紫外光/可見光吸收及螢光特性

測量吸收光譜時，利用乙酸乙酯作為溶劑，將螢光分子；2na-amine、

phenyl-DMF、2na-DMF、2na-pyrene、2na-naphthalene、2na-DPF、2na-spiro 配製為 10^-5M 之溶液(圖 5.1)；螢光光譜以此濃度測量，會造成放光值超 過儀器測量範圍，於是本研究也係利用乙酸乙酯作為溶劑，但將螢光分 子；2na-amine、phenyl-DMF、2na-DMF、2na-pyrene、2na-naphthalene、

2na-DPF、2na-spiro 配製為 5×10^-8M 之溶液進行測量，所得圖譜如下(圖 5.2)。可清楚的瞭解七個螢光分子吸收波峰、放射波峰及半波寬。

圖5.1 吡咯螢光分子在乙酸乙酯 10^-5M 濃度下的 UV 吸收光譜圖

圖5.2 吡咯螢光分子在乙酸乙酯 5×10^-8M 濃度下的 FL 放射光譜圖

在測量本研究中螢光分子的消光係數時，係利用乙酸乙酯作為溶 劑，將各個螢光分子；2na-amine、phenyl-DMF、2na-DMF、2na-pyrene、

2na-naphthalene、2na-DPF、2na-spiro 配置成五種不同的濃度 10^-5M、5×

10^-6M、2×10^-6M、10^-6M 及 10^-7 M，利用紫外光/可見光吸收分別測量其

圖5.3 吡咯螢光分子 2na-amine 最大吸收波長的吸收度與其濃度關係圖

圖5.4 吡咯螢光分子 phenyl-DMF 最大吸收波長的吸收度與其濃度關係 圖

圖5.5 吡咯螢光分子 2na-DMF 最大吸收波長的吸收度與其濃度關係圖

圖5.6 吡咯螢光分子 2na-pyrene 最大吸收波長的吸收度與其濃度關係圖

圖5.7 吡咯螢光分子 2na-naphthalene 最大吸收波長的吸收度與其濃度關 係圖

圖5.8 吡咯螢光分子 2na-DPF 最大吸收波長的吸收度與其濃度關係圖

圖 5.9 吡咯螢光分子 2na-spiro 最大吸收波長的吸收度與其濃度關係圖

本 研 究 將 所 得 螢 光 分 子 ；2na-amine 、 phenyl-DMF 、 2na-DMF 、 2na-pyrene、2na-naphthalene、2na-DPF、2na-spiro 之吸收波峰、放射波峰、

消光係數、及半波寬(Full Width Half Maximum, FWHM)範圍整理如表格 5.4。

在 本 研 究 中 螢 光 分 子 ；2na-amine 、 phenyl-DMF 、 2na-DMF 、 2na-pyrene、2na-naphthalene、2na-DPF、2na-spiro，均具有兩個吸收波長，

短波長的部分為最大吸收波長，長波長部分為次要吸收波長，但是依據 螢光光譜顯示，次要吸收波長(較大吸收波長)的部分對螢光分子進行激 發，可以得到較高的螢光強度，且螢光分子在溶液底下均具有良好的螢 光效率(在後面加以介紹)。螢光分子其吸收波長範圍在 256~344nm 之間，

而放光波長範圍則在 429nm~460nm 之間，大部份的化合物其光色為藍 光，除了螢光分子 2na-pyrene 由於周圍取代基芘分子的部分容易造成分 子間互相堆疊，於是使得放射波長具有紅位移至 460nm，使光色偏向藍 綠光的範圍，此方面可以利用在芘周圍進行官能基修飾來避免。

由於導入了消光係數高的官能基，如萘分子、芴分子、芘分子、芳 香胺分子等化合物，使螢光分子其消光係數達到40000~70000 nm．㎝^-1． M^-1 之間，此情況為提升量子效率的首要條件。而螢光分子其半波寬為 61nm~75nm 之間，除了上述所提螢光分子 2na-pyrene，由於其放射波長 較長(460nm)且半波寬(74.8nm)較大，所以為藍綠光的放光之外，其它螢 光分子均有效的在藍光區域進行放光。

由分子結構進行分析，螢光分子 phenyl-DMF 及 2na-DMF 具有相似 的結構，所以其吸收波長均為 284nm 及 320nm，但是放射光譜中，

2na-DMF 較 phenyl-DMF 多了 8nm 的紅位移，這是由於 2na-DMF 結構較 phenyl-DMF 結構具有較多的 Stock-shift。而螢光分子 2na-naphthalene 則 隨著分子結構共振長度的減少，在吸收及放射光譜部分相較於 2na-DMF 均有藍位移的現象產生；螢光分子2na-amine 則導入了芳香胺的取代基，

但在 N 上的兩個芳香族並不參與整體結構的共振，因此在吸收及放射光 譜部分相較於 2na-DMF 也有藍位移的現象產生；螢光分子 2na-DMF、

2na-DPF、2na-spiro 則隨著分子結構共振長度的增加，在吸收及放射光譜 部分均有紅位移的現象產生；螢光分子 2na-pyrene 則是由於分子結構容

易互相堆疊而造成吸收及放射光譜具有較大紅位移。