vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 983 10.31429/vestnik-19-2-47-52 Научная статья Original article Физика Physics Особенности сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена в кристаллическом бензофеноне Peculiarities of the sensitized phosphorescence of acenaphthene in crystalline benzophenone Ерина М.В. Ерина Марина Васильевна Erina Marina Vasilievna shishlina@mail.ru Ph.D.in physics, Associate Professor of the Department of Experimental Physics

канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры экспериментальной физики Северо-Кавказского федерального университета

 Дерябин М.И. Дерябин Михаил Иванович Deryabin Mikhail Ivanovich m.i.deryabin@rambler.ru Dr. of Science, Professor, Leading Researcher, Department of Experimental Physics

д-р физ.-мат. наук, профессор, ведущий научный сотрудник кафедры экспериментальной физики Северо-Кавказского федерального университета

 Северо-Кавказский федеральный университет, СтавропольNorth Caucasus Federal University, Stavropol 30 06 2022 19 2 47 52 03 06 2022 04 06 2022 30 06 2022 Copyright (c) 2022 Ерина М.В., Дерябин М.И. 2022 Ерина М.В., Дерябин М.И. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The features of sensitized phosphorescence of acenaphthene in crystalline benzophenone were studied. A feature of this system is that benzophenone is both a matrix and an energy donor. It has been established that acenaphthene is introduced into the crystal lattice of the alpha modification of benzophenone according to the principle of substitution. In this case, the distance between the acenaphthene molecule and the nearest benzophenone molecule in the crystal lattice site is 8.12 Å, which, within the measurement error, coincides with the lattice constant c=7.99 Å of the benzophenone alpha modification. This benzophenone molecule makes the main contribution to the enhancement of the deactivation rate of acenaphthene triplet excitations. A consequence of this enhancement is a more rapid decay of the sensitized phosphorescence of acenaphthene compared to ordinary phosphorescence upon its direct excitation in toluene at 77 K. It is shown that the observed increase in the rate of deactivation of triplet excitations of acenaphthene satisfies well the analytical expression obtained earlier for donor-acceptor pairs in glassy solutions.

Исследованы особенности сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена в кристаллическом бензофеноне. Особенностью данной системы является то, что бензофенон одновременно является и матрицей и донором энергии. Установлено, что аценафтен внедряется в кристаллическую решетку альфа-модификации бензофенона по принципу замещения. При этом расстояние между молекулой аценафтена и ближайшей молекулой бензофенона в узле кристаллической решетки равно 8.12 Å, что в пределах ошибки измерений совпадает с постоянной решетки с=7.99 Å альфа-модификации бензофенона. Данная молекула бензофенона вносит основной вклад в усиление скорости дезактивации триплетных возбуждений аценафтена. Следствием этого усиления является более быстрое затухание сенсибилизированной фосфоресценции аценафтена в сравнении с обычной фосфоресценцией при его прямом возбуждении в толуоле при 77 К. Показано, что наблюдаемое усиление скорости дезактивации триплетных возбуждений аценафтена хорошо удовлетворяет аналитическому выражению, полученному ранее для донорно-акцепторных пар в стеклообразных растворах.

 сенсибилизированная фосфоресценция триплетные возбуждения аценафтен поликристаллический бензофенон sensitized phosphorescence triplet excitations acenaphthene polycrystalline benzophenone Теренин А.H., Ермолаев В.Л. Сенсибилизированная фосфоресценция органических молекул при низких температурах. Доклады АН СССР. Физика, 1952, т. LXXXV, № 3, с. 547–550. Ермолаев В.Л. Перенос энергии в органических системах с участием триплетного состояния. Успехи физических наук, 1963, т. 80, № 5, с. 3–40. Ермолаев В.Л., Бодунов Е.Н., Свешникова Е.Б., Шахвердов Т.А. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения. Наука, Ленинград, 1977. Dexter D.L. Theory of sensitized luminescence in solids. Journal of Chemical Physics, 1953, vol. 21, iss. 5, pp. 836–850. Гребенщиков Д.М., Дерябин М.И. Двухэкспоненциальное затухание сенсибилизированной фосфоресценции органических молекул в растворах при 77 К. Химическая физика, 1989, т. 8, № 12, с. 1615–1618. Дерябин М.И., Тищенко А.Б. О концентрационной зависимости квантового выхода сенсибилизированной фосфоресценции нафталина в толуоле при 77 К. Известия высших учебных заведений. Физика, 2004, № 10, с. 3–6. Тищенко А.Б., Дерябин М.И., Куликова О.И. Оценка вероятностей интеркомбинационных переходов в нафталине и аценафтене в присутствии бензофенона. Журнал прикладной спектроскопии, 2006, т. 73, № 4, с. 550–553. Сураева Е.Ю. Влияние обменных взаимодействий на параметры люминесценции твердых растворов органических соединений. Дисс. канд. физ.-мат наук. Ставрополь, 2013. Мельник В.И., Непилович К.И., Шпак М.Т. Особенности фосфоресценции различных модификаций бензофена. Известия АН СССР. Серия физическая, 1980, т. 44, № 4, с. 827–832. Гребенщиков Д.М., Персонов Р.И. Температурная зависимость фосфоресценции сложных ароматических молекул в замороженных н.-парафиновых растворах. Оптика и спектроскопия, 1969, т. 26, № 2, с. 264–270. Гребенщиков Д.М., Персонов Р.И. Температурная зависимость фосфоресценции и особенности излучающих центров в замороженных кристаллических растворах. Журнал прикладной спектроскопии, 1970, т. 13, № 3, с. 451–454. Аверюшкин A.C., Витухновский А.Г., Жевандров H.Д. Кинетика сенсибилизированной фосфоресценции и замедленной флуоресценции примесных молекулярных кристаллов. Известия АН СССР. Серия физическая, 1983, т. 47, № 7, с. 1339–1343. Дерябин М.И., Ерина М.В. Кинетика замедленной флуоресценции и сенсибилизированной фосфоресценции примесных молекулярных кристаллов. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2020, т. 17, № 1, ч. 1, c. 57–61. Kutzke H., Klapper H., Hammond R.B., Roberts K.J. Metastable beta-phase of benzophenone: independent structure determinations via X-ray powder diffraction and single crystal studies. Acta Cryst. B, 2000, vol. 56, pt. 3, pp. 486–496.