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光子天线在太阳能利用方面起着重要的作用,合适的光子天线可以实现太阳能的高效吸收与利用。金属配合物三(2,2’-联吡啶)钉(Ⅱ)(简写为Ru(bpy)32+),由于其独特的性质,是构建人工光子天线的合适生色团。本论文利用无机层状化合物—磷酸锆作为框架,通过杂化组装,使可以有效吸收可见光的金属配合物具有更加优良的性能。合成了层间距约为10.4(?)的改性磷酸锆—水合α-ZrP与α-ZrP·BA。改性磷酸锆在保持良好层状结构的同时,有利于生色团分子在其中进行组装。为了获取更加优越的微观环境,把金属配合物Ru(bpy)32+分别与两种层状材料进行杂化组装,并研究了其在两种层状框架中的光物理性能。通过测试组装形成复合物的荧光性能发现,当配合物与水合α-ZrP杂化组装后荧光得到显著增加,并且荧光寿命增加了将近一倍。所得复合物具有一定稳定性,长时间照射后荧光强度只发生微弱的变化。配合物与层状材料α-ZrP·BA相互作用后荧光仅略有增强,荧光寿命的增加程度相对于前者也较小。形成复合物的稳定性相对较差,同样时间的照射后荧光出现了明显下降。微观环境的不同,导致了发光配合物Ru(bpy)32+性能改变上的差异,因此选择合适的层状材料作为生色团的组装空间是至关重要的。金属配合物Ru(bpy)32+处于激发态时具有极高的化学活性,当体系中存在氧化剂或还原剂时就能发生光电子转移反应,随着反应进行生色团的荧光被猝灭。研究了不同体系(水溶液、α-ZrP、水合α-ZrP与α-ZrP·BA)中,加入氧化剂或还原剂后配合物荧光强度的变化情况。根据不同体系中荧光强度的变化规律,可以判断生色团与无机框架相互作用的程度,从而选择更加适合生色团Ru(bpy)32+组装的层状材料。研究发现,水合α-ZrP作为一种新型的磷酸锆类层状材料,在改善生色团Ru(bpy)32+光学性能方面具有明显的优越性,有助于更好的实现Ru(bpy)32+在构建光子天线方面的应用。