Fluorescence retardée par hétéroannihilation triplet-triplet. Étude du mésodiphénylhélianthrène en présence d'anthracène ou de tétracène et détermination de l'énergie de son premier état triplet

LEDSS V (Photochimie), Université Scientifique et Médicale de Grenoble B. P. 68, 38402 Saint Martin d'Hères Cedex, France.

Résumé

Une étude cinétique de la décroissance de l’absorption triplet-triplet et de la fluorescence retardée, lorsque cette dernière existe, de l'Anthracène, du Tétracène et du Mésodiphénylhélianthrène (MDH) ainsi que des mélanges d'Anthracène ou de Tétracène avec le MDH en solution dans le cyclohexane, est présentée.

1) Les paramètres cinétiques de la désactivation du premier état triplet des trois composés ont été déterminés. Les constantes de vitesse du premier ordre sont respectivement :

1,5.10₃s_-1 ; 2,5.10₃ s_-1 et 1,6.10₄ s_-1

Les constantes de vitesse du deuxième ordre sont : [math] et [math] respectivement pour les deux premiers composés.

2) Une fluorescence retardée du MDH par hétéroannihilation triplet-triplet a été mise en évidence lorsque le MDH se trouve en présence d'Anthracène ou de Tétracène. La probabilité de création d’un état singulet excité a été évaluée : β≈ 0,9.

3) L’observation de la fluorescence retardée mixte du MDH en présence de Tétracène permet de déduire l’énergie de son premier état triplet : [math].

Abstract

A kinetic study of the triplet-triplet absorption and the delayed fluorescence of the following compounds and mixtures : Anthracene, Tetracene, Mesodiphenylhelianthrene (MDH), MDH + Anthracene and MDH + Tetracene in cyclohexane solutions is reported.

1) The decay kinetics of the first triplet state are determined for the three compounds. Mean values of the first order rate constants are respectively : 1,5.10₃s_-1 ; 2,5.10₃ s_-1 and 1,6.10₄ s_-1 Mean values of the second order rate constants are : [math]·and [math] for Anthracene and Tetracene respectively.

2) A delayed fluorescence of MDH due to hetero-triplet-triplet annihilation occurs in the two systems : MDH + Anthracene and MDH + Tetracene. The efficiency of excited singlet generation has been evaluated : β≈ 0,9.

3) From the observation of the mixed delayed fluorescence and with the values of triplets and singlets energy levels, the first triplet state energy of MDH can be evaluated : [math]