Болотин Б
Головна / scientific_publications / Болотін Б.М. Органічні люмінофори з аномально великим зсувом стоксу
ОРГАНІЧНІ ЛЮМІНОФОРИ З АНОМАЛЬНО ВЕЛИКИМ ЗРУХОМ СТОКСУ
Ці люмінофори можуть бути виділені в окрему групу у зв'язку зі специфікою їх застосування. Їх використовують у криміналістиці та для захисту цінних паперів та промислової продукції від фальсифікації. Нанесена з допомогою подібних люмінофорів мітка має бути видимою при звичайному освітленні, тобто. поглинання у видимій області спектра має бути відсутнім.
Не претендуючи на повноту визначення, стокс зсув можна характеризувати, як різницю між максимумом поглинання самої довгохвильової смуги та максимумом люмінесценції.
Стокс зрушення – це результат безвипромінювальних втрат. Зазвичай його величина не перевищує 100 нм. Понад 100 нм – аномально великий стокс зсув. Таким чином, люмінофори з аномально великим стоксовим зсувом, якщо вони не поглинають у видимій ділянці спектру, мають максимум люмінесценції, який розташований батохромніше 500нм. Причину такого великого зсуву можна зрозуміти з чотирирівневої схеми електронних переходів, запропонованої Б.С.Непорентом.
Молекула люмінофора, поглинувши квант світла (h ν1) і перейшовши у збуджений стан (S*), змінює свою будову. В результаті спектр поглинання молекули, що змінилася, зазнає довгохвильовий зсув, і вона переходить на більш низький збуджений рівень (S * 1). З нього вона випускає квант світла (h ν2) і виявляється на основному, незбудженому рівні, але розташованому вище початкового (S01). Далі молекула повертається до початкової будови (S0). За рахунок таких переходів і виникає добавка до стоксова.зсуву.
Механізми фотофізичних і фотохімічних процесів, що призводять до великого зсуву Стокса, описані в [1].Автори розглядають механізм, що включає тільки фотофізичні властивості (заборона поглинання або релаксація в полярному розчиннику) та механізм вимушеної адіабатичної фотохімічної реакції, що призводить до виникненню здатного флуоресціювати продукту.
Деякі механізми, такі як ексімер/ексиплексний, TICT (твістоване внутрішньомолекулярне перенесення заряду) та ESIPT (внутрішньомолекулярне перенесення протона у збудженому стані) добре відомі вже кілька десятиліть. Наприклад, у випадку ексімер/ексиплексу має місце утворення комплексу молекули, що знаходиться в основному стані, з молекулою, що знаходиться у збудженому стані, або щось подібне і зазвичай включає дифузійні процеси, або велике внутрішньомолекулярне перегрупування (наприклад, так званий внутрішньомолекулярний ексімер, де два хромофори хімічно об'єднані в одній молекулі). Освіта TICT-стану включає взаємне скручування двох хромофорів, пов'язаних простим зв'язком, і одночасне перенесення заряду з донора на акцептор хромофора. ESIPT включає таутомеризацію, тобто. перенесення протона з однією в іншу частину тієї ж молекули (або молекулярного кластера), яке зазвичай здійснюється через тунелювання протона.
Повний текст статті подано в журналі «Хімічна промисловість сьогодні». 2014. № 1. С. 18-24