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三價銥金屬錯合物的合成與其光物理研究 新型化學磷光金屬離子感測器的合成與光物理研究
Thesis

三價銥金屬錯合物的合成與其光物理研究 新型化學磷光金屬離子感測器的合成與光物理研究

黃富明
Masters, 國立清華大學, 化學系
2004

Abstract

感測器 金屬離子 銥金屬 OLED Sensor
近年來,一些磷光的有機金屬錯合物被廣泛的應用在OLED的發光層、太陽能電池、甚至是做為氧氣的偵測器,而這些應用的材料主要都是以第三列的過度金屬為主軸,如Pt、Ir、Os等等,再配合一些適當的有機發色團,就可以組成大致的結構。而會選擇上述的金屬主要是因為它們有較穩定的激發態和高的量子效率,也因為具有很強的重原子效應,可以增加磷光的放射,另外就是第三列金屬的dd 能階較高,所以可以盡量避免能量以熱的形式散失掉,而提高能量的使用效率,而這對於應用在OLED方面是相當重要的。 而在本篇的論文中,本實驗室合成了一系列的紅光材料,而其主要是利用增加共軛和增加一個具高陰電性的氮原子來調整其放光的波長,同時也利用第三個配位基的供電子能力不同,來調整其放光波長,而利用上述的策略合成出的銥錯合物都有很高的量子產率(quantum yields)和較短的半生期(life time),而這也正好符合作為一個OLED發光材料的基本條件。 近年來因為生物化學的發展十分快速,而知道人體內必須有一些微量的金屬離子,如Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Zn2+,來維持人體各項功能的正常運作,所以如何偵測金屬離子在人體內的含量就變的十分重要,這也是為什麼近年來有很多人投入金屬離子感測器的研究。台灣是一個工業十分發達的國家,也因為如此,工業對環境產生了很大的汙染,不論是在早年的鎘米,還是台灣石化大廠的汞污泥事件,在在都暴露出台灣工業對環境的汙染,而其中又都是以重金屬的污染較為著名,且其對人體的傷害更是嚴重,因為重金屬在進入人體後並不能經由人體的代謝系統,而排出體外,所以對人的影響常常是一輩子的,並有可能會進一步的影響到下一代的健康,所以這也是我們希望藉由發展化學感測器來避免這類不幸事件的發生。 而在本篇論文中,本實驗是合成的一個對Ca2+很敏感的磷光化學感測器,主要是利用azppzH和銥金屬反應而成的,其中azppzH同時扮演了一個化學感測器最主要的兩個部份,金屬離子辨識端和光物理變化端,而此感應器除了可以在溶液態中使用外,還可以將其作成一個固態的Ca2+金屬離子檢測試片,如此不僅方便使用,並且可用來檢測水溶液中的Ca2+離子。

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