光诱导电子转移机制

   处在激发态的荧光分子,在LUMO能级上有电子填充。当LUMo能级上的电子向HOMO进行辐射跃迁,就会产生光。如果激发态的荧光分子在发生辐射跃迁之前,分子内部的其他基团中或者外来物种中存在某个能级,其大小恰好位于荧光分子的HOMo和LUMO之间,该位置或者是空置的轨道,或者有电子填充。如果这个外来能级是充满电子的,作为电子给体,该能级上的电子可能会通过光诱导电子转移(photohduced dec饣on廿ansfer,PEη跃迁至发色团的HOMO。接着,发色团的LUMo电子会跃迁到这个外来的能级,产生荧光分子的稳定基态,导致发色团的发光猝灭。

A16-TGM-2

    类似地,当位于发色团HOMO和LUMO之间的外来能级是空置轨道时,作为电子受体,发色团LUMO能级的一个电子有可能跃迁到该外来能级上,接着该轨道上的一个电子会跃迁到发色团HoMO,  生荧光分子的稳定基态,由此产生了发色团激发态的猝灭,因而发光信号降低或者消失。有机传感器中的能量转移机制主要包括基于偶极一偶极相互作用的F⒍stdr能量转移、通过电子交换作用的Dexter能量转移。这两种作用机制已经详细讨论过,这里不再赘述。

    当外界影响使荧光物质的分子发生构型变化时,发光分子的发光情况可能发生变化,这些变化包括激基缔合物发光的产生或减弱、分子刚性化导致的发光增强等。激基缔合物指的是由基态分子与激发态分子相互作用产生的复合物,如二者是同一种物质,该缔合物也称基激二聚物。与单体相比,激基缔合物的发光红移,且发光强度较弱。在很多情况下, 可以同时观测到分子的单体发光和激基缔合物发光。