Lithuanian Journal of Physics article / Lietuvos fizikos žurnalo straipsnis

[PDF] http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.46407

Open access article / Atviros prieigos straipsnis

Lith. J. Phys. 46, 417–423 (2006)

CORRECTION OF FLUORESCENCE SPECTRA OF ORGANIC COMPOUND SOLUTIONS
V. Kovalevskij
Institute of Physics, Savanorių 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
E-mail: vitalij@ar.fi.lt

Received 4 May 2006

Fluorescence spectra of various dilute solutions not influenced by the apparatus were obtained using appropriate correction curves. Moreover, the validity of the obtained correction curves is checked by comparing measured fluorescence spectra of standard organic dyes with their spectra reported in various sources. The corrected fluorescence spectra of newly synthesized 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid derivatives are presented. The observed influence of the changes in the chemical structure of the side groups on their optical spectra is explained by the appearance of the charge transfer state below the first excited singlet state in N,N’-bis(4-diphenylaminophenyl)-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid diimide (BDFAPhPI) solution, resulting in a huge decrease of the fluorescence efficiency compared to the N,N’-diphenyl-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid diimide (BPhPI) solution.

Keywords: fuorescence spectra correction, perylenetetracarboxylic acid derivatives

PACS: 32.50.+d, 33.20.-t, 33.50.Dq, 39.30.+w

ORGANINIŲ JUNGINIŲ TIRPALŲ FLUORESCENCIJOS SPEKTRŲ KOREKCIJA
V. Kovalevskij
Fizikos institutas, Vilnius, Lietuva

Buvo išmatuoti ir patikslinti įvairių tirpalų fluorescencijos spektrai, naudojant specialios korekcijos kreives, būdingas mūsų fluorescencijos spektrometrui. Tai būtina padaryti, nes mažos koncentracijos tirpalo fluorescencijos spektras, išmatuotas bet kuriuo spektrometru, skiriasi nuo molekulės fluorescencijos spektro dėl įvairių iškraipymų, atsirandančių dėl instrumento poveikio. Korekcijų kreivių kokybė ir tinkamumas patikrinti, palyginant žinomų medžiagų išmatuotus ir patikslintus fluorescencijos spektrus su literatūroje pateiktais spektrais. Pateikti įvairių 3,4,9,10-perilentetrakarboksirūgšties diimido darinių chloroforme patikslinti fluorescencijos spektrai. Šoninių grupių cheminės sandaros pokyčių įtaka optiniams spektrams aiškinama krūvio pernašos būsenos atsiradimu žemiau pirmos sužadintos singuletinės būsenos N,N’-bis(4-difenilaminofenil)-3,4,9,10-perilentetrakarboksirūgšties diimido (BDFAPhPI) tirpale, tai lemia drastišką fluorescencijos efektyvumo sumažėjimą, lyginant su N,N’-difenil-3,4,9,10-perilentetrakarboksirūgšties diimido (BPhPI) tirpalu.

References / Nuorodos

[1] C.A. Parker, Photoluminescence of Solutions (Elsevier, Amsterdam, 1968).

[2] V.J. Sapagovas, V. Gaidelis, V. Kovalevskij, and A. Undzenas, 3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic acid derivatives and their photophysical properties, Dyes and Pigments 71(3), 178-187 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2005.06.012

[3] V.J. Sapagovas, P. Kadziauskas, A. Undzenas, and R. Purlys, Synthesis and optical properties of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid derivatives, Environmental Chem. Phys. 23(1), 30-37 (2001).

[4] R.A. Velapoldi and K.D. Mielenz, Standard Reference Materials: A fluorescence standard reference material: Quinine sulfate dihydrate, Natl. Bur. Stand. (U.S.), Spec. Publ. 260-64 (1980).
https://doi.org/10.6028/NBS.SP.260-64

[5] J. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy (Kluwer Academic / Plenum Publishers, 1999).
https://doi.org/10.1007/978-1-4757-3061-6

[6] L.F. Vieira Ferreira, S.M.B. Costa, and E.J. Pereira, Fluorescence quantum yield evaluation of strongly absorbing dye solutions as a function of the excitation wavelength, J. Photochem. Photobiol. A 55(3), 361-376 (1991).
https://doi.org/10.1016/1010-6030(91)87038-W

[7] J.N. Demas and G.A. Crosby, The measurement of photoluminescence quantum yields. A review, J. Phys. Chem. 75(8), 991-1024 (1971).
https://doi.org/10.1021/j100678a001

[8] R.A. Velapoldi and H.H. Tønnesen, Corrected emission spectra and quantum yields for a series of fluorescent compounds in the visible spectral region, J. Fluor. 14(4), 465-472 (2004).
https://doi.org/10.1023/B:JOFL.0000031828.96368.c1

[9] James R. Mattheis from Horiba Jobin Yvon Inc. (private communication).

[10] J.R. Lakowicz, Topics in Fluorescence Spectroscopy (Plenum Press, New York, 1991-1994).
https://doi.org/10.1007/b112911

[11] Reference Dye Sampler Kit R14782, Invitrogen Corporation web page probes.invitrogen.com .

[12] J.B. Birks, Photophysics of Aromatic Molecules (Wiley-Interscience, London, 1970).

[13] K. Rotkiewicz, K.H. Grellmann, and Z.R. Grabowski, Reinterpretation of the anomalous fluorescence of p-n,ndimethylamino-benzonitrile, Chem. Phys. Lett. 19(3), 315 (1973).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(73)80367-7

[14] V. Gulbinas, G. Kodis, S. Jursenas, L. Valkunas, A. Gruodis, J.-C. Mialocq, S. Pommeret, and T. Gustavsson, Charge transfer induced excited state twisting of N,N-dimethylaminobenzylidene-1,3-indandione in solution, J. Phys. Chem. A 103(20), 3969-3980 (1999).
https://doi.org/10.1021/jp9845468