原文出处：Pressure-sensitive paint(PSP):concentration quenching of platinum and magnesium porphyrin dyes in polymeric films, Journal of Luminescence, 2005, 113:33–44
压敏漆（PSP）：在聚合物薄膜中铂，镁卟啉染料的浓度猝灭
Severin Grenoble,Martin Gouterman,Gamal Khalil,James Callis,Larry Dalton
Department of Chemistry, University of Washington, Seattle 98195, USA
摘要：
我们介绍了金属卟啉染料分子在聚合物薄膜中时染料浓度对磷光猝灭和衰退历程长短的影响结果。特别的我们介绍了在薄膜中包含五氟苯基卟吩（PtTFPP），八乙基卟啉铂（PtOEP）和镁四（五氟苯基）卟吩（MgTFPP）在三聚合物、两个非氟化（MAX和聚碳酸酯）和一个氟（FIB）中的情况。我们发现：1、在较高的薄膜浓度中PtTFPP、PtOEP和MgTFPP的辐射强度下降，PtOEP比PtTFPP下降的更明显。2、PtTFPP薄膜的吸收、辐射、激发光谱在浓度一定时相对不变，同时随着浓度的增加，MgTFPP薄膜表现出明显的吸收，发射，激发的光谱变化。3、在不同的薄膜时用Stern - Volmer（Iatm /I 比 P / Patm）关系式为PtTFPP和PtOEP绘制曲线，他们的曲线在低浓度时重叠，但在较高浓度则相对的独立。4、MgTFPP薄膜温度系数（用强度与温度绘制曲线）的变化范围为0.15％/ C至0.08％/C，而对于PtTFPP薄膜他们的变化范围为1.81％/ C至1.25％/C。5、在较高薄膜浓度时PtTFPP，PtOEP，MgTFPP的发光寿命减少。6、MgTFPP为单发光衰减，表现为指数曲线，且适用于1个大气压下的所有浓度。7、在较稀的染料浓度和真空时，PtTFPP和PtOEP薄膜为三重发光衰减，表现为单指数曲线。8、PtTFPP含量更高时，氧气的传播速度在PtTFPP里更快在浓度大于卟啉聚合物光谱和衰退寿命明显，。
关键词：氧猝灭，浓度的影响，磷光，压敏涂料
引言
从早期的压敏漆（PSP）[1,2]研究，已经假定，过高浓度的金属卟啉染料探针[3]将导致发光淬灭。同时，我们在实验室中试验观察值表明四（五氟苯基）卟啉（TFPP）在浓度低时猝灭效果有着显著差异，这效果超过一般的聚合物如八乙基卟啉（OEP）[4,5]。本文的目的是系统的研究卟啉浓度对发光强度和寿命的影响，以表明金属卟啉在三不同的聚合物中是有益于压力敏感涂料（PSP）的。特别是，我们研究了铂四（五氟苯基）卟啉（PtTFPP）和卟啉铂（PtOEP）。它们650nm处为磷光（从最低激发三重态），并被氧气猝灭。我们还研究了镁四（五氟苯基）卟啉（MgTFPP），其辐射的是一种荧光（从最低激发单状态），这时它是不受氧气影响的，因此它可以作为发光强度的参照。在我们的膜中，我们使用了三不同的聚合物，且是相互排斥的。我们研究了两个非氟化聚合物：（1）二甲基双酚阿-聚碳酸酯，这是块共聚物，并具在冰冷的表面上有良好的附着力。（2）聚（双酚，阿碳酸盐）聚合物，我们所说的‘聚碳酸酯’。（3）我们还研究一个氟丙烯酸聚合物，我们所说的[6,7]’。这方面的一个重要目标是聚合物的重量比测定：卟啉的浓度淬灭效果不明显。我们发现，在卟啉60g)（或更高时，浓度猝灭效应发光可以忽略不计。
本文的内容如下：（1）压敏涂料一些早期研究；（2）说明PtTFPP，PtOEP，和MgTFPP薄膜的制备；（3）介绍了我们的数据，包括描述如何实验测量各种光谱吸收，，，为Stern - Volmer压力灵敏度曲线，温度系数曲线，寿命衰减曲线，响应时间，和活化能;（4）然后为理解浓度猝灭结果的一个机制和模型会被建立，这模型是基于能量的转移（也称为转移）。
进一步揭示文章的几个重要。首先，在聚合薄膜中染料的聚集程度取决于最初的液体溶液中的染料浓度和用于准备液体涂料的溶剂的选择[8]。例如，我们发现，二氯甲烷（DCM）条件下制备的染料薄膜和具有相同浓度的在1，1，1，三氟甲苯（TFT）下制备的染料薄膜有不同的Stern–Volmer曲线；其次，虽然聚合薄膜的染料浓度对强度和寿命衰变过程有大的影响，对Stern–Volmer压力敏感度的影响较少[9]。最后，卟啉的浓度猝灭可能会降低，并通过以下染料修改：（1）染料氟化[10]，（2）构建多层次，有序的薄膜[11]，（3）染料分子间的来减少和能阱的相互作用[12,13]。
、实验
.1材料
三种金属卟啉染料：PtTFPP，PtOEP和MgTFPP。所有这三个作为前沿科学（原卟啉的产品）金属卟啉规范。
被用到的三种聚合物：MAX是购自General Electric LR 3320, NJ, USA。聚（双酚A，阿碳酸盐）聚合物购自AldrichChemical公司， Milwaukee，WI，USA。 氟丙烯酸聚合物（FIB）购自ISSI，Dayton，OH，USA。被用到的两种溶剂：DC CAS ＃75-09-2 购自Fisher Scientifc Chemicals，New Jersey, USA及TFT CAS ＃98-08-8 购买自Acros Chemicals, NJ, USA。
.2 膜的制备
Pt和Mg卟啉膜，他们将吸收99％的光，即所有铂和镁染料的吸光度值在波峰时为A=2.0。膜中聚合物的数额是不同的，就会产生不同的浓度，浓度被定义为染料和聚合物的比。浓度由质量比（每克聚合物里染料克数），以便增加浓度，如下：2000:1，600:1，200:1，60:1，20:1，6:1，和100％纯染料（无聚合物）。[我们注意到，卟啉分子量为1000g/mol 与1.5 g/cm3 的聚合物密度质量比聚合物卟啉1000:1，相当于1.5 *10 -3M] 我们的研究大多是2.5平方厘米的样片。所有薄膜每平方厘米上约相同数量的染料，每克吸收大约相同数量的光，铂和镁卟啉染料膜的发光强度应该反映淬灭时的浓度而不是反映不同量的光被吸收。为了准备这些膜，液体涂料溶液的制备加入以下组成部分：（1）铂或镁卟啉染料，（2）MAX，聚碳酸酯，或纤维蛋白原聚合物，（3）DCM或TFT作溶剂，有更好的极性，会更快蒸发掉溶剂。
Pt和的卟啉染料薄膜的制作是这些液体涂料溶液的三种制作方法中的一种。（a）蒸发：一个2.5平方厘米铝片中心有个圆，max.book118.com。特定体积的液体染料颜料注入中，让其在空气中蒸发，才让膜在70℃烤箱过夜。对所有的铂，镁卟啉染料薄膜而言那个特定量的染料增加在铝片的中，是保持波峰A =2.0。对于PtTFPP和PtOEP，约80毫升液体燃料沉积到每中，而MgTFPP约55 ml沉积到每中。（b）喷雾涂层：液体染料涂料被喷平整的2.0平方厘米铝片，使用一个标准的喷枪，并要求膜有相同的厚度该薄膜退火在70℃烤箱中过夜。（c）自旋涂层：为了旋涂薄膜，在样片上的聚合物的数额保持不变，而染料量的变化是为了产生不同浓度，再次确定染料和聚合物的比例。我们使用的
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