Влияние отжига на параметры фосфоресценции молекул донора в замороженных н-парафиновых растворах

Глушков Александр Викторович
Ставропольский государственный университет

Научный руководитель: Дерябин Михаил Иванович, кандидат физико-математических наук
Соавторы: Шальнев Андрей Юрьевич

В н-парафинах примесные молекулы, вытесненные в межблочное пространство в процессе кристаллизации при замораживании раствора, могут создавать большие локальные концентрации, намного превышающие их среднюю концентрацию, которую можно получить в стеклообразных растворителях. С одной стороны это позволяет исследовать перенос энергии при меньших расстояниях между партнерами в донорно-акцепторной паре. С другой стороны, по этой же причине, в данных системах должны быть более ярко выражены механизмы концентрационного тушения триплетных состояний при их сенсибилизированном возбуждении, в следствии чего они становятся более доступными для экспериментальных исследований.

В настоящей работе представлены результаты исследований влияния отжига на параметры фосфоресценции молекул донора в замороженных н-октановых растворах. В качестве доноров энергии использовались молекулы бензофенона, концентрация которого в растворе была равна . Молекулы аценафтена использовались в качестве акцепторов энергии. Их концентрация составляла . Отжиг раствора производился при 150К в течении четырех минут. Параметры фосфоресценции до и после отжига измерялись при 77К.

Результаты измерений относительных интенсивностей и времен затухания фосфоресценции приведены в таблице:

Параметры фосфоресценции

В отсутствие аценафтена

В присутствии аценафтена

До отжига

После отжига

t ,мс

6.1

3.9

5.0

I/I0

1

0.2

0.4

Из таблицы видно:

  1. в присутствии акцептора интенсивность фосфоресценции донора для неотожженного раствора уменьшается в 5 раз, а время затухания фосфоресценции уменьшается только в 1.6 раза;

  2. после отжига образца интенсивность фосфоресценции донора возрастает в 2 раза, тогда как время затухания увеличивается в 1.3 раза (в сравнении с неотожженным образцом).

В результате отжига раствора интенсивность сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена также возрастает, но в большее число раз (в 7,5 раз).

Из сопоставления изменения интенсивности и времени затухания фосфоресценции молекул донора в результате отжига сделан вывод, что увеличение интенсивности фосфоресценции происходит по двум причинам:

1) происходит уменьшение константы безызлучательного перехода из триплетного в основное состояние на 56 сек-1, за счет этого интенсивность излучения возрастает в 1,28 раза, однако это не связано с изменением эффективности переноса на молекулы акцептора;

2) происходит увеличение числа молекул донора, участвующих в излучении в 1,56 раза, в результате этого интенсивность фосфоресценции увеличивается в 1,56 раза. Этот процесс не влияет на изменение времени затухания.

Обсуждаются механизмы такого влияния отжига на параметры фосфоресценции молекул донора.

(c) АСФ России, 2001