研究目的
研究湾联二并五苯二酰亚胺分子的电子光谱和超快动力学，重点关注其构象异构体及耦合机制。
研究成果
二-PDI分子存在两种具有不同电子特性的独特构象（"开放型"和"闭合型"），这一结论已通过光谱学与TD-DFT方法得到证实。其中"闭合型"构象更稳定（约稳定70毫电子伏特），在室温下占主导地位并呈现类氢光谱特征，而"开放型"构象则表现出类碱金属特性。这两种构象在激发态时间尺度上不会相互转化，它们的存在对光电器件中的电荷捕获具有重要影响。由于显著的键间耦合效应，必须采用全量子化学方法来描述其电子结构。
研究不足
该研究仅限于具有支链烷基的特定二-PDI分子，结果可能无法推广至其他衍生物。低温样品制备因空化效应导致浓度存在不确定性?？硕趴氐氖奔浞直媛饰?皮秒，可能无法捕捉低于此尺度的超快动力学过程。TD-DFT计算存在固有近似性，且溶剂效应采用PCM模型处理，可能未能完全反映特定相互作用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用稳态和飞秒时间分辨光谱技术（包括吸收、发射、瞬态吸收及克尔门控荧光），结合TD-DFT计算来探究二-PDI分子的电子结构与动力学特性。
2：样本选择与数据来源：
样本包括自主合成的二-PDI和单-PDI，溶解于多种溶剂（如氯仿、溴仿、1-丁醇）或通过旋涂制备成薄膜。低温样品在2-甲基四氢呋喃中制备。
3：实验设备与材料清单：
紫外-可见分光光度计（Lambda 25）、荧光光谱仪（FluoroMax-3，J-Y Horiba）、飞秒瞬态吸收光谱仪（Ultrafast Systems Helios）、以二硫化碳为克尔介质的克尔门控装置、低温恒温器用于低温实验，溶剂购自Sigma-Aldrich。
4：5）、荧光光谱仪（FluoroMax-3，J-Y Horiba）、飞秒瞬态吸收光谱仪（Ultrafast Systems Helios）、以二硫化碳为克尔介质的克尔门控装置、低温恒温器用于低温实验，溶剂购自Sigma-Aldrich。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：稳态测量采用固定狭缝宽度和积分时间。瞬态吸收实验使用400 nm和580 nm泵浦波长，魔角偏振，数据经啁啾校正?？硕趴赜獠饬刻峁┦奔浞直娣⑸涔馄住Ｎ露纫览敌匝芯吭?7 K至373 K范围内进行。
5：数据分析方法：
采用高斯振动序列全局拟合分析数据，动力学采用多指数衰减拟合，TD-DFT计算使用PBE0泛函并包含色散校正。
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UV-Vis Spectrometer
Lambda 25
PerkinElmer
Used for steady-state absorption measurements.
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Fluorimeter
FluoroMax-3
J-Y Horiba
Used for steady-state fluorescence measurements.
-
Femtosecond Transient Absorption Spectrometer
Helios
Ultrafast Systems
Used for ultrafast transient absorption spectroscopy with pump-probe setup.
-
Solvents
Various (e.g., chloroform, bromoform, 1-butanol)
Sigma-Aldrich
Used as solvents for sample preparation and measurements.
-
Kerr-gating Setup
Not specified
Not specified
Used for time-resolved fluorescence measurements with CS2 as Kerr medium.
-
Cryostat
Not specified
Not specified
Used for low-temperature experiments down to 77 K.
-
Spin Coater
Not specified
Not specified
Used for preparing thin-film samples by spin-coating.
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