配位化学课程考试题－开卷
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问题一（14分）
Alq3和BAlq是典型的重要电子传输材料，结构式如下图：
NONAlOONNOAlOON
Alq3 BAlq
1. 相对于Alq3, BAlq具有较好的空穴阻挡性能，请给出它们的HOMO、LUMO能级值，并说明BAlq为什么具有较佳的空穴阻挡性能？(4分)
Alq3的HOMO能级值为-5.8eV, LUMO能级值为-3.1eV；
BAlq的HOMO能级值为-5.57eV, LUMO能级值为-2.58eV。
因为BAlq的LUMO能级值比较低，不利于空穴的注入，所以具有较佳的空穴阻挡性能。
2. Alq3作为电子传输层，通常和LiF/Al双层阴极一起使用，请尝试说明原因(譬如从界面化学反应角度)？(2分)
在Alq3、LiF、Al共存的情况下，LiF发生分解，li原子和Alq3原子发生反应生成Alq3阴离子不变，这个阴离子自由基在Alq3de 能隙中形成一个新的能态，从而有利于电子的注入。
3. 相对于常用的空穴阻挡材料BCP、TPBI，BAlq在电致发光器件中显示出很好的长期稳定性。请给出BCP、TPBI的分子结构式以及BCP、TPBI、BAlq可能的Tg (玻璃化转变温度)。(5分) 分子结构式：
NNNNNNNN
BCP TPBI
BCP、TPBI、BAlq可能的Tg分别为：80℃、100℃、200℃
4. 给出BCP、TPBI、Alq3电子迁移率大小顺序。（3分）
问题二（34分）
有机磷光金属配合物及电致磷光器件是当前有机电致发光研究领域的热点之一：
1 说明基于磷光材料的电致发光器件的内量子效率，理论上，能够达到100%。(4分) 再临光器件的发光层，主发光体的单重激发态与三重激发态的能量都可以分别由Foster能
量转移和Dexter能量转移到磷光发光体的单重激发态和三重激发态中，再经由磷光发光体内部快速的系间窜越将单重激发态的能量转换到三重激发态，进而放出磷光，因而内部量子效率可接近100%。
2 假定电致磷光器件的外量子为100%, 通常情况下，外量子效率为多少？为什么？(4
分)？试分析提高外量子效率的途径？（4 分）p315 1 发光层具有较高的光致发光的效率
2磷光材料(磷光材料可以通过采用重原子效应、降低体系温度和向体系内引入顺磁分子的
方法提高量子产率)
3在发光层内，实现电荷以及激子限制 4提高发射光耦合出射效率
3 以非离子、分子型电致磷光铱配合物为例，当前，蓝、天蓝、绿、黄、红、近红外发
光材料都已报道。请举例说明，写出相应蓝、天蓝、绿光、黄光、红光、近红外发光铱配合物的化学结构式，并阐述上述铱配合物为什么发光颜色可调？(14分)P338P337 天蓝： 绿光：
NNNNIrFOOIr
黄光： 红光： 近红外发光:
F22ONONNOOIrOIrSOOIrOSNC8H17C8H17222 铱配合物发光颜色可调是因为可以通过改变铱配合物的配体，增加或减少配体的共
轭长度，从而改变配合物的LUMO和HOMO能级值，进而增大或减小带隙，调节其发光颜色。
4 有机磷光配合物在高效白光照明器件上具有重要应用前景。其中，流明效率是衡量“白
光照明器件”性能重要的指标之一，与器件的工作电压直接相关。如何有效降低器件工作电压？(4分)
1)电荷传输材料具有较高的载流子迁移率 2）空穴传输材料的HOMO能级与阳极功函数相匹配，电子传输层的LUMO能及与阴极功
函数相匹配
3）发光层材料具有适当的HOMO和LUMO能级（发光颜色纯度）以及载流子迁移率。 5 试分析“有机白光照明器件”面临的挑战。 （4 分）P378
由于目前很难设计单个分子能够在整个可见光范围内都有高效发射，所以常常采用将多个掺杂剂进行组合，从而产生有机白光器件。在这种情况下，有机白光器件会面临以下问题： 1. 材料的宽发射光谱分布
2. 由于材料的纯度关系到器件的发光效率、稳定性和重复性，故而需要高纯度的材料，但是提纯需要高的成本，长的操作操作时间，步骤繁琐。
3. 有机白光器件的成本大。能得到最高效率的白光器件常采用的热蒸发源技术成本大。 4. 寿命短。 问题三（6 分）
能量转移在设计新型发光化合物以及电致发光器件过程中起着重要作用，试回答下述问题？
1 什么是F?rster 和 Dexter 能量转移？（4分）p44. p2 136
处于激发态的激子能量可以以辐射复合或非辐射复合的形式退激发，也可以将能量以光的 发射——再吸收的形式转移给别的激子，或者在直接将电子或空穴转移到另外的分子上形成新的激子的同时完成能量的传递。后两种能量的转移方式分别叫做F?rster 和 Dexter 能量转移。
2 磷光材料可以通过F?rster能量转移，敏化荧光材料发光；在荧光－荧光材料，磷光－磷光材料之间也能发生F?rster能量转移，前提条件是什么？（2分） 主发光体的放射和客发光体的吸收可以重叠，而且两者的跃迁是被允许的
问题四（8 分）
稀土配合物是一类重要磷光材料：