Cu（Ⅰ）金属配合物光电性质的理论研究

作     者：丁晓丽 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任爱民

授予年度：2016年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

主      题：Cu(I)金属配合物 电子结构 磷光量子产率 

摘      要：过渡金属配合物作为高效的有机电致磷光材料,特别是稀贵金属铱、铂、锇等有机金属配合物,以其发光效率高等优势引起人们广泛关注。但是其价格昂贵、地表储存量少等缺点,制约了这些过渡金属配合物的广泛应用。Cu（I）配合物以价格低廉、对环境友好、缺少金属为中心的跃迁（MC）和多样的配位几何结构等优点,成为金属配合物发光材料的理想候选者。本论文采用量子化学方法对实验上已合成报道的Cu（I）配合物分子进行理论模拟研究,计算出了这些配合物的基态和最低三重激发态的几何结构、电子结构、吸收和发射光谱等与光电功能材料性能密切相关的重要信息,希望能够从结构与性能关系的角度,更深入地理解分子的发光性质,为实验上改进和设计新型高效发光材料提供有价值的参考。研究工作主要包括以下两方面内容:1.基于实验已合成报道的分子,研究了中性和离子型分子的结构及光物理性能。研究结果表明,去掉质子和抗衡离子对前线分子轨道的能级和电子密度分布产生重要的影响,中性分子具有较好的电荷传输和平衡性能,同时具有较高的磷光量子产率。引入醚键是增大磷光量子产率的有效手段。同时结果表明,引入醚键结合去质子、去抗衡离子将获得更高的磷光量子产率。2.基于实验已合成报道的分子,研究了五元含氮杂环上N原子数对Cu（I）配合物的光物理性能的影响。研究发现,当N原子数小于等于3时,随着N原子数目的增加,Cu（I）配合物的发射光谱蓝移,且磷光量子产率增大。当N原子数为4时,Cu（I）配合物的发射光谱仍蓝移,但是磷光量子产率比N原子数为3时小,比N原子数为2时大。结果表明,磷光量子产率大小明显依赖于五元含氮杂环上的N原子数,但并不是五元含氮杂环上N原子数目越多,磷光量子产率越大,当五元含氮杂环上N原子数为3（即分子3）时,磷光量子产率最高,是较好的潜在高效发光体。