Page 157 - 《精细化工》2023年第6期

第 6 期 宋忠明，等: 聚集诱导发光 3-溴-5-吡唑甲酰胺类蓝光材料的潜指纹识别应用 ·1307·

比，红移了 17 nm）。该现象可能与分子堆积状态发 子云分布，结果如图 9 所示。由图 9 可知，化合物
生变化有关 [16] 。 1 的 HOMO 和 LUMO 能级分别为–6.14 和–3.30 eV，
能隙宽度为 2.84 eV，与循环伏安曲线测得的结果基
本一致。其中，HOMO 主要分布在供电子性的苯环
和叔丁基咔唑基团；LUMO 主要分布在吸电子性的
吡啶环、吡唑环基团，两者交叠部分较小。因此，
分子受到激发作用容易形成 ICT 效应，这与分子存
在强的溶剂化效应结果一致。

图 7 化合物 1 在粉末、晶体状态下的荧光发射光谱
（λ 激发=330 nm）
Fig. 7 Emission spectra of compound 1 in powder and
crystal states (λ ex =330 nm)

化合物 1 在 DCM、固体粉末状态、晶体状态
的荧光量子产率分别为 60.1%、67.5%、70.2%，表
明化合物 1 在固体粉末和晶体状态时的荧光量子
产率更高，而且晶体状态的荧光量子产率比粉末状

态的更高，主要是由于分子处于聚集或有序堆积时 注：白色球为碳原子和氢原子；红色球为溴原子；粉色球为氮
原子；绿色球为氯原子。
有利于辐射跃迁。
图 9 化合物 1 的 HOMO-LUMO 电子云分布
2.7 循环伏安曲线
Fig. 9 Electron cloud distribution of HOMO-LUMO of
为了准确获得化合物 1 的分子能级分布数据， compound 1

以铂碳电极为工作电极、铂丝电极为对电极、甘
n   2.9 潜指纹识别应用
汞电极为参比电极，以含有 0.1 mol/L Bu 4 N PF 6
按照 1.4 节操作，获得潜指纹全貌与纹路细节
的 MeCN 溶液为电解液，以二茂铁为内标物，用
特征，结果见图 10。
电化学工作站对化合物 1 进行循环伏安测试，结
果如图 8 所示。由图 8 可知，化合物 1 的 HOMO
和 LUMO 能级分别为–6.19 和–3.34 eV。因此，其
E g 为 2.85 eV。

图 10 化合物 1 用于潜指纹识别照片指纹全局图（a）和
放大的指纹细节图（b）
Fig. 10 Overall picture (a) and detail (b) of latent
fingerprint with compound 1

如图 10a 所示，在 365 nm 紫外光的照射下，负

载有化合物 1 的新鲜潜指纹呈现出蓝色发光交错排
图 8 化合物 1 的 CV 曲线
Fig. 8 CV curve of compound 1 布的脊线与谷线，其一级结构（轮状指纹）纹路较
为清晰。图 10b 为接近指纹中心部位的放大照片，
2.8 量化计算 通过肉眼可以清晰地分辨出指纹的细节，包括二级
基于密度泛函理论（DFT），采用 B3LYP/6-31G 结构（脊尾纹、核心纹、环点纹、岛纹）和三级精
基组进行计算，获得化合物 1 的 HOMO-LUMO 电 细结构（汗孔纹）等。