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吡啶離子液體[BPy][BF4]與乙腈混合體系中杜醌的光化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

2015-12-29 11:18朱光來(lái)張良偉劉艷成吳國(guó)忠
物理化學(xué)學(xué)報(bào) 2015年3期
關(guān)鍵詞:吸收光譜吡啶瞬態(tài)

朱光來(lái) 王 玉 張良偉 劉艷成 吳國(guó)忠,*

(1安徽師范大學(xué)原子與分子物理研究所,安徽蕪湖241000;2中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所,上海201800)

吡啶離子液體[BPy][BF4]與乙腈混合體系中杜醌的光化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

朱光來(lái)1,*王 玉1張良偉1劉艷成2吳國(guó)忠2,*

(1安徽師范大學(xué)原子與分子物理研究所,安徽蕪湖241000;2中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所,上海201800)

用激光閃光光解方法研究了杜醌(DQ)在吡啶型離子液體N-丁基吡啶四氟硼酸鹽([BPy][BF4])與乙腈(MeCN)組成的共混溶劑中的光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與動(dòng)力學(xué).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,離子液體[BPy][BF4]對(duì)混合體系中杜醌激發(fā)三線態(tài)(3DQ*)的瞬態(tài)吸收峰位置和吸光度大小都沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響.在N2飽和條件下,無(wú)論是在乙腈溶液中還是在[BPy][BF4]/MeCN混合溶液中3DQ*的衰減都遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律.而[BPy][BF4]的存在對(duì)3DQ*與三乙胺(TEA)之間的電子轉(zhuǎn)移影響顯著.隨著[BPy][BF4]/MeCN體系中離子液體比例的增加,杜醌三線態(tài)3DQ*與TEA間的瞬態(tài)反應(yīng)機(jī)理沒(méi)有改變,但它們之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率和生成自由基的量子產(chǎn)額逐漸降低,通過(guò)改變離子液體的比例可以調(diào)節(jié)該體系中光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的速率和效率.

N-丁基吡啶四氟硼酸鹽;離子液體;杜醌;瞬態(tài)吸收光譜;光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移

1 引言

室溫離子液體是指在室溫或接近室溫下呈液態(tài),由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子所組成的離子化合物,簡(jiǎn)稱為離子液體(ILs).1,2離子液體具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、極低的蒸汽壓、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn).1-3由不對(duì)稱的陰、陽(yáng)離子組成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),決定了離子液體具有獨(dú)特的性質(zhì).目前人們對(duì)離子液體的研究主要集中在有機(jī)反應(yīng)和綠色分離方面,而對(duì)離子液體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理,特別是其結(jié)構(gòu)和物性對(duì)反應(yīng)影響的機(jī)理研究還有待深入,需要化學(xué)、物理和其他學(xué)科的交融來(lái)探索離子液體結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系.4,5

?Editorial office ofActa Physico-Chimica Sinica

盡管離子液體在宏觀尺度上呈現(xiàn)均勻液態(tài),但實(shí)驗(yàn)與理論研究已經(jīng)證實(shí)在一些離子液體中存在著不同形態(tài)聚集體.5-7離子液體與分子溶劑的混合體系中,組分比例不同會(huì)引起溶劑的熱力學(xué)性質(zhì)和局部微觀結(jié)構(gòu)的變化,從而對(duì)溶質(zhì)分子的擴(kuò)散、遷移等輸運(yùn)性質(zhì)產(chǎn)生重要影響.近十年以來(lái),離子液體以其獨(dú)特的性能也逐漸引起了光化學(xué)研究者們的興趣,開(kāi)展了大量的光譜學(xué)研究以揭示其結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì).8-10研究表明離子液體可作為產(chǎn)生和光譜表征自由基的優(yōu)良介質(zhì).11,12然而,目前有關(guān)離子液體中的瞬態(tài)光化學(xué)反應(yīng)尤其是光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)方面的研究主要集中于咪唑離子液體.13-15如Samanta13結(jié)合瞬態(tài)吸收光譜和熒光手段研究了不同粘度的ILs中的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng),發(fā)現(xiàn)體系的粘度對(duì)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的速率和量子產(chǎn)額有很大的影響.美國(guó)馬里蘭大學(xué)Vieira和Falvey10比較研究了咪唑和吡啶離子液體作為溶劑對(duì)電子傳遞過(guò)程的調(diào)控作用.國(guó)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)也相繼開(kāi)展了離子液體中的脈沖輻解與激光光解研究,16-19著重考查離子液體本身的激發(fā)行為.16,17由于吡啶及其衍生物在染料敏化太陽(yáng)能電池領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用價(jià)值,20,21深入研究吡啶離子液體對(duì)一些光化學(xué)過(guò)程尤其是光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的影響是非常必要的.

本文選擇355 nm激光作為光源,以杜醌(四甲基對(duì)苯醌)作為探針?lè)肿?利用激光閃光光解方法研究了吡啶型離子液體[BPy][BF4]與MeCN混合體系中杜醌的瞬態(tài)吸收光譜.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明離子液體[BPy][BF4]作為溶劑對(duì)杜醌激發(fā)三線態(tài)無(wú)明顯影響,而對(duì)杜醌/三乙胺體系的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程影響較大,隨著[BPy][BF4]比例的增加,光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的速率和效率都明顯降低.但相比較咪唑離子液體而言,吡啶離子液體更適合作為研究光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的介質(zhì),即使在[BPy][BF4]的比例足夠大的情況下,杜醌三線態(tài)與三乙胺之間的電子轉(zhuǎn)移也不會(huì)完全被抑制.

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

乙腈和三乙胺分別為購(gòu)自上海百靈威公司的HPLC級(jí)試劑,杜醌購(gòu)自日本TCI公司,純度大于98%.以上試劑均未進(jìn)一步處理直接使用.光解實(shí)驗(yàn)用離子液體[BPy][BF4]為高純級(jí)試劑(>99%),由中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所綠色化學(xué)與催化中心提供,使用前在60°C條件下真空干燥12 h,以除去水分及揮發(fā)性有機(jī)物,最后將純化后的離子液體存儲(chǔ)于干燥器中備用.

2.2 儀器和方法

瞬態(tài)吸收光譜實(shí)驗(yàn)采用Nd:YAG激光器(NL303HT,立陶宛EKSPLA公司)產(chǎn)生的355 nm波長(zhǎng)激光作為激勵(lì)光源,脈沖寬度約6 ns,單脈沖能量約為20 mJ,采用300 W氙燈作為分析光源,在氙燈脈沖發(fā)生后(亮度增加100倍),于合適的延遲時(shí)間后,觸發(fā)激光脈沖.激光與分析光垂直透過(guò)1 cm× 1 cm石英樣品池,分析光經(jīng)單色儀分光后使用有效檢測(cè)范圍為280-750 nm的R955光電倍增管(Hamamatsu)檢測(cè),輸出信號(hào)由HP 54510B數(shù)字示波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并用動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分析.22實(shí)驗(yàn)前對(duì)所用樣品溶液采用99.99%的高純氮?dú)夤呐?5 min以除去氧氣.所有實(shí)驗(yàn)均在約25°C的室溫下進(jìn)行.

3 結(jié)果與討論

3.1 杜醌在[BPy][BF4]/MeCN體系中的激光光解

圖1 純[BPy][BF4](a)與含2×10-3mol·dm-3杜醌的乙腈溶液(b)的紫外-可見(jiàn)吸收光譜Fig.1 UV-Vis absorption spectra of pure[BPy][BF4](a) and 2×10-3mol·dm-3duroquinone(DQ)in acetonitrile(MeCN)solution(b)

如圖1(a)所示,離子液體[BPy][BF4]及其乙腈溶液在紫外區(qū)域有強(qiáng)烈吸收,而在近紫外區(qū)尤其是350 nm以后無(wú)明顯吸收.在355 nm光激發(fā)條件下,未觀察到[BPy][BF4]有明顯的瞬態(tài)吸收存在.而DQ在355 nm附近有較強(qiáng)吸收(圖1(b)),是常用的光敏探針.因此,[BPy][BF4]是適合的光誘導(dǎo)反應(yīng)介質(zhì).

在N2飽和條件下,2×10-3mol·dm-3杜醌乙腈溶液,經(jīng)355 nm激光激發(fā)后得到一系列的瞬態(tài)吸收光譜.在未加[BPy][BF4]的DQ/MeCN中觀察到最大吸收峰位于470-480 nm處寬的吸收帶,如圖2所示,可以歸屬為杜醌激發(fā)三線態(tài)(3DQ*)的瞬態(tài)吸收光譜.23在N2飽和條件下,3DQ*的衰減主要通過(guò)碰撞和系間竄越(ISC)等非輻射躍遷完成,如方程(1)和(2)所示.

保持杜醌濃度為2×10-3mol·dm-3,通過(guò)改變混合溶劑中[BPy][BF4]與MeCN的比例,平行做若干組實(shí)驗(yàn).觀測(cè)的結(jié)果與咪唑離子液體對(duì)杜醌的影響明顯不同,24隨著溶液中[BPy][BF4]體積分?jǐn)?shù)(VIL)的增加,杜醌溶液的瞬態(tài)吸收帶和最大吸收峰位置幾乎沒(méi)有發(fā)生變化,如圖2所示,說(shuō)明3DQ*不會(huì)直接與[BPy][BF4]發(fā)生化學(xué)反應(yīng).經(jīng)過(guò)擬合發(fā)現(xiàn),無(wú)論是以乙腈還是[BPy][BF4]/MeCN為溶劑,3DQ*時(shí)間譜均按照準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)衰減.3DQ*在[BPy][BF4]比例不同的混合溶液中的衰減曲線變化不大,隨著[BPy] [BF4]比例的增大,3DQ*的壽命略微延長(zhǎng),如圖3所示,這可能是由于體系的黏度增大,擴(kuò)散變慢,導(dǎo)致三線態(tài)因碰撞猝滅的幾率變小.

圖2 N2飽和下DQ的[BPy][BF4]/MeCN溶液在355 nm激光激發(fā)后0.1 μs的瞬態(tài)吸收光譜Fig.2 Transient absorption spectra of DQ in N2-saturated [BPy][BF4]/MeCN solution recorded at 0.1 μs after 355 nm laser excitation

圖3 N2飽和下DQ的[BPy][BF4]/MeCN溶液在激光激發(fā)后位于480 nm處的時(shí)間曲線Fig.3 Time profiles observed at 480 nm of DQ in N2-saturated[BPy][BF4]/MeCN solution

3.2 [BPy][BF4]對(duì)DQ/TEA體系電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的影響

3.2.1 3DQ*與TEA在乙腈溶液中的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)

醌類物質(zhì)是一種良好的電子受體,它可以與胺之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應(yīng).三乙胺與蒽醌、杜醌等受體之間的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)已經(jīng)被廣泛研究.25-27TEA的乙腈溶液在355 nm光激發(fā)下沒(méi)有明顯的瞬態(tài)吸收.圖4所示的是在DQ/MeCN的溶液中加入2.9×10-3mol·dm-3TEA,經(jīng)355 nm激光光解后得到的瞬態(tài)吸收峰,與圖2中DQ在乙腈溶液的瞬態(tài)吸收明顯不同.對(duì)比不同延時(shí)下的瞬態(tài)吸收發(fā)現(xiàn),在光激發(fā)0.1 μs以后,3DQ*在480 nm的特征吸收逐漸減弱,而430 nm處新出現(xiàn)的吸收峰逐漸增強(qiáng),此吸收峰主要?dú)w屬為杜醌負(fù)離子自由基DQ-?的特征吸收.27說(shuō)明

圖4 N2飽和下DQ/TEA的乙腈溶液在激光激發(fā)后不同延時(shí)下測(cè)得的瞬態(tài)吸收光譜Fig.4 Transient absorption spectra of DQ/TEAin N2-saturated MeCN solution recorded at different delay time after laser excitation

3DQ*與TEA兩者之間發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移,生成三乙胺陽(yáng)離子自由基TEA+?和DQ-?.到1 μs時(shí),3DQ*的吸收峰基本消失,而DQ-?的特征吸收峰則達(dá)到最大值.其主要反應(yīng)機(jī)理在文獻(xiàn)27中已有詳述,概括如下:

選取DQ-?在430 nm處吸收作動(dòng)力學(xué)分析,可以看到有明顯的快速生成過(guò)程,根據(jù)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的擬合,其生成符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律.為定量研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué),我們用DQ-?的表觀生成速率常數(shù)kgr與對(duì)應(yīng)的TEA摩爾濃度作圖,得到了TEA濃度變化與kgr之間的關(guān)系,如圖5所示,經(jīng)線性擬合得到DQ與TEA之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率為2.87× 108mol-1·dm3·s-1.

圖5 N2飽和下乙腈溶液中DQ-?在430 nm處的表觀生成速率常數(shù)(kgr)與三乙胺濃度的關(guān)系Fig.5 Dependence of first-order growth constant(kgr) rate of DQ-?at 430 nm on concentrations of TEAin N2-saturated MeCN solution

3.2.2 [BPy][BF4]對(duì)3DQ*/TEA電子轉(zhuǎn)移的影響

在相同的溫度和氣氛條件下,進(jìn)一步研究了[BPy][BF4]的體積分?jǐn)?shù)VIL不同對(duì)3DQ*與TEA之間電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的影響.圖6顯示的是VIL為0.85時(shí)該體系的瞬態(tài)吸收光譜.與圖4比較,DQ-?的特征吸收峰在激光激發(fā)0.1 μs后不是很明顯,直到3 μs時(shí)430 nm處才顯示一個(gè)寬的吸收帶,而此時(shí)3DQ*在480 nm處的吸收峰也衰減變?nèi)?在3 μs以后逐步消失.這表明在一定比例[BPy][BF4]/MeCN的混合體系中電子轉(zhuǎn)移過(guò)程變慢.

圖6 N2飽和下DQ/TEA在VIL=0.85的[BPy][BF4]/MeCN混合溶劑中,在激光激發(fā)后0.1,3,5 μs的瞬態(tài)吸收光譜Fig.6 Transient absorption spectra of DQ/TEArecorded at 0.1,3,and 5 μs after laser excitation in N2-saturated [BPy][BF4]/MeCN solution with VIL=0.85

選取430 nm處吸收進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析.由于3DQ*在430 nm處有較弱的吸收疊加,因此選取沒(méi)有添加TEA時(shí)430 nm處的吸收峰與添加TEA后430 nm的疊加峰作減譜處理.28按照這種方法對(duì)圖7(a)所示的不同TEA濃度下的時(shí)間曲線進(jìn)行處理,得到DQ-?在430 nm處的表觀生成速率與TEA濃度的關(guān)系(如圖7(b)所示),經(jīng)擬合得到DQ與TEA之間的光電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率為1.09×108mol-1·dm3·s-1,約為純乙腈溶液中的三分之一左右,但仍然處在相同數(shù)量級(jí).經(jīng)過(guò)對(duì)430 nm處時(shí)間曲線擬合可知,DQ-?的生成和衰減仍然符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(如圖7插圖所示),由此推斷離子液體的存在只是影響了反應(yīng)速率和效率,并不會(huì)改變反應(yīng)機(jī)理.

為了定量研究離子液體對(duì)DQ/TEA系統(tǒng)發(fā)生的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的調(diào)控,對(duì)DQ/TEA在不同比例離子液體的溶劑中的瞬態(tài)吸收進(jìn)行了系統(tǒng)研究.在N2飽和條件下,保持DQ(2×10-3mol·dm-3)和TEA(3.6×10-3mol·dm-3)濃度不變,通過(guò)改變[BPy] [BF4]/MeCN共混溶劑的比例,平行做九組實(shí)驗(yàn),經(jīng)355 nm激光激發(fā)后得到一系列的瞬態(tài)吸收光譜和特征峰的時(shí)間曲線.圖8給出了430 nm處DQ-?的特征吸收隨離子液體比例的變化趨勢(shì),在離子液體比例較高的情況下,電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)受到抑制.隨著離子液體比例的增加,最大吸收峰的吸光度逐漸降低.研究表明瞬態(tài)產(chǎn)物的量子產(chǎn)額基本與特征峰的最大瞬態(tài)吸收成正比.將Ф0和ΔOD0記為DQ-?在乙腈溶液中的量子產(chǎn)額和最大吸光度,Ф與ΔODmax表明DQ-?在混合溶液中的量子產(chǎn)額和最大吸光度,則DQ-?在混合體系中的相對(duì)量子產(chǎn)額則可通過(guò)公式Ф/Ф0=ΔODmax/ΔOD0估算得到.24,29根據(jù)圖8中430 nm處的最大吸光度計(jì)算得到的DQ-?的相對(duì)量子產(chǎn)額列在表1中.當(dāng)VIL足夠大時(shí),DQ-?的量子產(chǎn)額明顯低于乙腈中的值,且隨著離子液體比例的增加而減小.但與我們以前研究咪唑離子液體中的情形相比,在吡啶離子液體中的相對(duì)量子產(chǎn)額要高得多,在VIL高達(dá)0.85時(shí),電子轉(zhuǎn)移的量子產(chǎn)額和反應(yīng)速率仍然比較高.可能的原因在于相同陰離子的吡啶離子液體的黏度一般比咪唑離子液體的相對(duì)小一些,溶質(zhì)在其中擴(kuò)散稍快,所以吡啶離子液體更有利于電子轉(zhuǎn)移的進(jìn)行.

圖7 (a)VIL=0.85時(shí)不同TEA濃度值下430 nm處的時(shí)間曲線;(b)DQ-?的表觀一級(jí)生成速率常數(shù)與三乙胺濃度的關(guān)系Fig.7 (a)Time profiles observed at 430 nm in the solutions with different concentrations of TEA,VIL=0.85; (b)first-order growth rate constant of DQ-?at 430 nm plotted as a function of TEAconcentration

圖8 N2飽和下DQ/TEA在不同VIL值下430 nm處的時(shí)間曲線Fig.8 Time profiles of DQ/TEAat 430 nm in the N2-saturated DQ/TEAsolutions with different VILvalues

表1 通過(guò)Φ/Φ0=ΔODmax/ΔOD0方程估算得到DQ-?的相對(duì)量子產(chǎn)額Table 1 Relative quantum yields of DQ-?estimated byΦ/Φ0=ΔODmax/ΔOD0equation

4 結(jié)論

瞬態(tài)吸收光譜研究表明:杜醌激發(fā)三線態(tài)3DQ*的瞬態(tài)吸收受吡啶離子液體[BPy][BF4]的影響很小,其吸光度和吸收峰位置都沒(méi)有出現(xiàn)明顯變化,說(shuō)明3DQ*與[BPy][BF4]之間的相互作用不強(qiáng).而[BPy][BF4]對(duì)DQ/TEA體系的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程影響很大,隨著[BPy][BF4]/乙腈混合體系中離子液體比例的增加,杜醌三線態(tài)3DQ*與TEA間的電子轉(zhuǎn)移速率和效率逐漸降低,但降低的程度遠(yuǎn)小于咪唑類離子液體中降低的趨勢(shì).與咪唑離子液體比較而言,[BPy][BF4]更適合作為光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的介質(zhì).適當(dāng)改變離子液體比例,可以對(duì)一些光誘導(dǎo)反應(yīng)的速率和效率進(jìn)行調(diào)節(jié),這對(duì)于吡啶離子液體在染料敏化太陽(yáng)能電池中的潛在應(yīng)用可能具有一定參考價(jià)值.

(1)Rogers,R.D.;Seddon,K.R.Science2003,302,792.doi: 10.1126/science.1090313

(2)Gu,Y.L.;Shi,F.;Deng,Y.Q.Chin.Sci.Bull.2004,49,515. [顧彥龍,石 峰,鄧友全.科學(xué)通報(bào),2004,49,515.]

(3)Endres,F.;ElAbedin,S.Z.Phys.Chem.Chem.Phys.2006,8, 2101.doi:10.1039/b600519p

(4)Zhang,P.;Gong,Y.;Lv,Y.;Guo,Y.;Wang,Y.;Wang,C.;Li,H. Chem.Commun.2012,48,2334.doi:10.1039/c2cc16906a

(5)Dupont,J.J.Braz.Chem.Soc.2004,15,341.doi:10.1590/ S0103-50532004000300002

(6)Bardak,F.;Xiao,D.;Hines,L.G.;Son,P.;Bartsch,R.A.; Quitevis,E.L.;Voth,G.A.ChemPhysChem2012,13, 1687.doi:10.1002/cphc.201200026

(7)Wang,J.;Zhang,L.;Wang,H.;Wu,C.J.Phys.Chem.B2011,115,4955.doi:10.1021/jp201604u

(8)Paul,A.;Samanta,A.J.Phys.Chem.B2007,111,1957.doi: 10.1021/jp067481e

(9)Yuan,S.;Zhang,Y.;Lu,R.;Yu,A.J.Photochem.Photobiol.A: Chem.2013,260,39.doi:10.1016/j.jphotochem.2013.03.013

(10)Vieira,R.C.;Falvey,D.E.J.Am.Chem.Soc.2008,130, 1552.doi:10.1021/ja077797f

(11)Gordon,C.M.;McLean,A.J.Chem.Commun.2000,1395.

(12)Alvaro,M.;Garc?a,H.Chem.Phys.Lett.2002,362,435.doi: 10.1016/S0009-2614(02)01138-7

(13)Samanta,A.J.Phys.Chem.B2005,109,9148.doi:10.1021/ jp0503967

(14)Yago,T.;Ishii,Y.;Wakasa,M.J.Phys.Chem.C2014,118, 22356.doi:10.1021/jp5069544

(15)Li,X.;Liang,M.;Chakraborty,A.;Kondo,M.;Maroncelli,M. J.Phys.Chem.B2011,115,6592.doi:10.1021/jp200339e

(16)Fu,H.;Xing,Z.;Wu,G.;Yao,S.Res.Chem.Intermed.2011,37,79.doi:10.1007/s11164-010-0226-2

(17)Fu,H.;Xing,Z.;Cao,X.;Wu,G.Chin.Sci.Bull.2013,58, 1882.doi:10.1007/s11434-013-5684-7

(18)Zhu,X.;Li,W.;Yan,H.;Zhong,R.J.Photochem.Photobiol.A: Chem.2012,241,13.doi:10.1016/j.jphotochem.2012.05.013

(19)Zhu,G.L.;Wu,G.Z.;Cui,Z.F.;Xu,X.S.Acta Phys.-Chim. Sin.2011,27,971.[朱光來(lái),吳國(guó)忠,崔執(zhí)鳳,許新勝.物理化學(xué)學(xué)報(bào),2011,27,971.]doi:10.3866/PKU.WHXB20110421

(20)Dürr,M.;Yasuda,A.;Nelles,G.Appl.Phys.Lett.2006,89, 061110.doi:10.1063/1.2266386

(21)Bai,Y.;Zhang,J.;Wang,Y.;Zhang,M.;Wang,P.Langmuir2011,27,4749.doi:10.1021/la200156m

(22)Zuo,Z.;Yao,S.;Luo,J.;Wang,W.;Zhang,J.;Lin,N. J.Photochem.Photobiol.B:Biol.1992,15,215.doi:10.1016/ 1011-1344(92)85125-E

(23)Scheerer,R.;Gr?tzel,M.J.Am.Chem.Soc.1977,99,865.doi: 10.1021/ja00445a032

(24)Zhu,G.;Wu,G.;Sha,M.;Long,D.;Yao,S.J.Phys.Chem.A2008,112,3079.doi:10.1021/jp077112y

(25)Scaiano,J.C.;Neta,P.J.Am.Chem.Soc.1980,102,1608.doi: 10.1021/ja00525a024

(26)G?rner,H.Photochem.Photobiol.2003,77,171.doi:10.1562/ 0031-8655(2003)077<0171:POADTS>2.0.CO;2

(27)G?rner,H.Photochem.Photobiol.2003,78,440.doi:10.1562/ 0031-8655(2003)078<0440:POPEOA>2.0.CO;2

(28)Ma,J.;Lin,W.;Du,F.;Han,Z.;Yao,S.;Lin,N.Sci.China Ser. B:Chem.2005,48,233.doi:10.1360/04ye0251

(29)Moan,J.Photochem.Photobiol.1984,39,445.

Photochemical Reaction Kinetics of Duroquinone in a Mixture of Ionic Liquid[BPy][BF4]and Acetonitrile

ZHU Guang-Lai1,*WANG Yu1ZHANG Liang-Wei1LIU Yan-Cheng2WU Guo-Zhong2,*
(1Institute of Atomic and Molecular Physics,Anhui Normal University,Wuhu 241000,Anhui Province,P.R.China;2Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,P.R.China)

Photochemical reactions of duroquinone(DQ)in solutions consisting of mixtures of the ionic liquid N-butylpyridinium tetrafluoroborate([BPy][BF4])and acetonitrile(MeCN)were studied using the 355 nm laser flash photolysis technique.Increasing the ratio of[BPy][BF4]had no obvious impact on the absorption peak of the triplet excited state of DQ(3DQ*),which followed monoexponential kinetics in the N2-saturated solution. However,increasing the ratio of[BPy][BF4]did affect the photoinduced electron transfer process from triethylamine to3DQ*in the mixture by decreasing the reaction rate and the quantum yield of the transient radical. The results highlight the ability to tune the efficiency and the rate of the photoinduced electron transfer by changing the proportion of[BPy][BF4]in the mixture.

N-butylpyridinium tetrafluoroborate;Ionic liquid;Duroquinone;Transient absorption spectroscopy;Photoinduced electron transfer

O644

10.3866/PKU.WHXB201501222www.whxb.pku.edu.cn

Received:November 19,2014;Revised:January 22,2015;Published on Web:January 22,2015.

?Corresponding authors.ZHU Guang-Lai,Email:zhglai@mail.ahnu.edu.cn.WU Guo-Zhong,Email:wuguozhong@sinap.ac.cn.

The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(21173002)and Natural Science Foundation ofAnhui Province, China(1308085MB20).

國(guó)家自然科學(xué)基金(21173002)和安徽省自然科學(xué)基金(1308085MB20)資助項(xiàng)目

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