氰化给体中分子间相互作用促进的全小分子光伏混合物的超快电子转移

氰基取代被认为是优化全小分子有机太阳能电池性能的可行方法. 然而,氰基取代对太阳能电池中电荷产生动力学的影响仍未得到探索. 本文光谱研究表明,在全小分子太阳能电池中,氰化给体中增强的分子间电荷转移相互作用会显著促进共混物中的电子转移. 实验发现,在氰基取代给体中,分子间相互作用引起的离域激发,在混合物中会进行超快电子转移. 相比之下,在没有氰基取代的给体中剩余的局域激发态,并没有积极参与电荷分离. 此发现很好地解释了为何氰化取代给体的共混物器件的性能会得到提升,表明可以通过调控分子间相互作用、来优化全小分子器件性能.     

单线态分裂的超快光谱学研究

有机分子中的单线态分裂过程能将单个光激发的单线态激子转化成两个三线态激子. 借助此载流子倍增效应, 太阳能电池可以更有效地利用太阳光谱中的高能光子, 进而突破单结太阳能电池效率的理论极限. 因此, 单线态分裂备受关注. 本文回顾学术界对单线态分裂物理图像的认识以及争议, 结合课题组近年来的一些结果, 重点总结此领域中运用瞬态光谱学方法取得的实验进展, 讨论有关多激子中间暗态机理的不同观点, 并介绍单线态分裂材料的发展以及器件应用.     

一种新的二帽Keggin多金属氧酸盐的合成、表征及磁性

在水热条件下合成了一种新的二帽二支撑的Keggin型钼钒多金属氧酸盐[Cu(2,2'-bpy)₃]{[Cu(2,2'-bpy)₂]₂HP^ⅤMo8VIV6IVO₄₂]}·2H₂O(1,bpy=联吡啶),利用元素分析、红外光谱、X射线光电子能谱,粉末和X射线单晶衍射等分析技术对化合物的晶体结构进行了表征。 结果表明,该化合物属于单斜晶系,C2/c空间群,a=2.8734(3) nm,b=1.47333(12) nm,c=2.31023(16) nm,β=112.509(5)°,V=9.0351(12) nm³,Z=1,R₁=0.0489,wR₂=0.1286。 化合物的阴离子是二帽α-Keggin结构P/Mo/V多金属氧簇,通过簇阴离子两个钒帽上的端氧分别支撑两个铜过渡金属配合物,化合物簇阴离子,水分子和2,2'-联吡啶分子之间通过π-π和氢键作用形成了三维超分子结构。     

CdSe/ZnS纳晶中相干电声耦合效应的二维电子光谱研究

Coherent exciton-phonon coupling in CdSe/ZnS nanocrystals have been investigated by temperature-dependent two-dimensional electronic spectroscopy (2DES) measurements. Benefiting from the ability of 2DES to dissect assembles in nanocrystal films, we have clearly identified experimental evidences of coherent coupling between exciton and phonon in CdSe/ZnS nanocrystals. In time domain, 2DES signals of excitonic transitions beat at a frequency resonant to a longitudinal optical phonon mode; in energy domain, phonon side bands are distinct at both Stokes and anti-Stokes sides. When temperature increases, phonon-induced exciton dephasing is observed with dramatic broadening of homogeneous linewidth. The results suggest exciton-phonon coupling is essential in elucidating the quantum dynamics of excitonic transitions in semiconductor nanocrystals.     

有机发光材料中的三重激发态

有机发光材料有望广泛应用于新一代柔性光电子器件。由于自旋多重性，有机分子发光材料 中单重激发态和三重激发态转换较慢，限制有机发光器件特别是电注入荧光器件的效率。我们介绍 下近年来通过分子设计操控激发不同时间尺度三重态的动力学来突破这一限制的策略，通过控制激 发单重态和激发三线态之间的电子耦合，利用热激子系间窜越、反向系间窜越、激发三重态稳定化 等过程能够有效提高有机发光材料的发光效率。在此基础上实现的热活化延迟荧光、有机长余辉发 光等在有机发光二极管、传感器、生物成像等领域有重要潜在应用价值。     

非富勒烯受体有机光伏体系的激发态动力学

受益于非富勒烯受体的不断发展,近年来有机光伏器件的性能得到长足进步。传统富勒烯受体有机光伏体系下建立起来的电荷拆分和能量损耗模型,不完全适用于非富勒烯受体体系。我们利用超快光谱学方法,发现在模型体系中,非富勒烯受体畴内非局域激发态代替界面电荷转移态介导了电荷拆分的空穴转移通道,在很小的驱动能下实现高效电荷拆分。非富勒烯体系中双分子复合过程在能量损耗中扮演重要角色,分子氟化设计可以改变能级排列,抑制双分子复合产生的三线态,从而抑制损耗。分子间相互作用调控关键能级位置,可用以调控非富勒烯光伏体系光电流产生机制,有效抑制损耗通道,进一步提升有机光伏体系的效率。     

Femtosecond Third-Order Optical Nonlinearity of Au：Bi203 Nanocomposite Films

Ultrafast third-order optical nonlinearities of the as-deposited and annealed Au：Bi2O3 nanocomposite films deposited by magnetron cosputtering are investigated by using femtosecond time-resolved optical Kerr effect （OKE） and pump probe techniques. The third-order optical nonlinear susceptibility is estimated to be 2.6Ф×10^- 10 esu and 1.8 × 10.9 esu at wavelength of 800nm, for the as-deposited and the annealed film, respectively. The OKE signal of the as-deposited film is nearly temporally symmetrical with a peak centred at zero delay time, which indicates the dominant contribution from intraband transition of conduction electrons. For the annealed film, the existence of a decay process in OKE signal implies the important contribution of hot electrons. These characteristics are in agreement with the hot electron dynamics observed in pump probe measurement.     

气相色谱法测定丁二烯中微量乙腈、4-乙烯基环己烯、甲苯、叔丁基邻苯二酚

建立毛细管柱气相色谱法测定工业丁二烯中微量杂质抽提剂乙腈、4-乙烯基环己烯、甲苯、阻聚剂叔丁基邻苯二酚的方法。将丁二烯样品采集到钢瓶中,调节钢瓶压力在0.5～1.5 MPa下进样,采用Aglient HP–1柱(50 m×0.25 mm,0.50μm)为分离色谱柱,气相色谱法测定。乙腈、4-乙烯基环己烯、甲苯、叔丁基邻苯二酚的含量分别在1～200,1～1 000,1～200,2～300 mg/kg范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数均大于0.999,检出限分别为0.4,0.5,0.2,1.0 mg/kg。测定结果的相对标准偏差为0.69%～1.74%(n=6),加标回收率为97.5%～105.0%。该方法准确快速,检出限低,具有良好的精密度,适合于工业丁二烯中微量杂质乙腈、4-乙烯基环己烯、甲苯、叔丁基邻苯二酚的测定。     

基于主动锁相的二维电子光谱方法

二维电子光谱是探测复杂系统激发态相干动力学的重要工具,实现二维电子光谱测试的最大挑战是精确控制多束超短脉冲之间的相位差. 本综述回顾了利用主动相位管理方法实现二维电子光谱仪装置,主要包括干涉仪相位稳定、声光调制器进行频率标记和多光频梳等三类方法;结合四波混频、泵浦探测及完全共线等不同构型,能实现高时空分辨及量子跃迁通道选择的二维光谱检测. 超短脉冲技术与主动相位调控的结合实现二维电子光谱学方法,为研究激发态相干动力学提供新的机遇.     

水辅助法制备聚醚酰亚胺微孔膜

通过水辅助法采用聚醚酰亚胺的氯仿溶液制备了聚醚酰亚胺微孔膜, 并研究了环境相对湿度和聚合物浓度对孔形貌的影响. 研究结果表明, 在优化条件下, 可以制备规则均一的聚醚酰亚胺(Ultem 1010)微孔膜, 而且微孔膜的热稳定性、耐腐蚀性以及力学性能表现优异.