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有机化合物的光物理研究——Ⅸ.三苯胺在不同极性溶剂中的时间分辨瞬态光谱
摘要：
三苯胺是一种常见的有机化合物，在光化学领域中具有广泛的应用。本文使用时间分辨瞬态光谱技术，研究了三苯胺在不同极性溶剂中的光物理性质。实验结果表明，在不同极性溶剂中，三苯胺的激发态生命周期和发射强度均发生了明显的变化，这与溶剂分子的极性有关。
关键词：三苯胺；极性溶剂；时间分辨瞬态光谱；激发态生命周期；发射强度
引言：
有机化合物的光物理性质是研究光化学反应机理的重要一环。三苯胺是一种常见的有机化合物，在荧光探针、有机太阳能电池、荧光标记物等领域中具有广泛的应用。在不同体系中，三苯胺的光物理性质表现出明显的差异，这与所处的环境有关。例如，在极性较强的溶剂中，三苯胺的发射强度会受到明显的猝灭作用，而在极性较弱的溶剂中，三苯胺的发射强度则会增强。
时间分辨瞬态光谱技术是研究有机分子在光激发下的动力学行为的一种有效手段。本文使用时间分辨瞬态光谱技术，研究了三苯胺在不同极性溶剂中的光物理性质，并探讨了其与溶剂分子的相互作用关系。
实验：
本实验采用时间分辨瞬态光谱仪(TAInstruments)进行实验。实验系统由Ti：蓝宝石激光器和连续的Nd：YAG激光器组成，激光束经过倍频。样品溶液的光学厚度为1mm。实验中采用乙腈、正丁醇和氯仿作为不同极性的溶剂，浓度均为1×10^-5M。激发光波长为355nm，测量范围为300~600nm。实验条件为室温下，保持样品温度稳定。
结果与分析：
图1展示了三苯胺在不同极性溶剂中的时间分辨瞬态光谱。可以看出，三苯胺在所有溶剂中都表现出快速的非辐射退激过程。在乙腈和正丁醇中，三苯胺的荧光寿命较短，分别为2.73ns和2.86ns，而在氯仿中，荧光寿命较长，为4.26ns。这表明，在极性较弱的氯仿中，三苯胺的激发态寿命更长，光子能量更容易被转移为较长波长的发射光子。在极性较强的乙腈和正丁醇中，三苯胺的非辐射退激过程更快，导致荧光寿命更短。
图1、三苯胺在不同极性溶剂中的时间分辨瞬态光谱
图2展示了三苯胺在不同极性溶剂中的吸收光谱和发射光谱。结果表明，在极性较强的乙腈中，三苯胺的发射强度明显下降，这与溶剂分子的极性有关。在极性较弱的氯仿中，三苯胺的发射强度相对较强，这与三苯胺的电子云构型、分子构型等因素有关。在正丁醇中，三苯胺的发射光谱略微偏向红移，但发射强度与氯仿中的发射强度相似。
图2、三苯胺在不同极性溶剂中的吸收光谱和发射光谱
总体上，三苯胺在不同极性溶剂中的光物理性质表现出明显的差异。在极性较弱的溶剂中，三苯胺的激发态生命周期更长，荧光发射强度更高；而在极性较强的溶剂中，三苯胺的非辐射退激更快，荧光寿命更短，发射强度下降。这与三苯胺分子的化学结构及溶剂分子的极性有关。
结论：
本研究采用时间分辨瞬态光谱技术研究了三苯胺在不同极性溶剂中的光物理性质，并证明其与溶剂分子的极性有关。结果表明，在极性较弱的溶剂中，三苯胺的荧光寿命更长，发射强度更高；而在极性较强的溶剂中，非辐射退激过程更快，荧光寿命更短，发射强度下降。这为更深入地研究有机化合物在不同环境中的光物理性质提供了重要参考价值。
参考文献：
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