紫外线可见光光谱仪UV-vis光激发光光谱仪

本專題研究利用動態光散射(DLS)、紫外線可見光光譜儀(UV-vis)、光激發光光譜儀(PL)及偏光顯微鏡(POM)來探討聚噻吩共軛高分子(P3HT)在二甲苯溶液中的相分離行為對其光學行為的影響分析。研究中發現P3HT/二甲苯溶液隨老化時間條件下對溶液中的分子聚集結構變化及凝膠變化導致P3HT/二甲苯溶液隨老化時間增加呈現顏色變深行為(時間誘導變色性)；相對的在升溫過程下P3HT/二甲苯溶液中的聚集結構或結晶化結構形成瓦解並導致P3HT/二甲苯溶液隨溫度增加呈現顏色變淺行為(溫度誘導變色性)。因此進一步利用光譜分析P3HT/二甲苯溶液在不同條件下誘導光變色行為分析。在P3HT/二甲苯於不同濃度條件下由UV-vis吸收光譜及PL光激發光光譜圖發現當溶液的濃度增加，P3HT/二甲苯溶液之0-0單重態能量轉移光激發光峰呈現明顯的往長波長方向偏移(紅移(顏色變深)行為)，相對的由光激發光行為得知PL光激發光波長位在約570~580nm也為0-0單重態能量轉移並意味為單獨P3HT共軛高分子的主要發光波長。隨著濃度升高或老化過程的增加在P3HT/二甲苯溶液中的聚集結構及其的結晶化結構也誘導發展出兩個640nm及690nm(為0-1及0-2較低能量的單重態能量轉移)的光激發光峰強度明顯隨老化時間及高分子濃度增加而增加，這些現象均表示在P3HT/二甲苯溶液體系中將有明顯的P3HT共軛高分子鏈之間的聚集結構產生(並誘導形成結晶化)而降低共軛高分子間的能量轉移，因此由0-0單重態轉變成0-1及0-2較低能量的轉移。相對的，P3HT/二甲苯凝膠隨溫度的增加而瓦解並熔融形成均一性溶液，這現象意味P3HT聚集結構(及其結晶)再升溫過程中逐漸消失，因此P3HT/二甲苯凝膠的PL光激發光或UV-vis吸收光譜中的吸收峰將逐漸下降而消失導致光譜圖的藍移行為，因此在溫度及老化效應對光變色性P3HT/二甲苯溶液研究中發現P3HT/二甲苯溶液中的聚集結構及其結晶度將隨外在條件而產生明顯的改變。