Оренбургский государственный университет

Исследование трансформации энергии электронного возбуждения в молекулярных системах

Руководитель проекта — д.ф.-м.н., профессор М.Г. Кучеренко

Цель работы: определение характеристик переноса и трансформации энергии электронного возбуждения в молекулярных системах на твердых поверхностях, включая адсорбированные макромолекулярные структуры и конденсированные 2D-фазы сурфактантов, допированных органическими люминофорами — для использования в лазерных технологиях и молекулярной оптоэлектронике.

Исследована кинетика кросс-аннигиляции электронных возбуждений между молекулами органического люминофора и кислорода вблизи искривленной поверхности наночастицы, адсорбировавшей макроцепь. Построены кинетические кривые сигналов кросс-аннигиляционной замедленной флуоресценции в зависимости от характерных структурных и термодинамических параметров системы. Наблюдались отличия временных зависимостей сигнала замедленной флуоресценции от ранее изученных случаев разбавленных полимерных растворов без наночастиц. Отклонения кинетического режима реакций связываются с изменившимся характером пространственного распределения Т-центров в системе наночастиц с макроцепной "опушкой" и недоступностью для молекул кислорода области пространства, занятой наночастицей.

Построена математическая модель для определения плотности электронных возбуждений синглетного кислорода в растворе цилиндрических наночастиц с макромолекулярным окружением на основе кинетического уравнения с диффузионным оператором для различных конформационных состояний макроцепи. Получено решение для концентрации возбужденных молекул O₂ в областях, занятых макромолекулами и свободных от них, независимо от того, в каком конформационном состоянии находится цепь.