсибилизированной фосфоресценции неотожжённого - Тнеот и отожжённого - Тот образцов. Для каждого из рассмотренных случаев после отжига наблюдается более медленное затухание свечения. При концентрации 510-3 М увеличение времени затухания после отжига происходит на величину 0.85 с и составляет наибольшее значение в данном опыте, при 10-3 М Тот увеличивается на 0.15 с по сравнению с Тнеот, при 510-4 М на 0.1 с. Если проследить поведение системы относительно данного параметра при понижении концентрации акцептора, то можно увидеть подобные результаты: уменьшение концентрации акцептора ведёт к увеличению времени затухания сенсибилизированной фосфоресценции.
Таким образом, исследования спектральных и кинетических характеристик сенсибилизированной фосфоресценции неотожжённого и отожжённого образцов при различных концентрациях показали, что процесс низкотемпературного отжига и уменьшение концентрации акцептора в растворе приводят к одинаковым результатам, а именно:
- увеличению интенсивности (для области, где наблюдается концентрационное тушение);
- коротковолновому смещению максимума 0-0 полосы;
- увеличению времени затухания.
С целью установления причин увеличения интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции примесных молекул в данных системах в результате отжига образца была определена относительная заселённость триплетного уровня молекул акцептора до и после отжига. Результаты этих исследований представлены в табл. 13. Здесь же приведены результаты определения константы перехода kП молекул аценафтена из основного в триплетное состояние в различных растворителях.
Таблица 13.
Параметры, характеризующие молекулы аценафтена в условиях переноса возбуждения, донор бензофенон, до и после отжига.
РастворительСБ, МСА, М, отн.ед.kП, с-1Iот/Iнеотнеотож.отож.неотож.отож.н.-октан510-3510-30.460.500.490.4210н.-гептан510-2510-20.380.320.290.212н.-гексан10-210-20.350.330.250.212Относительная погрешность при определении и kП составляла не более 10 %.
Как видно из таблицы, разница в значениях и kП для отожжённого и неотожжённого образца не превышает ошибки измерения, тогда как интенсивность сенсибилизированной фосфоресценции в результате отжига увеличивается в несколько раз. С учётом формулы (40) можно сделать вывод, что увеличение интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции в результате отжига происходит не за счёт изменения , а за счёт увеличения числа молекул акцептора N<