Внутри- и межслойный перенос энергии в планарных системах на основе дифильных производных нафталимида

София Л. Селектор^@a, Людмила Б. Богданова^a, Александр В. Шокуров^a, Павел А. Панченко^b, Ольга А. Федорова^b, Владимир В. Арсланов^a

Посвящается член-корреспонденту РАН Оскару Иосифовичу Койфману по случаю его 70-летнего юбилея

^aФедеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, Москва, 119071, Ленинский проспект, 31к4.
^bФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Москва, 119991, ул. Вавилова, 28.
^@Corresponding authore E-mail: sofs@list.ru

DOI: 10.6060/mhc140506s

Макрогетероциклы 2014 7(3) 311-320

В настоящей работе рассматривается возможность усиления информационного сигнала тонкопленочного чувствительного элемента сенсора на основе дифильного краунсодержащего производного 4-(ациламино)-1,8-нафталимида за счетиспользования процесса резонансного переноса энергии фотовозбуждения. Информационным сигналом в такой системе служит флуоресценция флуорофора-акцептора (4-алкиламино-1,8-нафталимид), получающего возбуждение в результате безызлучательного переноса энергии от флуорофора-донора (краунсодержащее производное 4-(ациламино)-1,8-нафталимида), краун-эфирный фрагмент которого «занят» координационными взаимодействиями с определяемым катионом и потому не участвует в быстрой релаксации возбуждения по механизму фотоиндуцированного переноса электрона. Для этого проведен синтез новых дифильных производных нафталимида, исследованы условия получения на их основе стабильных монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт. Установлено, что азадитиа-краун-замещенный дифильныйфлуороионофорв монослоях на межфазной границе воздух/водные растворы перхлоратов ртути и серебра сохраняет известную для его растворов способность к эффективному связыванию катионовAg2+ и Hg2+. Описанный принцип генерации флуоресцентного сигнала с использованием смешанного монослоя, содержащего донорно-акцепторную пару, позволяет повысить величину оптического отклика монослоя на присутствие определяемых катионов в 2,5 раза.Однако интенсивность флуоресценции монослоя остается слишком низкой.Для оптимизации условий протекания процесса переноса энергии в практически более важных твердотельных сенсорных элементах изучен механизм безызлучательного переноса энергии фотовозбуждения в формируемой методом Легмюра-Блоджетт (ЛБ) многослойной тонкопленочной системе на основе дифильных производных нафталимида. Показано, что эта задача может быть решена путем регулирования расстояния между донорными и акцепторными слоями ПЛБ. Экспериментально определена оптимальная толщина разделяющего слоя стеариновой кислоты, которая для данной системы составила около 7 нм. Полученные результаты открывают широкие перспективы повышения эффективности считывания информационного сигнала, что должно найти применение при разработке чувствительных элементов сенсорных устройств.

References:

Click here to expand or collapse this section

1. Grabchev I., Konstantinova T. Dyes Pigm. 1997, 33, 197-203.
http://dx.doi.org/10.1016/S0143-7208(96)00053-8

2. Martin E., Weigand R., Pardo A. J. Luminesc.1996, 68, 157- 164.
http://dx.doi.org/10.1016/0022-2313(96)00008-7

3. Siegers C., Olàh B., Würfel U., Hohl-Ebinger J., Hinsch A., Haag R. Solar Energ. Mater. Solar Cells 2009, 93, 552-563.
http://dx.doi.org/10.1016/j.solmat.2008.11.038

4. Lin H.-H., Chan Y.-C., Chen J.-W., Chang C.-C. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3170-3177.
http://dx.doi.org/10.1039/c0jm02942d

5. Tu G., Zhou Q., Cheng Y., Geng Y., Wang L., Ma D., Jing X., Wang F. Synth. Met. 2005, 152, 233-236.
http://dx.doi.org/10.1016/j.synthmet.2005.07.236

6. Li Z., Yang Q., Qian X. Bioorg. Med. Chem. 2005, 13, 4864- 4870.
http://dx.doi.org/10.1016/j.bmc.2005.05.006

7. May B., Poteau X., Yuan D., Brown R.G. Dyes Pigm. 1999, 42, 79-84.
http://dx.doi.org/10.1016/S0143-7208(99)00011-X

8. Le T.P., Rogers J.E., Kelly L.A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6778- 6785.
http://dx.doi.org/10.1021/jp000855y

9. Cho D.W., Fujitsuka M., Sugimoto A., Yoon U.C., Mariano P.S., Majima T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 11062-11068.
http://dx.doi.org/10.1021/jp057557r

10. Krasovitskiy B.M., Zubanova T.P., Vinetskaya Yu.M. Khim. Geterotsikl. Soed. 1982, N. 9, 1248-1250 (in Russ.).

11. Song L., Jares-Erijman E. A., Jovin T.M. J. Photochem. Photobiol. A 2002, 150, 177-185.
http://dx.doi.org/10.1016/S1010-6030(02)00129-6

12. Georgiev N.I., Bojinov V.B., Nikolov P.S. Dyes Pigm. 2009, 81, 18-26.
http://dx.doi.org/10.1016/j.dyepig.2008.08.009

13. Shankar B.H., Ramaiah D. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 13292- 23299.
http://dx.doi.org/10.1021/jp207895y

14. Panchenko P.A. Synthesis and Cation-Controlled Photophysical Properties of Crown Derivatives of 4-Amino and 4-(Acyl)amino-1,8-naphthalylimide. Abstact diss. Ph.D, Institute of Organoelement Compounds, Moscow, 2011.

15. Panchenko P.A., Fedorova O.A., Fedorov Yu.V. Russ. Chem. Rev. 2014, 83, 155-182.
http://dx.doi.org/10.1070/RC2014v083n02ABEH004380

16. Panchenko P.A., Fedorov Y.V., Fedorova O.A., Jonusauskas G. Dyes Pigm. 2013, 98, 347-357.
http://dx.doi.org/10.1016/j.dyepig.2013.03.008

17. Bielejewska N., Bauman D. J. Mol. Struct. 2011, 993, 177- 184.
http://dx.doi.org/10.1016/j.molstruc.2010.11.039

18. Bielejewska N., Chrzumnicka E., Stolarski R., Bauman D. Opto-Electronics Review 2010, 18, 197–207.
http://dx.doi.org/10.2478/s11772-010-0005-z

19. Bauman D. Acta Physica Polonica A 2010, 117, 525-531.

20. Yu H., Fu M., Xiao Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7386-7391.
http://dx.doi.org/10.1039/c001504k

21. Coskun A., Akkaya E.U. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10464- 10465.
http://dx.doi.org/10.1021/ja052574f

22. Grabchev I., Bosch P., Staneva D. J. Photochem. Photobiol. A 2011, 222, 288-292.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2011.06.010

23. Panchenko P.A., Fedorov Yu.V., Perevalov V.P., Jonusauskas G., Fedorova O.A. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 4118-4122.
http://dx.doi.org/10.1021/jp9103728

24. Panchenko P.A., Fedorov Yu.V., Fedorova O.A., Izmailov B.A., Vasnev V.A., Istratov V.V., Makeeva E.A., Rumyantseva M.N., Gaskov A.M. Mendeleev Commun. 2011, 21, 12-14.
http://dx.doi.org/10.1016/j.mencom.2011.01.005

25. Sergeeva A.N., Panchenko P.A., Fedorov Yu.V. Fedorova O.A. Protec. Met. Phys. Chem. Surf. 2012, 48, 524-533.

26. Stuchebryukov S.D., Selektor S.L., Silantieva D.A., Shokurov A.V. Protec. Met. Phys. Chem. Surf. 2013, 49, 189-197

27. Tauson V.L., Babkin D.N., Lustenberg E.E. Geokhimiya 2008, 6, 615-635 (in Russ.).

28. Panchenko P.A., Fedorov Yu.V., Fedorova O.A. Perevalov V.P., Jonusauskas G. Russ. Chem. Bull. 2009, 58, 1233-1240.
http://dx.doi.org/10.1007/s11172-009-0160-x

29. Descalzo A.B., Martinez-Manez R., Radeglia R., Rurack K., Soto J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3418-3419.
http://dx.doi.org/10.1021/ja0290779

30. Agronomov A.E., Shabarov Yu.S. Laboratory Works in Organicum, Moscow: Khimiya, 1974. 376 p. (in Russ.)

31. Selektor S.L., Raitman O.A., Silantieva D.A., et al. Protec. Met. Phys. Chem. Surf. 2011, 47(4), 69-79 (in Russ.).

32. Nakahara H., Fukuda K., Möbius D., Kuhn H. J. Phys. Chem. 1986, 90, 6144-6148.
http://dx.doi.org/10.1021/j100281a019

33. Yonezawa Y., Möbious D., Kuhn H. J. Appl. Phys. 1987, 62, 2016-2021.
http://dx.doi.org/10.1063/1.339828

34. Ferguson J., Mau A.W.-H. Mol. Phys. 1974, 28, 1467-1472.
http://dx.doi.org/10.1080/00268977400102741

35. Johansen O., Kowala Ch., Mau A.W.-H., Sasse W.H.F. Aust. J. Chem. 1979, 32, 2395-2404.
http://dx.doi.org/10.1071/CH9792395

36. Vitukhnovskiy A.G., Vaschenko A.A., Lebedev V.S., et al. In: Nanophysics and Nanoelectronics. XVII Int. Symposium, Vol. 2, Sect. 3, 2013, Nizhniy Novgorod, p. 390-392 (in Russ.).

Прикрепленный файл	Размер
mhc140506s.pdf	778.95 кб

Журнал "Макрогетероциклы"

Навигация

Languages

Новости

Поиск

Внутри- и межслойный перенос энергии в планарных системах на основе дифильных производных нафталимида

References: