Lehramt - Institut für Physikalische Chemie

UV-VIS
2.4.1.2. Die Excimerbildung des Pyrens
Pyren hat die besondere Eigenschaft, dass auch die angeregten Dimere fluoreszenzfähig sind.
Man hat dann das erweiterte Reaktionsschema (Abb. 2.14).
Abb. 2.14.: Reaktionsschema der Eximerenbildung des Pyrens.
Dimere im Grundzustand existieren dabei nicht, weswegen folgender Reaktionsschritt, der
ebenfalls zu angeregten Dimeren führen könnte, nicht stattfindet.
Wie im Reaktionsschema angedeutet, ist auch eine Rückreaktion der Assoziaten im angeregten
Zustand zu den Ausgangssubstanzen A und A ∗ denkbar. Dieser Prozess würde die
Fluoreszenzintensität der Excimere verringern, spielt in unserem Fall aber erst bei höheren
Temperaturen eine Rolle und kann näherungsweise unberücksichtigt bleiben.
Für die Quantenausbeute der Bildung der Excimere gilt
φ r =
k a ·c
k e +k d +k a ·c . (2.31)
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein schon gebildetes Excimer fluoresziert, ist gegeben durch
φ ′ e = k′ e
k ′ e +k′ d
. (2.32)
Die Quantenausbeute der Excimerfluoreszenz muss folglich aus dem Produkt der Gleichungen
(2.31) und (2.32) gebildet werden
φ ′ = φ r ·φ ′ e = k a ·c
k e +k d +k a ·c ·
k ′ e
. (2.33)
k e ′ +k
d
′
φ ′ wird maximal für c → ∞, nämlich zu φ ′ max = k′ e
k ′ e +k′ d
Auf gleiche absorbierte Intensität bezogen gilt somit
.
φ ′ max
φ ′ = I′ max
I ′ = 1+ c h
c . (2.34)
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