過渡金屬配合物電子激發(fā)態(tài)及光譜性質(zhì)的理論研究.pdf

1、過渡金屬配合物因為其分子和電子結(jié)構(gòu)的多樣性廣泛應用于信息顯示、存儲和傳感等許多領(lǐng)域，是當前國際上的研究熱點之一。尤其是在過渡金屬配合物作為發(fā)光材料的領(lǐng)域，銥和鉑配合物由于豐富的光譜性質(zhì)以及優(yōu)異的發(fā)光效率引起研究者們極大的興趣。隨著研究的深入，通過量子化學的方法來研究材料的電子結(jié)構(gòu)、激發(fā)態(tài)性質(zhì)、電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)以及其它光物理性質(zhì)顯得越來越重要，可以通過相關(guān)的理論研究來指導材料優(yōu)化、解釋發(fā)光機理。
　　 本論文通過量子化學計算研究了一系

2、列鉑和銥等過渡金屬配合物的電子結(jié)構(gòu)、光譜性質(zhì)及載流子傳輸性質(zhì)，為新型過渡金屬配合物光電材料的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。研究內(nèi)容主要如下：
　　 1. 使用密度泛函方法研究了一系列含不同取代基的雙核三聯(lián)吡啶鉑配合物電子結(jié)構(gòu)、激發(fā)態(tài)性質(zhì)與光譜性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)不同取代基的引入導致分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的扭曲。引入取代基后，分子的共軛程度增加，HOMO、LUMO都降低，配合物的吸收紅移。含不同取代基的配合物的HOMO和LUMO分布在不同的片斷上，可

3、以通過引入不同性質(zhì)的取代基或雜原子來調(diào)解分子的光電性質(zhì)，以獲得高性能的功能材料。
　　 2. 以一系列環(huán)金屬銥配合物作為研究對象，使用密度泛函方法系統(tǒng)研究了配合物C^N配體上具有不同電荷傳輸性質(zhì)的取代基對該類配合物電子結(jié)構(gòu)、光譜性質(zhì)和載流子傳輸性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)取代基的引入導致配合物HOMO、LUMO一定程度降低，能隙有所變化。咔唑的引入使吸收藍移，而唖二唑和米基硼使配合物吸收紅移?？梢?，可以通過取代基的選擇來調(diào)節(jié)該類配合物的

4、光譜性質(zhì)。此外，空穴傳輸基團咔唑的引入提高了配合物2的空穴注入與傳輸性能，利于制備高效率的發(fā)光器件。電子傳輸基團唖二唑以及吸電子基團米基硼的引入分別提高了3與4的電荷傳輸性質(zhì)，且較好的實現(xiàn)空穴和電子的傳輸平衡。
　　 3. 使用密度泛函方法對一系列含有不同β-二酮配體的鉑金屬配合物在溶液中的發(fā)光效率的差異進行分析與解釋。根據(jù)計算結(jié)果，著重討論了該類配合物自旋耦合作用以及一些與輻射速率和非輻射速率相關(guān)的因素。研究結(jié)果表明，可以通過