Изучение закономерностей реабсорбции излучения донора на триплетных молекулах акцепторов энергии

Рис. 1. Кинетика изменения регистрируемой интенсивности фосфоресценции бензофенона в результате реабсорбции на триплетных молекулах дифенила в процессе их накопления

Подставляя значения в известную формулу для определения стационарной концентрации молекул в Т-со

стоянии [5,6], основанную на измерениях времен накопления и распада триплетных возбуждений

, (7)

где – концентрация молекул в растворе, была определена относительная заселенность триплетного уровня молекул дифенила . Результаты этих измерений в пределах ошибки измерения совпадают со значениями данных величин, определенных независимо из кинетики разгорания фосфоресценции дифенила.

Подобные результаты были нами получены и для двух других пар: бензофенон + нафталин и бензофенон + аценафтен при 77 K, растворителем в этих системах также был толуол.

Следует особо подчеркнуть, что наличие реабсорбции излучения молекул донора на триплетных молекулах акцептора может стать причиной ошибки при определении эффективности преобразования энергии электронного возбуждения, безызлучательно передающейся акцептору, в излучение сенсибилизированной фосфоресценции. Данная величина определяется графически [7] из соотношения площадей под спектром сенсибилизированной фосфоресценции и разницы площадей спектров фосфоресценции донора в отсутствие и в присутствии молекул акцептора в растворе.

На рис. 2 приведен спектр фосфоресценции смеси бензофенон + дифенил в толуоле при 77 K при возбуждении лампой ПРК-2 в полосу поглощения бензофенона () без ослабления и после ослабления светового потока в 10 раз.

Как видно из рис. 2 относительная интенсивность фосфоресценции донора (полоса 1) в сравнении с интенсивностью фосфоресценции акцептора (полоса 2) заметно зависит от мощности возбуждения. Такое изменение обусловлено зависимостью концентрации триплетных молекул дифенила (акцептора), а следовательно, и коэффициента реабсорбции от интенсивности возбуждающего света. Поэтому графическое определение эффективности преобразования энергии электронного возбуждения, безызлучательно передающейся акцептору в сенсибилизированную фосфоресценцию, в данном случае, дает различные значения этой величины при и , хотя данная величина не зависит от мощности возбуждения [7]. Следовательно, определение эффективности преобразования энергии электронного возбуждения, безызлучательно передающейся акцептору в сенсибилизированную фосфоресценцию графически можно выполнять в отсутствие реабсорбции излучения, либо нужно учитывать потери квантовой интенсивности фосфоресценции донора за счет реабсорбции излучения на триплетных молекулах акцепторов.

Заключение

В результате проведенного исследования показано, что существенный вклад в изменение интенсивности фосфоресценции донора энергии может вносить реабсорбция его излучения на молекулах акцептора в триплетном T1-состоянии. Этот факт необходимо учитывать при экспериментальном определении параметров переноса энергии триплетного возбуждения по тушению фосфоресценции донора в присутствии молекул акцептора.

Установленная в работе закономерность изменения интенсивности фосфоресценции донора, обусловленная поглощением его излучения молекулами акцептора в триплетном состоянии в процессе их накопления, позволяет определять время накопления, а следовательно, и концентрацию последних.

Работа выполнена в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы, государственный контракт №02.438.11.7001.

список Литературы:

1. Ермолаев В.Л., Бодунов Е.Н., Свешникова Е.Н., Шахвердов Т.Н. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения. – Л.: Наука, 1977. – 311 с.

2. Багнич С.А. // Физика твердого тела. – 2000. – Т.42, №10. – С. 1729–1756.

3. Terenin A.N., Ermolaev V.L. // Trans. Faradey. Soc. – 1956. – V.52, №494. – P. 1042–1052.

4. Гребенщиков Д.М., Дерябин М.И., Колосов А.К., Голубин М.А. // Журнал прикладной спектроскопии. – 1987. – Т.46, №2. – С. 323–325.

5. Голубин М.А., Дерябин М.И., Куликова О.И. // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. – 1998. – №1. – С. 52–55.

6. Алфимов М.В., Бубен Н.Я., Приступа А.Н. Шамшев В.Н. // Оптика и спектроскопия. – 1966. – Т.20, №3. – С. 424–426.

7. Ермолаев В.Л. // Успехи физических наук. – 1963. – Т.80, №1. – С. 3–40.

 Скачать реферат