聚集形态对长余辉有机室温磷光的影响

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长余辉有机室温磷光总是依赖于其聚集形态。也就是说,室温下,有些纯有机分子/聚合物在溶液和无定形薄膜不发磷光但其晶体发出明亮的磷光。更有甚者,晶体和薄膜下看不到磷光,而与溶剂分子形成的共晶发出强磷光。CZ2BP与CHCl3共晶就是一例。这里,我们采用动力学模拟、量子力学/分子力学及速率理论的混合方法,研究CZ2BP在溶液、无定型、晶体及共晶下的发光性质,揭示其发光机理。结果表明:1)分子间的静电相互作用诱导S11(n,p*)转变为1(p,p*);2)从无定型到晶体到共晶,随着静电相互作用增强,邻近S1的三线态中3(n,p*)成分逐渐增加,打开S1?Tn通道;T1中3(p,p*)成分增加,延长了磷光寿命;3)同时,共晶的强静电相互作用大大限制了C=O的伸缩振动,致使无辐射跃迁从晶体到共晶减少了4个数量级,从而使辐射跃迁占主导,产生磷光。该机理意味着极性溶剂分子可作为"辅助剂"实现RTP。
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