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光電子轉(zhuǎn)移體系和電荷分離態(tài)的實現(xiàn)

光電子轉(zhuǎn)移體系和電荷分離態(tài)的實現(xiàn) / 2019-08-29

典型的PET體系由三部分組成:包含電子給體(D)的主體分子，通過一間隔基B(或是橋基)和電子受體(A)相連面成。D、A部分是光能吸收和熒光發(fā)射的主要場所，主體部分則用于結(jié)合受體，這兩部分被間隔基隔開，但又靠間隔基相連成個分子，構(gòu)成了一個在選擇性識別受體的同時又給出光信號變化的超分子。見圖5-5。

當(dāng)DBA體系吸收光發(fā)生激發(fā)后，其電荷要重新分布，導(dǎo)致了分子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)時的光吸收和發(fā)射、反應(yīng)活性、氧化還原性質(zhì)等方面的差異。當(dāng)分子被激發(fā)后，它處于高能且不穩(wěn)定狀態(tài)，很容易失活重新回到基態(tài)。

電荷分離態(tài)的實現(xiàn)：將D和A連接起來構(gòu)成超分子，假定D和A之間耦合很小(圖5-6)，電荷分離態(tài)的實現(xiàn)有兩種方式。體系吸收光后，既可以是D被激發(fā)，也可以是A被激發(fā)，如圖5-6所示。如果D被激發(fā)，生成D* A. D的HOMO軌道上的一個電子將被提升到LUMO軌道。

如果A被激發(fā)，生成DA*, A的HOMO軌道上的一個電子將被提升到LUMO軌道。總之，無論D和A哪個被激發(fā)，最后都能得到電荷分離的D+A?態(tài)。D+A?態(tài)是不穩(wěn)定的，其LUMO軌道上的電子將會躍遷回HOMO軌道，從而發(fā)出熒光，體系回到基態(tài)。

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