Установлено, что температурная зависимость интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции органических молекул в н.-парафиновых растворах в области от 77 К до точки плавления растворителя имеет немонотонный характер. Наблюдаются интервалы как уменьшения, так и увеличения интенсивности излучения при повышении температуры. Увеличение интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции с ростом температуры характерно только для тех концентраций примесей, для которых имеет место концентрационное тушение возбужденных состояний акцептора. Показано, что причиной этого увеличения является снятие концентрационного тушения триплетных состояний в процессе нагревания раствора.
Впервые обнаружен эффект, состоящий в том, что выдерживание раствора при фиксированной температуре из области 150 - 170 К (отжиг) приводит к увеличению как интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции молекул акцептора, так и фосфоресценции молекул донора. На основании разработанной методики показано, что в результате отжига увеличивается общее число одиночных молекул акцептора в растворе, участвующих в излучении. Относительная заселенность их триплетного уровня при этом практически не изменяется.
Экспериментально установлено, что увеличение в процессе отжига числа одиночных молекул акцептора, участвующих в излучении, является необратимым и происходит со временем по экспоненциальному закону с характерной константой скорости, зависящей от температуры отжига. Определена энергия активации этого процесса, составляющая величину порядка 30-45 кДж/моль для ароматических углеводородов в н.-парафиновых растворах. На основании сопоставления результатов влияния отжига на параметры фосфоресценции донорно-акцепторной смеси с влиянием снятия различных механизмов концентрационного тушения на эти параметры сделан вывод, что увеличение числа одиночных молекул акцептора происходит за счет распада гетероассоциатов.
4. Влияние отжига на параметры фосфоресценции донорно-акцепторной смеси в н.-парафинах дает основание утверждать, что изменение интенсивности и времени затухания донора при добавлении акцептора в раствор обусловлено не только переносом энергии на одиночные молекулы акцептора, но и тушением гетероассоциатами. Отжиг раствора можно использовать для снятия этого вида концентрационного тушения, что повлечет за собой изменение параметров фосфоресценции донора. Это необходимо учитывать при определении параметров обменных взаимодействий по тушению фосфоресценции донора.
5. Процесс отжига замороженных н.-парафиновых растворов можно использовать для увеличения концентрации триплетных молекул при их сенсибилизированном возбуждении, а следовательно и повышения эффективности протекания фотофизических и фотохимических процессов, происходящих с участием триплетных состояний органических молекул.
Проведенные исследования показали, что анализ влияния температуры на параметры фосфоресценции донорно-акцепторной смеси в замороженных н.-парафиновых растворах позволяет определить основные механизмы концентрационного тушения триплетных состояний органических молекул при их сенсибилизированном возбуждении и способы его снятия.
Литература
1. Климов В.В. Фотосинтез и биосфера // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 8. - С. 6-13.
2. Миронов А.Ф. Фотодинамическая терапия рака - новый эффективный метод диагностики и лечения злокачественных опухолей // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 8. - С. 32-39.
3. Зенькевич Э.И., Сагун Е.И., Кнюкшто В.Н. и др. Дезактивация S1- и Т1- состояний порфиринов и хлоринов при их взаимодействии с молекулярным кислородом в растворах // Ж. прикл. спектр. - 1996. - Т. 63. - № 4. - С. 599-612.
4. Копылова Т.Н. , Светличный В.А., Кузнецова Р.Т. и др. Флуоресцентные характеристики органических молекул при мощном импульсном лазерном возбуждении // Опт. и спектр. - 1998. - Т. 85. - № 5, - С. 778-782.
5. Агранович В.М., Галанин М.Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. - М.: Наука, 1978. - 384 с.
6. Ермолаев В.Л., Антипенко Б.М., Свешникова Е.Б. и др. Механизм безызлучательного переноса энергии при обменно-резонансных взаимодействиях в конденсированной фазе // Молекулярная фотоника. - Л.: Наука, 1970. - С. 44-70.
7. Ермолаев В.Л., Бодунов Е.Н., Свешникова Е.Б. и др. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения. - Л.: Наука, 1977. - 311 с.
8. Бодунов Е.Н. Приближённые методы в теории безызлучательного переноса энергии локализованных возбуждений в неупорядоченных средах // Опт. и спектр. - 1993. - Т. 74. - № 3.- С. 518-551.
9. Burshtein A.I. Energy transfer kinetics in disordered systems // J. of Luminescence. - 1985. - V. 34. - P. 167-188.
10. Inokuti M., Hiroyama F. Influence of energy transfer by the exchange mechanism on donor luminescence // J. Chem. Phys. - 1965. - V. 43. - № 6. - Р. 1978-1989.
11. Kobashi H., Morita T., Mataga N. Influence of triplet-triplet excitation transfer on the decay function of donor luminescence // Chem. Phys. Lett. - 1973. - V. 20. - № 4. - P. 376-378.
12. Hattory S., Kato Y. Donor phosphorescence quenching and decay in sensitized phosphorescence // J. Mol. Spectr. - 1971.- V. 39. - № 3. - P. 432-440.
13. Огинец В.Я. Затухание фосфоресценции некоторых органических молекул в присутствии акцепторов триплетной энергии // Ж. физ. химии. - 1974. Т. 48. - № 12.- С. 3030-3033.
14. Королев В.В., Грицан Н.П., Хмельницкий И.В. и др. Определение параметров статического тушения фосфоресценции органических молекул по обменно-резонансному механизму // Хим. физ. - 1987. - Т. 6. - № 7. - С. 892-898.
15. Бурнштейн А.И. Концентрационное тушение некогерентных возбуждений в растворах // УФН. - 1984. - Т. 143. - № 4. - С. 533 - 600.
16. Бодунов Е.Н. Теоретические исследования спектральной миграции возбуждений в трехмерных средах. (Обзор) // Опт. и спектр. - 1998. - Т. 84. - № 3. - С. 405-430.
17. Бодунов Е.Н. Концентрационное тушение люминесценции при неоднородном уширении спектров молекул // Опт. и спектр. - 1997. - Т. 82. - № 1. - С. 33-37.
18. Журавлёв С.В., Левшин Н.В., Салецкий А.Н., Южаков В.И. О роли миграции между мономерными молекулами родаминовых красителей в концентрационном тушении люминесценции растворов // Опт. и спектр. - 1982. - Т. 53. - № 2. - С. 245-251.
19. Лёвшин Л.В., Салецкий А.М. Люминесценция и её измерения. Молекулярная люминесценция. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 272 с.
20. Южаков В.И. Ассоциация молекул красителей и её спектроскопическое проявление // Успехи химии. - 1979. - Т. 158. - № 11. - С. 2007-2033.
21. Ермолаев В.Л. Перенос энергии в органических системах с участием триплетного состояния. // УФН. - 1963. - Т. 80. - № 1. - С. 33-40.
22. Аристов А.В. Влияние температуры на внутримолекулярные переходы в твердых растворах органолюминофоров: Автореф… канд. физ.-мат. наук. - Минск, 1963. - 11с.
23. Гладченко Л.Ф. Изучение влияния температуры на люминесценцию сложных молекул в различных средах: Автореф... канд. физ.-мат. наук. - Минск., 1964. - 16 с.
24. Левшин Л.В., Салецкий А.М. Оптические методы исследования молекулярных систем. Ч.1. Молекулярная спектроскопия. - М.: Изд-во МГУ, 1994. - 320 с.
25. Гребенщиков Д.М., Персонов Р.И. Температурная зависимость фосфоресценции и особенности излучающих центров в замороженных кристаллических растворах // Ж. прикл. спектр. - 1970. - Т. 13. - № 3. - С. 451-454.
26. Шпольский Э.В., Климова Л.А., Нерсесова Г.Н. и др. Концентрационная зависимость спектров флуоресценции и поглощения замороженных парафиновых растворов нафталина // Опт. и спектр. - 1968. - Т. 24. - № 1. - С. 52-59.
27. Сапожников М.Н. Распределение молекул примеси в поликристаллическом н-парафиновом растворителе в случае квазилинейчатых спектров // Ж. прикл. спектр. - 1970. - Т. 13. - № 6. - С. 1023-1027.
28. Дерябин и др. Особенности сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена в кристаллах бензофенона / Дерябин М.И., Куликова О.И., Голубин М.А.; Ставроп. гос. пед. ун-т. - Ставрополь, 1996. - 10с. - Деп. в ВИНИТИ 03.04.96., № 1094 - В 96.
29. Дерябин и др. Кинетика разгорания сенсибилизированной фосфоресценции органических молекул в твёрдых растворах / Дерябин М.И., Куликова О.И., Буюков П.В., Дзарагазова Т.П.; Ставроп. гос. пед. ун-т. - Ставрополь, 1996. - 11с. - Деп. в ВИНИТИ 03.04.96., № 1095 - В 96.
30. Голубин М.А., Дерябин М.И., Куликова О.И. Кинетика накопления и определение числа триплетных молекул акцептора энергии в замороженных растворах // Известия ВУЗОВ. Северо-кавказкий регион. - 1998. - № 1. - С. 52 - 55.
31. Голубин М.А., Дерябин М.И., Куликова О.И., Солодунов В.В. Температурная зависимость сенсибилизированной фосфоресценции примесных молекул в матрицах н.-гексана // Сборник научных трудов. Серия «Физико-химическая». - Ставрополь: Ставропольский госуд. тех. ун.-т, 1998. - вып. 1. С. 16 - 19.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25
