碘代高效室温磷光材料的制备与性能研究文献综述
2020-05-02 05:05
1.引言 现代材料化学的发展离不开有机化合物,相比无机化合物而言,有机化合物相对便宜,对环境相对安全,而且结构容易调节。
具有长寿命三重激发态的有机分子使得激子可以长距离迁移,进而增加自由电荷的产生,因此在光伏器件、光催化反应、光存储和分子传感等光电领域具有广泛的应用前景,由于这些具有长寿命三重激发态的有机分子发出的磷光可以消除短寿命背景荧光的干扰,因此还可以作为高灵敏生物成像的理想试剂。
此外,磷光材料理论上能通过系间窜越形成三重激发态,实现高于荧光材料3倍的量子效率[1,2]。
通常的室温磷光材料需要引入Pt和Ir等金属元素,它们价格昂贵,并且在高能量的蓝发射体的情况下有着固有的不稳定性[3]。
对于纯有机化合物,由于三重激发态很容易通过振动和氧气猝灭等非辐射过程失活,因此,纯有机化合物的磷光在很长一段时间内限制在冷冻低温和惰性环境中。
但是,经过研究者的不懈努力,通过在发光分子内引入重原子(卤素等)、氘代、芳香羰基,结合结晶,或者将发光体引入聚合物内,主客体作用等方法,成功实现了纯有机化合物发光体的室温磷光(RTP)。
2.纯有机磷光的发光机理 图1.有机分子光致发光荧光磷光机理图 人们对有机RTP发光机理进行了系统地研究,如图1。
众所周知,光致发光是材料的电子在吸收能量后跃迁至较高能量的激发态,再通过辐射跃迁返回到基态的物理过程。
即S0态的电子吸收能量跃迁至较高能量的单线态激发态(singlet excited states,Sn),形成了电中性的激子,再经过内转换(internal conversion,IC)等振动弛豫过程回到最低单线态激发态(S1)。
其中,部分的S1激子经过辐射跃迁至激子经过辐射跃迁至S0态发出荧光,这一过程是自旋允许的。
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