高度分散有机荧光分子的SiO_2凝胶膜的发光

摘要

通过溶胶凝胶法制备了不同浓度的有机荧光分子BBOT(2,5-bis(5-tert-butyl-2-benzoxazolyl)thiophene)分散的纳米多孔二氧化硅凝胶薄膜,并获得了亮蓝色发光。本工作通过光谱技术研究了薄膜的发光特性;用扫描电子显微镜(SEM)技术表征了BBOT/SiO2薄膜的表面形貌,分析了BBOT在二氧化硅凝胶中的表观分散行为和聚集态。通过研究有机荧光分子BBOT在介电常数从2到81的几种不同介质环境中的吸收和发射光谱的变化,揭示了BBOT在二氧化硅凝胶中吸收和发射主峰位相对于其在共溶剂1,4二氧六环中红移的原因是由于BBOT分子的电子基态比其激发态极性弱、与极性较大的二氧化硅凝胶相互作用的结果。薄膜发光强度随BBOT掺杂浓度的增加而增强,在6×10-3M时达到最强。通过SEM技术表明,在掺杂浓度6×10-3M及以下薄膜没有相分离,仅在10-2M时出现BBOT分子聚集形成的针状结晶形貌。本研究表明杂化薄膜通过纳米多孔二氧化硅的"笼"的作用获得BBOT有机分子在二氧化硅凝胶中的高度分散而抑制其浓度猝灭,得到高强度蓝色发光。