随着战争的高科技化,激光武器的研制与防护成为国防科研中亟待解决的问题。激光束能量高度集中,对人眼及其它光学精密仪器具有很大的威胁。基于响应速度快、线性透过率高、防护波段宽的特点,反饱和吸收成为当前光限幅研究领域中最活跃的研究内容。虽然卟啉、金属簇、富勒烯、酞菁等化合物的研究已取得了可喜的进展,但是通过分子修饰很难进一步提高它们反饱和吸收能力。我们初步的工作表明,多吡啶铂(II)络合物是一类很有潜力的光限幅材料。本项目拟通过进一步的研究,发现新的反饱和吸收能力强、光热稳定性好、分子结构可修饰的体系,克服目前反饱和吸收材料所面临的瓶颈问题,总结分子结构与光限幅性能之间的关系,评价多吡啶铂(II)络合物在固体或薄膜中的反饱和吸收能力,发展1-2个具有使用价值的新体系。
本项目研究了多吡啶铂(II)配合物激发态性质与分子结构的关系,通过改变辅助配体的电子效应,得到了室温溶液中发光寿命长、量子产率高的多吡啶铂配合物;对位N,N-二甲氨基或氮杂-15-冠-5苯乙炔的引入,使得配合物的最低激发态为LLCT态,质子或金属离子能够实现LLCT激发态向MLCT激发态的转化;利用稳态和时间分辨技术证实在同一多吡啶铂(II)配合物中ILCT、LLCT、MLCT激发态的存在及其衰减过程;设计合成了以杯芳烃为骨架的双核多吡啶铂(II)配合物,观测到金属-金属和配体-配体相互作用;设计合成了具有典型金属中心特性的手性环己二胺与吡咯希夫碱配合物ML,发现分子间C-HoooM相互作用驱动配合物(R,R)-ML和(S,S)-ML形成均一手性的超分子M和P螺旋结构;详细研究了多吡啶铂(II)配合物的反饱和吸收性质,发现其对532 nm纳秒激光的光限幅特性,某些铂(II)炔基配合物具有很高的稳定性,有效吸收截面积比高达20,已经接近迄今为止最出色的反饱和吸收材料PbPc。上述研究结果在国内外核心刊物上发表23篇,其中SCI收录16篇,EI收录7篇。