光电子转移体系和电荷分离态的实现

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光电子转移体系和电荷分离态的实现 / 2019-08-29

典型的PET体系由三部分组成:包含电子给体(D)的主体分子，通过一间隔基B(或是桥基)和电子受体(A)相连面成。D、A部分是光能吸收和荧光发射的主要场所，主体部分则用于结合受体，这两部分被间隔基隔开，但又靠间隔基相连成个分子，构成了一个在选择性识别受体的同时又给出光信号变化的超分子。见图5-5。

当DBA体系吸收光发生激发后，其电荷要重新分布，导致了分子在基态和激发态时的光吸收和发射、反应活性、氧化还原性质等方面的差异。当分子被激发后，它处于高能且不稳定状态，很容易失活重新回到基态。

电荷分离态的实现：将D和A连接起来构成超分子，假定D和A之间耦合很小(图5-6)，电荷分离态的实现有两种方式。体系吸收光后，既可以是D被激发，也可以是A被激发，如图5-6所示。如果D被激发，生成D* A. D的HOMO轨道上的一个电子将被提升到LUMO轨道。

如果A被激发，生成DA*, A的HOMO轨道上的一个电子将被提升到LUMO轨道。总之，无论D和A哪个被激发，最后都能得到电荷分离的D+A⁻态。D+A⁻态是不稳定的，其LUMO轨道上的电子将会跃迁回HOMO轨道，从而发出荧光，体系回到基态。

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