光致电子转移对Rhodamine 6G基态分子结构影响的非共振Raman光谱研究

蒋礼林

引用本文: 蒋礼林. 光致电子转移对Rhodamine 6G基态分子结构影响的非共振Raman光谱研究[J]. 物理化学学报, 2014, 30(11): 1987-1992. doi: 10.3866/PKU.WHXB201409252 shu
Citation:  JIANG Li-Lin. Influence of Photoinduced Electron Transfer on the Ground-State Molecular Structure of Rhodamine 6G Determined by Nonresonance Raman Spectroscopy[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(11): 1987-1992. doi: 10.3866/PKU.WHXB201409252 shu

光致电子转移对Rhodamine 6G基态分子结构影响的非共振Raman光谱研究

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21003033, 21203047) (21003033, 21203047)

    广西自然科学面上基金(2014GXNSFAA118019) (2014GXNSFAA118019)

    广西教育厅科研重点基金(ZD2014127) (ZD2014127)

    贺州学院博士科研启动基金(HZUBS201401)资助项目 (HZUBS201401)

摘要:

基于非共振Raman 光谱和量子化学计算, 研究了在纯电子给体N,N-二乙基苯胺(DEA)溶剂中Rhodamine 6G (Rh6G+)基态分子结构的变化, 这有利于理解该体系中的光致分子间电子转移(PIET). 与PIET相耦合的所有振动模式已被确定和指认. 结果表明: 对应于氧杂蒽环且位于675 cm-1处最主要的振动模式对PIET 有着至关重要的贡献; 通过与电荷转移复合物(Rh6G/DEA+)的发色团芳香族环的C―C伸展振动模式作比较, C=C伸展振动对PIET的影响更敏感. 本文的研究工作能为具有合适电子转移特性的光伏器件中分子结构或溶剂环境的设计提供新颖的观点.

English

    1. [1]

      (1) Marcus, R. A.; Sutin, N. B. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265. doi: 10.1016/0304-4173(85)90014-X

      (1) Marcus, R. A.; Sutin, N. B. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265. doi: 10.1016/0304-4173(85)90014-X

    2. [2]

      (2) Maroncelli, M.; MacInnis, J.; Fleming, G. R. Science 1989, 243, 1674. doi: 10.1126/science.243.4899.1674(2) Maroncelli, M.; MacInnis, J.; Fleming, G. R. Science 1989, 243, 1674. doi: 10.1126/science.243.4899.1674

    3. [3]

      (3) Andrews, D. P.; McFadyen, G. G.; Beddard, G. S. Chem. Phys. Lett. 1998, 293, 343. doi: 10.1016/S0009-2614(98)00793-3(3) Andrews, D. P.; McFadyen, G. G.; Beddard, G. S. Chem. Phys. Lett. 1998, 293, 343. doi: 10.1016/S0009-2614(98)00793-3

    4. [4]

      (4) Newton, M. D.; Sutin, N. Anuu. Rev. Phys. Chem. 1984, 35, 437. doi: 10.1146/annurev.pc.35.100184.002253(4) Newton, M. D.; Sutin, N. Anuu. Rev. Phys. Chem. 1984, 35, 437. doi: 10.1146/annurev.pc.35.100184.002253

    5. [5]

      (5) Okada, A.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1241.(6) Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 966. doi: 10.1063/1.1742723(5) Okada, A.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1241.(6) Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 966. doi: 10.1063/1.1742723

    6. [6]

      (7) Bixon, M.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1986, 90, 3795. doi: 10.1021/100407a055(7) Bixon, M.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1986, 90, 3795. doi: 10.1021/100407a055

    7. [7]

      (8) Marcus, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1964, 15, 155. doi: 10.1146/annurev.pc.15.100164.001103(8) Marcus, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1964, 15, 155. doi: 10.1146/annurev.pc.15.100164.001103

    8. [8]

      (9) Fleming, G. R.; Martin, J. L.; Breton, J. Nature 1998, 333, 190.(9) Fleming, G. R.; Martin, J. L.; Breton, J. Nature 1998, 333, 190.

    9. [9]

      (10) Frontiera, R. R.; Mathies, R. A. Laser Photonics Rev. 2011, 5, 102. doi: 10.1002/lpor.v5.1(10) Frontiera, R. R.; Mathies, R. A. Laser Photonics Rev. 2011, 5, 102. doi: 10.1002/lpor.v5.1

    10. [10]

      (11) Frontiera, R. R.; Dasgupta, J.; Mathies, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15630. doi: 10.1021/ja907188b(11) Frontiera, R. R.; Dasgupta, J.; Mathies, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15630. doi: 10.1021/ja907188b

    11. [11]

      (12) Kulinowski, K.; uld, I. R.; Myers, A. B. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9017. doi: 10.1021/j100022a012(12) Kulinowski, K.; uld, I. R.; Myers, A. B. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9017. doi: 10.1021/j100022a012

    12. [12]

      (13) Phillips, D. L.; uld, I. R.; Verhoeven, J.W.; Tittelbach- Helmrich, D.; Myers, A. B. Chem. Phys. Lett. 1996, 258, 87. doi: 10.1016/0009-2614(96)00621-5(13) Phillips, D. L.; uld, I. R.; Verhoeven, J.W.; Tittelbach- Helmrich, D.; Myers, A. B. Chem. Phys. Lett. 1996, 258, 87. doi: 10.1016/0009-2614(96)00621-5

    13. [13]

      (14) Myers, A. B. Chem. Rev. 1996, 96, 911. doi: 10.1021/cr950249c(14) Myers, A. B. Chem. Rev. 1996, 96, 911. doi: 10.1021/cr950249c

    14. [14]

      (15) Kelley, A. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6891.(15) Kelley, A. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6891.

    15. [15]

      (16) Mchale, J. L. Accounts Chem. Res. 2001, 34, 265. doi: 10.1021/ar000007l(16) Mchale, J. L. Accounts Chem. Res. 2001, 34, 265. doi: 10.1021/ar000007l

    16. [16]

      (17) Shoute, L. C. T.; Loppnow, G. R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 842. doi: 10.1063/1.1483848(17) Shoute, L. C. T.; Loppnow, G. R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 842. doi: 10.1063/1.1483848

    17. [17]

      (18) Doom, S. K.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4704. doi: 10.1021/ja00195a025(18) Doom, S. K.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4704. doi: 10.1021/ja00195a025

    18. [18]

      (19) Dasgupta, J.; Frontiera, R. R.; Taylor, K. C.; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 1784. doi: 10.1073/pnas.0812056106(19) Dasgupta, J.; Frontiera, R. R.; Taylor, K. C.; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 1784. doi: 10.1073/pnas.0812056106

    19. [19]

      (20) Shim, S.; Stuart, C. M.; Mathies, R. A. ChemPhysChem 2008, 9, 697. doi: 10.1002/cphc.v9:5(20) Shim, S.; Stuart, C. M.; Mathies, R. A. ChemPhysChem 2008, 9, 697. doi: 10.1002/cphc.v9:5

    20. [20]

      (21) Freudiger, C.W.; Min,W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S. Science 2008, 322, 1857. doi: 10.1126/science.1165758(21) Freudiger, C.W.; Min,W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S. Science 2008, 322, 1857. doi: 10.1126/science.1165758

    21. [21]

      (22) Mukamel, S. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 691. doi: 10.1146/annurev.physchem.51.1.691(22) Mukamel, S. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 691. doi: 10.1146/annurev.physchem.51.1.691

    22. [22]

      (23) Dsouza, R. N.; Pischel, U.; Nau,W. M. Chem. Rev. 2011, 111, 7941. doi: 10.1021/cr200213s(23) Dsouza, R. N.; Pischel, U.; Nau,W. M. Chem. Rev. 2011, 111, 7941. doi: 10.1021/cr200213s

    23. [23]

      (24) Birtwell, S.; Morgan, H. Integr. Biol. 2009, 1, 345. doi: 10.1039/b905502a(24) Birtwell, S.; Morgan, H. Integr. Biol. 2009, 1, 345. doi: 10.1039/b905502a

    24. [24]

      (25) Berezin, M.; Achilefu, S. Chem. Rev. 2010, 110, 2641. doi: 10.1021/cr900343z(25) Berezin, M.; Achilefu, S. Chem. Rev. 2010, 110, 2641. doi: 10.1021/cr900343z

    25. [25]

      (26) Borisov, S.;Wolfbeis, O. Chem. Rev. 2008, 108, 423. doi: 10.1021/cr068105t(26) Borisov, S.;Wolfbeis, O. Chem. Rev. 2008, 108, 423. doi: 10.1021/cr068105t

    26. [26]

      (27) Savarese, M.; Aliberti, A.; Santo, I. D.; Battista, E.; Causa, F.; Netti, P. A.; Rega, N. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 7491. doi: 10.1021/jp3021485(27) Savarese, M.; Aliberti, A.; Santo, I. D.; Battista, E.; Causa, F.; Netti, P. A.; Rega, N. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 7491. doi: 10.1021/jp3021485

    27. [27]

      (28) Nie, S. M.; Emory, S. R. Science 1997, 275, 1102.(28) Nie, S. M.; Emory, S. R. Science 1997, 275, 1102.

    28. [28]

      (29) Qiu, X.; Li, X.; Niu, K.; Lee, S.Y. J. Raman Spectrosc. 2011, 42, 563. doi: 10.1002/jrs.v42.4(29) Qiu, X.; Li, X.; Niu, K.; Lee, S.Y. J. Raman Spectrosc. 2011, 42, 563. doi: 10.1002/jrs.v42.4

    29. [29]

      (30) Hildebrandt, P.; Stockburger, M. J. Phys. Chem. 1984, 88, 5935. doi: 10.1021/j150668a038(30) Hildebrandt, P.; Stockburger, M. J. Phys. Chem. 1984, 88, 5935. doi: 10.1021/j150668a038

    30. [30]

      (31) Niu, K.; Lee, S.Y. J. Chem. Phys. 2012, 136, 064504. doi: 10.1063/1.3682470(31) Niu, K.; Lee, S.Y. J. Chem. Phys. 2012, 136, 064504. doi: 10.1063/1.3682470

    31. [31]

      (32) Michaels, A. M.; Nirmal, M.; Brus, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9932. doi: 10.1021/ja992128q(32) Michaels, A. M.; Nirmal, M.; Brus, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9932. doi: 10.1021/ja992128q

    32. [32]

      (33) Guthmuller, J.; Champagne, B. ChemPhysChem 2008, 9, 1667. doi: 10.1002/cphc.v9:12(33) Guthmuller, J.; Champagne, B. ChemPhysChem 2008, 9, 1667. doi: 10.1002/cphc.v9:12

    33. [33]

      (34) Vosgröne, T.; Meixner, A. J. J. Lumin. 2004, 107, 13 doi: 10.1016/j.jlumin.2003.12.041(34) Vosgröne, T.; Meixner, A. J. J. Lumin. 2004, 107, 13 doi: 10.1016/j.jlumin.2003.12.041

    34. [34]

      (35) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03, Revision E.01; Gaussian Inc.:Wallingford, CT, 2004.(35) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03, Revision E.01; Gaussian Inc.:Wallingford, CT, 2004.

    35. [35]

      (36) Scott, A. P.; Radom, L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16502. doi: 10.1021/jp960976r(36) Scott, A. P.; Radom, L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16502. doi: 10.1021/jp960976r

    36. [36]

      (37) Nicolet, O.; Banerji, N.; Pagès, S.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8236. doi: 10.1021/jp0532216(37) Nicolet, O.; Banerji, N.; Pagès, S.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8236. doi: 10.1021/jp0532216

    37. [37]

      (38) Saik, V. O.; un, A. A.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9601. doi: 10.1063/1.1712826(38) Saik, V. O.; un, A. A.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9601. doi: 10.1063/1.1712826

    38. [38]

      (39) Xu, Q. H.; Scholes, G. D.;Yang, M.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10348.(39) Xu, Q. H.; Scholes, G. D.;Yang, M.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10348.

    39. [39]

      (40) Watanabe, H.; Hayazawa, N.; Inouye,Y.; Kawata, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5012. doi: 10.1021/jp045771u(40) Watanabe, H.; Hayazawa, N.; Inouye,Y.; Kawata, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5012. doi: 10.1021/jp045771u

    40. [40]

      (41) Pan, D.; Hu, D.; Lu, H. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 16390. doi: 10.1021/jp058043v(41) Pan, D.; Hu, D.; Lu, H. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 16390. doi: 10.1021/jp058043v

    41. [41]

      (42) Huo, M. M.; Liu,W. L.; Zheng, Z. R.; Zhang,W.; Li, A. H.; Xu, D. P. Molecules 2011, 16, 1973. doi: 10.3390/molecules16031973(42) Huo, M. M.; Liu,W. L.; Zheng, Z. R.; Zhang,W.; Li, A. H.; Xu, D. P. Molecules 2011, 16, 1973. doi: 10.3390/molecules16031973

    42. [42]

      (43) Jiang, L. L.; Liu,W. L.; Song,Y. F.; He, X.;Wang,Y.;Wang, C.; Wu, H. L.;Yang, F.;Yang,Y. Q. Chem. Phys. 2014, 429, 12. doi: 10.1016/j.chemphys.2013.11.011(43) Jiang, L. L.; Liu,W. L.; Song,Y. F.; He, X.;Wang,Y.;Wang, C.; Wu, H. L.;Yang, F.;Yang,Y. Q. Chem. Phys. 2014, 429, 12. doi: 10.1016/j.chemphys.2013.11.011

    43. [43]

      (44) Jiang, L. L.; Liu,W. L.; Song,Y. F.; He, X.;Wang,Y.;Wu, H. L.; Yang,Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2953. [蒋礼林, 刘伟龙, 宋云飞, 何兴, 王阳, 吴红琳, 杨延强. 物理化学学报, 2012, 28, 2953.] doi: 10.3866/PKU.WHXB2012112

      (44) Jiang, L. L.; Liu,W. L.; Song,Y. F.; He, X.;Wang,Y.;Wu, H. L.; Yang,Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2953. [蒋礼林, 刘伟龙, 宋云飞, 何兴, 王阳, 吴红琳, 杨延强. 物理化学学报, 2012, 28, 2953.] doi: 10.3866/PKU.WHXB2012112

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  470
  • 文章访问数:  766
  • HTML全文浏览量:  59
文章相关
  • 发布日期:  2014-10-30
  • 收稿日期:  2014-08-16
  • 网络出版日期:  2014-09-25
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章