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《BODIPY 類激光染料的合成及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、BODIPY類激光染料的合成及性能研究摘要BODIPY類染料以其光化學(xué)穩(wěn)定性好、激光轉(zhuǎn)換效率高、較大激光發(fā)射和可調(diào)范圍、溶解度好、激發(fā)態(tài)吸收面積小、三重態(tài)馳豫效率小等優(yōu)點極大提升了光響應(yīng)能力。在液體、固體聚合物介質(zhì)中，BODIPY染料在泵浦脈沖下可以產(chǎn)生穩(wěn)定的激光信號。通過染料分子結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì)研究，可以篩選出產(chǎn)生最優(yōu)激光性能的結(jié)構(gòu)和基質(zhì)。主要介紹了染料工摻及改性聚合物基質(zhì)固體染料激光的研究進展，同時對新型BODIPY類激素染料的研究現(xiàn)狀進行了綜述。關(guān)鍵詞：染料激光；氟硼二吡咯甲川；激光發(fā)射；光穩(wěn)定性；激光效率Synthesesa
2、ndphotophysicalpropertiesofBODIPYlaserdyesAbstractBorondipyrromethenes(BODIPYs)hasreceivedgreatattentionbecauseoftheirversatility,chemicalrobusteness,lowtripletstatepopulation,thermalandotochemicalstability,whichenhancethephotoresponseofthesedyes.Forinstance,highlyeffi
3、cientlasingsignalsaftermultitudeofpumpingpulsescanbeachievedwhentheBODIPYdyesareincorporatedinsolventsandpolymermatrices.ThemolecularstructureandthephotophysicalpropertiesofBODIPYdyesarestudiedtoobtainthebeststructuralandenvironmentalconditionsfortheoptimallaserperform
4、ance.Inthispaper,thelasingpropertiesofBODIPYdyesinsolventsandpolymersconditionsaresummarized.ThedevelopmentofnewmolecularstructuresbasedontheBODIPYchromophoreisreviewedaswell.Keywords:dyelaser;BODIPY;laseremission;photostability;lasingefficiency隨著可調(diào)諧激光技術(shù)的發(fā)展，有機染料在可調(diào)諧激光器
5、和光電器件應(yīng)用方面得到了人們的普遍關(guān)注[1]。此外，有機染料在熒光探針、分子傳感器、光纖通信和信息存儲領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[2-3]。因此研究有機染料的分子結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件對光物理性質(zhì)的影響是非常必要的，不僅可以拓展其潛在的應(yīng)用價值，而且對設(shè)計具有特殊功能的新型燃料也具有重要的指導(dǎo)意義[4-5]。氟硼二吡咯甲川類化合物（BODIPY）是近年來發(fā)展起來并受廣泛重視的一類熒光染料。該類染料具有較強的化學(xué)穩(wěn)定性，通過化學(xué)反應(yīng)引入特定的推-拉電子基團可以極大改變?nèi)玖系墓馕锢硇再|(zhì)和激光特性[6]。激光染料具有可調(diào)諧區(qū)間寬、激光效率高、持續(xù)照射
6、穩(wěn)定性好、熒光量子產(chǎn)率高、系間躥躍的速率常數(shù)低以及摩爾吸光效率高等優(yōu)點，在液體、固體染料激光介質(zhì)和制造光信息載體方面具有重要價值[7]。本文中對近年來基于氟硼二吡咯甲川類化合物在共摻及改性聚合物基質(zhì)中激光性能進行了概述，同時對新型BODIPY類激光染料的研究進展也進行了系統(tǒng)的綜述。1、商品化激光染料在聚合物中的激光性能1988-1993年，Boyer和Pavlopoulos[8]等合成了一系列不同取代的BODIPY類化合物1-14，并將該類染料用于可調(diào)諧染料激光等方面，同時高度評價了其在可調(diào)諧激光領(lǐng)域的價值。自此，BODIPY類染料
7、在激光染料的研究中得到極大的發(fā)展。人們對傳統(tǒng)的激光染料激光性能進行改進的過程中，發(fā)現(xiàn)共摻染料和有機聚合物染料具有較強的抗損傷和光穩(wěn)定性。隨著BODIPY激光染料被逐漸商品化，國內(nèi)外許多研究組將商品化的PM567、580和597染料摻入常溫下能夠凝成固態(tài)的有機聚合物基質(zhì)中，獲得具有液體染料激光輸出特性的固體工作物質(zhì)，為系統(tǒng)研究其在不同摻雜條件下的激光輸出性質(zhì)與穩(wěn)定性的關(guān)系提供了新的思路。Arbeloa[9]研究組于1999年首次將下面四種商品化的BODIPY染料在溶液中的光物理性質(zhì)與激光性能進行了研究。染料的激光發(fā)射效率與分子吡咯環(huán)上
8、的2、6取代基有直接的關(guān)系，供電子取代基導(dǎo)致染料非輻射躍遷速率升高，母體雜環(huán)結(jié)構(gòu)中碳正離子穩(wěn)定性增強，染料分子平面性減弱，熒光強度和激光效率降低。2007年Garcia-Moreno[10]研究組將染料PM567的2位和6位進行修飾，
