TX-100胶束中光解蒽醌的TR-ESR研究

用时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了光解蒽醌自由基的化学诱导动态电子极化(CIDEP).实验测量表明,在蒽醌/乙二醇/TX-100体系中,蒽半醌自由基AQH·有很强极化ESR信号,在激光激发后~0.8μs,检测到蒽醌负离子基AQ·^-的信号,表明AQH·自由基部分地离解为负离子基AQ·^-.     

吩噻嗪/二氧化钛胶体体系光诱导自由基的研究

用ESR研究了吩噻嗪(PTH)/乙二醇体系和PTH/乙二醇/TiO₂(CdS,ZnO)体系中光诱导产生的自由基PTH·⁺,发现在前者中PTH·⁺是通过光电离产生的,但在后者中PTH·⁺除通过光电离产生外,还经¹PTH^*及³PTH与TiO₂(CdS,ZnO)间的单电子转移来形成,而且PTH·⁺还与TiO₂(CdS,ZnO)发生进一步的单电子转移生成反磁性离子PTH²⁺     

杜醌自由基光化学路径的CIDEP研究

用自制的高时间分辨电子自旋共振波谱仪,测量得到了酸性、碱性和胶束环境下的光解杜醌/乙二醇(DQ/EG)溶液瞬态自由基的化学诱导动态电子自旋极化(CIDEP)谱.在光解均相DQ/EG溶液时,观察到了以增强发射的的中性杜半醌自由基(DQH.)的CIDEP信号;在碱性环境下(pH=9)和TX-100胶束环境下光解DQ/EG体系时得到杜醌负离子自由基(DQ-.)的CIDEP信号;在酸性环境下(pH=2.5)光解DQ/EG体系时,出现的又是中性杜半醌自由基(DQH.)的CIDEP信号.实验结果显示,DQH.由3DQ*与EG之间的氢原子转移反应生成,DQ.-由DQH.的去质子化反应生成,反应中伴随着极化转移.     

光解对苯醌/甲酰胺体系的CIDEP实验研究

以对苯醌为光敏剂,用高时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了对苯醌/甲酰胺体系在酸性、碱性、胶束环境下的化学诱导动态电子自旋极化(CIDEP).光解对苯醌/甲酰胺体系,得到了以苯醌负离子基PBQ·-为主的,同时伴随稍弱的苯半醌自由基PBQH·-的发射CIDEP谱;光解碱性环境和胶束环境下的对苯醌/甲酰胺体系,只得到PBQ·-的CIDEP信号;光解酸性环境下的对苯醌/甲酰胺体系,只得到PBQH·的CIDEP信号.实验结果表明对苯醌负离子基PBQ·-由苯半醌自由基PBQ·解离得到.     

吩噻嗪-1,4萘醌-乙二醇体系光化学过程的时间分辨ESR研究

用时间分辨ＥＳＲ方法研究了吩噻嗪（ＰＴＨ）－１，４－萘醌（ＮＱ）－乙二醇（ＲＨ）体系中的光化学过程．只观察到萘醌的中性半醌自由基ＮＱＨ．＊的全发射极化的ＣＩＤＥＰ（化学诱导动态极化）信号，并未观察到极化的萘醌负离子ＮＱ－·＊的ＣＩＤＥＰ信号，表明ＲＨ与三重态ＮＱ间的质子转移反应远比ＰＴＨ与ＮＱ间的电子转移反应为快．ＮＱＨ．＊的ＣＩＤＥＰ信号随ｐＨ值的变化表明体系中同时有极化自由基ＮＱＨ．＊与ＮＱＨ．＋＊２存在，并且其间有质子交换．     

乙二醇均相溶液中苊醌三重激发态淬灭反应的TR-ESR研究

利用时间分辨电子自旋共振(TR-ESR)方法,研究了乙二醇(EG)均相溶液中稳定自由基TEMPO和生物抗氧化剂维生素C(VC)对苊醌(ACQ)激发三重态3ACQ*的淬灭反应.光解ACQ/EG体系,观察到苊醌中性自由基ACQH*和乙二醇烷基自由基的发射/吸收+发射(E/A+E)的CIDEP信号,ACQH*和CH2(OH)CHOH由3ACQ*从EG上夺氢生成.光解ACQ/TEMPO/EG体系,3ACQ*与TEMPO相互作用将极化转移给TEMPO.光解ACQ/VC/EG体系,3ACQ*除了从EG上夺氧外,还从VC上夺氢生成VC负离子基As*-.较强的As*-的CIDEP信号表明VC对3ACQ*有明显的淬灭作用.     

丙酮/1,2-丙二醇体系的化学诱导动态电子自旋极化研究

285 nm紫外激光照射下,用时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了光解丙酮/1,2-丙二醇(ACETONE/PG)体系,得到了丙酮羰自由基(CH3)2.COH和1,2-丙二醇羰自由基CH3.COHCHOH的发射/吸收(E/A)型极化信号,这是一个自由基对(RPM)极化过程。在酸性环境中,溶剂分子的CIDEP谱明显减弱,(CH3)2.COH的CIDEP谱无明显变化,由此可判断光解ACETONE/PG体系是一个夺氢反应;在碱性环境中,(CH3)2.COH反应生成负离子基(CH3)2.CO-.     

光解杜醌/氢给体均相体系的CIDEP研究

以杜醌为光敏剂,用高时间分辨电子自旋共振 (TRESR)波谱仪研究了杜醌/乙二醇体系、杜醌/氮氧自由基/乙二醇体系的化学诱导动态电子自旋极化(CIDEP).实验表明,紫外激光照射下,在杜醌/乙二醇溶液中得到以三重态机理极化为主的中性杜半醌自由基DQH*和以碳为中心的乙二醇碳自由基R*(OH)2的极化信号,而加入氮氧自由基 TEMPO后,则只观测到极化的TEMPO的E+E/A极化谱,其产生机理属于以四重态为先驱的自由基-三重态对极化机理(QP-RTPM),结合极化强度的理论计算对该体系的极化形成过程进行了分析.     

乙二醇均相溶液中苊醌三重激发态淬灭反应的TR-ESR研究

利用时间分辨电子自旋共振（TR-ESR）方法,研究了乙二醇（EG）均相溶液中稳定自由基TEMPO和生物抗氧化剂维生素C（VC）对苊醌（ACQ）激发三重态3ACQ*的淬灭反应。光解ACQ/EG体系,观察到苊醌中性自由基ACQH•和乙二醇烷基自由基的发射/吸收+发射（E/A+E）的CIDEP信号,ACQH•和CH2(OH)C•HOH由3ACQ*从EG上夺氢生成。光解ACQ/TEMPO/EG体系,3ACQ*与TEMPO相互作用将极化转移给TEMPO。光解ACQ/VC/EG体系,3ACQ*除了从EG上夺氢外,还从VC上夺氢生成VC负离子基As•-。较强的As•-的CIDEP信号表明VC对3ACQ*有明显的淬灭作用。     

用Na2O2-DMSO体系产生O2·的ESR研究

提出了Na₂O₂的二甲基亚砜(DMsO)/H₂O溶液中产生超氧阴离子自由基(O₂^·)的新方法,用电子自旋共振仪(ESR)可直接检测到很强的O₂^·信号,研究了反应的条件及其O₂^·信号的特性,并用该法考察了茶多酚等清除剂对于超氧阴离子自由基的清除作用。结果表明本体系是产生O₂^·的有效方法,可用于超氧阴离子自由基清除剂的研究。     

吩噻嗪-对苯醌体系光化学过程的时间分辨ESR研究

报道了用时间分辨电子自旋共振波谱仪对吩噻嗪与对苯醌的乙二醇溶液体系的紫外光照过程进行实时检测,从测得的电子自旋共振极化港可知,电子转移和质子转移在光照过程中同时存在并且相互竞争.     

Reversible H2 passivation of Si ≡ Si3 interface defects in (1 1 1)Si/SiO2

K-band electron spin resonance (ESR) at 4.3 K has revealed the dipole-dipole (DD) interaction effects between [1 1 1]P_b centers (^*Si ≡ Si₃ defects with unpaired sp³ hybrid [1 1 1]) at the 2 dimensional (1 1 1)Si/SiO₂ interface. This has been enabled by the perfectly reversible H₂ passivation of P_b, which affects the defect's spin state. Sequential hydrogenation at 253–353°C and degassing treatments in high vacuum at 743–835°C allowed to vary the P_b density in the range 5 × 10¹⁰ < [P_b] (1.14 ± 0.06) × 10¹³ cm^-2. With increasing [P_b] fine structure doublets are clearly resolved. It is found that (1 1 1)Si/SiO₂ interfaces, dry thermally grown at ≈920°C, naturally comprise a ^*Si ≡ Si₃ defect density — passivated or not — of 1.14 × 10¹³ cm^-2.     

一种可用于极化~3He实验的新型磁场系统

原子核自旋极化的~3He气体已被深入研究并广泛用于各种科学实验.在过去的极化~3He实验中,为了减小磁场梯度对纵向弛豫时间的影响,通常会建造大尺寸的亥姆霍兹线圈来提供所需均匀度的主磁场环境.本文通过计算得到了新的六正方形线圈系统,可以为极化~3He实验提供小型高均匀性的磁场装置.其中线圈系√统内部超过30%的区域磁场梯度满足(|▽B_x|~2+|▽B_y|~2)/B_0 10~(-4)cm~(-1),这一均匀区域比例超过了现在所有用于极化~3He实验的线圈装置.对于其他需要大均匀区域磁场环境的研究实验,新的六线圈系统也具有很好的应用价值.     

外场作用下C12H4Cl4O2的分子结构和电子光谱研究

各种环境毒物危害着人类的生产生活,二噁英更是严重危害人类的健康.C₁₂H₄Cl₄O₂（2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD）是二噁英中毒性最强的化合物,也是目前已知毒性最强的污染物.为研究TCDD外场效应,采用密度泛函理论方法优化了不同静电场0–0.025 a.u.（0–1.2856×10¹⁰ V/m）作用下TCDD分子的基态几何结构,得到了分子总能量;在此基础上,采用含时密度泛函理论方法对TCDD分子的紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱在不同外电场下的变化进行了研究.结果表明：分子几何构型与电场大小呈现强烈的依赖关系,分子总能量随着外电场的增强而减小;伴随着外电场的增强,分子激发态的摩尔吸收系数逐渐减小,UV-Vis吸收峰显著红移.     

A two-component model for the electron distribution function in ahigh-current pseudospark or back-lighted thyratron

Temperature, energy, and densities of two electron distribution function components, including an isotropic bulk part and an anisotropic beam, are analyzed for a hydrogen pseudospark and/or back-lighted thyratron switch plasma with a peak electron density of 1-3×10¹⁵ cm^-3 and peak current density of ≈10⁴ A/cm². Estimates of a very small cathode-fall width during the conduction phase and high electric field strengths lead to the injection of an electron beam with energies ⩾100 eV and density of 10¹³-10¹⁴ cm^-3 into a Maxwellian bulk plasma. Collisional and radiative processes of monoenergetic beam electrons, bulk plasma electrons and ions, and atomic hydrogen are modeled by a set of rate equations, and line intensity ratios are compared with measurements. Under these high-current conditions, for an initial density n_H2=10¹⁶ cm^-3 and electron temperature of 0.8-1 eV, the estimated beam density is ≈10¹³ -10¹⁴ cm^-3. These results suggest the possibility of producing in a simple way a very high-density electron beam     

关于氧化锌/双吡啶高氯酸盐非均相光诱导电子转移过程的研究

用ESR方法对9种不同双吡啶高氯酸盐与氧化锌组成的非均相体系的光诱导电子转移过程进行了系统的研究。ZnO-PQ⁺⁺-胶束-苯的分散系,经350nm~420nm的紫外光照后,PQ⁺⁺被还原成PQ⁺。具有大共轭结构的PQ⁺的ESR信号较强。胶束的存在也可使ESR信号增强。当体系充氧时,PQ⁺信号消失,并有超氧阴离子基O₂^·和羟基·OH被检出。     

Electronic and Magnetic Properties of the p-NPNN

In this paper, we study the electronic band structure and the ferromagnetic properties of the organic radical p-NPNN by employing density-functional theory with generalized gradient approximation (GGA ) and local-spin density approximation (LSDA). The density of states, the total energy, and the spin magnetic moment are calculated. The calculations reveal that the δ-phase of p-NPNN has a stable ferromagnetic ground state. It is found that an unpaired electron in this compound is localized in a single occupied molecular orbital (SOMO) constituted primarily of π^* (NO) orbitals, and the main contribution of the spin magnetic moment comes from the π^* (NO) orbitals. By comparison, we find that the GGA is more suitable to describe free radical systems than LSDA.