以4种钌配合物[Ru(bpy)3]2+,[Ru(bpy)2HPIP]2+,[Ru(dmb)2PIP]2+,[Ru(dmb)2DMNP]2+为研究对象,采用时间分辨的光谱技术分别测量了这4种钌配合物在室温和低温情况下的稳态发光光谱及瞬态发光动力学过程。结果表明,4种样品在低温条件下的发光强度较之室温条件均有所增强,光谱形状有明显变化,瞬态发光寿命也均有延长。分析表明,4种钌配合样品在低温条件下从液态介质固化为刚性介质,电子转移情况发生变化,导致低温发光的光谱形状与室温光谱明显不同。 同时速度常数窜越系数kts减小,分子振动和热运动降低,从而提高了磷光量子产率,使得发光增强,寿命也相应延长。

采用稳态和时间分辨的瞬态光谱技术对比研究了一种Corrole化合物5, 10, 15-三(五氟苯基)Corrole(F15TPC)和一种卟啉化合物5, 10, 15, 20-四(五氟苯基)卟啉(F20TPP)的光物理特性。结果表明：F15TPC的B带吸收峰较宽而F20TPP的强而窄, F15TPC的Q带有两个吸收峰而F20TPP有四个。F15TPC的荧光量子产率为0.15, 荧光寿命为4.8 ns, F20TPP的荧光量子产率为0.05, 荧光寿命为11.1 ns; 与F20TPP相比F15TPC具有发光效率高、荧光寿命短的特点。F15TPC具有较大的发光速率常数和无辐射跃迁速率常数, 这可能是由于F15TPC少了一个氟代苯基, 致使其发色团本身的电子结构发生变化所致。另外空间结构的不对称性和非共面性也对其光物理性质有影响。

采用时间分辩激光光谱技术, 研究了一种钌配合物[Ru(dmb)2(mitatp)]2+发光增强的超快过程。采用比较方法测量了[Ru(dmb)2(mitatp)]2+和[Ru(dmb)2(mitatp)]2+/DNA复合物的瞬态发光弛豫过程。 [Ru(dmb)2(mitatp)]2+和[Ru(dmb)2(mitatp)]2+/DNA复合物的发光均来源于[Ru(dmb)2(mitatp)]2+中的电荷转移单态和三重态到基态的辐射跃迁。通过钌配合物与DNA的相互作用,[Ru(dmb)2(mitatp)]2+的荧光寿命由339 ns延长至589 ns; 磷光寿命由16 μs延长至21 μs,总的发光强度增强了约1个数量级。分析表明,[Ru(dmb)2(mitatp)]2+发光寿命和发光强度的增加可能来源于[Ru(dmb)2(mitatp)]2+与DNA之间的电荷转移态的形成,它导致[Ru(dmb)2(mitatp)]2+的最低激发单态和三重态到基态的无辐射概率的减小,增强了[Ru(dmb)2(mitatp)]2+发光效率。