Share
دراسة تاثير لزوجة المحاليل في مذيبات مختلفة على الخواص الطيفية لجزيئتي (2 مثيل نفثالين,2 - 3 ثنائي مثيل نفثالين) == Studying the viscosity effect of solution in different solvent on the spectral properties for (2 - Methylnaphthalene, 2, 3 - Dimethylnaphthalene Molecules
Author name:
نسمه عدنان جبر
Supervisor name:
عبد الله احمد رشيد | وليد صلاح عبد الوهاب
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1957 - p.pdf
Abstract:
تم دراسة وقياس اطياف الفلورة والامتصاص لمحلول (2 - مثيل نفثالين) المذاب في المذيبات (الهكسان, الايثانول , البرافين) كدالة للتركيز المولاري وبطول موجي مهيج (λex=270nm) ولقد تم حساب الكفاءة الكمية ( (qFM, زمن الفلورة الاشعاعي ( ( τFM ومعدل العمليات الاشعاعية (KFM) واللا اشعاعية(KIM) حيث وجد ان الكفاءة الكمية لمحلول (2 - مثيل نفثالين) في الهكسان والايثانول عند التركيز [10 - 4M] تكون مساوية الى qFM=0.20)) و( qFM =0.15) على التوالي. اما عند حساب الكفاءة الكمية لمحلول (2 - مثيل نفثالين) في البرافين فانها تساوي ( qFM =0.24) ان هذا الاختلاف في قيم الكفاءة الكمية يكون بسبب اختلاف قطبية المذيب ولزوجته. كما وجد ان زيادة التركيز المولاري يؤدي الى نقصان شدة طيف الفلورة وبالتالي نقصان الكفاءة الكمية وثابت العمليات الاشعاعية وذلك بسبب ظاهرة الامتصاص الذاتي. لقد تم حساب الكفاءة الكمية نسبة الى مركب النفثالين بكفاءة مقدارها qFM =0.14) ) كمركب قياسي عند نفس الطول الموجي المهيج. ان جميع القياسات تمت بدرجة حرارة الغرفة. ان مركب (2 - مثيل نفثالين) يظهر فلورة الاكسايمير في المحاليل المركزة وعند درجة حرارة الغرفة . فعند اذابة (2 - مثيل نفثالين) في (الهكسان, الايثانول والبرافين) عند التراكيز العالية [0.5,1,1.5,2, 2.5,3] مولاري نلاحظ انخفاض شدة الفلورة النسبية للجزيئة المونمر مع ظهور حزم واضحة وغير متحللة عند الاطوال الموجية الطويلة400 nm) ) تزداد مع زيادة التركيز,تمثل هذه الحزم طيف فلورة الاكسايمر. لقد تم دراسة طيف فلورة الاكسايمر في محاليل تحتوي على الاوكسجين ومحاليل خالية من الاوكسجين حيث نلاحظ زيادة شدة الطيف عند سحب الاوكسجين الذائب في المحاليل. لقد تم حساب الناتج الكمي للجزيئة المونمر والاكسايمر (ΦFD, ΦFM) من تكامل المساحة تحت طيف الفلورة المصحح من ظاهرة الامتصاص الذاتي وايضا تم حساب تركيز النصف [M]h حيث وجد مساوي الى 1.5, 1.1mol)=[M]h ) لمحلول (2 - مثيل نفثالين) في الهكسان بالاوكسجين وبدون الاوكسجين على التوالي. اما بالنسبة لمحاليل (2MN) في الايثانول والبرافين فان [M]h= 1.25, 1.7 mol)) و[M]h= 2, 1.25 mol)) بالاوكسجين وبدون الاوكسجين على التوالي. لقد تم حساب معاملات جزيئية اخرى مثل ناتج فلورة الاكسايمر/المونمر المولاري (K) , معامل Stern - Volmer)) والكفاءة الاكسايمر الكمية (qFD) حيث وجد انها تساوي (qFD=0.18 ,0.26) لمحاليل (2 - مثيل نفثالين) في الهكسان بالاوكسجين وبدون اوكسجين وتساوي ( (qFD=0.13, 0.21 لمحاليل (2 - مثيل نفثالين) في الايثانول بالاوكسجين وبدون اوكسجين اما لمحاليل (2 - مثيل نفثالين) في البرافين فان الكفاءة الكمية تساوي(, 0.35 22 (qFD=0. حيث نلاحظ ان قيم الكفاءة الكمية تزداد مع زيادة لزوجة المذيب اما احتمالية تكوين الاكسايمرKDM[M] فانها تتناسب عكسيا مع لزوجة المذيب. كما تم دراسة طيف الفلورة لمركب (3,2 - ثنائي مثيل نفثالين) المذاب في الهكسان عند التراكيز ] M 2 - 10×5, 2 - 10 , 3 - 10, 4 - 10 [بطول موجي مهيج (λex= 270nm) عند درجة حرارة الغرفة. حيث وجد ان قيمة الناتج الكمي تقل بزيادة التركيز المولاري بسبب ظاهرة الامتصاص الذاتي, ان قيمة الكفاءة الكمية لمركب ( - 3, 2 ثنائي مثيل نفثالين ) تساوي qFM = 0.26)) عند التركيز [10 - 4] مولاري وان هذه القيمة تكون كبيرة مقارنة مع قيمة الكفاءة الكمية لمركب (2 - مثيل نفثالين) بسبب مجموعتي المثيل المعوضتين. | The absorption and fluorescence spectra for 2 - Methylnaphthalene (2MN) solution which dissolved in hexane, ethanol, paraffin as a function of concentration at excitation wavelength (λex= 270nm) was measured and studied. The quantum efficiency (qFM), the radiative fluorescence lifetime (τFM), rate parameter of radiative (KFM) and non - radiative (KIM) processes were calculated. Where the quantum efficiency is equal to (qFM =0.20), (qFM =0.15) for 2 - methylnaphthalene solution dissolved in hexane and ethanol at concentration [10 - 4M], respectively. But the quantum efficiency of 2 - methylnaphthalene in paraffin is equal to (qFM =0.24) at same concentration. This difference in the value of quantum efficiency refers to difference in polar solvent and viscosity. It is found that the increase in molar concentration led to decrease the intensity of spectrum, quantum efficiency, rate parameter of radiative process (KFM) because of the effect of (self - absorption) phenomena. In addition, the quantum efficiency measurement was calculated relatively to standard compound of naphthalene with quantum efficiency (qFM = 0.14) at same excitation wavelength. All measurement was at room temperature. (2MN) exhibits excimer fluorescence in concentrated solutions at room temperature. When (2MN) dissolved in hexane, ethanol, paraffin at concentrations [0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 M], the relative intensity of monomer fluorescence bands are decreased and emergence a broad, structureless bands at longer wavelength (400 nm) which is increase with increasing molar concentration, these bands refer to the excimer fluorescence. We study an excimer fluorescence spectrum in oxygenated and deoxygenated solution. When dissolved oxygen expelled, the intensity of fluorescence was increased. The quantum yield of monomer (ΦFM) and excimer (ΦFD) fluorescence calculated from the area under monomer and excimer fluorescence spectra, which corrected from self - absorption effect. The (half - value) concentration [M]h was measured which is equal to ([M]h=1.5, 1.1 mol) for oxygenated, deoxygenated solutions of (2MN) in hexane. While the solution of (2MN) in ethanol and paraffin, the half - value concentration equal to ([M]h= 1.7, 1.25) and ([M]h= 2, 1.5), respectively. This difference is because of solvent viscosity. Other molecular parameter were measured, like the molar excimer/monomer fluorescence yield (K), Stern - Volmer coefficient (KSV), excimer quantum efficiency qFD which is equal to (qFD=0.18, 0.26) for oxygenated and deoxygenated solutions of (2MN) in hexane. So the excimer quantum efficiency equal to (qFD =0.13, 0.21), (qFD =0.22, 0.35) for (2MN) oxygenated and deoxygenated solutions of (2MN) in ethanol and paraffin, respectively. The rate parameter of excimer formation KDM [M] is inversely proportional to viscosity. The spectral properties of (2, 3 - Dimethylnaphthalene) dissolved in hexane was studied at concentration [10 - 4, 10 - 3, 10 - 2, 5×10 - 2M] at exciting wavelength (λex= 270nm), at room - temperature. The quantum yield decreased with increase of molar concentration because of self - absorption effect. The quantum efficiency of (2, 3 - DMN) in hexane at concentration [10 - 4] M is equal to (qFM =0.26) which is high compared with quantum efficiency of (2MN) in hexane because of two methyl groups substitutes
