Fig. 1. Structure of the mer-Alq3 molecule.
mer-Alq3的分子结构
Fig. 2. Infrared absorption spectrum of mer-Alq3.
mer-Alq3分子的红外光谱
Fig. 3. Raman spectrum of mer-Alq3.
mer-Alq3的拉曼光谱
Fig. 4. Frontier molecular orbits of mer-Alq3: (a) HOMO-2 distribution; (b) HOMO-1 distribution; (c) HOMO distribution; (d) LUMO distribution; (e) LUMO+1 distribution; (f) LUMO+2 distribution.
mer-Alq3前线分子轨道分布图 (a) HOMO-2轨道分布图; (b) HOMO-1轨道分布图; (c) HOMO轨道分布图; (d) LUMO轨道分布图; (e) LUMO+1轨道分布图; (f) LUMO+2轨道分布图
Fig. 5. UV-Vis absorption spectrum of mer-Alq3.
mer-Alq3分子的紫外-可见吸收光谱
Fig. 6. Electron-hole, Chole-Cele and Sr distributions of mer-Alq3 respectively: (a)−(c) Electron-hole, Chole-Cele,Sr distribution at S2 state geometry; (d)−(f) Electron-hole, Chole-Cele,Sr distribution at S4 state geometry; (g)−(i) Electron-hole, Chole-Cele,Sr distribution at S11 state geometry; (j)−(l) Electron-hole, Chole-Cele,Sr distribution at S14 state geometry
mer-Alq3的空穴-电子、Chole-Cele、Sr示意图 (a)−(c) S2的空穴-电子, Chole-Cele,Sr图; (d)−(f) S4的空穴-电子, Chole-Cele,Sr图; (g)−(i) S11的空穴-电子, Chole-Cele,Sr图; (j)−(l) S14的空穴-电子, Chole-Cele,Sr图
Bond | B3LYP/6-31G*/Å | Experimental results/Å[21] | Al-Na | 2.08377 | 2.0502 | Al-Nb | 2.12565 | 2.0872 | Al-Nc | 2.06431 | 2.0172 | Al-Oa | 1.85545 | 1.8502 | Al-Ob | 1.88106 | 1.8602 | Al-Oc | 1.88398 | 1.8572 |
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Table 1. Bond lengths of the mer-Alq3.
mer-Alq3分子的键长
Vexperiment/cm–1 | Vtheory/cm–1 | Vibration analysis | Vexperiment/cm–1 | Vtheory/cm–1 | Vibration analysis | 398 | 408 | 分子骨架扭曲变形 | 1228 | 1268 | C—N伸缩振动, C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 416 | 422 | 分子骨架扭曲变形, 环1环2环5 环6上C—H平面摇摆振动, 环3环4上C—H扭曲振动 | 1280 | 1334 | C—O, C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动 | 457 | 470 | C—H扭曲振动 | 1328 | 1376 | C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 548 | 554 | Al-O50伸缩振动, 环1环2呼吸振动 | 1383 | 1422 | C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动 | 642 | 662 | Al-O50伸缩振动, C—H扭曲振动 | 1424 | 1438 | C—N、C—C伸缩振动, C—H 平面摇摆振动, 剪式振动 | 746 | 768 | Al-O面外弯曲振动, 环3环4呼吸
振动
| 1468 | 1512 | C—N伸缩振动, C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动 | 787 | 796 | C—H扭曲振动 | 1499 | 1550 | C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动 | 803 | 820 | 苯环和吡啶环变形振动 | 1579 | 1636 | C—N伸缩振动, C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 823 | 836 | C—H面外摇摆振动 | 1606 | 1658 | C—N伸缩振动, C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 1114 | 1140 | C—H剪式振动 | 3039 | 3202 | 苯环上C—H伸缩振动 |
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Table 2. Identification of partial vibration modes of mer-Alq3.
mer-Alq3分子中部分振动模式指认
Vexperiment/cm–1 | Vtheory/cm–1 | Vibration analysis | 507 | 508 | Al—O扭曲振动, 苯环和吡啶环变形振动 | 529 | 530 | Al—O伸缩振动, 苯环和吡啶环呼吸振动 | 545 | 554 | Al—O伸缩振动, 苯环和吡啶环呼吸振动 | 581 | 586 | Al—O扭曲振动, 苯环和吡啶环变形振动 | 760 | 768 | Al—O伸缩振动, 苯环和吡啶环呼吸振动 | 1062 | 1086 | C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 1177 | 1172 | C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 1393 | 1422 | C—O, C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | — | 1438 | C—N、C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | 1593 | 1638 | C—C伸缩振动, C—H平面摇摆振动, 剪式振动 | — | 3216 | C—H伸缩振动 |
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Table 3. Identification of partial vibration modes of mer-Alq3.
mer-Alq3分子中部分振动模式指认
分子轨道 | 能级 | Al | | a | | | | b | | | | c | | O | 苯 | 吡啶 | O | 苯 | 吡啶 | O | 苯 | 吡啶 | H-2 | –0.19584 | 1.51 | 0.16 | 0.85 | 0.93 | | 20.36 | 64.59 | 19.94 | | 0.24 | 0.74 | 1.15 | H-1 | –0.19204 | 1.57 | 2.05 | 8.50 | 2.56 | 0.36 | 1.18 | 1.17 | 17.19 | 58.30 | 17.72 | H | –0.18397 | 1.47 | 19.25 | 57.52 | 17.84 | 0.36 | 0.20 | 0.24 | 3.58 | 7.26 | 2.42 | L | –0.06363 | 1.60 | 0.06 | 0.18 | 0.91 | 1.66 | 25.28 | 64.81 | 0.29 | 4.55 | 12.18 | L+1 | –0.05496 | 1.36 | 0.62 | 8.41 | 20.90 | 0.24 | 3.24 | 7.25 | 1.33 | 19.64 | 47.98 | L+2 | –0.05218 | 1.28 | 1.72 | 21.57 | 56.03 | 0.54 | 1.83 | 5.13 | 0.81 | 6.32 | 16.59 |
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Table 4. Frontier molecular orbital energy levels (in arb.units) and distribution (in %) of mer-Alq3.
mer-Alq3的前线分子轨道能级(单位: arb.units)及分布(单位: %)
Excited state | λ/nm
| f | Transition nature (contribution > 10%) | Transition energy/eV | 2 | 427.15 | 0.0672 | 119→121 (45.9956%); 119→122 (23.0683%);
118→120 (21.1263%)
| 2.9026 | 4 | 417.31 | 0.0425 | 117→120 (88.1022%) | 2.9710 | 11 | 304.03 | 0.0151 | 119→124 (38.2445%); 119→125 (23.0208%) | 4.0781 | 12 | 302.87 | 0.0214 | 117→123 (66.2078%); 114→120 (20.1638%) | 4.0937 |
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Table 5. The analysis of electron excitation of mer-Alq3.
mer-Alq3分子的电子激发分析表
| D/Å
| Sr/arb.units
| H/Å
| t/Å
| S0 → S2 | 0.18 | 0.61 | 3.57 | 0.12 | S0 → S4 | 0.99 | 0.59 | 2.95 | 0.41 | S0 → S11 | 0.88 | 0.79 | 3.84 | –1.38 | S0 → S14 | 0.68 | 0.43 | 3.47 | 2.00 |
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Table 6. Excited state parameters of mer-Alq3.
mer-Alq3分子的激发态参数