七甲川菁染料H-聚集体薄膜的线性及三阶非线性光学性能研究

采用旋涂法制备了一种七甲川菁染料的超薄膜, 利用原子力显微和紫外-可见吸收光谱等技术对膜的形貌和线性光谱性质进行了研究表征, 结果表明染料在薄膜中形成了有序而稳定的H-聚集体. 前向简并四波混频技术研究表明由于分子的聚集作用引起三阶非线性极化率的增大, 利用集体谐振子模型初步分析和讨论了产生非线性效应增强的内在机制.     

染料敏化太阳电池中非碘电解质研究进展

染料敏化太阳电池(dye-sensitized solar cells,DSC)是蓬勃发展的一种新型光电转换技术,其显著特点是透明和颜色可调.电解质是影响DSC电池光伏特性关键性因素之一.氧化还原电解质正逐渐成为敏化太阳电池、甚至光电化学领域中的研究重点.本文对DSC电池中非碘电解质体系的研究进展,重点针对氧化还原电对分子的电荷性质、溶剂化作用、对电极等对器件性能的影响规律,深入讨论有机氧化还原电对体系在这些领域中的应用.由于有机氧化还原电对体系具有可控性和可变性的优势,相信通过结合新型染料敏化剂和对电极,会在光伏新能源领域中展现出美好的应用前景.     

三甲川菁染料H-聚集体薄膜的线性及三阶非线性光学性能研究

采用旋涂法制备了一种七甲川菁染料的超薄膜，利用原子力显微和紫外．可见吸收光谱等技术对膜的形貌和线性光谱性质进行了研究表征，结果表明染料在薄膜中形成了有序而稳定的H-聚集体．前向简并四波混频技术研究表明由于分子的聚集作用引起三阶非线性极化率的增大，利用集体谐振子模型初步分析和讨论了产生非线性效应增强的内在机制．     

含咔唑基团的发光聚合物激发态性质

由咔唑衍生物基团与不同芳撑二烯基团交替共聚合成了系列发光共轭聚合物, 探讨了此类聚合物的光诱导电荷转移性质. 以荧光光谱为主要手段考察了此类聚合物与C₆₀在苯溶液中的相互作用, 发现其荧光猝灭行为符合所谓“作用球”模型. 此猝灭过程与激发态能量在聚合物中的扩散过程有关, 激发态能量扩散的有效范围即“作用球”范围. 在此意义上求出的各聚合物“作用球”半径的大小顺序与聚合物激发态寿命有关. 为了进一步研究聚合物激发态构型对其双分子猝灭行为的影响, 我们还考察了对二氰基苯(DCB)对其中的两种聚合物荧光猝灭过程的温度效应, 结果表明: 聚合物激发态分子呈平面构型时有利于其与猝灭剂分子的有效碰撞, 从而有利于进行能量(电荷)转移.     

TCNQ分子在反向胶束中的光谱

TCNQ(7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane)分子自1962年首次合成后,其性质,特别是它与多种分子的电荷转移络合物和离子复合物在光电开关,光记录方面的应用,引起了广泛关注.我们利用TCNQ分子与反向胶束溶液中的超微粒子形成复合功能体系时发现,当TCNQ与超微粒浓度之比大于1/50时,TCNQ与反向胶束体系发生作用,表现出一些新的现象.本文对TCNQ在反向胶束中的性质和行为进行了进一步的研究,为开发和研究TCNQ分子的复合体系提供了依据.     

竹红菌甲素光敏氧化吲嗓类化合物的研究——Ⅱ.色氨酸光敏氧化产物的分离和鉴定

自从Weil报道了亚甲蓝光敏氧化色氨酸(Trp)以来,人们已经研究了各种敏化剂敏化的Trp的光氧化,可是关于Trp的光敏氧化还有许多问题有待于进一步研究。竹红菌甲素(HA)是一种新型的光疗药物和优良的敏化剂,红细胞膜的光损伤实验表明:HA的光动态作用对Trp的破坏程度最大。     

表面增强光谱和表面等离激元共振传感器

表面等离激元光子学是研究光和金属表面自由电子耦合所引起金属表面电荷密度振荡的性质及其应用的一门学科. 金属中的自由电子在入射光的作用下产生集体振荡. 在垂直表面的方向上强度呈指数衰减, 使得亚波长金属结构中光场高度局域. 由于独特的光学性质, 使得其具有广泛的应用, 其中两个重要的分支为: 表面增强光谱和表面等离激元共振传感器. 表面增强光谱传感器是利用纳米结构的巨大表面增强效应来直接探测表面分子,表面等离激元共振传感器通过检测目标分子对等离激元共振峰的影响进行定性定量检测.这两种优势互补的传感器技术都可以达到单细胞甚至单分子的检测水平. 本文将论述表面等离激元光子学的原理、表面增强光谱和表面增强光谱传感器研究领域的国内外最新进展和发展趋势.     

亚甲兰对纳米CdS有机溶胶体系光谱性质的影响

本文合成了亚甲兰(MB)分子掺杂的纳米CdS反向胶束体系,首次研究了亚甲兰分子对纳米CdS反向胶束体系光谱性质的影响,以期进一步了解纳米反向胶束体系进行功能分子掺杂后其光学性质的改变,进而开发复合纳米体系的应用.样品的吸收光谱表明当MB分子浓度较低时,MB吸附在纳米CdS表面;其带正电荷的极性头部分与阴离子表面活性剂发生某     

电场诱导有机分子超薄膜的二阶非线性增强效应

理论和实验表明,许多有机分子的超极化率β比无机材料的大2～3个数量级[1].这些有机分子一般都带有强的电子给体和受体,并通过离域的共轭π键连接起来.除分子结构外,分子的排列取向、聚集种类和程度等是决定Ｌａｎｇｍｕｉｒ＿Ｂｌｏｄｇｅｔｔ(ＬＢ)膜宏观物理特性的主要因素.因此,分子在ＬＢ膜中的有序排列、取向及其控制成为研制ＬＢ膜实用器件的关键问题之一.通过旋转样品光学二次谐波产生以及稳态荧光、时间分辨荧光测量技术,我们研究了直流电场对有机分子的排列取向以及二阶非线性光学特性的影响,观察到了电场诱导有机分子超薄膜的二…     

高湿度环境下衬底表面对牛胰岛素聚集的影响

利用原子力显微镜观察了牛胰岛素(bovine insulin)在高湿度环境下(相对湿度大于90%)、在4 种不同衬底表面上的聚集行为. 在高湿度环境下, 衬底表面会形成一层纳米级水膜, 牛胰岛素分子会在水膜中扩散、迁移、聚集. 原子力显微镜观察表明, 牛胰岛素在不同衬底表面呈现出形式多样的聚集状态: 在MICA 表面形成排列比较规则的纤维; 在APS-MICA表面呈现出较杂乱的聚集状态; 在高温热解石墨(HOPG)表面蛋白分子主要吸附在HOPG 的台阶上, 堆积成高点并沿着台阶呈线状排列; 在OTS-MICA 表面, 部分区域出现团聚, 小部分聚集成纤维状. 这些结果表明: 在高湿度条件下, 不同衬底表面对牛胰岛素的聚集有很大影响, 可以利用不同性质的衬底表面来调制牛胰岛素的聚集.     

离子液体的吸水性研究进展

大部分离子液体如果直接暴露在空气中都能吸收一些水分,而水会对离子液体的微观结构、物理化学性质等产生一定程度的影响,从而进一步影响离子液体的应用,因此有必要对离子液体的吸湿性开展系统深入的研究.本文评述了离子液体吸湿性研究领域的最新进展.通过对50多种离子液体的吸湿性的分析,总结了离子液体的结构因素和温度、湿度等外部因素对其吸湿性的影响,并对文献中提出的两步吸收机理和3类用于表征吸收过程参数进行了讨论,评述了基于实验数据的离子液体吸湿性分类标度.另外,离子液体的宏观吸湿性取决于其和水分子间的微观相互作用,关于这方面的研究已经比较多,本文简单综述了离子液体和水的分子间相互作用,和根据离子液体的氢键酸性和氢键碱性等参数预测离子液体吸水性的方法.随后,讨论了用二维相关光谱技术研究离子液体的吸湿过程的进展,认为该过程可以分成几个阶段,分别受不同的分子间作用力控制.根据相律,憎水性离子液体的水溶液可以用来调节相对湿度,而且鉴于醋酸根离子液体具有强的吸水性,一定条件下可以作为吸水剂来使用.     

稳态一维和瞬态二维红外光谱揭示淀粉样β蛋白质片段的多态混存聚集过程

利用傅立叶红外(FTIR)和飞秒二维红外(2D IR)光谱手段,以位于肽链骨架上的酰胺-I带为结构探针,跟踪研究了淀粉样β体1～25氨基酸残基片段(Aβ1～25)在酸性条件下的聚集过程.通过对其在不同聚集阶段的多肽构象及聚集结构动力学的考察,发现在此条件下Aβ1～25片段聚集过程中存在不同聚集程度的聚集体,也存在一定量的无规则卷曲.聚集的初态和终态具有可测量的IR光谱指纹,特别是2D IR光谱指纹,从对角峰的非均匀和均匀展宽贡献、节线取向、非对角峰的布局等方面都能表现出来.讨论了聚集体中酰胺单元之间、多肽质骨架之间及其和溶剂分子之间的动态相互作用.     

单晶衍射技术在有机太阳能电池受体材料中的应用

有机太阳能电池器件的光电转化效率已超过18%.为了进一步推动其发展,有必要从原子层面上了解材料的堆积信息,来帮助设计和开发性能优异的受体分子.通过单晶X射线技术可观察到的分子在固态下的堆积排列方式和分子间的相互作用力,通常被用来指导设计具有预期物理化学性质的材料.本文主要讨论单晶X射线衍射技术在非富勒烯有机太阳能电池受体中的应用进展,着重强调受体材料结构设计、堆积排列和器件性能之间的关系.此外,我们发现了受体分子"三维网络堆积"的现象,对比了其在A-D-A体系和A-DAD-A体系中的不同,研究了其在氯取代、氟取代、溴取代和三氟甲基取代体系中的特性.对三维网络传输的理解可为高性能材料的设计提供指导,通过单晶分析理解和调整材料的聚集状态和分子间相互作用对开发新型受体具有重要意义.     

配位化学的新进展

第23届国际配位化学会议,于1984年7月29日至8月3日在美国科罗拉多大学举行.来自42个国家的900多位代表和来宾聚集一起,提出和讨论了约650篇科学论文.配位化学这门学科研究的对象是金属元素化合物,特别是以独立的分子或离子形式存在的那些化合物,以及这些化合物的行为特性.这种广泛的内容,对许多应用领域,如工业原料、化学分离工艺、环境化学,     

L-胱氨酸桥连β-环糊精的合成及其对客体分子的协同键合

通过6-碘代-β -环糊精与L-胱氨酸反应合成了L-胱氨酸桥连β -糊精(1), 并通过1H NMR, 13C NMR, 红外和拉曼光谱, 以及元素分析等对其结构进行了表征. 进而采用荧光光谱滴定法测定了该桥连环糊精与几种染料分子在25℃磷酸缓冲溶液(pH 7.2)中的配位稳定常数, 讨论了其对不同客体分子键合行为的差异. 主-客体间相互作用的二维核磁研究进一步证实了桥连环糊精对客体分子的协同键合作用.     

有机二阶非线性光学材料综合性能的优化策略

二阶非线性光学材料在激光技术中发挥着非常重要的作用,寻找综合性能优良的有机二阶非线性光学材料一直是材料和光学领域的前沿方向.目前的研究重点主要在于合成具有高二阶非线性光学效应和取向稳定性以及低光学损耗的非线性光学高分子材料,以更好满足高性能光学器件的制作要求.近几十年来,在多种分子模型及理论计算的支持下,科学家相继开发出许多行之有效的策略和方法,在这一领域取得了多方面重要的开拓性研究进展.本文首先介绍有机二阶非线性光学材料的核心构筑单元——生色团的设计与优化,阐述了共轭桥和电子给受体的结构对其微观二阶非线性光学性质的影响;然后结合“位分离”原理和“合适间隔基团”概念,总结了有效转换生色团的微观二阶非线性光学性质到材料宏观二阶非线性光学性能的策略和方法.在此基础上,围绕此类材料中存在的“非线性-稳定性”矛盾以及“非线性-透光性”矛盾探讨了综合性能优化的策略,从多角度归纳了分子设计的基本原则与改进方案以及分子聚集结构调控的有效途径.最后,针对该材料体系在实际应用中面临的关键挑战,对该领域未来的研究发展方向进行了讨论与展望.     

氯乙酸盐对PSII氧化侧电子传递抑制机理的研究

近年来,由于物理、化学及生物多学科间的交叉渗透,人们在本质上加深了对光合作用反应中心结构和功能的了解,同时推动了人工模拟光合作用的研究.尽管人们对绿色植物光系统II反应中心(PSII)的认识已相当深刻,但在反应机制上仍有许多问题有待探索.在关于负离子抑制PSII电子传递的研究中,我们曾发现一卤乙酸盐抑制电子传递的程度与分子的疏水性有关.本文进一步报道氯乙酸盐在PSII氧化侧有一重要抑制位置.它们对PSII电子传递的抑制程度与乙酸分子上氢被氯替代的数目、分子的疏水性及分子几何模型具有相关性.本工作有助于光合放氧机理的进一步研究.     

键参数函数在无机生化中的应用——失屏参数与生物物性

金属离子和生物分子的络合、螯合作用,以及这些作用对生命过程的影响,是无机生化这一新兴学科一个重大课题.金属离子的络合、螯合作用对于核酸、蛋白、细胞膜的许多重要生化过程都有参予.近年来,金属离子引起的公害病也使人们要求探讨金属离子在生物体内的行为.在以前的研究中,我们曾用键参数图方法研究金属离子的络合作用.我们还根据原子光     

对-硝基苯乙烯基苯胺的光谱特性与簇集作用

近年来,一些具有分子内电荷转移特性的共轭π-电子体系化合物以其独特的结构及光物理光化学性质引起了光化学家的重视.这类化合物的光谱对环境有很强的依赖性,一般都是溶剂显色型化合物,其激发态偶极矩往往大于基态偶极矩.这些在光作用下表现出来的独特性质与行为,使之有可能成为新一代的光功能材料,如荧光探针、激光染料、有机非线性光     

含二苯基蒽的树状分子/聚合物交替沉积膜

设计合成了两种代数的外围带有羧基、内核为9,10-二苯基蒽的聚苯醚型树状分子. 分别利用紫外-可见光谱(UV-Vis), 红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)研究了两种代数的树状分子与聚4-乙烯基吡啶的交替沉积. 研究表明, 这种将发色团引入多层膜的方法有效地防止了脱附. 同时, 荧光光谱的研究证明, 树状分子可以防止发色团在薄膜中的聚集, 增大树状分子的代数可以增强单个发色团的荧光强度, 这为发光材料薄膜的设计提供了新的思路.