Фотолиз гибридного соединения QD-L в кислой среде - Свойства нейтральной формы гибридного соединения

Для проверки фотоактивности и возможности управления люминесценцией протонированной формы гибридного соединения при помощи облучения светом с различными длинами волн был проведен фотолиз подкисленных растворов QD-L светом с длинами волн 365 и 470 нм до получения фотостационарных состояний. При этом предполагалось, что лиганд переходит в протонированную форму и, согласно модельным исследованиям свободного лиганда, достигались фотостационарные состояния гибридного соединения.

Помимо этого, были сняты спектры люминесценции и возбуждения люминесценции полученных фотостационарных состояний. При контрольном фотолизе протонированной формы квантовой точки без лиганда при тех же временах облучения не наблюдалось никаких спектральных изменений, т. е. "свободная" квантовая точка устойчива к фотолизу, и все изменения, наблюдаемые при фотолизе гибридной системы связаны с органическим лигандом. Спектральные изменения при облучении QD-L можно видеть на рис. 37.

фотолиз протонированной формы qd-l светом с длинами волн 365 и 405 нм. времена достижения фотостационарного состояния 2700 и 1500 с, соответственно

Рис. 37. Фотолиз протонированной формы Qd-L светом с длинами волн 365 и 405 нм. Времена достижения фотостационарного состояния 2700 и 1500 с, соответственно.

По мере фотолиза происходит уменьшение полос поглощения Транс-изомера 2-(4-[9-меркаптононокси]стирил)хинолина и симбатный рост полос поглощения Цис-изомера.

На рис. 38 представлениы спектры люминесценции в кислой среде исходного гибридного соединения QD-L, в котором лиганд находится в Транс-форме, и фотостационарных состояний, полученных при облучении QD-L светом с длинами волн 365 (ФС 365) и 405 (ФС 405) нм. Изменения в спектре поглощения связаны с протеканием реакции фотоизомеризации лиганда. По мере фотолиза происходит реакция фотоизомеризации лиганда, благодаря чему уменьшается количество его Транс-Изомера и накапливается Цис-Изомер, который не люминесцирует и обладает гораздо меньшим поглощением в длинноволновой области спектра, чем Транс-Изомер.

спектры люминесценции

Рис. 38. Спектры люминесценции (возбуждение 360 нм) протонированных форм 1 - гибридного соединения QD-L (Транс-изомер лиганда) и 2, 3 - фотостационарных состояний, полученных при облучении QD-L светом с длинами волн 365 (ФС 365) и 405 (ФС 405) нм, 4 - квантовой точки в кислой среде.

При возбуждении системы светом с длиной волны 360 нм (в максимуме поглощения КТ) в спектре гибридного соединения до фотолиза (спектр 1) и спектре фотостационарной смеси ФС 365 (спектр 2) наблюдается люминесценция только лиганда, несмотря на его достаточно малое поглощение в этой области. При этом максимум люминесценции ФС 365 имеет меньшую интенсивность, чем максимум нефотолизованного соединения и сдвинут гипсохромно.

При фотолизе же светом с длиной волны, близкой к максимуму поглощения лиганда (405 нм), получается обогащенная Цис-Изомером фотостационарная смесь ФС 405, в спектре люминесценции которой появляется коротковолновое плечо в области 390-430 нм, что говорит о восстановлении люминесценции КТ.

Таким образом, если в гибридном соединении лиганд находится преимущественно в форме Транс-Изомера, спектр поглощения которого перекрывается со спектром люминесценции квантовой точки, то происходит тушение люминесценции КТ по механизму резонансного переноса энергии. По мере фотолиза QD-L уменьшается количество Транс-Изомера лиганда и накапливается Цис-Изомер, который не люминесцирует и обладает гораздо меньшим поглощением в длинноволновой области спектра, чем

Транс-Изомер, из-за чего эффективность переноса энергии падает и "включается" люминесценция квантовой точки. Следовательно, переводя органический лиганд из одной изомерной формы в другую, можно управлять спектром люминесценции гибридной системы в целом. Это показано в следующем разделе.

Похожие статьи




Фотолиз гибридного соединения QD-L в кислой среде - Свойства нейтральной формы гибридного соединения

Предыдущая | Следующая