화학실험기법2 Exp4. Synthesis, Electrochemistry and Luminescences of [Ru(bpy)3]2+

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Results and Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

Abstract
본 실험의 목적은 tris-bipyridylruthenium(II)를 합성하고 Ru(II) complex의 optical 그리고 electron-transfer 특성에 관해 연구하는 것이다. Fluorescence quenching mechanism은 energy transfer을 통한 것, 그리고 electron transfer을 통한 것으로 나뉘는데, 어느 mechanism으로 quenching이 발생했는지 UV/PL과 CV를 이용해 파악할 것이다. PL에서 [Fe(H_2 O)_6 ]^(3+)(quencher)의 농도에 따른 [Ru(bpy)3]2+의 emission(PL intensity)을 측정한 후, Stern-Volmer equation을 이용하여 기울기인 quenching rate constant를 구할 것이다. 본 실험에서는 energy transfer를 통해 quenching이 일어날 수 없음을 확인했다. 그 후 CV를 통해 electron transfer를 관찰하고, 표준상태에서 깁스 자유에너지 변화가 값이 큰 음수임을 계산하여 Fluorescence quenching mechanism은 electron transfer를 통한 것이라고 결론 내렸다.

Introduction
1) Stern-Volmer equation
Stern-Volmer equation은 다음과 같이 식을 정리할 수 있다.
위에 식에서 식 4와 같이 발광 세기의 비율로 대신해 계산하여 기울기를 얻고 우리가 원하는 값을 계산할 수 있다. I_0와 I는 quencher가 없을 때와 있을 때의 발광 세기이고 k_q는 quenching rate constant, τ_0는 quencher가 없을 때의 lifetime이다. [Q]는 quencher의 농도이다. 식 (4)을 이용해 그래프를 그리면 그림1과 같이 직선이 얻어지고 이 직선의 slope의 값을 이용해 quenching rate constant인 k_q를 구할 수 있다.

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