胆绿素二甲酯金属锌配合物超快激发态动力学研究

胆绿素(BV)及其二甲酯(BVE)是一种生物内源色素，他们在溶液中具有极弱的荧光，量子产率小于0.01%。然而，随着锌离子的加入，情况发生了变化. BVE-Zn²⁺配合物的荧光强度大大增强，荧光QY可提高到∽5%. 本文研究了BVE-Zn²⁺络合物在乙醇、正丙醇和二甲基亚砜溶液中的超快激发态动力学，以揭示其荧光增强的机理. 结果表明，BVE能与锌离子在溶液中形成1:1的稳定配合物，BVE分子结构在复合物中较为刚性，能量上更稳定. 利用皮秒时间分辨荧光光谱和飞秒瞬态吸收光谱技术，发现BVE-Zn²⁺配合物在二甲基亚砜中具有较小的非辐射速率常数，这是其高荧光量子产率关键原因.     

硫杂杯[4]芳烃基胶束自组装荧光探针的结构性质及检测性能的研究

水体中重金属污染因威胁生态环境和人类健康而被受广泛关注。荧光探针由于具有快速高效检测重金属的特性,一直是该领域的研究热点。通常,荧光探针在结构上包括对待测物质起识别作用的受体和能产生信号响应的荧光体,并逐步形成了内在型、共轭型、系综型和模板辅助自组装型等四种结构类型。近年来,基于受体和荧光体在表面活性剂胶束内自组装而形成的胶束自组装型荧光探针因结构简单、易于制备、能直接应用于水环境等特点逐渐受到重视。以对铜离子具有优异结合性能的对叔丁基硫杂杯[4]芳烃（TCA）为受体,以芘、荧蒽、蒽、菲、苝等分子为荧光体,通过表面活性剂胶束自组装制备针对Cu2+检测的胶束自组装型荧光探针,采用参比法测定了胶束自组装荧光探针的荧光量子产率,采用稳态荧光法测定了胶束聚集数,同时通过计算荧光猝灭率分别考察了荧光体种类、复配表面活性剂等因素对该探针的Cu2+检测性能的影响情况。实验结果显示,采用十二烷基硫酸钠（SDS）、曲拉通100（TX-100）、聚氧乙烯月桂醚（Brij35）等三种不同的表面活性剂对探针荧光体的荧光量子产率产生了明显影响,测得的荧光探针荧光量子产率介于0.25~0.47,且三者逐渐增大,说明表面活性剂改变了胶束内荧光分子芘所处微环境的极性,且不同类型表面活性剂对微环境极性的影响程度有所差异,微环境极性的增强对极性更大的激发态芘具有更强的稳定作用。而受体TCA的加入对荧光体所处微环境极性影响较小,未对荧光量子产率产生较大影响。但TCA的加入使探针的胶束聚集数明显减少,这归因于具有两亲性的受体TCA分子通过胶束自组装进入并分散在表面活性剂分子层中,形成共胶束结构,从而改变了表面活性剂分子的聚集状态。荧光体变更对荧光探针的Cu2+检测性能有显著影响,在同样条件下,以荧蒽、蒽、菲作为荧光体的探针检测Cu2+所得到的荧光猝灭率远高于芘、苝,这主要是因为不同荧光体在从激发态返回基态时辐射跃迁所释放能量不同,其能量与受体TCA识别Cu2+所需能量之间的匹配度越高,荧光猝灭率越大。不同类型的表面活性剂之间的复配能明显提升荧光探针检测性能,当非离子/阴离子、非离子/阳离子型复配表面活性剂之间的复配比例分别为7∶3和1∶1时荧光猝灭率达到最大值,且均高于单一表面活性剂时的荧光猝灭率。这说明不同类型表面活性剂复配的最佳比例存在较大差异,但均有效地增强了受体与荧光体的分散性及自组装性能,提高了对Cu2+的检测性能。研究结果将为新型胶束自组装荧光探针的设计和应用提供数据参考。     

胆绿素二甲酯金属锌配合物超快激发态动力学研究（英文）

胆绿素(BV)及其二甲酯(BVE)是一种生物内源色素,他们在溶液中具有极弱的荧光,量子产率小于0.01%。然而,随着锌离子的加入,情况发生了变化.BVE-Zn~(2+)配合物的荧光强度大大增强,荧光QY可提高到～5%.本文研究了BVE-Zn~(2+)络合物在乙醇、正丙醇和二甲基亚砜溶液中的超快激发态动力学,以揭示其荧光增强的机理.结果表明,BVE能与锌离子在溶液中形成1:1的稳定配合物,BVE分子结构在复合物中较为刚性,能量上更稳定.利用皮秒时间分辨荧光光谱和飞秒瞬态吸收光谱技术,发现BVE-Zn~(2+)配合物在二甲基亚砜中具有较小的非辐射速率常数,这是其高荧光量子产率关键原因.     

三维网状配位聚合物[Zn（HBIDC）·H2O]n的合成、晶体结构及光谱性质研究

以苯并咪唑-5,6-二羧酸(H3BIDC)为配体,通过水热条件下的自组装技术制备出一个三维网状结构的锌配位聚合物[Zn(HBIDC).H2O]n(1)。用X射线单晶衍射、元素分析和IR表征了1的结构,用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线研究了1在DMSO溶液中和固态时的光学性能。1在室温DMSO溶液中,最大发射峰是在481nm,呈现蓝色荧光;而在固体状态下,在493nm处有一强蓝光发射峰,这均是基于苯并咪唑-5,6-二羧酸中心的单重激发态到单重基态(π*→π)的跃迁发射。实验表明1具有较高的荧光量子产率并可作为潜在的蓝色发光材料。     

稀土金属卟啉的荧光光谱研究

用苯或乙醇为溶剂,在室温下测得了数种o-ClTPP和TPP稀土金属络合物的荧光发射光谱和荧光激发光谱。荧光激发光谱与相应吸收光谱相对应。除Y(Ⅲ)和Lu(Ⅲ)络合物的荧光量子产率稍大外,其它Ln(Ⅲ)络合物的荧光量子产率都在10~(-4)数量级。o-ClTPP系列络合物的荧光量子产率不小于TPP系列相应的稀土金属络合物。不同络合物的自然辐射寿命差别不显著。     

水溶性酞菁类光敏剂的合成及其光谱性质研究

以3-硝基邻苯二甲腈与3-巯基-1-丙磺酸钠为原料,在醋酸盐存在下通过四环化合成了三种带四个3-磺基丙基磺酰基的水溶性酞菁。利用紫外-可见吸收光谱,荧光光谱等对其光谱性质进行了测量,并计算了其荧光量子产率和单线态氧量子产率。引入吸电子基团所合成的水溶性酞菁与ZnPc相比,其荧光发射光谱的形状并未改变,但其最大荧光发射波长均发生10 nm以上的红移。三种水溶性酞菁中锌酞菁的荧光量子产率最高,铜酞菁的荧光量子产率最低;它们在水溶液中的荧光呈双指数衰减,这可归结为激发态质子化或去质子化的结果。单线态氧量子产率锌酞菁最大,空心酞菁次之,铜酞菁最小。光谱分析结果表明,合成的锌酞菁和空心酞菁具有高的单线态氧量子产率和高的光稳定性,有望用作光动力治疗和光免疫治疗的光敏剂。     

ZnO@SiO_2核壳量子点的制备及其荧光性能的研究

用一种操作简单、反应条件温和的方法制备了分散性好的超微小Zn O@Si O2核壳量子点透明溶液,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、纳米粒度和ZETA电位分析仪等技术对所制备纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质进行表征。结果表明,Zn O@Si O2核壳量子点平均粒径在3~5 nm,在紫外灯下发出黄绿色荧光,紫外最大吸收在330 nm左右,可以发射出510 nm的荧光。同时,系统地考察了p H值、温度、不同金属阳离子以及不同阴离子对量子点荧光强度的影响。实验结果表明:当p H≤7时,量子点荧光完全猝灭;当p H7时,量子点荧光强度随着p H值的增加而增强,当p H为9.0时,荧光强度达到最大,然后随着p H值的升高荧光略有降低。量子点随着温度的升高荧光强度逐渐降低,当温度达到50℃以上荧光完全猝灭。一价金属离子对量子点荧光强度基本没有影响,二价金属离子对量子点荧光削弱程度的大小顺序为Fe2+Mn2+Cu2+Pb2+Co2+Ba2+Mg2+,三价金属离子对量子点荧光削弱程度的大小顺序为Fe3+Cr3+Bi3+Al3+。其中,Fe3+、Fe2+、Bi3+、Cr3+、Mn2+等金属离子对量子点的荧光有猝灭作用,PO43-、HPO42-、H2PO4-等离子对量子点荧光稍有增加作用,HCO3-、CO32-、CH3COO-、SO32-等阴离子对量子点的荧光有削弱甚至猝灭的作用,Cl-、SO42-、NO3-等离子对量子点荧光几乎没有影响。     

Synthesis of( E ) -5- ( dimethylamino ) -N- ( 4- ( 2- ( quinolin-2-ylmethylene ) -hydrazinecarbonyi ) phenyl ) naphthalene-1-sulfonamide for Detection of Zinc Ion

以丹磺酰胺为荧光基团设计合成了新型Zn2+荧光探针DW1(5-(二甲基氨基)-N-(4-(2-(2-喹啉亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘-1-磺酰胺).通过紫外光谱、荧光光谱及电喷雾质谱研究了DW1对Zn2+的选择性识别作用.结果表明,DW1与Zn2+结合后荧光显著增强,荧光发射光谱由545nm蓝移至515nm,量子产率达到0.32,且对Zn2具有较高的选择性,受常见离子的干扰较小.光谱滴定和ESI-MS谱表明DW1与Zn2+以1:1的化学计量数形成配合物,平衡常数K=1.75×104(mol/L)-1.     

光化学反应中氩气对激发态锂原子猝灭速率研究

本文对光化学法分离中氩气对2P激发态锂原子的碰撞猝灭速率进行研究.在弱激光作用下,通过对不同氩气压强下的锂原子蒸气吸收光谱和激发态锂原子的荧光发射光谱进行测量,得到氩气对2P激发态锂原子的猝灭速率常数为(12.29±0.92)×10-18m3·s-1.实验结果表明:在光化学锂同位素分离研究中,氩气对锂原子2P激发态的猝灭速率远小于2P激发态锂原子的自发辐射速率,碰撞猝灭效应对分离选择性的影响非常小,可以忽略不计.     

氢键效应对2,3-二氢-3-酮基-1H-吡啶并[3,2,1-kl]吩噻嗪光物理性质的影响

利用含时密度泛函理论(TDDFT)方法和飞秒时间分辨的瞬态吸收光谱技术对2,3-二氢-3-酮基-1H-吡啶并[3,2,1-kl]吩噻嗪(PTZ4)和3-酮基-1H-吡啶并[3,2,1-kl]吩噻嗪(PTZ5)这两种荧光探针分子的光物理性质进行了研究. TDDFT结果表明PTZ4和PTZ5在甲醇溶液形成了氢键络合物导致它们吸收峰的红移. PTZ4分子在基态有四种稳定构型,其在四氢呋喃溶液中的双荧光峰正是来自于四种构型下的内部电荷转移态. PTZ4分子在四氢呋喃和甲醇溶液中的瞬态吸收光谱表明,从局域态到转移态的弛豫时间常数在四氢呋喃中为16.0 ps,在甲醇中为7.5 ps;PTZ4分子在甲醇中的激发态寿命为53.8 ps,而这种超短的寿命可能是由于PTZ4分子在激发态时形成的面外型氢键络合物导致的.     

含喹啉基团的杯芳烃衍生物的合成及其Zn2+和Cu2+配合物光谱性质的研究

杯[4]芳烃下缘引入荧光基团,合成了一种具有荧光特性的新型杯[4]芳烃衍生物(25,27-二2-甲基喹啉杯[4]芳烃,简称MQBC)。通过红外光谱、元素分析、核磁共振氢谱、质谱等波谱分析确定其结构。研究了MQBC的紫外光谱和荧光光谱,并对其Zn2 和Cu2 配合物的荧光性质进行了分析。MQBC与Zn2 和Cu2 作用主要源于其杯式腔体下缘的氧原子提供孤对电子参与配位,紫外光谱实验发现MQBC与Zn2 作用后,226 nm处的吸收强度减弱,315 nm处吸收强度增强,同时测定了结合常数(K=2 064 L.mol-1)与结合比(n=1),MQBC有用于对微量Zn2 检测的前景。荧光光谱实验发现MQBC存在分子内光诱导电子转移过程(PET),导致其荧光较弱;当其与Zn2 和Cu2 生成配合物后,光诱导电子转移受阻,荧光增强。文章初步探讨了光诱导电子受阻作用机理,研究了Zn2 和Cu2 浓度对荧光强度的影响。     

高密度激发下ZnTe晶体中与自由激子有关的发射

在77—300K温度范围内,用N2分子激光器的3371Å谱线激发未故意掺杂的p型ZnTe晶体,得到了与自由激子有关的发射。发现随着激发密度的增加,其发光光谱的峰值位置红移而谱带的半宽度展宽,这些结果可以用Ex—e和Ex—Ex的相互作用来解释。     

人体血清中胆红素荧光光谱初步分析

利用分子荧光和紫外-可见吸收光谱仪分别测定了在模拟生理条件下的胆红素、胆红素和牛血清白蛋白混合溶液的荧光光谱和吸收光谱,同时也测定了一些体检者血清样品的荧光发射光谱。实验结果表明:不同情况下的胆红素溶液具有不同的荧光光谱和吸收光谱;血清白蛋白对胆红素荧光具有增敏效应。此外,初步认为所测得的人体血清样品位于约524 nm处的荧光不是主要来自于人体血清中白蛋白结合形式的胆红素组分贡献。     

Investigation of Rhodamine 6G in oleic acid solution fluorescence under high pressure

Interesting behavior has been observed in the absorption spectra of the solution of Rhodamine 6G [C₂₈H₃₁N₂O₃Cl] in oleic acid [C₁₈H₃₄O₂] [K. Wieja et al., Pressure-induced changes in electronic absorption spectrum in oleic acid, High Press. Res. 30 (2010), pp. 130–134]. Application of high pressures to the solution has caused the reshaping of the absorption spectra curve, and the maximum of absorption has been shifted towards the longer wavelength. One of the most possible explanations of the changes in the absorption spectra is the formation of charge-transfer complexes in the solution. Pressure-induced changes of the VIS absorption spectrum in the mixture of Rhodamine 6G and oleic acid have been observed in comparison with the absorption spectrum of the mixture of Rhodamine 6G in ethanol. Moreover, changes have been observed in the fluorescence spectrum of the examined mixture, which indicated a fluorescent electronic band of a CT complex.     

高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心发射的影响

本文研究了高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心光致发光谱带的影响。首次在高掺杂ZnSe:Ga,Cu中观察到了Cu-G带峰值位置随Ga浓度增大向长波方向移动的现象,并把它归因于高浓度的Ga和Cu相互作用,产生了谱峰为5580Å的新发射带,其半高宽(FWHM)大于Cu-G谱带的半高宽。此外还得到,随着Cu浓度增加,Cu-G带与Cu-R带强度之比减小。文中指出,Ga浓度较低时,ZnSe:Ga,Cu晶体与ZnSe:Cu晶体有相同的Cu深中心发射规律,即随着Cu浓度增大,Cu-G带与Cu-R带的强度比增大,由Cu-R发射带占优势逐渐过渡到Cu-G发射带占优势。     

光谱法研究儿茶素与牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光猝灭光谱、傅里叶红外光谱(FTIR)等光谱手段研究了模拟人体牛理条件下儿茶素与牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的相互作用,求出了儿茶素与BSA结合的结合常数、结合位置、结合类型等参数,并研究了共存离子对儿茶素与BSA的结合常数的影响.实验结果表明:儿茶素与BsA形成复合物从而猝灭BSA的内源荧光,且其荧光猝灭机理符合静态机制.296,303,310 K下儿茶素与BSA结合的结合常数分别为:2.368,2.249,2.152×106 L·mol-1.热力学数据表明儿茶素与BsA主要靠疏水作用力和静电作用力结合,探针实验表明儿茶素与BSA在结合位点Site Ⅰ发生结合.F(o)ster偶极一偶极非辐射能量转移机理确定了儿茶素在BSA中与第214位色氨酸残基之间的距离r=1.93 nm.FTIR光谱显示,儿茶素诱导BSA的二级结构发生了变化.     

Influence of OH groups on 1.5-μm emission of Yb3+/Er3+ co-doped tungsten-tellurite glasses

The Yb3+/Er3+ co-doped TeO2-WO3-ZnO glasses bubbling with different times were prepared. The infrared (IR) transmission spectra, emission spectra and fluorescence lifetime of Er3+ at 1.5μm were measured. The quench effects of OH groups on emission intensity of Er3+ at 1.5μm as well as the relationships between fluorescence decay rate and OH group content were investigated. The constant kOH-Er, which represents the strength of the interactions between Er3+ ions and OH groups, is approximately 17.0 × 10-20cm4/s, and is comparable to that for Er3+ in Yb3+/Er3+ co-doped phosphate glasses.     

四取代酞菁金属配合物的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究

报道了16种含哌嗪或含哌啶四取代酞菁金属配合物{R4PcM,R=2-[4-(2-磺基乙基)哌嗪-1-基]乙氧基(SPEO—)、2-(哌啶-1-基)乙氧基(PEO—);取代位置分别在α位和β位;M=Zn(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Co(Ⅱ), Cu(Ⅱ)}的UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱的测定,探讨了中心金属离子、取代基种类及其取代位置、溶剂等因素对酞菁金属配合物UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱性质的影响。结果表明:R4PcM的Q带λ_max落在681～718 nm范围内,与相同中心金属离子的无取代酞菁金属配合物(669～671 nm)比较都发生了不同程度的红移,荧光发射光谱与UV-Vis吸收光谱呈镜像关系,特别的是两种β位取代中心金属离子为Zn(Ⅱ)的酞菁金属配合物[β-(SPEO)₄PcZn,β-(PEO)₄PcZn]具有极高的摩尔消光系数、较大的荧光量子产率和较长的荧光寿命,有望开发成新型的光动力诊疗用光敏剂。     

稀土金属离子与色氨酸相互作用的荧光光谱研究

在碱性介质中,稀土离子与色氨酸形成离子缔合型异配位络合物使色氨酸的荧光猝灭,在pH=10-11的H3BO4－HAc-H3PO4-NaOH介质中,色氨酸的荧光发射和稀土离子对其荧光猝灭均达到最大值,各个稀土离子对色氨酸的荧光猝灭强度也基本相似,本文还建立了稀土离子与色氨酸配合物的分子模型并对其荧光猝灭机理进行了探讨。     

Features of Emission and Absorption of Indotricarbocyanine Dyes on Excitation to Higher Electronic States

The manifestation of ion pairs in the absorption and emission of fluorescence by symmetric indotricarbocyanine dyes with the same cation and anions Br, I, and BF₄ in ethanol, methylene chloride, and dichlorobenzene has been investigated. It is shown that the formation of ion pairs on passing to low-polarity solvents, along with the changes in the electronic absorption and emission spectra, manifests itself in the polarization and fluorescence excitation spectra. We were the first to establish that the presence of an equilibrium mixture of contact ion pairs and free ions in solutions has an effect on the position and probabilities of transitions not only for the first but also for higher excited singlet states of the molecules of polymethine dyes. The formation of ion pairs manifests itself more clearly when the spectral-luminescence properties of compounds in the shortwave spectral region are analyzed. It has been established that marked changes arise in the absorption, excitation, emission, and polarization fluorescence spectra, as well as in the lifetime and quantum yield of fluorescence in this spectral region when the solvent is changed.