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近年来,具有强可见光吸收、长三重态寿命的过渡金属配合物引人瞩目。配合物吸光能力越强,相同激发条件下处于激发态分子的浓度越高,且长寿命的三重激发态有利于驱动电子转移或能量转移。该类新型过渡金属配合物已有报道,但目前在这类分子的设计、应用及激发态调控等方面仍存在不足。主要原因是缺乏对激发态光物理过程更深入地研究,如分子内单/三重态能量转移过程、Sm→Tn的系间窜越(ISC)过程,三重激发态的产生途径及影响因素等。本文主要研究了具有长三重态寿命(通常情况下τT1>5μs,τTn>1ps)的铂(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物的激发态性质。通过稳态/瞬态吸收光谱,研究了两个含苝二酰亚胺(PBI)配体的铱(Ⅲ)配合物的超快ISC动力学。研究发现:该配合物具有与传统铱(Ⅲ)配合物1MLCT→3MLCT相当的Sm→Tn超快ISC动力学,且具有长三重态寿命(Ir-PBI,τT = 11μs;Ir-NPBI,τT = 7.4μs),其T1态特征为重原子效应较弱的3IL(配体内)特征。通过理论计算发现含PBI的配合物中Sm→Tn的自旋轨道耦合矩阵元(SOCMEs)可达66 cm-1,而T1→S0 SOCMEs仅为3 cm-1。存在牺牲性电子给体时,配位的PBI在惰性气氛中(分别经光照或不经光照)均可形成阴离子自由基,其二重态寿命为4-7 ps。三重态寿命在自由基存在时会在一定程度上被淬灭。为研究Sm→Tn ISC过程,引入具有S1→T2 ISC的蒽为配体合成了一系列铂(Ⅱ)配合物。主要借助飞秒瞬态吸收光谱研究了各个配合物的激发态性质,直接观察到了长寿命(τT2 = 3-8 ns)高能级三重激发态(T2)。通过改变激发波长,可以有效地改变T1态的产生途径(经过或不经过高能级三重激发态)使其光物理过程及速率发生较大改变。单一吸光团无法有效利用宽谱带光源,引入不同的Bodipy衍生物可获得具有强可见光(503 nm)/近红外光(731 nm)宽谱带吸收的铂(Ⅱ)配合物Pt-1,获得了其单晶结构。通过稳态/瞬态光谱、电化学和理论计算研究发现,Pt-1具有双荧光发射峰(518和754 nm),从Bodipy到苯乙烯基Bodipy的单重态能量转移(TBET,kEnT= 2.2 × 1010 s-1),及分子内三重态-三重态能量转移(TTET)过程。建立分子间TTET模型,研究发现该能量转移速率可达2.5× 104s-1,效率可达94.7%。在敏化单线态氧(1O2)实验中,Pt-1表现出了具有宽谱带吸收能力的优势。上述对配合物激发态光物理过程的研究可以进一步推进过渡金属配合物的设计、应用及性质调控。