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     

菁染料与氮氧自由基的相互作用

菁染料作为增感染料是一类有效的光敏剂,不仅在感光材料中有广泛应用,而且在生物、医学等领域也有十分重要的应用前景.其光物理及光化学过程涉及菁染料激发态的辐射和非辐射跃迁,及与其它分子或卤化银等半导体间的相互作用、能量转移或电子转移.尽管人们对其辐射跃迁和电子转移给予了重视,但对其非辐射跃迁的直接测定尚未见报道.本文用稳态荧光及时间分辨荧光光谱、脉冲激光光声微量量热等方法,对两种典型菁染料激发态的辐射和非辐射跃迁及其与稳定氮氧自由基的相互作用进行了研究.1 实验菁染料为3,3’-二磺酸丙基-5,5’-二苯基-9-乙基(口恶)碳菁(简称B114-3)及1,1’-二乙基-3,3’-二磺酸丁基-5,5’-二氰基咪碳菁(简称55026)为化工部第一胶片厂产品,其结构分别为:     

类杂芪分子一阶超极化率与Gibbs自由能、基态重组能之间的非线性相关特性

通过光谱分析,从类杂芪分子的基态到第一电子激发态的紫外-可见吸收光谱中,得到了类杂芪分子在溶剂中的基态和第一电子激发态间的Gibbs自由能差和基态重组能.通过相关分析,发现在所研究的溶剂中,类杂芪的分子一阶超极化率和Gibbs自由能、基态重组能之间具有非线性相关特性.进一步分析发现不同类杂芪分子在同一种溶剂中的分子一阶超极化率不仅和相邻碳碳单双键的平均键长变化(BLA)之间具有非线性相关特性,而且和Gibbs自由能、基态重组能之间也具有非线性相关特性.结果证明了类杂芪分子的分子一阶超极化率是一个具有热力学特征的物理量.     

对硝基苯乙烯基蒽的光谱行为的研究

近年来,具有共轭π电子体系的电子给体-受体(D-A)化合物引起了人们的极大兴趣,这些化合物能发生光诱导分子内电荷转移,使其激发态分子的偶极矩远大于基态,它们的发射光谱对介质的极性、粘度、温度十分敏感,随分子的结构变化而变化,展现出特有的光电性质,可利用作为非线性光学材料,光电转换材料以及极性、粘度的荧光探针等。因此从分子水平上认识光诱导电子转移与电荷分离过程,对探讨其结构与发光性质、非线性光学活性及光能转换等性能间的关系是十分重要的。 本文从蒽的不同活性位置入手,设计合成了两个共轭的D-A化合物:2-pNSA和9-pNSA,研究了介质极性与温度对化合物发光能力的影响,考察了蒽2-位与9-位取代化合物分子构象上的差异与化合物发光能力的关系,得到了一些有意义的结果,对设计合成新的D-A化合物有一定的参考价值。     

平均功率最大的紫外准分子激光器

准分子激光器是最近才开始被广为研究的一种激光器。它使用一种电子处于激发态时才存在的化合物。例如,KrF 在基态时不形成分子,在激发态时才形成分子。这类激光的主要特征是功率大、效率高、波长短(175～350毫微米的紫外区)。例如 KrF 准分子激光器的功率达1.9×10~9瓦,效率为1%,波长是248毫微米。     

类杂芪分子一阶超极化率与Gibbs自由能、基态重组能之间的非线性相关特性

通过光谱分析,从类杂芪分子的基态到第一电子激发态的紫外－可见吸收光谱中,得到了类杂芪分子在溶剂中的基态和第一电子激发态间的Ｇｉｂｂｓ自由能差和基态重组能,通过相关分析,发现在所研究的溶剂中,类杂芪的分子一阶超极化率和Ｇｉｂｂｓ自由能、基态重组能之间具有非线性相关特性,进一步分析发现不同类杂芪分子在同一种溶剂中的分子一阶超极化率不仅和相邻碳碳单双键的平均键长变化（ＢＬＡ）之间具有非线性相关特性,而且     

碱土金属复合氟化物体系中钐离子的价态及光谱

一定条件下钐离子、铕离子、镱离子等都具有明显的变价特性。钐离子通常以+3价形式存在,Sm~(3+)电子构型为[Xe]4f~5,基态光谱项为~6H_(5/2),4f能级最低激发态为~4G_(5/2)。Sm~(2+)在溶液中很不稳定,极易被氧化,但在某些固态化合物中Sm~(2+)能够比较稳定存在。通过适当的还原方法可以制得+2价钐的化合物。Sm~(2+)电子构型为[Xe]4f~6,基态光谱项为~7F_0,4f能级最低激发态光谱项为~5D_0。通常~5D_0能级位置较其4f~5d激发态能级下限位置低,因此室温     

激基复合物的溶剂效应

分子受光激发以后,变成激发态的分子,在回到基态之前,可以与相同的基态分子相互作用,形成激基缔合物(Excimer),也可以与不同的基态分子相互作用形成激基复合物(Exciplex)。由于在光化反应和光电导过程中,激基复合物常常成为中间产物,因而受到人们的重视。weller提出形成激基复合物伴随有电子的转移,因此随着溶剂极性的增强,有离子形     

凝聚相分子振动量子拍的20fs时间分辨光谱实时观测

冲击相干振动光谱是以脉冲宽度比分子振动周期短的飞秒激光作为激发光源的一种光谱学实验方法,通常是以泵浦-探测实验装置为基础,可以实时观测与电子基态或激发态相耦合的分子振动动力学过程.中国科学院物理研究所以小于20fs,550～700nm光谱范围内可调谐的非共线光参量放大器为光源,建立了一套冲击相干振动光谱学实验装置,并以染料分子Oxazine720的甲醇溶液为样品进行了实验测试.实验中样品被泵浦光脉冲激发后在电子基态形成振动波包,并观测到振动波包在电子势能曲面上运动所形成的振动量子拍信号.经分析有两个分子振动模式被激发,其振动频率分别为592与678cm-1,所对应的振动周期分别为56.3与49.2fs.     

同系线性规律和共振结构在激发态时存在的可能性

我们将共振论成功地推广到共轭分子激发态性质的定量处理上,分别以共轭体系基态及激发态克库勒式(极性式)计数作为相应波函数的基向量,按Boltzmann分布,可以证明任意与电子激发态性质相关的涉及跃迁能的可观     

α-硫代萘酸乙酯及有关化合物基态的CNDO/Ⅱ考察

α-硫代萘酸乙酯是1975年发现的新型可见光光敏剂,其吸收和发射光谱特性已有报道。但仍没有人对此问题进行理论分析。本文目的在于利用CNDO/Ⅱ分子轨道法对该化合物的基态能量及电荷分布进行考察,为下一步对激发态的研究作基础。     

相对论赝势CI从头算——XeH的基态与低激发态

RgH(Rg代表Rare gases)分子与普通氢化物分子有很大不同,因为前者的基态一般为排斥态,激发态却为束缚态,所以这类分子的吸收光谱测定很困难,一般仅测得它们的发射光谱.1986年,Lipson分析了XeH在15000cm~(-1)附近的XeH发射谱,1988年,Douay等进一步分析了XeH在3850及4420cm~(-1)附近的XeH发射谱,发现了另一个∑激发态和一个II激发态.据我们所知,关于XeH分子从头算尚未见报道,仅见HeH,NeH,ArH,KrH以及XeH~ 的计算结果.为了更好地理解XeH的光谱及电子结构,对其进行从头算研究就很     

非绝热量子动力学模拟方法及其在凝聚态体系中的应用

密度泛函理论(density functional theory, DFT)可以准确地预测由电子和原子核组成的普通物质的基态电子结构,而当涉及量子体系含时演化的模拟时,比如模拟超快激光与分子或凝聚态体系相互作用的激发态动力学过程,就需要发展实时密度泛函理论(real-time time-dependent density functional theory, rt-TDDFT)和非绝热动力学相结合的新颖计算方法.本文介绍了基于rt-TDDFT的Ehrenfest动力学方法,并结合路径积分分子动力学提出了RPTDAP量子动力学方法. RP-TDAP方法引入了非绝热效应和原子核的量子效应,可以对电子波函数和原子核波包构成的耦合系统进行量子化动力学模拟.这些方法使我们不仅可以准确地理解激发态电子结构、电声相互作用、光致电荷传输、光化学反应等非绝热过程的内在机理,而且可以超越平均场理论给出一个全新的视角来描述原子核的量子行为.本文还应用这些方法研究了几个重要的非绝热动力学现象,说明这些方法可以广泛地用于复杂体系的量子激发超快动力学研究.     

二茂铁衍生物盐猝灭Ru(bpy)_3~(2+)发光的研究

自从联吡啶钌光催化分解水的能力被人们认识以来,围绕Ru(bpy)_3~(2+)深入研究了这类具有光敏性配合物及其衍生物的合成,化学反应性,氧化还原性,激发态的反应性,光诱导分子内和分子间电子转移和能最传递过程以及光化学取代反应等光化学和光物理过程。二茂铁及其衍生物作为一类经典的金属有机化合物从其产生到现在一直是配位结构化学和无机光化学研究的重要对象。其对Ru(bpy)_3~(2+)等光敏剂的猝灭作用引起人们的广泛重视。     

空气-乙炔焰中Ⅰ_A、Ⅱ_A族型体的三维分布特点

本文研究了Ⅰ_A、Ⅱ_A族基态原子、激发态原子、基态离子、激发态离子,以及激发态分子共31种分析型体的三维分布特点。研究所用全部试液为高纯氯化物水溶液。使用了全套Perkin-Elmer 4000原子吸收光谱仪,10厘米长缝燃烧器(与光轴平行或夹角约70°)及可调雾     

2,6-萘二甲酸二甲酯与苊形成的激基复合物

激基复合物在光化学的基础研究中占有主要地位。1987年,在匈牙利布达佩斯召开的第十三届国际光化学学术讨论会上,将光化学分为14个课题。如光谱学与理论光化学;光物理与多光子效应,选态过程和反应动态学,其中第五项就是激基缔合物和激基复合物,其所以如此重视激基复合物的研究,这是因为它是大多数光化反应的中间产物,它的形成、分解、发光对了解光化反应机理有极大的帮助。虽然国际上对此课题的研究十分活跃,但国内则属近期才     

激发态化学物种电极反应的特点

激发态氧化还原电位~*E是考察激发态物种参予的电子传递过程所需的重要参数。虽已有人尝试用电化学法测~*E,但迄今未见成功的实测数据报道。与相应的基态物种相比,激发态物种的电极反应确有其独特之处。     

低维材料中的缺陷效应与电子态调控

低维材料具有大的比表面积、独特的电子结构和优异性能,在新能源、信息等领域具有重要的应用前景.低维材料所具有的特殊电子态可以突破传统半导体材料的尺寸极限,是后摩尔时代重要的候选材料.如何有效地调控低维材料电子结构以满足特定功能的需要是实现这一应用的关键.本文从一维纳米管和二维层状材料中的"缺陷效应"出发,对我们课题组在低维材料电子结构调控方面的研究结果进行综述,揭示空位和吸附原子等点缺陷以及表面修饰和内部填充等对材料的电子结构、电子自旋极化和激发态特性的调控机制与规律,为低维材料在新型电子器件等领域的应用提供依据.     

咔唑及其衍生物的负离子的ESR波谱

咔唑及其衍生物能与某些电子给体和受体形成各种重要的电荷转移络合物,并成为有机光导体中一类关键性的材料。而且咔唑及其衍生物的正、负离子自由基也被广泛地用来引发各种单体的聚合反应和高聚物的降解反应,因此,了解此类化合物的正、负离子自由基的电荷分布是很有意义的。     

高效负β薁类视黄醛质子化Schiff碱生色团

利用半经验量子化学方法对薁类视黄醛及其衍生物的电子性质和二阶非线性光学特性进行了理论研究. 结果表明, 2位取代薁类视黄醛质子化Schiff碱具有极大的负一阶分子超极化率(β)值和良好的透明性, 其｜μβ｜ 值已达10?44 esu, 接近文献报道的合成生色团的最大值. 对其电子性质的分析表明, 其非线性源于分子中极大的基态偶极矩与激发态偶极矩之差, 由此带来的负溶剂化变色效应很好地解释了其在极性溶剂中吸收蓝移的特性.