光谱烧孔材料苯并卟啉锌配合物的电化学及现场光谱电化学特性

在CH₂Cl₂、THF及DMSO中研究了系列光谱烧孔材料苯并卟啉锌配合物的电化学及光谱电化学特性,给出不同结构的苯并卟啉锌配合物的氧化还原电位及相应氧化还原态的光谱,结合光谱数据和氢化还原电位数值估算了与光化学光谱烧孔过程密切相关的分子激发态氧化还原电位。     

光谱烧孔材料苯并卟啉锌配合物的电化学及现场光谱电…

在ＣＨ２Ｃｌ２，ＴＨＦ及ＤＭＳＯ中研究了系列光谱烧孔材料苯并卟啉锌配合物的电化学及光谱电化学特性，给出不同结构的苯并卟啉锌配合物的氧化还原电位及相应氧化还原态的光谱，结合光谱数据和氧化原电位数值估算了与光化学光谱烧孔过程密切相关的激发态氧化还原电位。     

间二甲氧基苯的分子结构、振动光谱和电离能

运用从头算和密度泛函理论方法，找到间二甲氧基苯有三种异构体，分析了它们在电子基态、第一电子激发态和离子态的分子结构；采用单色共振双光子电离方法，得到了间二甲氧基苯的单色共振双光子电离光谱；运用双色共振双光子电离的方法，测定了间二甲氧基苯三种异构体的电离能。结果表明：间二甲氧基苯的三种异构体中，异构体a最稳定；间二甲氧基苯的单色共振双光子电离光谱中的很多振动与环平面内的振动模式有关；间二甲氧基苯三种异构体的电离能分别为63521、64487和63755 cm^-1。     

光子存储原理与光致变色材料

光子存储是信息科学中的一个前沿课题。本文主要包括以下内容: 光子存储的4种方式; 光子烧孔、电子捕获、光折变和光致变色存储的原理和材料; 双光子三维光存储原理和材料; 可能的发展方向。     

超顺磁性介孔纳米颗粒嫁接肟Pd环络合物对Heck反应的催化活性

采用溶胶-凝胶法制备出介孔二氧化硅包裹四氧化三铁纳米复合颗粒,在其表面修饰巯基,并以此为载体通过-SCH2-化学键嫁接长链的肟钯环络合物.利用透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、N2吸附-脱附、X光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)等手段对催化剂进行表征,通过Heck反应对催化剂的活性进行评价.实验结果表明:所制备的磁性颗粒直径约为150nm,比表面积为287.0m2·g-1,且具有大小为3.5nm呈不规则的孔道结构,整个催化剂呈现超顺磁性.对于碘代苯与丙烯酸乙酯之间的Heck反应,2.5h后碘代苯的转化率可达到99%,催化剂在重复使用6次后能保持很高的催化活性(碘代苯转化率为95%).催化剂可稳定分散于反应体系中,并可在外磁场作用下快速与反应体系分离.     

聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/单壁碳纳米管复合材料的光物理性能研究

采用原位脱氯化氢缩合聚合法制备了聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/单壁碳纳米管(PMOCOPV/SWNTs)复合材料. 红外光谱和拉曼光谱证实了在SWNTs表面的包覆层为PMOCOPV. 高分辨透射电子显微镜观察发现, PMOCOPV/SWNTs复合材料直径为4~7 nm, 其中PMOCOPV包覆层厚度约为2~5 nm. 紫外-可见吸收光谱表明, 随着SWNTs含量的增加, PMOCOPV/SWNTs的吸收发生蓝移且强度提高. 荧光光谱研究表明, 随着SWNTs含量的增加, PMOCOPV/SWNTs的最大发射波长发生蓝移且强度减小, SWNTs与PMOCOPV之间形成了光致电子转移体系, 使π电子离域程度增加, 导致荧光量子效率降低. 根据E_g与入射光子能量hν的关系, 拟合了PMOCOPV/SWNTs薄膜的光学禁带宽度, 发现随着SWNTs含量的增加, E_g逐渐减小. 采用简并四波混频方法测试其三阶非线性极化率χ⁽³⁾, 结果表明, 随着SWNTs含量的增加, PMOCOPV/SWNTs复合体的非线性光学响应逐渐增强, 说明PMOCOPV与SWNTs之间形成了分子间光致电子转移体系, 产生了复杂的分子间π-π电子非线性运动.     

含碘系列电荷转移复合物的热分解温度对烧孔阈值电压的影响

合成了5种含碘的电荷转移复合物,对其热化学烧孔性能进行了研究,在它们的单晶上成功写入了信息点阵.通过热重分析获得了5种材料的热分解温度,并测量了它们的烧孔阈值电压.结果表明,材料的热分解温度对烧孔阈值电压有明显影响.理论分析表明,阈值电压对热分解温度的依赖关系反映了活化能对热化学烧孔反应速度的影响.     

卟啉铁与抗坏血酸均相电子转移反应的动力学和机理

采用电子吸收光谱和光谱－电化学方法研究了中位－四（邻硝基苯基）四苯并卟啉的Fe(Ⅲ）配合物与抗坏血酸在DMF溶液中的均相电子转移反应的动力学和机理。结果表明此电子转移反应来源于抗坏血酸与铁卟啉中心铁离子的轴向配位作用,并将一个电子转移至铁离子。反应速度对铁卟啉和抗坏血酸均为一级,并与抗坏血酸的离解有关。     

碳材料催化硝基苯还原反应

本文对碳材料(主要是碳纳米管)催化硝基苯的还原反应进行了系统研究.通过热重分析、程序升温脱附、透射电子显微镜、物理吸附以及拉曼光谱等表征,发现碳材料表面的含氧官能团在反应中起着重要的作用,而比表面、孔结构、形貌、结构缺陷以及可能存在的铁杂质对反应没有显著影响.羰基的作用非常重要,但是羧基和酸酐对反应不利.除此之外,材料的π电子体系也很关键,因为它可以传递电子,并且利于硝基苯的吸附.硝基苯还原按照直接路径进行,反应过程中生成的中间体亚硝基苯可以迅速转化为苯胺.     

中心为氨基、末端为硝基的苯乙炔树枝状分子的合成

将固定相合成与“收敛/发散”方法相结合,合成了第一、二代苯乙炔树枝状分子.通过Heck-Cassar-Sonogashira-Hagihara偶联反应,将其中心和末端分别修饰上供电子的氨基和拉电子的硝基,得到第一、二代中心为氨基、末端为硝基的苯乙炔树枝状分子NH₂-G1-(NO₂)₂和NH₂-G2-(NO₂)₄.用傅里叶变换红外光谱跟踪了整个固定相合成过程.苯乙炔树枝状分子的紫外-可见吸收光谱呈现出规律性变化.     

纳米限域体系内聚对苯撑乙烯的合成

将钯催化剂负载在介孔硅材料的纳米孔道中，从而将催化的Heck偶联聚合反应引导至纳米限域反应体系，利用纳米孔道的空间限域效应实现了对所合成的聚对苯撑乙烯（PPV）分子量的控制。在6种钯纳米反应器中催化己氧基取代二碘苯单体与二乙烯基苯单体的Heck偶联聚合反应，通过红外光谱确定聚合物主链为对位苯环和乙烯基交替的结构。由凝胶渗透色谱对所获得的PPV的分子量进行表征，证明钯纳米反应器催化体系催化聚合反应所得PPV的分子量分布均较均相催化体系更窄，PPV的多分散指数最低可达1.53。     

BaF（Cl,Br）：Sm^2＋的光谱烧孔与光激励发光过程

Ｘ射线辐照前后，在ＢａＦ（Ｃｌ，Ｂｒ）：Ｓｍ＾２＋中以５６０ｎｍ的Ｎｄ：ＹＡＧ脉冲光在液氮温度下进行了双光子烧孔实验和光激励发光实验，结果表明，Ｓｍ＾２＋掺杂的碱土金属氟卤化物光谱烧孔过程中伴随着光激励发光过程，这一过程直接影响光谱烧孔过程的进行。     

硫代苯甲酸-S-苯酯敏化光解的研究

本文对硫代苯甲酸-S-苯酯类化合物的敏化光解反应进行了研究, 以图扩大其光谱响应范围。工作表明硫代苯甲酸-S-苯酯能与芘、北等敏化剂发生电子转移反应, 并进而促使硫代苯甲酸-S-苯酯分子裂解, 产生各种分解产物; 气相色谱-质谱联用仪分析结果表明, 敏化光解产物主要为苯甲醛和二苯基二硫醚,在此基础上对标题化合物敏化光解的机制提出了看见。此外, 从该光敏体系能引发甲基丙烯酸甲酯聚合进一步表明, 硫代苯甲酸-S-苯酯能与适宜的电子给体组成光敏引发体系, 使该体系的光敏引发可用波长扩展到400nm以上。     

579.62 nm波长处Y2SiO5:Eu3+晶体永久性光谱烧孔

分别利用氩离子激光，二倍频YAG：Nd激光泵浦的诺明6G可调谐窄线宽（0．5cm^-1）染料激光和899-21可调谐染料激光作为光源，以单色仪-锁相放大器-光电倍增管-计算机数据采集系统记录光谱，对Y2SiO5：Eu^3＋晶体进行了光谱和光谱烧孔研究。在常温和液氮温度下测量了晶体的激发光谱、荧光光谱等。在16K温度下对晶体进行了光谱烧孔研究，得到了孔宽约80MHz并能保存10h的永久性光谱孔。     

聚(2-甲氧基-5-丁氧基)对苯乙炔/Eu2O3纳米复合材料的合成及其光学效应

采用原位脱氯化氢缩合聚合法制备了聚(2-甲氧基-5-丁氧基)对苯乙炔/氧化铕(PMOBOPV/Eu2O3)纳米复合材料. 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱证实了在Eu2O3表面的包覆层为PMOBOPV. 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察发现, PMOBOPV/Eu2O3纳米复合材料具有核-壳结构, 直径为75-145 nm, 其中PMOBOPV包覆层厚度约为25 nm. 紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表明, 随着Eu2O3含量增加, PMOBOPV/Eu2O3的最大吸收峰发生红移且强度提高. 荧光光谱研究表明, 随着Eu2O3含量增加, PMOBOPV/Eu2O3的最大发射波长发生蓝移且强度提高, Eu2O3与PMOBOPV之间形成了光致电子转移体系, 使π电子离域程度增加, 并且导致荧光量子效率提高. 根据光学禁带宽度(Eg)与入射光子能量(hυ)的关系, 拟合了PMOBOPV/Eu2O3薄膜的光学禁带宽度, 发现随着Eu2O3含量增加, Eg逐步减小. 采用简并四波混频方法测试它们的三阶非线性极化率(χ(3)), 发现随着Eu2O3含量增加, PMOBOPV/Eu2O3纳米复合体的非线性光学响应逐渐增强, 这说明PMOBOPV与Eu2O3之间形成了分子间光致电子转移体系, 产生了复杂的分子间离域π电子非线性运动.     

Mg-Li合金表面芳烃的还原

利用浸渍法研究了不同有机物体系(芳烃类)在Mg-Li合金表面的还原反应. 通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段, 考察了不同的反应物及其不同含量对有机还原反应的影响. 结果表明, 当反应物苯、异丙醇和氯化铵体积比为3∶2∶1时, 苯在Mg-Li合金表面被还原, 镁被氧化为Mg(OH)2并可能与有机物通过共价键形成类似于JPCDS标准卡片中复杂结构的C4H6MgO4, 且在合金表面生长出棒状、针状等物质.     

一锅法合成介孔材料Fe-SBA-15及其对Friedel-Crafts苄基化反应的催化性能

采用尿素作为pH值自调节剂,一锅法合成了Fe-SBA-15催化剂.X射线衍射和N2吸附-脱附等温线结果表明,Fe-SBA-15具有与SBA-15相似的介孔结构.紫外-可见光谱结果表明,Fe-SBA-15样品在550℃焙烧后Fe元素主要以四配位形式存在.活性测试结果表明,Fe-SBA-15对苯及其衍生物的Friedel-Crafts苄基化反应具有优异的催化性能.例如,在反应温度为70℃和苯/苄基氯摩尔比为14.4的条件下,催化剂上苄基氯完全转化所需的时间为20~70min,二苯甲烷的选择性为97.8%~100%.随着反应温度的升高和Fe含量的增加,苄基氯的转化率逐渐升高;随着苯/苄基氯比的减小,苄基氯完全转化所需的时间逐渐延长.     

纳米尺度TiO2微粒多孔膜电极光电化学

用光电流作用谱、光电流-电势图和瞬态光电流谱等光电化学方法研究了TiO2多孔膜电极在含不同氧化还原体系的电解质溶液中的光电转换过程.结果说明TiO2多孔股为n-型半导体，其禁带宽度为3.26eV.当在电解质溶液中加入醌二苯酸（BQ／HQ），TiO2多孔膜电极的光电流作用谱形基本与没加氧化还原对时类似。在可见光区的光电流拖尾是由于醌被光激发，然后给出电子到TiO2多孔膜导带而产生阳极光电流.而在电解质溶液中加入Fe（CN）3-6-／4-时，TiO2多孔膜电极的光电流作用谱有明显的改变.除了在小于380nm短波区有光电流峰外，还在400-600nm的可见光区观察到宽的光电流峰，大大增加了光电流转换效率.同时在小于-0.2V下为阳极光电流，在-0.2V～0.3V电势区间为明显阴极光电流，在大于0.3V下可观察到较弱的阳极光电流.当电极电势大于-0.2V时，光电流瞬态谱在开始光照时有一阴极瞬态光电流尖峰，然后转变为阳极稳态光电流.这是因为当电极电势较负时，Fe（CN）4-6与TiO2的电子传递络合物可以吸收光子，光生电子迅速注入TiO2导带，然后还原溶液中的而产生阴极光电流.     

有机分子偶氮苯在高岭石表面吸附研究

利用Gaussian 98软件,采用量子化学从头算计算方法,研究有机分子偶氮苯在高岭石表面的吸附作用.不同位置的吸附结果比较表明,吸附后体系稳定性强弱及电子发生转移的可能性大小依次是平行于硅氧烷表面、平行(010)面、平行[AlO4]八面体表面.芳香环上的π键和硅氧烷表面的O原子均相互作用,电子从偶氮苯上的C和N原子流向高岭石表面的O原子.对吸附复合物进行了X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)测试及结构分析,结果表明,偶氮苯吸附到高岭石的硅氧烷表面.     

DCM衍生物双光子吸收截面的溶剂效应

考察了以三苯胺基为给电子基团的4种不同DCM衍生物在有机溶剂中的单光子光物理性质(基态和激发态永久偶极矩差、光学跃迁偶极矩以及跃迁能量等), 并利用双光子诱导荧光法考察了溶剂对其双光子吸收截面(δtpa)的影响. 研究结果表明, DCM衍生物的光学跃迁具有显著的分子内电荷转移特性, 不同末端取代基主要影响其稳态光谱性质, 而分支结构数目主要影响其双光子吸收截面. 研究结果还发现, 双光子吸收截面随分子结构的变化趋势符合双能级模型, 拉电子基团为丙二腈和1,3-茚二酮的DCM衍生物的δtpa随溶剂介电常数的增加呈现不同的变化趋势.