基于共轭光再现技术的可擦写式全息光存储实验系统的优化

将一种生物光致变色材料——基因改性细菌视紫红质BR-D96N薄膜为记录样品,进行了共轭参考光再现可擦写式全息图像存储实验,并将其结果与参考光再现实验结果进行了比较.利用相同光路,还进行了透射式和反射式全息存储实验,并进行了比较.实验结果表明,反射式全息比透射式全息图记录可以获得高的信噪比,但衍射效率较低;共轭参考光再现可以实现对波前畸变的补偿,并且与参考光再现光路相比,共轭参考光再现可以实时监测衍射图像的形成及变化过程.通过记录光和读出光光强的调整(再现光光强约为物光或参考光光强的1/1000),可以消除读出的破坏效应.同时还证明,BR-D96N薄膜具有响应速度快,感光灵敏度高,擦写次数高,空间分辨率高,稳定耐用,使用方便等显著优点,非常适合作为一种动态全息或全息缓存记录介质.     

氧化锌纳米材料的机械法制备及其光学性能研究

采用滚压振动磨在干法室温状态下大批量制备了氧化锌纳米材料,分别利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对样品晶体结构和形貌进行了表征.结果表明,ZnO纳米颗粒平均粒径约为60 nm,材料结晶良好,无杂质.室温下光致发光(PL)谱显示,在390 nm处有近带边紫外发射峰,这属于激子态发光;同时,在510 nm处有较弱的绿光发射峰,而强度最强的是位于648 nm处的红光发射峰,这两种发射属于表面缺陷态发光.UV-Vis吸收光谱表明,产物在紫外区有很强的紫外吸收,吸收峰出现了蓝移现象,这种蓝移验证了材料存在键断裂等表面缺陷态.Raman光谱表明非极性光学声子模位于437.6com-1处,纵向光学模(LO)峰位于583.6 cm-1处.     

二芳基乙烯类光致变色化合物的光物理化学性质

对合成的两种二芳基乙烯类光致变色化合物1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯(1a)和1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯(2a)进行了紫外-可见吸收光谱分析.实验结果表明:在254 nm紫外光照射下,1a和2a的乙醚溶液均由无色变为蓝色,最大吸收峰分别为608和552 nm.在适当波长可见光照射下,均从有色态返回到无色态.此外,运用时间分辨UV-Vis光谱考察了这两种二芳基乙烯类化合物在溶液中的光致变色反应的动力学特征.1a和2a的闭环反应为零级反应,对应的开环反应属于一级.     

一种新型荧光分子的密度泛函方法研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP、B3P86、B3PW91、B1B95、O3LYP、M05、M06、MPW3PBE和B1LYP等不同方法对一种新型荧光材料进行了理论研究.在6-31+G*基组水平上对该荧光材料的结构进行了优化,用前线轨道(HOMO、LOMO)理论分析了分子的轨道间相互作用;用AIM 2000程序包计算了所有化合物的电荷密度,进行了成键临界点(BCP)电荷密度分析.实验比较了不同方法下各物质的零点能、吉布斯自由能、荧光光谱最大吸收峰波长大小.发现密度泛函理论中的O3LYP方法计算得出的荧光光谱的最大吸收峰波长大小约为370.35 nm,与实测值380 nm最为接近.     

氢钨青铜的微波辅助合成

氢钨青铜是一类光学和电学性能都非常优异的应用前景广阔的材料.快速简便的合成方法对其实际应用具有非常重要的意义.通过微波加热辅助合成了单相的立方相氢钨青铜H_(0.25)WO_3,其空间群和晶胞参数分别为Im-3和a=0.767 3(1) nm.样品的微观形貌为均匀的片状颗粒,厚度约50 nm,边长约100～200 nm.该纳米钨青铜中W离子为+5和+6混合价态,在近红外光波段(780～2 500 nm)展示了明显的吸收峰,近红外光吸收机制应该包括极化子跃迁和局域表面等离子体共振两种模式.     

新型Corrole光敏剂的光物理特性

采用稳态和时间分辨的瞬态光谱技术对比研究了5种新型Corrole卤族衍生物Corrole-F, Corrole-Cl, Corrole-Br, Corrole-I和Corrole-2I的光物理特性. 稳态吸收光谱表明: 5种样品的光谱结构基本相同, 在420 nm附近有一个强吸收峰, 对应B带吸收; 在450~650 nm之间存在较弱的吸收峰, 对应Q带吸收. 光谱形状与卟啉单体相似, 但具有更强的Q带吸收. Corrole-F的吸收强度最小, 随着卤素原子序数和原子数量的增加, 吸收明显增强. 单卤代Corrole-I的吸收明显比双卤代的Corrole-2I强. 稳态荧光光谱表明: 5种样品的荧光峰均在650 nm处, 其中Corrole-F的发光强度最强, 且随着卤素原子序数和数量的增加, 发光强度明显减弱. 而单卤代Corrole-I的发光量子产率(0.947%)明显比双卤代Corrole-2I量子产率(0.381%)高. 荧光衰变动力学测量结果表明: 随着卤素原子序数和数量的增加, Corrole衍生物的荧光寿命变短, 而从S₁态跃迁到T₁态的系间窜跃时间急剧减小, 相应的系间窜跃几率迅速增大, 这有利于三线态量子产率的提高. 最后讨论了重原子效应对光动力学治疗中活性氧产生的影响.     

萘醌溶液的吸收和荧光光谱分析

研究了萘醌的吸收光谱特性和紫外光激励下的荧光光谱特性,分析了吸收光谱和荧光光谱随萘醌浓度改变的变化规律及两种光谱技术检测萘醌的工作曲线和检测限。结果显示,萘醌溶液对波长245 nm的紫外光有强烈的吸收,在331 nm处有次吸收峰出现,且吸收峰的强度随溶液浓度的降低(10→2μM)呈线性衰减。萘醌吸收光后有较好的荧光发射性能,在250~600 nm波段有明显的荧光发射,荧光峰位于423 nm处。最佳激励波长为306 nm,荧光峰的强度随溶液浓度的变化(10→2μM)呈线性分布。萘醌浓度梯度的吸收和荧光光谱分析结果显示,两种检测方法对于萘醌的检测限均为2μM。     

热处理温度对AlP/SiO_2纳米复合材料发光的影响

对不同温度热处理的xAlP/1 0 0SiO2 纳米复合材料的光致发光进行了研究 .结果表明 ,50 0℃热处理的样品光致发光谱只有位于 585nm附近的发光峰 ,它来源于表面态和缺陷复合发光 .6 0 0℃热处理的样品有两个发光峰 ,分别位于 585nm和6 35nm附近 .分析认为 ,6 35nm处的发光是被弛豫至表面态的电子和空穴通过隧穿复合发光 ;材料热处理温度的提高有利于晶粒的生长 ,从而使表面态和缺陷发光明显减弱 ,出现另一由于隧穿复合产生的发光峰     

Sr/Fe掺杂LaMnO3纳米微波吸收材料的制备与表征

用溶胶-凝胶法制备A位掺Sr,B位掺Fe的纳米级LaMnO3微波吸收材料粉体,用XRD和SEM表征该材料样品的晶体结构、颗粒形貌与尺寸,测量样品的微波吸收特性和电阻率。结果表明,于800℃煅烧的样品晶体结构为钙钛矿型;颗粒形貌为棒状,长度约100 nm,直径约20 nm;电导率在半导体的电导率范围内;当样品厚度为2 mm左右、Fe含量为0.12和0.14,Sr含量为0.2时,在2~18 GHz范围内,10 dB以上吸收带宽达6.2 GHz,最大吸收峰达34 dB;样品厚度为2.21 mm时,8 dB以上吸收带宽达8.5 GHz。     

白光LED用橙红色荧光体Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+)的制备和光谱性质

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型橙红色发光材料Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+).用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:此发光材料与Sr_2MgSi_2O_7具有相似的晶体结构,同属四方晶系.样品的一次颗粒近似球形,粒径在100 nm左右.样品Sr_2MgSi_3O_9:Eu~(3+)的激发光谱在220～300 nm内出现一宽带吸收,归属于Eu~(3+)-O~(2-)之间的电荷迁移带,300 nm以后出现的锐线峰为Eu~(3+)的f→f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,对应于Eu~(3+)的基态到~5L_6激发态跃迁吸收,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发.发射光谱由2个强发射峰组成,位于592 nm和618 nm处,分别属于典型的Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1和~5D_0→~7F_2跃迁.此外,研究还发现共掺杂适量Ti使得发光颜色由橙红色向红色转变,发光强度明显增强.     

Preparation of a gene-engineering mutant of bacteriorhodopsin BR-D96V and corresponding poly(vinyl alcohol)-based functional composite films

Bacteriorhodopsin (BR) exhibits, as a membrane protein in Halobacterium salinarum, unique photoresponsive behaviors, and shows promise as a functional information material. A new mutant of BR with the 96th aspartic acid replaced by valine (BR-D96V) was obtained and then a composite film of BR-D96V in a synthetic polymer matrix was prepared in this research. The mutant BR-D96V was expressed in a bacterio-opsin deficient halobacterial strain (L33) by gene engineering. Although valine is very hydrophobic, this point mutant keeps the basic biological activities, namely, photoelectric and photochromic responses. Nevertheless, the lifetime of M intermediate in the BR mutant is nearly two orders of magnitude longer than that of wild-type BR in neutral aqueous solution, which benefits its potential application as an information material. The M lifetime is further significantly prolonged after embedding BR-D96V into poly(vinyl alcohol) (PVA). It was also found that BR-D96V is very sensitive to water content in comparison with wild-type BR and another BR mutant.     

超声辅助法制备PWA-PVP多层膜及其可见光光致变色

利用超声波对前驱体进行预处理, 采用逐层组装法（LbL）合成由磷钨酸（PWA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）组成的新型可见光光致变色无机-有机多层膜. 在可见光照射下, 无色膜变成蓝色, 当薄膜在黑暗中与氧气接触或在空气中加热时发生褪色. 在X射线光电子能谱(XPS)中, 进一步将超声辅助LbL膜的W中W⁶⁺还原为W⁵⁺, 表明PWA颗粒与PVP基质间发生光还原反应. 超声辅助分散PWA颗粒可增强两光致变色性能, 将PWA的尺寸减小到量子点尺寸（10 nm至3.4 nm）, 诱导质子转移效应和介电限制效应. 在相同的照射时间内, 吸收峰的强度增加（0.23→0.45）, 激发能变小（2.51 eV→2.23 eV）, 扩大了吸收波长的范围和特征峰吸收强度, 从而获得较高的着色速率.     

光致变色化合物螺萘并噁嗪的合成及光谱性能研究

合成了一种含萘并螺噁嗪的光致变色化合物N-乙基-3,3-二甲基-5-甲氧基螺吲哚啉-2,3’-[3H]萘并[2,1-b][1,4]噁嗪。通过^1H NMR,IR和元素分析表征了它的分子结构,利用紫外光谱和荧光光谱初步探索了目标产物的光致变色性能。吸收光谱结果表明,目标分子的氯仿溶液经紫外光照射后,其开环体在587nm处有较强的吸收而呈现蓝色,停止紫外光照射,溶液恢复为无色,显示了良好的光致变色性能;发光光谱结果显示,目标分子经紫外光激发后其开环体在435nm处有较强的蓝光发射。     

IO3--I3--吖啶红体系的共振散射光谱研究及应用

在过量的I-存在的稀盐酸介质中,当有IO3-存在时,IO3-与过量的I-反应生成I3-,I3-与吖啶红、吖啶橙染料均可形成离子缔合微粒。吖啶红、吖啶橙分别在540、480 nm有较强吸收峰,在550、520 nm有较强荧光峰,吖啶红体系在605 nm处产生1个较强的共振散射(RS)峰,IO3-浓度在1.0×10-7~4.0×10-6mol/L与605nm波长处的共振散射光强度成线性关系。吖啶橙体系在560 nm处产生1个较强的共振散射(RS)峰,碘酸根浓度在2.0×10-7~1.2×10-5mol/L与560 nm波长处的共振散射光强度成线性关系。据此建立测定食盐中碘酸根的一种共振散射光谱法。采用此体系测定食盐中碘酸根,结果满意。     

Nd~(3+)∶KLa(MoO_4)_2激光晶体的光谱特性分析

采用中频感应提拉法生长出了Nd3+∶KLa(MoO4)2单晶,测试其室温下非偏振吸收光谱、荧光发射光谱.805 nm处吸收峰半峰宽10 nm,吸收截面为3.74×10-20cm2.主荧光发射峰位于1 059.45 nm处,荧光寿命160.6μs.利用Judd-Ofelt理论计算出J-O强度参数Ωt(t=2,4,6)及自发辐射概率、荧光分支比、辐射寿命、荧光量子效率及受激发射截面等参数.     

CdS纳米颗粒对荧光染料光谱特性的影响

4-溴-1，8-萘酰亚胺包裹CdS纳米微粒后，它的紫外-可见光吸收光谱由348．28nm移动到349．79nm，并且吸收强度有明显的增加。在相同激发下（360nm），4-溴-1，8-萘酰亚胺-CdS纳米颗粒复合体的荧光光谱轮廓与4-溴-1，8-萘酰亚胺基本相同，但发光峰有“红移”，而且发光强度略有下降。在400nm激发下，4-溴-1，8-萘酰亚胺的发光峰在570．55nm；在330nm激发下，4-溴-1，8-萘酰亚胺-CdS纳米颗粒复合体的荧光峰在499．66nm。同时，4-溴-1，8-萘酰亚胺-CdS纳米颗粒复合体的荧光强度有所提高。     

桑色素-铝离子-核酸三元体系的研究及其分析应用

用分光光度法研究了桑色素-铝离子-核酸三元体系。在pH 3.25的Britton-Robinson介质中, 桑色素在250,300和350nm处有吸收峰。铝离子的加入使桑色素350nm处的吸收峰下降, 在419nm处出现桑色素-铝络合物的吸收峰。再往桑色素-铝离子二元体系中加入核糖核酸或脱氧核糖核酸, 则进一步引起桑色素350nm吸收峰的降低,419nm处的吸收大大加强, 同时在370nm处有一等色点。419nm处吸光度的增加值与加入的核酸量在一定范围内成正比, 基于此建立了在较宽范围内测定核酸的方法。其线性范围分别为：ρ(ct DNA), 0.71～35.4μg/mL;ρ(fs DNA), 0.64～25.6μg/mL;ρ(y RNA), 0.94～28.4μg/mL。     

静电纺丝技术制备Tb（BA）3phen/PVP复合纤维与发光性质研究

采用静电纺丝技术合成Tb(BA)3phen/PVP复合纤维.扫描电镜分析表明,纤维表面光滑,无交联,直径集中分布在350 nm.红外光谱分析表明,Tn3+与配体发生键合,在424 cm-1出现了Tb3+ - O2-特征振动峰.紫外-可见吸收光谱分析表明,Tb (BA)3 phen/PVP复合物的吸收带发生蓝移.激发光谱分析表明,Tb(BA)3 phen/PVP复合纤维在214-355 nm之间有较宽的吸收谱带,对应着配体的π→π*跃迁,最佳吸收波长位于275 nm.发射光谱分析表明,最强发射峰位于545 nm处,对应着Tb3+的5 D4→7 F5跃迁.     

多元分辨——交替最小二乘法研究Cu~(2+)与槲皮素的相互作用

利用分光光度法(UV)研究了不同摩尔比的Cu2+与槲皮素的配合物生成过程,并采用多元分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)对实验数据进行分析.结果表明在中性条件下,Cu2+与槲皮素只生成一种最终产物(吸收峰值为295nm),中间经历了吸收峰值为438nm的过渡态.MCR-ALS分辨的结果为Cu2+-槲皮素配合物的形成机理提供了理论依据.     

分光光度法测定壳聚糖含量适宜条件的研究

利用分光光度法研究了光谱探针茜素红S(ARS)测定壳聚糖(CTS)含量的适宜条件,在pH5.0的NaAc-HAc缓冲液中ARS与CTS反应生成复合物,在530nm处产生新的吸收峰,反应体系在422nm和530nm处吸光值变化与壳聚糖含量呈线性关系,检测波长为422nm,线性方程y=0.6378-1.1334x(R=-0.997),在0～0.2mg/mL范围内呈现良好的线性关系,并成功地检测了样品康心胶囊中微量的壳聚糖。