四齿配体[Ru(iph)(L)2]2+ (L=cpy,mpy, npy)配合物的结构和光谱特征

采用密度泛函的B3LYP和UB3LYP方法分别优化了一系列[Ru(iph)(L)₂]²⁺ (L=cpy (1), mpy (2), npy (3); 其中iph为2,9-双(1′-甲基-2′-咪唑)-1,10-邻二氮杂菲, cpy为4-氰基嘧啶, mpy为4-甲基嘧啶, npy为4-氮二甲基嘧啶)配合物的基态和激发态结构. 利用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 结合极化连续介质(PCM)模型计算了它们在丙酮溶液中的吸收和发射光谱. 研究结果表明: 优化得到的几何结构参数和相应的实验值符合得非常好. 1和2的最高占据分子轨道主要由金属的d轨道和iph配体的π轨道构成, 但是3主要占据在npy配体上, 而它们的最低空轨道主要由iph配体的π反键轨道占据. 因此, 1和2的最低能吸收和发射属于金属到配体(MLCT)和配体内部(ILCT)的电荷转移跃迁, 而3属于两个配体之间的电荷转移(LLCT)跃迁. 三个配合物的最低能吸收分别在509 nm (1), 527 nm (2)和563 nm (3), 其磷光发射分别在683 nm (1), 852 nm (2)和757 nm (3). 这显示出通过调节L配体的π电子给予能力可以改变最低能吸收和发射的跃迁性质和发光颜色.     

局域和长程杂化密度泛函研究推拉结构有机发光分子

用含时密度泛函方法研究了具有推拉结构的有机发光材料3-(二氰亚甲基)-5,5-二甲基-1-(4-[9-咔唑基]-苯乙烯基)环己烯(DCDCC)的吸收和荧光光谱, 并考虑了溶剂效应. 通过与实验光谱的比较, 重点评价了包括局域和长程在内的8种交换泛函. 结果表明泛函的选择对结果的可靠性至关重要, 在密度泛函和含时密度泛函理论框架下, 包含44% Hartree Fock交换泛函的BMK杂化函数联同连续极化模型和中等大小的基组最适合研究DCDCC分子的光谱性质. 此外, 尽管DCDCC分子内电荷转移并没有强致发出双荧光, 但仍然可以用平面分子内电荷转移和扭转分子内电荷转移模型解释DCDCC激发态的结构. BMK泛函计算的结果表明DCDCC的激发态结构支持平面分子内电荷转移模型.     

银溶胶中电荷转移诱导的表面增强拉曼光谱研究

在银溶胶中加入具有双官能团的对氨基苯甲酸分子,银纳米粒子可以通过耦联分子PABA的作用相连,在两个或几个银纳米粒子间形成亚纳米级的间隙,处于间隙中的耦联分子的拉曼信号被极大的增强,尤其是b2振动模式得到了极大增强,这可能是由于银纳米粒子间耦联分子的隧道电荷转移现象引起的.     

激发态电荷转移有机体的多铁性研究

随着人们对多铁性的深入了解,越来越多不同类型的有机多铁材料被合成出来.激发态电荷转移有机体的电荷转移网络是由一个提供电子的分子(给体donor,D~+)和一个接受电子的分子(受体acceptor,A~-)有序排列后构成的.D~+A~-长程有序排列,其激发态(激子)具有较长寿命和±1/2自旋,这是产生室温铁电性和铁磁性的根本原因.激发态容易受外场刺激,因此光照、磁场、电场、应力等能够很好地调控这类材料的铁电极化、磁矩和相应的磁电耦合系数.激发态电荷转移有机体不仅大大丰富了室温多铁材料体系,而且可以为开发新型多功能电子器件提供材料基础和技术储备.     

高激子利用率的蓝光荧光材料及其激发态性质

制备了具有高激子利用率的A-π-D-π-A结构的蓝光荧光材料CzPAF-CP,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱以及理论计算等方法对化合物的光物理性质及激发态性质进行了研究。该化合物表现出显著的溶剂化效应,溶剂化红移高达116 nm。根据Lippert-Mataga关系以及瞬态光谱测试证明CzPAF-CP具有局域电荷转移杂化态,这一点从理论计算结果也可以得到证明。由于CzPAF-CP具有扭曲A-π-D-π-A结构,在水含量高达90%的水和四氢呋喃混合溶液中荧光没有被猝灭,具有聚集诱导发光性质。以CzPAF-CP为发光材料制备的OLED器件发射蓝光,其电致发光光谱最大发射峰在452 nm,半峰宽54 nm,色坐标为（0.150,0.117）。最大外量子效率达到6.3%,激子利用率达到71.6%,超出25%的上限,这是由于CzPAF-CP局域电荷转移杂化态导致高能级单线态和三线态激子发生反系间窜越导致的。     

界面水分子扩散对超高分子量聚乙烯摩擦学性能影响的反应分子动力学模拟研究

采用基于反应力场(ReaxFF)的分子动力学模拟方法,研究了摩擦界面水分子向超高分子量聚乙烯(UHMWPE)基体扩散和渗透的基本过程.分子模拟结果表明：摩擦过程中,水分子稳定吸附在Fe板表面,并与聚乙烯链形成分子内摩擦,使聚乙烯分子产生剪切变形.当Fe板表面存在纳尺度外凸结构时,其在UHMWPE表面的耕犁作用更为显著,使摩擦界面的内摩擦力显著增加.当摩擦速度增加时,摩擦界面原子温度显著升高.在水润滑条件下,界面水分子逐渐扩散到UHMWPE基体中,引起相邻聚乙烯链之间的原子距离增加,这导致聚乙烯链之间的相互作用强度降低.此外,摩擦界面处还伴随着水分子中氢氧键断裂,并引起相应原子的电荷跃变.此时,水氧原子与Fe原子形成Fe―O化合物,且具有与Fe₂O₃相似的晶体结构.水分子扩散进入UHMWPE内时,还引起其周围聚乙烯分子的电荷发生改变,造成UHMWPE表层原子电荷分布不均匀.     

不对称二苯乙炔系列衍生物的二阶非线性光学性质的ZINDO-SOS 研究

在ZINDO方法基础上,按完全态求和(SOS)公式编制了计算分子二阶非线性光学系数β~i~j~k,β~μ的程序;研究了不对称二苯乙炔系列衍生物的结构和非线性光学性质;计算了不对称二苯乙炔系列衍生物的UV光谱,偶极矩,β~μ,β~0,μβ,μβ~0,及激发态电荷转移;考察了分子共轭链长、给电子基团对β~μ的影响。并对上述结果在微观上给予了解释。     

Ni-P非晶态合金中电子转移问题的DFT研究

根据Ni-P非晶态合金结构的短程有序、Ni和P之间具较强化学作用和结构中不存在P-P直接相连的实验事实,选择了Ni~nP(n=1-6)原子簇模型,用密度泛函理论方法对其进行计算。结果表明,在模型体系中,随着P含量的减少,电子转移方向发生变化,P原子由得电子变为失电子。这与Ni-P非晶态合金的实验结果一致,说明Ni~nP(n=1-6)原子簇模型能反映Ni-P非晶态合金的结构特点。     

有机复合光电导材料及器件研究进展

有机光电导复合材料已经成为当前国际上有机光电材料科学研究的前沿与热点之一。复合化是大幅度提高有机半导体材料光电导性能的有效手段,本文主要从有机光电导材料的复合化角度,综述了新型高效的多种有机复合光电导材料体系的制备及其光电导性能,初步解释了其相应的复合原理和光电导机理,并介绍了其在单层型光电导器件中的研究进展。最后提出了制备高性能有机光电导复合材料及单层型光电导器件的几点建议。     

富勒烯C~6~0与二茂铁酮亚胺电荷转移相互作用的研究

C~6~0与三种二茂铁酮亚胺η^5-C~5H~5Fe[C~5H~4C(CH~3)=N-C~6H~4R-p]-η^5(1a R=H,1bR=CH~3,1c R=OCH~3)在甲苯和室温下可发生电荷转移相互作用形成三种电荷转移配合物η^5-C~5H~5Fe[C~5H~4C(CH~3)=N-C~6H~4R-p]-η^5/C~6~0 (2a R=H,2b R=CH~3,2c R=OCH~3)。通过紫外光谱证实了它们的存在,并用Benesi-Hildebrand方程求出了2a、2b和2c的电荷转移平衡常数分别为0.769、0.928和2.353mol^-^1·dm^3。鉴于它们远大于普通有机胺与C~6~0形成的电荷转移配合物的平衡常数,因此可认为在2a～2c中存在着由二茂铁核及亚胺基向C~6~0的双重电荷转移相互作用。