Quantum Efficiency of Electrochemiluminescence Generation by Tris(2,2’‐bipyridine)ruthenium(II) and Tri‐n‐propylamine Revisited from a Kinetic Reaction Model

电化学发光 量子产额 量子效率 化学 2,2'-联吡啶 联吡啶 电化学 光化学 动能 电极 材料科学 物理化学 催化作用 光电子学 荧光 物理 有机化学 光学 晶体结构 量子力学
作者
Jialian Ding,Ping Zhou,Bin Su
出处
期刊:ChemElectroChem [Wiley]
卷期号:9 (12) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/celc.202200236
摘要

Abstract Electrochemiluminescence quantum efficiency (ECL‐QE) is an important parameter to evaluate the energy conversion ability of luminophores and analytical sensitivity of corresponding ECL systems. Herein, taking tris(2,2’‐bipyridine)ruthenium(II) (Ru(bpy) 3 2+ ) and tri‐ n ‐propylamine (TPrA) coreactant system as an example, the ECL‐QE was evaluated in terms of a kinetic reaction model, in which Ru(bpy) 3 3+ was considered to be the key intermediate in a reaction scheme consisting of competitive oxidative reduction and catalytic reaction routes. It was calculated as the product of electrochemical excitation efficiency ( η ex ) and light emission efficiency (i. e., photoluminescence quantum yield, PLQY). We used finite element simulations to examine the variation of η ex with the electrode material, applied potential, concentration and distance from the electrode surface. η ex was found to be largely determined by the electrochemical oxidation rate of TPrA that varied by several orders of magnitude with the electrode material. The estimation of ECL‐QE helped in selecting the appropriate conditions for efficient ECL generation and sensitive analysis.
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