石莹:共轭聚合物单分子能量转移动态演化过程研究论文

石莹:共轭聚合物单分子能量转移动态演化过程研究论文

本文主要研究内容

作者石莹(2019)在《共轭聚合物单分子能量转移动态演化过程研究》一文中研究指出:共轭聚合物是一种有机材料,具有良好的光学性质及电学性质,是有机光电器材和生物检测的重要材料,被广泛应用于光电二极管、场效应管和太阳能电池。共轭聚合物链的光学和电学性质很大程度上取决于共轭单元微观结构和它们所处的局部环境。共轭聚合物单分子的光学探测有助于了解微观尺度共轭聚合物的物理特性,例如能量转移、电子转移、构象变化等,对了解共轭聚合物的宏观特征并对上述光电器件性能的改善具有指导意义。共轭聚合物中的能量转移是影响其光物理特性的重要物理过程。系综水平研究往往将聚合物中能量转移动力学信息掩盖在平均信息中,无法获得微观尺度能量转移动力学信息。单分子光学探测消除了系综平均效应,在研究纳米尺度物质的光物理特性方面具有系综水平研究无法比拟的优势。在单分子荧光光谱的帮助下,人们已经对共轭聚合物的光学性质进行了广泛的研究。但通常的单分子探测只能获得发色团发射的荧光信息,研究共轭聚合物中能量转移过程及其动态演化需要同时获得共轭聚合物单分子的吸收和发射特性及其实时演化。本论文主要研究内容是利用单分子光学探测技术测量了不同环境下共轭聚合物单分子光物理特性,探究了构象和界面条件对共轭聚合物光物理特性的影响;进而利用相位调制的脉冲对泵浦探测技术,结合宽场散焦成像和共聚焦二维偏振探测,测量单个共轭聚合物分子吸收和发射特性,研究共轭聚合物单分子能量转移的动态演化过程。主要开展的研究工作如下:1.不同环境下共轭聚合物单分子的光物理特性。研究了利用不同溶剂(甲苯/氯仿)制备的共轭聚合物分子光物理特性。发现利用甲苯溶剂制备的共轭聚合物单分子表现为折叠构象,由于发色团之间有效的能量转移,导致其具有单发色团发光特性;而利用氯仿溶剂制备的共轭聚合物分子表现出延伸构象且具有多发色团发光特性。通过测量荧光偏振线性二向色度与脉冲对激发下分子荧光调制深度,发现甲苯溶剂制备的共轭聚合物单分子具有相对固定的吸收和发射偶极矩。研究发现改变界面环境,将分子制备到镀有氧化铟锡(ITO)膜的玻片上,由于引入非辐射通道,改变了分子寿命。2.基于宽场散焦荧光成像,利用相对相位调制的脉冲对序列激发共轭聚合物单分子,并对荧光做傅立叶变换,研究了PFO-DBT单分子吸收和发射特性的演化。单个聚合物链的散焦图像的变化反映了发射角的角分布,从而代表了不同发射偶极取向。同时,通过调制脉冲对的相对相位并对光致发光荧光进行傅立叶变换,可以在重构的频域成像中获得PFO-DBT分子发色团的吸收偶极取向。实验中区分了单个PFO-DBT共轭聚合物分子发色团的三种情况:PFO-DBT单分子吸收和发射发色团的偶极取向均保持恒定;吸收和发射发色团之一发生变化,吸收和发射发色团均发生变化。3.基于共聚焦荧光成像系统,通过偏振测量获得共轭聚合物单分子的线性二向色度,用来表示发射偶极取向的变化;同时,通过调制脉冲对的相对相位并对获得的荧光信号进行傅立叶变换,得到荧光调制强度与调制信号,获得吸收偶极取向的变化,进而分析其能量转移动态演化过程。本工作的创新之处在于在宽场散焦成像和共聚焦成像系统中研究了不同环境下共轭聚合物单分子的光物理特性实现了具有不同偶极取向的共轭聚合物分子吸收与发射发色团之间相关性的同时及实时测量,并且研究了共轭聚合物单分子能量转移的动态演化过程。

Abstract

gong e ju ge wu shi yi chong you ji cai liao ,ju you liang hao de guang xue xing zhi ji dian xue xing zhi ,shi you ji guang dian qi cai he sheng wu jian ce de chong yao cai liao ,bei an fan ying yong yu guang dian er ji guan 、chang xiao ying guan he tai yang neng dian chi 。gong e ju ge wu lian de guang xue he dian xue xing zhi hen da cheng du shang qu jue yu gong e chan yuan wei guan jie gou he ta men suo chu de ju bu huan jing 。gong e ju ge wu chan fen zi de guang xue tan ce you zhu yu le jie wei guan che du gong e ju ge wu de wu li te xing ,li ru neng liang zhuai yi 、dian zi zhuai yi 、gou xiang bian hua deng ,dui le jie gong e ju ge wu de hong guan te zheng bing dui shang shu guang dian qi jian xing neng de gai shan ju you zhi dao yi yi 。gong e ju ge wu zhong de neng liang zhuai yi shi ying xiang ji guang wu li te xing de chong yao wu li guo cheng 。ji zeng shui ping yan jiu wang wang jiang ju ge wu zhong neng liang zhuai yi dong li xue xin xi yan gai zai ping jun xin xi zhong ,mo fa huo de wei guan che du neng liang zhuai yi dong li xue xin xi 。chan fen zi guang xue tan ce xiao chu le ji zeng ping jun xiao ying ,zai yan jiu na mi che du wu zhi de guang wu li te xing fang mian ju you ji zeng shui ping yan jiu mo fa bi ni de you shi 。zai chan fen zi ying guang guang pu de bang zhu xia ,ren men yi jing dui gong e ju ge wu de guang xue xing zhi jin hang le an fan de yan jiu 。dan tong chang de chan fen zi tan ce zhi neng huo de fa se tuan fa she de ying guang xin xi ,yan jiu gong e ju ge wu zhong neng liang zhuai yi guo cheng ji ji dong tai yan hua xu yao tong shi huo de gong e ju ge wu chan fen zi de xi shou he fa she te xing ji ji shi shi yan hua 。ben lun wen zhu yao yan jiu nei rong shi li yong chan fen zi guang xue tan ce ji shu ce liang le bu tong huan jing xia gong e ju ge wu chan fen zi guang wu li te xing ,tan jiu le gou xiang he jie mian tiao jian dui gong e ju ge wu guang wu li te xing de ying xiang ;jin er li yong xiang wei diao zhi de mai chong dui beng pu tan ce ji shu ,jie ge kuan chang san jiao cheng xiang he gong ju jiao er wei pian zhen tan ce ,ce liang chan ge gong e ju ge wu fen zi xi shou he fa she te xing ,yan jiu gong e ju ge wu chan fen zi neng liang zhuai yi de dong tai yan hua guo cheng 。zhu yao kai zhan de yan jiu gong zuo ru xia :1.bu tong huan jing xia gong e ju ge wu chan fen zi de guang wu li te xing 。yan jiu le li yong bu tong rong ji (jia ben /lv fang )zhi bei de gong e ju ge wu fen zi guang wu li te xing 。fa xian li yong jia ben rong ji zhi bei de gong e ju ge wu chan fen zi biao xian wei she die gou xiang ,you yu fa se tuan zhi jian you xiao de neng liang zhuai yi ,dao zhi ji ju you chan fa se tuan fa guang te xing ;er li yong lv fang rong ji zhi bei de gong e ju ge wu fen zi biao xian chu yan shen gou xiang ju ju you duo fa se tuan fa guang te xing 。tong guo ce liang ying guang pian zhen xian xing er xiang se du yu mai chong dui ji fa xia fen zi ying guang diao zhi shen du ,fa xian jia ben rong ji zhi bei de gong e ju ge wu chan fen zi ju you xiang dui gu ding de xi shou he fa she ou ji ju 。yan jiu fa xian gai bian jie mian huan jing ,jiang fen zi zhi bei dao du you yang hua yin xi (ITO)mo de bo pian shang ,you yu yin ru fei fu she tong dao ,gai bian le fen zi shou ming 。2.ji yu kuan chang san jiao ying guang cheng xiang ,li yong xiang dui xiang wei diao zhi de mai chong dui xu lie ji fa gong e ju ge wu chan fen zi ,bing dui ying guang zuo fu li xie bian huan ,yan jiu le PFO-DBTchan fen zi xi shou he fa she te xing de yan hua 。chan ge ju ge wu lian de san jiao tu xiang de bian hua fan ying le fa she jiao de jiao fen bu ,cong er dai biao le bu tong fa she ou ji qu xiang 。tong shi ,tong guo diao zhi mai chong dui de xiang dui xiang wei bing dui guang zhi fa guang ying guang jin hang fu li xie bian huan ,ke yi zai chong gou de pin yu cheng xiang zhong huo de PFO-DBTfen zi fa se tuan de xi shou ou ji qu xiang 。shi yan zhong ou fen le chan ge PFO-DBTgong e ju ge wu fen zi fa se tuan de san chong qing kuang :PFO-DBTchan fen zi xi shou he fa she fa se tuan de ou ji qu xiang jun bao chi heng ding ;xi shou he fa she fa se tuan zhi yi fa sheng bian hua ,xi shou he fa she fa se tuan jun fa sheng bian hua 。3.ji yu gong ju jiao ying guang cheng xiang ji tong ,tong guo pian zhen ce liang huo de gong e ju ge wu chan fen zi de xian xing er xiang se du ,yong lai biao shi fa she ou ji qu xiang de bian hua ;tong shi ,tong guo diao zhi mai chong dui de xiang dui xiang wei bing dui huo de de ying guang xin hao jin hang fu li xie bian huan ,de dao ying guang diao zhi jiang du yu diao zhi xin hao ,huo de xi shou ou ji qu xiang de bian hua ,jin er fen xi ji neng liang zhuai yi dong tai yan hua guo cheng 。ben gong zuo de chuang xin zhi chu zai yu zai kuan chang san jiao cheng xiang he gong ju jiao cheng xiang ji tong zhong yan jiu le bu tong huan jing xia gong e ju ge wu chan fen zi de guang wu li te xing shi xian le ju you bu tong ou ji qu xiang de gong e ju ge wu fen zi xi shou yu fa she fa se tuan 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论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山西大学的石莹,发表于刊物山西大学2019-11-12论文,是一篇关于共轭聚合物论文,单分子论文,光物理特性论文,能量转移论文,山西大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山西大学2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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