Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2023, выпуск 4 » Статья стр. 518
<<<>>>
Влияние центрального иона металла на люминесцентные и фотофизические параметры фталоцианинов
DOI: 10.21883/OS.2023.04.55557.79-22
Переводная версия: 10.61011/EOS.2023.04.56360.79-22
Совет Министров Республики Беларусь, ГНПИ "Конвергенция-2025", 3.03.10
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 20-03-00923
Министерство просвещения РФ, Тема государственного задания МПГУ «Физика наноструктурированных материалов: фундаментальные исследования и приложения в материаловедении, нанотехнологиях и фотонике», AAAA-A20-120061890084-9
Совет по грантам Президента Российской Федерации, Гранты Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации, НШ-776.2022.1.2
Старухин А.С. 1, Романенко А.А. 1, Ильин А.Ю.1, Шершень В.С.1, Павич T.А.1, Савостьянов А.О. 2,3,4, Еремчев И.Ю. 2,3,4, Наумов А.В. 2,3,4
1Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
2Институт спектроскопии РАН, Троицк, Москва, Россия
3Троицкое обособленное подразделение ФИАН, Москва, Троицк, Россия
4Московский Педагогический Государственный Университет, Москва, Россия
Email: a.starukhin@ifanbel.bas-net.by, savostianov.a.@isan.troitsk.ru, a_v_naumov@mail.ru
Поступила в редакцию: 6 декабря 2022 г.
В окончательной редакции: 15 марта 2023 г.
Принята к печати: 21 марта 2023 г.
Выставление онлайн: 15 мая 2023 г.
PDF версия
На основании данных о спектральных и фотофизических параметрах для металлокомплексов тетраазапорфиринов и фталоцианинов рассмотрено влияние центрального иона металла на проявление спин-орбитального взаимодействия. Для комплексов фталоцианинов с ионами Mg(II), Zn(II), Pd(II) и Pt(II) измерены спектры поглощения, спектры люминесценции, спектры возбуждения люминесценции и определены времена жизни и квантовые выходы люминесценции. Показано, что для металлофталоцианинов с ионами Mg(II) и Zn(II), а также для Mg-тетраазапорфирина характерна интенсивная флуоресценция с высокими квантовыми выходами. Для одиночных молекул Mg-тетраазапорфирина в полимерной пленке при T=6 K зарегистрированы спектры возбуждения флуоресценции, состоящие как исключительно из бесфононных линий, так и содержащие фононные крылья. Показано широкое распределение измеренных ширин бесфононных линий. Введение в центр фталоцианиновых макроциклов ионов Pd(II) и Pt(II) приводит к затуханию флуоресценции и проявлению интенсивной фосфоресценции даже при комнатной температуре. На основании измерений квантовых выходов фотосенсибилизированной генерации синглетного молекулярного кислорода определен квантовый выход интерконверсии в триплетные состояния для исследованных соединений. Дезактивация нижнего триплетного состояния для фталоцианинов с ионами Pd(II) и Pt(II) демонстрирует особенности влияния внутреннего тяжелого атома на скорости дезактивации триплетного состояния при комнатной температуре и при 77 K. Ключевые слова: фталоцианины с ионами Mg(II), Zn(II), Pd(II) и Pt(II), Mg-тетраазапорфирин, свечение одиночных молекул, фотофизические параметры дезактивации синглетных и триплетных состояний, квантовый выход генерации синглетного кислорода.
  1. J.W. Namgoong, H.M. Kim, S.H. Kim, S.B. Y.J. Choi, J.P. Kim. DyesPigm., 184, 108737 (2021). DOI: 10.1016/j.dyepig.2020.108737
  2. H.Y. Yenilmez, A.N. Sahin, A. Ali ndal, Z.A. Bayi r. Synth. Met., 273, 116690 (2021). DOI: 10.1016/j.synthmet.2020.116690/
  3. A. Capki n, M. Piskin, M. Durmus, M. Bulut. J. Mol. Struct., 1213, 128145 (2020) DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128145
  4. D. Wohrle, G. Schnurpfeil, S.G. Makarov, A. Kazarin, O.N. Suvorova. Макрогетероциклы/Macroheterocycles, 5 (3), 191 (2012). DOI: 10.6060/mhc2012.120990w
  5. 0.S. De, T. Devic, A. Fateeva. Dalton Trans., 50, 1166 (2021). DOI: 10.1039/D0DT03903A
  6. R.R. Cranston, B.H. Lessard. RSC Adv., 11, 21716 (2021). DOI: 10.1039/D1RA03853B
  7. M. Wainwright. Color. Technol., 126, 115 (2010). DOI: 10.1111/j.1478-4408.2010.00244.x
  8. S. Gorduk, A. Altindal. J. Mol. Struct., 1196, 747 (2019). DOI: 10.1016/j.molstruc.2019.07.027
  9. M. Gallardo-Villagran, D. Y. Leger, B. Liagre, B. Therrien. J. Mol. Sci., 20, 3339 (2019). DOI: 10.3390/ijms20133339
  10. U. Demirbas, M. Pis, R. Bayrak, M. Durmus, H. Kantekin. J. Mol. Struct., 1197, 594 (2019). DOI: 10.1016/j.molstruc.2019.07.091
  11. А.О. Савостьянов, И.Ю. Еремчев, А.А. Горшелев, А.В. Наумов, А.С. Старухин. Письма в ЖЭТФ, 107 (7), 426 (2018). DOI: 10.7868/S0370274X18070044 [A.O. Savostianov, I.Y. Eremchev, A.A. Gorshelev, A.V. Naumov, A.S. Starukhin. JETP Letters, 107 (7), 406 (2018). DOI: 10.1134/S002136401807007X]
  12. А.О. Савостьянов, И.Ю. Еремчев, А.А. Горшелев, C.В. Орлов, А.С. Старухин, А.В. Наумов. Опт. и спектр., 126 (1), 53 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.01.47053.286-18 [A.O. Savostianov, I.Y. Eremchev, A.A. Gorshelev, S.V. Orlov, A.S. Starukhin, A.V. Naumov. Opt. Spectrosc., 126 (1), 44 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19010156]
  13. L. Fleury, A. Zumbusch, M. Orrit, R. Brown, J. Bernard. J. Lumin., 56 (1-6), 15 (1993). DOI: 10.1016/0022-2313(93)90049-S
  14. Y. Durand, A. Bloeb, J. Kohler, E.J. Groenen, J. Schmidt. J. Chem. Phys., 114 (15), 6843 (2001). DOI: 10.1063/1.1357803
  15. C. Bradac, T. Gaebel, N. Naidoo, M.J. Sellars, J. Twamley, L.J. Brown, A.S. Barnard, T. Plakhotnik, V. Zvyagin, J.R. Rabeau. Nat. Nanotechnol., 5 (5), 345 (2010). DOI: 10.1038/nnano.2010.56
  16. K.N. Boldyrev, V.S. Sedov, D.E. Vanpoucke, V.G. Ralchenko, B.N. Mavrin. Diam. Relat. Mater., 126, 109049 (2022). DOI: 10.1016/j.diamond.2022.109049
  17. A. Vokhmintsev, I. Weinstein, D. Zamyatin. J. Lumin., 208, 363 (2019). DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.12.036
  18. C. Toninelli, I. Gerhardt, A.S. Clark, A. Reserbat-Plantey, S. Gotzinger, Z. Ristanovic, M. Colautti, P. Lombardi, K. D. Major, I. Deperasinska, W.H. Pernice, F.H.L. Koppens, B. Kozankiewicz, A. Gourdon, V. Sandoghdar, M. Orrit. Nat. Mater., 20, 1615 (2021). DOI: 10.1038/s41563-021-00987-4
  19. А.С. Старухин, А.А. Романенко, В.Ю. Плавский. Опт. и спектр., 130 (5), 709 (2022). DOI: 10.21883/OS.2023.04.55557.79-22
  20. B.M. Dzhagarov, E.I. Sagun, V.A. Ganzha, G.P. Gurinovich. Khimicheskaya Fizika, 6 (7), 919 (1987)
  21. M. DeRosa, R. Crutchley. Coord. Chem. Rev., 233-234, 351 (2002). DOI: 10.1016/S0010-8545(02)00034-6
  22. F. Wilkinson, W. Helman, A. Ross. Phys. Chem. 22 (1), 113 (1993). DOI: 10.1063/1.555965
  23. R.P. Linstead, M. Whalley. J. Chem. Soc., 4839 (1952). DOI: 10.1039/JR9520004839
  24. K. Sakamoto, E. Ohno-Okumura. Materials. 2, 1127 (2009). DOI: 10.3390/ma2031127
  25. J. Alzeer, J. Phillipe, C. Roth, N.W. Luedtke. Chem. Commun., 1970 (2009). DOI: 10.1039/B822985F
  26. R. Schmidt, C. Tanielian, R. Dunsbach, C. Wolff // Photochem. Photobiol. A, 79 (1), 11 (1994). DOI: 10.1016/1010-6030(93)03746-4
  27. И.Ю. Ерёмчев, М.Ю. Еремчев, А.В. Наумов. УФН, 189 (3), 312 (2019). DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038461 [I.Yu. Eremchev, M.Yu. Eremchev, A.V. Naumov. Phys. Usp., 62, 294 (1019). DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038461]
  28. M. Taniguchia, J. Lindsey, D. Bocian, D. Holten. J. Photochem. Photobiol. C, 46 (3), 100401 (2021). DOI: 10.1016/j.jphotochemrev.2020.100401
  29. M. Orrit, J. Bernard. Phys. Rev. Lett., 65, 2716 (1990). DOI:10.1103/PhysRevLett.65.2716
  30. T. Irngartinger, A. Renn, G. Zumofen, U.P. Wild. J. Lumin., 76, 279 (1998). DOI:10.1016/S0022-2313(97)00152-X
  31. A. Starukhin, A. Shulga, J. Sepiol, R. Kolos, V. Knyukshto, A. Renn, U.P. Wild. Chem. Phys., 285 (1), 121 (2002). DOI:10.1016/S0301-0104(02)00694-8
  32. M. Banasiewicz, O. Morawski, D. Wiacek, B. Kozankiewicz. Chem. Phys. Lett., 414 (4-6), 374 (2005). DOI:10.1016/j.cplett.2005.08.120
  33. M. Bialkowska, A. Makarewicz, M. Banasiewicz, B. Kozankiewicz. Chem. Phys. Lett., 555 (3), 131 (2013). DOI: 10.1016/j.cplett.2012.11.001
  34. А.С. Старухин, А.В. Горский, Я.З. Добковский. Изв. РАН, сер. физ., 84 (3), 345 (2020). DOI: 10.31857/S0367676520030266 [A.S. Starukhin, A.V. Gorski, Ya. Z. Dobkovski. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 84 (3), 267 (2020). DOI: 10.3103/S1062873820030223]
  35. P.D. Reilly, J.L. Skinner. Phys. Rev. Lett., 71 (25), 4257 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevLett.71.4257
  36. Y.G. Vainer, M.A. Kol'chenko, A.V. Naumov, R.I. Personov, S.J. Zilker. J. Lumin., 86 (3-4), 265 (2000). DOI: 10.1016/S0022-2313(00)00172-1
  37. M. Knyazev, K. Karimullin, A. Naumov. Phys. Status Solidi RRL., 11 (3), 1600414 (2017)
  38. P.P. Navarro. Stable single molecules for quantum optics and all-optical switches. Doctoral Thesis (Leiden University, Leiden, 2014). URL: https://scholarlypublications.universiteitleiden.nl/ handle/1887/29975
  39. B. Kozankiewicz, J. Bernard, M. Orrit. J. Chem. Phys., 101 (11), 9377 (1994). DOI: 10.1063/1.467968
  40. И.С. Осадько. УФН, 128, 31 (1979). DOI: 10.3367/UFNr.0128.197905b.0031 [I.S. Osad'ko. Sov. Phys. Usp., 22, 311 (1979). DOI: 10.1070/PU1979v022n05ABEH005496]
  41. И.С. Осадько. Квантовая динамика молекул, взаимодействующих с фотонами,фононами и туннельными системами (Физматлит, М., 2017)
  42. A.T. Gradyushko, A.N. Sevchenko, K.N. Solovyov, M.P. Tsvirko. Photochem. Photobiol., 11, 387 (1970). DOI:10.1111/j.1751-1097.1970.tb06011.x
  43. P.S. Vincett, E.M. Voigt, K.E. Rieckhoff. J. Chem. Phys., 55 (8), 4131 (1971). DOI:10.1063/1.1676714
  44. К.Н. Соловьев, Е.А. Борисевич. УФН, 175 (3), 247 (2005). DOI:10.3367/UFNr.0175.200503b.0247
  45. О.Л. Гладкова, А.С. Старухин, Н.Н. Крук. Опт. и спектр., 110 (2), 263 (2011). [O.L. Gladkova, A.S. Starukhin, M.M. Kruk. Opt. Spectrosc., 110 (2), 234 (2011). DOI:10.1134/S0030400X1102007X]
  46. V.L. Ermolaev, E.B. Sveshnikova. Acta Phys. Pol., 34, 771 (1968)
  47. M. Gouterman, F. Schwarz, P. Smith. J. Chem. Phys., 59 (2), 676 (1973). DOI:10.1063/1.1680075
  48. S. Perun, J. Tatchen, C. Marian. ChemPhysChem, 9, 282 (2008). DOI: 10.1002/cphc.200700509
  49. S.Y. Egorov, A.A. Krasnovskii, I.V. Vychegzhanina, N.N. Drozdova. Doklady Akademii Nauk SSSR, 310 (2), 471 (1990)
  50. C. Grewer, H. Brauer. J. Phys. Chem., 98 (16), 4230 (1994). DOI: 10.1021/j100067a006
  51. Э.И. Зенькевич, Е.И. Сагун, В.Н. Кнюкшто, А.М. Шульга, А.Ф. Миронов, О.А. Ефремова, Р. Боннет, М. Каддем. Журн. прикл. спектр., 63 (4), 599 (1996). [Е.I. Zen'kevich, Е.I. Sagun, V.N. Knyukshto, A.M. Shul'ga, A.F. Mironov, O.A. Efremova, R. Bonnett, M. Kaddem. J. Appl. Spectr., 63 (4), 502 (1996). DOI:10.1007/BF02606894]
  52. W. Maes, T. Ngo, G. Rong, A. Starukhin, M. Kruk, W. Dehaen. Eur. J. Org. Chem., 2576 (2010). DOI:10.1002/ejoc.201000180
  53. М.П. Цвирко, К.Н. Соловьев, А.Т. Градюшко, С.С. Дворников. Опт. и спектр., 38 (4), 705 (1975)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme