The Triplet–Triplet Annihilation Efficiency of Some 9,10-Substituted Diphenyl Anthracene Variants—A Decisive Analysis from Kinetic Rate Constants
Notice bibliographique
Résumé
Triplet–triplet transfer photochemical reactions are essential in many biological, chemical, and photonic applications. Here, the Pd-octaethylporphyrin sensitizer along with triplet–triplet annihilator (TTA) active 9,10-diphenylantracenes (DPA) and the related substituted variants in low concentrations were examined. A full experimental approach is presented for finding the necessary rate parameters with statistical standard deviation parameters. This was achieved by solving the pertinent non-analytical kinetic differential equation and fitting it to the experimental time-resolved photoluminescence of both slow fluorescence and sensitizer phosphorescence. The efficiency of the triplet–triplet energy transfer rate was found to be around 90% in THF but only around 75% in toluene. This appears to follow from the shorter lifetime of the sensitizer triplet in toluene. Moreover, the TTA transfer rate was on average more than 40% in THF toluene whereas a considerably lower value around 20–30% was found for toluene. This originated in an order of magnitude higher solvent quenching rate using toluene, based on the analysis of the delayed fluorescence decay traces. These are also higher than the statistically expected 1/9 TTA efficiency but in accordance with recent results in the literature, that attributed these high values to an inverse intersystem crossing process. In addition, quantum chemical calculations were carried out to reveal the pertinent excited triplet molecular orbitals of the lowest triplet excited state for a series of substituted DPAs, in comparison with the singlet ground state. Conclusively, these states distribute mainly in an anthracene ring in all compounds being in the range 1.64–1.65 eV above the ground state. The TTA efficiency was found to vary depending on the DPA annihilator substitution scheme and found to be smaller in THF. This is likely because the molecular framework over which the T1 excited molecular orbitals distribute is less sensitive for a longer lifetime of the annihilator triplet state.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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