溶液中金纳米棒形成过程的光谱动力学分析

通过动态光谱跟踪溶液中金纳米棒的尺度和长径比(AR)的变化,成功地获取粒子的生长过程的动态数据. 该过程分为两步：种子快速形成棒状粒子;棒状粒子在一定AR下的生长. 通过分析体系中的一价金、金粒子和抗坏血酸之间的电荷转移过程,建立了金纳米棒生长过程的电荷转移模型,并很好地解释了动态光谱的实验数据.     

C-藻蓝蛋白的电致发光

藻胆蛋白(phycobiliProteins)是藻类光合作用过程中最重要的拍光色素之一,它具有吸收太阳光能并将其高效地(几乎100%)转移到光合反应中心的功能[1].它在可见光区的吸收光谱主要归因于与脱辅基蛋白共价相连的线性四吡咯发色团[2].     

聚甲基丙烯酸甲酯掺杂Ce3+的飞秒激光三维信息存储

用飞秒激光(200 fs,1 kHz,800 nm)脉冲在掺杂稀土离子Ce3 的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜中进行了光存储实验研究,包括对样品的吸收光谱、激光照射前后的电子旋转共振(Electron spin resonance,ESR)光谱的测量和讨论。结果表明掺杂稀土离子Ce3 的聚甲基丙烯酸甲酯膜具有较低的写入阈值,有利于高速、并行的三维光存储。实验结果采用传统光学显微镜并行读出。给出了四层存储结果(点间距和层间距分别是4μm和16μm),并讨论了脉冲能量的大小对空腔尺寸的影响,进行高密度存储时,在保证读出信号灰度值足够大的情况下,应选择尽量小的激光脉冲写入能量。实验结果表明这种材料可以应用于三维光信息存储。     

螺旋藻变藻蓝蛋白发色团间相互作用机理研究

本文发现从螺旋藻(Spirulina platensis)中分离出的变藻蓝蛋白三聚体(αβ)_3在解聚为单体(αβ)时,伴随着明显的光谱学特性的变化。我们利用稳态和皮秒(10~(12)S)瞬态光谱学的方法研究了导致变藻蓝蛋白单体(αβ)和三聚体(αβ)_3光谱学差别的发色团之间的相互作用。计算了变藻蓝蛋白中发色团的吸收和发射跃迁偶极矩之间的夹角。尝试性地建立了用以解释变藻蓝蛋白内发色团之间的相互作用的激子相互作用和弱偶极相互作用的机理模型。     

瞬态荧光方法研究溶剂诱导的三苯胺衍生物的对称性破缺电荷转移动力学

在缺乏特征红外振动的情况下追踪具有四极或八极对称性分子的激发态对称性破缺电荷转移通常是很困难的.本文以一种具有八极对称性的三苯胺衍生物为研究对象,利用飞秒时间分辨瞬态荧光光谱方法获得发光跃迁偶极矩的演化动力学,进而实时表征了其溶剂诱导对称性破缺电荷转移的动力学过程.当该分子处于弱极性甲苯溶液中时,在激发态弛豫过程中其发射偶极矩变化较小;当处于较强极性的四氢呋喃溶液中时,其发射偶极矩在数皮秒内快速减小.在对比单体偶极分子的荧光动力学后,推断八极分子的发光态在强极性溶剂中经历溶剂诱导的结构变化,由激子耦合的八极对称性降低至激发定域的偶极对称性;而在较弱极性的溶剂中,其八极对称性在溶剂化稳定中得以较大程度的保持.     

基于近红外上转换纳米探针的固相免疫检测研究

以氯化物为原料通过溶剂热法合成了尺寸均匀的NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)上转换纳米粒子(UCNPs),利用聚丙烯酸(PAA)取代UCNPs表面的油酸配体,引入羧基和人IgG的氨基共价结合(H端),再用蛋白G(protein G)作"桥"将兔抗羊IgG(r-a-g IgG)修饰在硅片表面(R端),以消除由于硅片"刚性"表面与r-a-g IgG分子直接偶联而导致其结构或构象的变化,从而实现硅片表面与r-a-g IgG的"柔性"生物偶联。利用抗原抗体的特异性免疫反应,将H端和R端通过羊抗人IgG(g-a-h IgG)结合,建立了简单高效和快速灵敏检测溶液中g-a-h IgG的新型免疫分析方法。实验结果表明:g-a-h IgG在5~400 nmol/L浓度范围内与上转换荧光强度具有良好的线性关系,该传感器检测限为1.82 nmol/L,并表现出优秀的检测特异性。本项研究为临床各种重大疾病的免疫分析诊断提供了一种宽线性范围和高特异性的新型免疫方法和平台。     

溶剂极性对D-A-D型延迟荧光分子电荷转移激发态的调控

■二唑基四极分子(2,5-bis(4-(10H-phenoxazin-10-yl)phenyl-1,3,4-oxadiazole,2PXZ-OXD)具有典型的电子给体(donor)-受体(acceptor)-给体(donor)(D-A-D)的结构特点,表现出优良的延迟荧光特性.我们利用稳态、瞬态光谱方法研究了该分子在不同极性溶剂中的光物理特性,发现随着溶剂极性的增加,Stokes位移明显增加,证明了光激发下2PXZ-OXD分子产生了强偶极性的电荷转移态.进一步的量化计算结果发现,单重激发态的偶极矩显著大于三重激发态的偶极矩,溶剂极性对单重激发态的影响更大.溶剂极性的增加,打破了四极分子的对称性,促进了单重态能级的下降,从而调控单-三重态间能级差,导致延迟荧光特性的改变.溶剂极性在对单重态与三重态的能级差调控的同时,也会对2PXZ-OXD分子的发射振子强度有影响,强极性造成的显著非辐射弛豫过程会明显降低发光性能.     

具有电子推拉结构的多支化分子的光物理特性的研究

利用稳态光谱和飞秒时间分辨荧光亏蚀的技术,研究了不同溶剂中一系列有分子内电荷转移特性的分子的结构与光物理性质的关系,研究体系为三苯胺作为电子给体,2,1,3-苯并噻二唑作为受体的单支分子及其对应的两支和三支分子. 并结合TD-DFT计算进一步解释了实验中所观察到的现象. 三个分子相似的吸收和荧光光谱以及强的溶剂依赖光谱特性表明两支与三支分子激发态与单支分子相似,表明激发态都定域在其中一支上. 激发时多支分子内发生多维电荷转移,然后快速地定域到某一支上发射. 另一方面多支分子相对于单支分子吸收和发射光谱的红     

单分子的荧光特性及其在生物学上的应用

近年来,单分子探测在许多学科领域的研究取得了显著的进展。它为科学家提供了一种新的手段来研究这些领域的前沿课题。光学和光谱技术是单分子探测最常用的方法之一。单个分子的荧光强度的涨落及其荧光的偏振特性是单分子荧光的重要特征,在单分子探测的广泛应用中,人们正是利用这种单个分子的重要特征来研究和推测生物大分子的结构和功能。文章简要介绍了单分子的荧光特点、探测方法及其在生物学中的应用。     

水溶性共轭聚合物PFP/DNA/卟啉复合物光谱性质的研究

开发水溶性的、可双光子激发的且可选择性产生单态氧的系统在光生物与动力治疗等方面具有应用价值. 在本文中, 利用荧光共振能量转移的原理设计了一套光动力治疗系统, 其中带正电的水溶性共轭聚合物PFP作为能量给体, 在单双光子激发下均具有较高的光捕获能力. 带正电的卟啉作为能量受体, 具有极高的单态氧量子产率, 带负电的DNA是连接桥, 使水溶性共轭聚合物PFP与卟啉之间的能量转移得以实现. 通过研究这个体系的吸收、荧光光谱, 荧光寿命, 单态氧量子产率以及双光子吸收截面等性质, 我们发现具有不同DNA序列的系统能量转移效率和单态氧量子产率均不相同, 其中癌细胞中富含的四链DNA具有最高的选择性, 这使得该系统在光动力治疗上具有非常好的应用前景.