光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移機制

   處在激發(fā)態(tài)的熒光分子,在LUMO能級上有電子填充。當(dāng)LUMo能級上的電子向HOMO進(jìn)行輻射躍遷,就會產(chǎn)生光。如果激發(fā)態(tài)的熒光分子在發(fā)生輻射躍遷之前,分子內(nèi)部的其他基團中或者外來物種中存在某個能級,其大小恰好位于熒光分子的HOMo和LUMO之間,該位置或者是空置的軌道,或者有電子填充。如果這個外來能級是充滿電子的,作為電子給體,該能級上的電子可能會通過光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(photohduced dec饣on廿ansfer,PEη躍遷至發(fā)色團的HOMO。接著,發(fā)色團的LUMo電子會躍遷到這個外來的能級,產(chǎn)生熒光分子的穩(wěn)定基態(tài),導(dǎo)致發(fā)色團的發(fā)光猝滅。

A16-TGM-2

    類似地,當(dāng)位于發(fā)色團HOMO和LUMO之間的外來能級是空置軌道時,作為電子受體,發(fā)色團LUMO能級的一個電子有可能躍遷到該外來能級上,接著該軌道上的一個電子會躍遷到發(fā)色團HoMO,  生熒光分子的穩(wěn)定基態(tài),由此產(chǎn)生了發(fā)色團激發(fā)態(tài)的猝滅,因而發(fā)光信號降低或者消失。有機傳感器中的能量轉(zhuǎn)移機制主要包括基于偶極一偶極相互作用的F⒍stdr能量轉(zhuǎn)移、通過電子交換作用的Dexter能量轉(zhuǎn)移。這兩種作用機制已經(jīng)詳細(xì)討論過,這里不再贅述。

    當(dāng)外界影響使熒光物質(zhì)的分子發(fā)生構(gòu)型變化時,發(fā)光分子的發(fā)光情況可能發(fā)生變化,這些變化包括激基締合物發(fā)光的產(chǎn)生或減弱、分子剛性化導(dǎo)致的發(fā)光增強等。激基締合物指的是由基態(tài)分子與激發(fā)態(tài)分子相互作用產(chǎn)生的復(fù)合物,如二者是同一種物質(zhì),該締合物也稱基激二聚物。與單體相比,激基締合物的發(fā)光紅移,且發(fā)光強度較弱。在很多情況下, 可以同時觀測到分子的單體發(fā)光和激基締合物發(fā)光。