铜酞青LB膜与金属界面光二次谐波现象

从铜酞菁的衍生物（copper tetra-tert-butyl phthalocyanine,CuttbPc）LB膜与金属（A1）界面处观察到较强的光二次谐波信号.初步认为其原因是界面上所形成的空间电荷感应电场打破了分子原有的对称性.运用四层物理模型来分析界面中的非线性光学过程,计算出二次谐波信号强度与膜厚、偏振角及入射角的依赖关系,与实验数据符合较好.研究结果表明,光二次谐波信号的产生与界面静电现象有密切关系,可作为检测界面空间电荷感应电场、揭示其产生物理机制的有力工具.     

铜酞菁LB膜与金属界面光二次谐波现象

从铜酞菁的衍生物(copper tetra-tert-butyl phthalocyanine, CuttbPc) LB 膜与金属(Al)界面处观察到较强的光二次谐波信号. 初步认为其原因是界面上所形成的空间电荷感应电场打破了分子原有的对称性. 运用四层物理模型来分析界面中的非线性光学过程, 计算出二次谐波信号强度与膜厚、偏振角及入射角的依赖关系, 与实验数据符合较好. 研究结果表明, 光二次谐波信号的产生与界面静电现象有密切关系, 可作为检测界面空间电荷感应电场、揭示其产生物理机制的有力工具.     

适合倍频光波导的多层LB膜结构研究

制备非中心对称的NMOB/CdA交替Y型累积LB膜,测量了它的二阶非线性光学特性.为了改善多层膜的有序性,研究在拉制NMOB/CdA多层膜时提高膜均匀性的两种方法,增强了它的二阶非线性光学特性.最后,制备光栅耦合的NMOB/CdA多层膜光波导,测量了它的Cerenkov相位匹配光学二次谐波产生.     

有机功能化α-Al2O3陶瓷中空纤维表面合成高性能分离氢用NaA分子筛膜

通过浸渍3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(ADMS)对α-Al₂O₃中空纤维载体进行有机功能化改性, 使载体表面带正电, 利用NaA分子筛晶种负电性与功能化载体之间的静电吸附机理进行预涂晶种, 采用微波加热-二次生长法于载体表面合成了NaA分子筛膜. 采用X射线衍射(XRD)、zeta 电位、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段和气体渗透实验对NaA分子筛膜进行了表征. 考察了未改性NaA分子筛膜与改性NaA分子筛膜的形貌、结构和气体渗透性能差异. XRD结果表明载体表面只有NaA分子筛生成; zeta 电位分析表明NaA分子筛晶种及分子筛前驱体与有机功能化载体电位相反, 存在静电吸附作用; SEM结果显示改性NaA分子筛膜表面颗粒相互联结呈孪生态, 膜厚约5 μm, 膜层致密、均匀、平整; 在不同温度下对H₂、O₂、N₂和C₃H₈进行气体渗透测试,35 °C条件下改性NaA分子筛膜对H₂的渗透率仅为3.6×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, 较未改性NaA分子筛膜的渗透率(4.0×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1)低, 而改性NaA分子筛膜的H₂/C₃H₈理想分离系数则高达11.25, 远大于未改性NaA分子筛膜的H₂/C₃H₈理想分离系数(5.06).     

芳香性氨基酸的二次谐波非线性光学性质

采用密度泛函理论(DFT)-B3LYP方法在6-31G^*基组水平上,对芳香性氨基酸分子体系(Phe, [Phe―H]^-,PheH^*, Tyr, [Tyr―H]^-, TyrH⁺, Trp, [Trp―H]^-和TrpH⁺)进行结构优化. 在优化所得构型的基础上, 利用含时密度泛函理论(TDDFT)-B3LYP在6-31G^*基组上计算了它们的激发态性质,并结合态求和方法研究了它们在二次谐波过程中的二阶极化率值. 同时讨论了二次谐波非线性光学响应的起源及其产生变化的原因. 计算结果表明,相对于中性的氨基酸分子, 去质子化和质子化后的氨基酸分子的二阶极化率值都有明显的增加, 且符合规律Phe < PheH⁺ < [Phe―H]^-和Tyr < TyrH⁺ < [Tyr―H]^-. 通过对它们电极化起源的分析, 我们得到对于中性氨基酸分子, 侧链芳香环上的π→π^*跃迁对二阶极化率起主要贡献; 对去质子化和质子化后的氨基酸分子, 吲哚环上的π→π^*电荷跃迁和α碳原子相连的氨基和羧基基团内电荷跃迁对二阶极化率起到同样重要的贡献.     

C2(X1Σg+)自由基与不饱和碳氢化合物反应的温度效应

运用脉冲激光光解-激光诱导荧光(PLP-LIF)的方法在293-573 K的温度范围内测量了C₂(X¹Σ_g⁺)自由基与不饱和碳氢化合物(C₂H₄和C₂H₂)气相反应的双分子反应速率常数. 获得的速率常数可以用Arrhenius 公式表达如下(单位: cm³·molecule^-1·s^-1): k(C₂H₄)=(1.16±0.10)×10^-10exp[(290.68±9.72)/T], k(C₂H₂)=(1.36±0.02)×10^-10exp[(263.85±7.60)/T], 误差为2σ. 由获得的双分子反应速率常数及其所呈现的负温度效应, 我们认为在293-573 K温度范围内C₂(X¹Σ_g⁺)自由基和不饱和碳氢化合物的反应遵循加成机理.     

太阳光下高光催化活性Pr-N-P三元掺杂锐钛矿TiO2纳米片

利用溶胶-凝胶和溶剂热联合技术制备了Pr-N-P三元掺杂锐钛矿TiO₂（PrNPTO）纳米片,并采用X射线衍射、透射电镜、N₂吸附、X射线光电子能谱、UV-vis吸收谱和光致荧光光谱分析技术对其进行了表征.当Pr掺杂量为1.75wt%,焙烧温度为550℃时,制得的PrNPTO在可见和紫外光下光催化降解亚甲基蓝（MB）活性最佳.在模拟太阳光照射下,PrNPTO也表现出优越的光催化降解4-氯酚性能（k_app=3.90×10^-2min^-1）,优于未掺杂、单掺杂和双掺杂TiO₂样品,其光活性是P25TiO₂的3.33倍（k_app=1.17×10^-2min^-1）.PrNPTO光活性的提高归因于Pr-N-P三元掺杂增强了紫外和可见光吸收,降低了光生载流子复合,增加了表面羟基以及改善了表面织构特性.在模拟太阳光照射下,PrNPTO光催化效率高且光催化性能稳定,适合于环境净化领域的实际应用.     

四叔丁基萘酞菁铅化合物的非线性和光限幅特性

合成了四叔丁基萘酞菁铅[(t-Bu)₄NcPb]化合物. 利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱等方法, 验证了化合物的分子结构. 应用调Q倍频ns/ps Nd:YAG脉冲激光系统, 在波长为532 nm下, 研究了化合物的非线性和光限幅特性. 测得化合物的非线性折射率n₂和三阶非线性极化率χ⁽³⁾分别为2.42×10^－11和7.91×10^－12 esu, 通过计算得到分子极化率γ'为3.4×10^－29 esu. 在透过率69%时限幅阈值为1522 mJ/cm², 箝位值为553 mJ/cm², 有效激发态与基态吸收截面比为3.16.     

二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱的变异现象及其机理

记录了常温下二钼酸铵晶体饱和水溶液的Raman光谱，并分别与二钼酸铵晶体、仲钼酸铵晶体、仲钼酸铵晶体饱和水溶液、水溶液状态下单钼酸根离子的Raman光谱进行了比较研究。结果表明：二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱相对二钼酸铵晶体Raman光谱，明显地发生了变异现象。二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱其主要特征峰最高振动频率937.6 cm^-1与仲钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主要特征峰最高振动频率937.6 cm^-1完全吻合，而其次高振动频率893.9 cm^-1，恰好介于水溶液中单钼酸根离子Raman光谱主要特征峰最高振动频率895.1 cm^-1与仲钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主要特征次高峰振动频率891.0 cm^-1之间，而且三者彼此接近。二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主、次特征峰强度之比值为2.1，与仲钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主、次特征峰强度之比值4.4相比，一半不足。提出了一种利用Raman光谱主要特征峰振动频率及其主、次特征峰强度之比值对二钼酸铵晶体饱和水溶液组分同时进行定性和半定量分析的新方法。发现了常温下二钼酸铵晶体饱和水溶液中二钼酸根离子Mo₂O₇^2-已经不复存在，完全转变成了优势组分仲钼酸根离子Mo₇O₂₄^6-和次要组分单钼酸根离子MoO₄^2-；证明了常温下含钼水溶液酸化过程中溶液Raman光谱离散性变化现象的存在。运用结构化学和物理化学原理同时讨论了二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱发生变异现象的机理。     

黄曲霉素B2分子吸附在银团簇的表面增强拉曼散射机理

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法,6-311G（d,p）（C,H,O）/LANL2DZ（Ag）基组,计算了黄曲霉素B₂（AFB₂）分子吸附在Ag₂团簇的表面增强拉曼散射（SERS）光谱和预共振拉曼光谱,并与实验结果比较. 结果显示：AFB₂分子在基态Ag₂团簇表面吸附时,增强因子最大达到10²,对应吡喃（pyrane）环C=O伸缩振动,主要是由AFB₂分子周围化学环境改变而引起的基态静极化率改变导致的化学增强. 不同激发波长下的AFB₂分子预共振拉曼光谱的增强强度不同：电荷转移态激发波长为1144 和544 nm时拉曼信号增强了10²倍,而选择电荷转移预共振波长432和410 nm作为入射光时,其拉曼信号增强了10⁴倍,增强机理为银团簇和黄曲霉素分子之间的电荷转移共振增强. 因此通过改变入射光波长,选择电荷转移共振激发波长,更有利于强致癌物AFB₂分子的痕量检测.     

一个对称萘酞菁的LB膜及其二阶非线性光学性质的研究

用水平提拉法制备了四叔丁基萘酞菁锌的LB膜。利用表面压-面积曲线、紫外-可见吸收光谱、小角X-射线衍射等表征了LB膜的结构,结果表明该化合物可以形成较高质量的具有很好层状结构的多层LB膜,在膜中分子大环平面垂直于基片平面并且以分子平面并不完全重合的H-聚集体存在。采用透射SHG方法测量了相应LB膜的二阶非线性光学性质,结果显示在实验条件下该化合物LB膜的宏观二阶非线性系数以及分子超极化率分别为X     

Second harmonic generation at the interface of copper tetra-tert-butyl phthalocyanine Langmuir-Blodgett film/metal

As one of the most primitive nonlinear optical phenomena, optical second harmonic genera-tion (SHG) has been investigated for half a century and it has become a very useful spectroscopic tool in the study of surface and interface[1—3]. It was theoretically shown that the SH signal cannot be generated in a centrosymmetric system. However, the generation of SH signal from the centro-symmetric molecules such as fullerene (C60) and CuPc has been detected[4—7]. In our recent ex-periments, an …     

Langmuir-Blodgett Film Formation and Optical Second Harmoni Generation of a Hemicyanine Derivative

Langmuir-Blodgett (LB) film of a hemicyanine derivative, (E)-N-hexadecyl-4-[2-(4-dimethylaminophenyl)ethenyl]pyridinium bromide (Hc) was fabricated. The Langmuir film of Hc exhibited good transfer behaviour. Optical second harmonic generation from the LB film was measured. Macroscopic second-order susceptibilily, molecular hyperpolarizability and tilt angle for the molecules on a substrate were estimated to be 7.06×10^-6 esu, 6.47×10^-27 esu,and 31.6° respectively.     

二茂铁-钼磷酸混合价化合物的室温固相合成与性质

用室温固相反应法合成了一种具有非线性光学性质的二茂铁-多金属氧酸盐混合价化合物 [Fe(C     

Synthesis of Poly[（3-octanoylpyrrole-2,5-diyl）-p-（N, N-dimethylamino）benzylidene] and Its Properties by Nitrogen Ion Implantation

Introduction Nonlinearoptical(NLO)organicpolymers havereceivedincreasingattentionbecauseoftheir excellentbehaviorandthegoodprospectsoftheir applicationsinhigh-techareas,suchasoptical communication,high-densityopticalstorageand all-opticalinformationprocess.Poly(pyrrolylme- thine)isanNLOmaterialwithpromisingapplica- tions[1_3].However,itssolubilityandfilm-forming performancearepoor.Inthispaper,anovelsolu- blepoly(pyrrolylmethine),poly[(3-octanoyl-pyr- role-2,5-diyl)-p-(N,N-dimethylamino)ben…     

六棱柱型金属团簇化合物Mo2Ag4S8(dppy)4的合成与非线性光学性质

新合成了一种六棱柱型金属团簇化合物Mo2Ag4S8(dppy)4, 并用X射线单晶衍射结构分析方法测定了其晶体结构. 应用Z-scan技术研究了该金属团簇化合物在波长为532 nm的纳秒激光脉冲作用下的三阶非线性光学特性. 为了研究Mo2Ag4S8(dppy)4的非线性起源, 应用泵浦探测技术研究了该金属团簇化合物在波长为532 nm的皮秒激光脉冲作用下的光学非线性响应. 实验结果表明金属团簇化合物Mo2Ag4S8(dppy)4具有自聚焦特性和非线性吸收特性; 非线性折射率n2, 非线性吸收系数β和非线性极化率χ(3)分别为1.45×10－10 esu, 6.2×10－10 m/W及2.1×10－11 esu. 实验结果表明金属团簇化合物Mo2Ag4S8(dppy)4的光学非线性响应是非线性吸收和非线性散射共同作用的结果.     

两种Ni(Ⅱ)配合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了两种新的Ni(Ⅱ)配合物,用UV、IR、MS和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了Ni(Ⅱ)配合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为3.21×10-13 esu和3.58×10-13 esu,非线性折射率n2为5.89×10-12 esu和6.58×10-12 esu,分子二阶超极化率γ为3.21×10-31 esu和3.57×10-31 esu,响应时间τ为54 fs和59 fs。探索了配合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。结果表明具有大的高度离域的π电子共轭体系是获得较大三阶非线性光学性能的关键。     

Cd[CH_3O(OH)C_6H_3CH=N(CH_2)_2OH]_2Br_2的合成、结构及微观二阶非线性光学系数

合成了标题配合物Cd[CH3O(OH)C6H3CH =N(CH2 ) 2 OH]2 Br2 ,对其进行了元素分析、红外和X射线结构分析。该配合物单晶的分子式为 :CdC2 0 H2 6N2 O6Br2 ,Mr=662 .66属于单斜晶系 ,P2 1 /n空间群 ,晶胞参数a =7.851 2 (2 ) ,b =1 7.391 (3) ,c=1 7.575(4) ,β =90 .86(3)°,V =2 392 (1 ) 3,Z =4,Dc=1 .834g·cm- 3,μ(MoKα) =4.2 4 1 9mm- 1 ,F(0 0 0 ) =1 30 4。用直接法解得结构 .R =0 .0 74,Rw=0 .0 84.在 2 99± 1K的温度下收集到 3744个独立衍射点 ,其中 2 4 70个为可观察的衍射点 [I≥ 3σ(I) ]。同时在 1 .0 64μm的Nd :YAG激光器上对配合物进行了粉末SHG实验 ,并用MOPAC软件包采用PM 3方法解得其分子的微观二阶极化率为 3.341× 1 0 - 30 esu。进一步讨论了微观二阶非线性极化率、宏观激光倍频效应和分子结构、晶体结构之间的关系。     

Synthesis and NLO properties of new trans 2-(thiophen-2-yl)vinyl heteroaromatic iodides

The synthesis and characterisation of new trans 2-(thiophen-2-yl)vinyl pyridinium, imidazolium and quinoilinium iodides is reported together with their solvatochromic shifts and EFISH characterization. 2-{(E)-2-[5'-(dibutylamino)-2,2'-bithien-5-yl]vinyl}-1-methyl pyridinium and quinolinium iodides display high μ.β(vec) values up to 1200 × 10(-48) esu. The promising non-linear optical (NLO) properties of this new family of chromophores, which can be further improved by the design of highly efficient systems exploiting the donor and acceptor properties of both heteroaromatic rings and substituents, make them suitable candidates for second harmonic generation imaging with interesting biological applications.     

Ligand-controlled First Hyperpolarizabilities of a Series of Tetrahedral Iridium Clusters Ir4（CO）9L： a TDDFT Study

A series of tetrahedral iridium carbonyl clusters coordinated by systematically varied series of ligands have been studied by TDDFT method focusing on their electronic and non- linear optical properties. The clusters of Ir4（CO）12 （1）, Ir4（μ-CO）3（CO）9 （2）, Ir4（μ-L）（CO）10 （L = dppm 3, dppe 4, （Ph2P）2CHMe 5, Ph2P（CH2）3PPh2 6） and Ir4（CO）10（phen） （phen = 1,10-phen- anthroline） （7） exhibit the first static hyperpolarizabilities of medium magnitude （βtot-10×10^-30 esu）. The second order nonlinear optical response of the seven clusters increase from 0 to 23 ×10^-30 esu; the high symmetric cluster Ir4（CO）12 debases its symmetry and presents the second order nonlinear optical behavior as the coordination style of some carbonyls changes to bridge style, and then the response increases regularly with the systematical variation of the ligands. The origination of the first hyperpolarizability is discussed by the expanded orbital decomposition scheme. The results suggest the d-d electron transition from the apical iridium atom to the other three Ir atoms inside the metal skeleton, and d-πelectron transitions from metals to carbonyls are responsible for the first hyperpolarizabilities. Particularly, for cluster 7, the charge transfer from d orbitals of iridium to π＊ orbirals of phenanthroline originates the first hyperpolarizabilities.