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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 通过取代邻咔唑三芳基硼发射体实现热激活延迟荧光的简易颜色调控

    摘要： 我们报道了基于邻位咔唑取代三芳基硼的热激活延迟荧光（TADF）发射体发射颜色的简便调控。通过向母体邻位咔唑取代三芳基硼（CzoB，1）中二甲基苯基硼酸酯（PhBMes2）受体部分的苯环引入各种电子吸电子取代基（如苯基、吡啶基、嘧啶基、二苯基氧化膦、氰基和二甲基二苯并硼基团），制备了一系列邻位咔唑取代三芳基硼化合物（2-7）。氰基取代化合物6的X射线晶体结构证实了Cz环与苯环之间的扭曲连接。所有化合物均表现出强TADF（甲苯中ΦPL = 48-93%）并具有较大的延迟部分。特别是，根据电子吸电子取代基的不同，发射带逐渐从蓝色（1的λPL = 463 nm）红移至黄绿色（7的λPL = 532 nm）。电化学研究表明，与HOMO能级相比LUMO能级的更大稳定化是导致发射红移的原因。理论研究进一步支持了观察到的发射红移现象，以及单重态和三重态激发态之间较小的能量分裂（ΔEST），从而实现了高效的TADF。

    关键词： 正交供体-受体体系、颜色调控、三芳基硼、热活化延迟荧光

    更新于2025-11-14 15:28:36

  • 具有高效固态蓝光发射的（聚）对苯二甲酸酯

    摘要： 我们从2,5-二羟基对苯二甲酸二甲酯出发，通过烷基化或烷基化-水解-氯化-缩合的连续步骤，以良好至高收率制得2,5-二烷氧基对苯二甲酸二甲酯和二芳基酯。二烷氧基对苯二甲酸酯的吸收光谱在332-355 nm处存在微弱吸收带，根据密度泛函理论计算可归因于烷氧基向烷氧羰基的分子内电荷转移跃迁。这些二烷氧基对苯二甲酸酯不仅在溶液中，在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜和粉末等固态中也呈现蓝光荧光，且具有中等到优异的量子产率。二异丙氧基取代对苯二甲酸酯的固态量子产率与二甲基氧基类似物相当甚至显著更高。将2,5-二异丙氧基对苯二甲酰氯与1,4-丁二醇（有无对苯二甲酰氯参与）共聚，得到亮蓝色荧光聚合物，其在甲苯中的量子产率分别为0.72和0.71，在纯膜中为0.46和0.40。此外，当将0.4 wt%的黄色荧光2,5-二氨基对苯二甲酸酯掺杂入蓝色荧光聚合物薄膜时，实现了白光发射。

    关键词： 材料科学、芳烃、给体-受体体系、共轭、荧光

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 高度极化香豆素衍生物再探：质子耦合电子转移与分子内扭转电子转移的溶剂调控竞争

    摘要： 通过酰胺桥将极性香豆素单元与芳香取代基连接，会导致电子耦合较弱，从而影响分子内电子转移（ET）过程。由此可观察到有趣的溶剂依赖性光物理性质。在极性溶剂中，此类香豆素衍生物的电子转移会引发给电子和受电子分子单元的相互扭转（TICT过程），从而开启无辐射衰变过程（内转换）。在具有最强分子内氢键的二聚体中，平面构型被稳定化，因此扭转仅能在高极性溶剂中发生；而在非极性正烷烃中则出现快速的质子耦合电子转移（PCET过程）。不同溶剂中kPCET速率常数随荧光最大能量呈线性下降，该现象可通过以下竞争机制解释：从高度极化（约15德拜）且具有荧光的局域激发态（1LE）向极化程度低得多（约4德拜）的电荷转移态（1CT）进行的电子与质子转移竞争——这是一种独特现象。通过对一系列相关香豆素二聚体进行光物理测量并结合量子化学计算，揭示了后续伴随TICT或PCET过程的ET机制。结果表明，即便在非极性溶剂中，激发态的介电溶剂化作用也会减缓PCET过程。

    关键词： 香豆素、给体-受体体系、吸收、荧光、发色团

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 染料敏化太阳能电池中给体体系给电子强度的密度泛函理论研究

    摘要： 采用B3LYP/cc-pVDZ水平密度泛函理论(DFT)计算研究了十三种给体-π-受体体系(D1-π-A至D13-π-A，其中-π-和A分别代表丁二烯和氰基丙烯酸单元)中给体(D)基团的给电子能力。所选D基团作为染料敏化太阳能电池(DSSC)应用中有机敏化剂分子的组成部分。当D基团与π-A连接时，会发生从D到A的电子转移，导致D-π-A体系中A位点(氰基丙烯酸的CN基团)电子密度高于π-A体系的A位点。该电子重排通过受体位点分子静电势(MESP)最小值(ΔVmA)的变化进行量化，其值始终为负(-11.0至-2.6 kcal/mol)，可快速评估D-π-A基态中各D基团的给电子能力排序。在TD-CAM-B3LYP/cc-pVDZ//B3LYP/cc-pVDZ水平下还测定了D和D-π-A体系的光学及光伏性质。当D基团转变为D-π-A体系时，观察到81-242 nm的吸收红移(Δλmax)?；灾师mA与激发态性质Δλmax呈现强线性相关，且ΔVmA与开路电压(Voc)成正比。D-π-A体系的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能量与相应给体和π-A体系的能级相似性表明：给体调控HOMO，而π-A调控LUMO。在十三种D-π-A体系中，N,N-二烷基苯胺和久洛尼定被评定为最佳光伏用给体。本研究表明基于MESP的给体体系给电子能力评估，为开发高效DSSC用染料提供了强有力的理性设计策略。

    关键词： 供体-π-受体体系、电子给体强度、分子静电势、染料敏化太阳能电池、密度泛函理论

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 形成线性给体-π-受体结构的硼β-酮亚胺染料合成与光伏性能

    摘要： 有机硼配合物因其光捕获和载流子传输特性而作为染料敏化剂的发色团备受关注。本研究合成了以硼β-酮亚胺（BKI）为发色团的化合物，并将其用作染料敏化太阳能电池中的染料敏化剂。这些新型染料呈橙色或红色晶体，在二氧化钛基底上表现出410-450纳米波长区域的最大吸收峰。电极在入射光子-电流转换效率光谱中显示出超过80%的最高效率，表明光吸收-激发-电子注入的连续过程得到了有效实现。由于具有线性分子结构的BKI染料具有较大偶极矩，其开路光电压相对较高，从而成功实现了5.3%的最大功率转换效率。通过对比BKI染料与硼β-二酮酯染料，发现它们在溶液稳定性、光谱特性及光伏性能方面存在一定差异。

    关键词： 螯合物、硼、给体-受体体系、染料/颜料、能量转换

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 丁二炔桥联给体-桥-受体化合物中的对称性调控光选择与电荷分离

    摘要： 供体-桥连-受体（DBA）化合物中的电子转移（ET）过程强烈依赖于桥连基团的结构和电子特性。在支持供体-受体共轭的桥连基团中，炔烃桥连具有独特优势：其结构紧凑、线性构型可实现高对称性DBA分子构建，并允许供体与受体（尤其长链桥连时）发生扭转运动。我们报道了一组新型DBA化合物的构象依赖性电子转移动力学，这些化合物以丁二炔（C4）为桥连基团，N-异丙基-1,8-萘酰亚胺（NAP）为受体，供体涵盖不同还原电位范围（三甲基硅烷（Si-C4-NAP）、苯基（Ph-C4-NAP）和二甲基苯胺（D-C4-NAP））。通过四重态中间红外吸收光谱、可见光区瞬态光谱及TD-DFT计算解析了ET机制。 研究发现，电子激发态能量（尤其是跃迁偶极矩S0→Sn）显著依赖于供体-受体二面角（θ）及前线轨道对称性，这使得通过特定波长激发可选择具有特定二面角范围的激发态。例如400 nm光激发D-C4-NAP时，在平面构象（θ~0°）主要形成S1态，而在θ~90°时则选择S2态，表明分子对称性对光物理过程的支配作用。此外，这类DBA化合物前线轨道的对称性不仅决定光选结果，还调控着S2→S1电荷分离反应速率。S2-S1电子耦合强度随θ变化超过四个数量级——在θ≈0°和90°时ET极慢，而在θ=20-60°区间出现超快ET。高对称性炔烃桥连DBA结构的独特性质实现了频率依赖的ET速率选择，使该类化合物成为振动激发调控ET动力学的理想研究对象。

    关键词： 瞬态吸收光谱、电子转移、给体-桥连-受体体系、TD-DFT计算、丁二炔桥连

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于湾环靛蓝（BAI）的体异质结有机太阳能电池寡聚体的理性设计：一项密度泛函理论（DFT）研究

    摘要： 本文基于给体-受体概念设计了一系列寡聚物。其中，受体位湾环靛蓝（BAI）染料与给体N-甲基-4,5-二氮杂咔唑（DAC）通过噻吩连接基团相连。我们通过在受体单元的5位和5′位以及给体单元的2位引入各种吸电子和供电子基团，研究了这些化合物的结构和电子性质。为此，我们计算了化合物的二面角、畸变能、键长变化（BLA）参数、带隙（ΔH?L）值、部分态密度（PDOS）、静电势（ESP）表面分析、重组能、电荷转移速率、跳跃迁移率值以及吸收光谱?；衔锏腅SP图显示所研究的化合物存在显著的电荷分离。我们的研究表明，所设计的化合物易于实现高效的电荷传输。

    关键词： 电荷传输、有机太阳能电池、给体-受体体系、密度泛函理论、光电性质

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 量子点系统中单电子输运的特性

    摘要： 本文研究了量子点体系中随时间变化的单电子输运过程。该体系由三个量子点构成，通过施主与受主电子以紧束缚模型连接。我们采用含时薛定谔方程对该体系进行计算，从理论上求解所有量子点的占据概率并研究其特性。观测发现占据概率随时间呈现振荡行为，且随着耦合相互作用强度的增加，占据概率的振荡次数增多。我们还运用散射理论计算了透射概率密度，观察到在E=0处其峰值随耦合相互作用强度的增加而降低。

    关键词： 供体-桥连-受体体系，电子传输，量子点

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于三苯胺的简单无金属有机染料分子工程及其在染料敏化太阳能电池中的应用

    摘要： 设计、合成并表征了两种新型无金属有机敏化剂L156和L224，用于染料敏化太阳能电池（DSCs）。这两种染料结构分别包含富电子的三苯胺（TPA）单元和缺电子的4-(苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-基)苯甲酸单元。L156和L224分别采用噻吩和4,8-双(4-己基苯基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩作为π桥。研究了碘/三碘离子、[Co(bpy)3]2+/3+（bpy=2,2'-联吡啶）及[Cu(tmby)2]2+/+（tmby=4,4',6,6'-四甲基-2,2'-联吡啶）络合物作为氧化还原电解质，以及18 NR-T和30 NR-D透明TiO2薄膜对DSC器件性能的影响。采用30 NR-D TiO2薄膜时，以[Cu(tmby)2]2+/+络合物为氧化还原电解质的L156基DSC表现出最佳性能：光电转换效率达9.26%，开路电压高达1.1 V（1.096 V），短路电流为12.2 mA cm?2，填充因子为0.692。在1000 lx室内光源下效率仍可达21.9%，证明染料L156也是优异的室内应用候选材料。L156–30 NR-D体系的最大单色光入射光子-电流转换效率高达70%。

    关键词： 电化学、给体-受体体系、染料/颜料、敏化剂、太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于1,8-二甲基咔唑-三嗪共轭物的偶极与四极发光体用于高效蓝色热活化延迟荧光有机发光二极管

    摘要： 设计并合成了以1,8-二甲基咔唑为给体(D)单元、三嗪为受体(A)核心的高效蓝色热活化延迟荧光发射体。与D-A型发射体相比，D-A-D型发射体展现出更优异的光致发光和电致发光(EL)性能，其蓝光EL发射具有高达21.2%的最大外量子效率。

    关键词： 有机发光二极管、光电子学、给体-受体体系、电致发光、延迟荧光

    更新于2025-09-11 14:15:04