卟啉化合物荧光性能的取代基效应研究

研究了12种四芳基卟啉化合物荧光性能的取代基效应.结果表明,卟啉化合物的苯基上供电子取代基能增加卟啉的荧光强度,而吸电子取代基作用相反;荧光强度随着卟啉的苯环上取代基卤素原子量的增加而降低;此外,荧光强度还与卟啉的苯环上取代基的取代位置有关.     

取代基对卟啉类化合物三阶非线性光学特性的影响

主要采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z-扫描等实验方法研究了三种不同取代基的卟啉化合物5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉[T(4-HP)P]、5,10,15,20-四对酯基苯基卟啉[T(4-EP)P]和5,10,15,20-四对溴苯基卟啉[T(4-BrP)P]的光学及非线性光学性质,并从离域电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,强给电子基团取代的T(4-HP)P的吸收和荧光发射带比弱给电子基团取代的T(4-EP)P及吸电子基团取代的T(4-BrP)P有明显红移;三种样品均具有正的三阶非线性极化率χ(3),强的给电子能力和共振增强使得T(4-HP)P的三阶极化率比T(4-BrP)P增强了近两个量级,并在532 nm光激发时,χ(3)具有最大值6.81×10-10esu。     

四苯基卟啉及其系列衍生物电子光谱的IDNO／CI研究

运用ＭＮＤＯ计算和群论,优化得到了较满意的中位取代四苯基卟啉的分子构型,并结合ＩＮＤＯ／ＣＩ方法,对四苯基卟啉及其系列衍生物进行了电子结构的研究和电子光谱主要吸收带的指认。对卟啉系列衍生物的取代基效应进行了讨论,得到一些有益的结论。     

黄嘌呤甲基衍生物的发光特性研究

本文对3种黄嘌呤类化合物(咖啡因，茶碱，可可碱)的液氮低温荧光(LTF)、低温磷光(LTP)、室温流体荧光(RTF)及滤纸表面室温磷光(PS-RTP)发光光谱特性进行了对比研究。研究表明，这3种物质的LTF、LTP、PS—RTP及RTF的最大激发波长λex在270—295nm范围内，最大发射波长λem在385—445nm范围内，且它们的λex和λem不论在什么状态下都非常相近。本文也对这3种物质的荧光量子产率、滤纸基质室温磷光(PS—RTP)寿命、偏振等性质进行了比较研究。实验表明：咖啡因、茶碱和可可碱的PS-RTP的寿命均在0．1s数量级，属于长寿命磷光，且PS--RTP为非完全偏振光。     

不同电子取代基卟啉化合物的光谱和DFT研究

采用实验与密度泛函理论计算(DFT)相结合,研究了不同电子取代基修饰的5-邻羟基苯基-10,15,20-三苯基卟啉(TPPOH)和5-邻羟基苯基-10,15,20-三(对甲氧基)苯基卟啉[(p-OCH₃)TPPOH]化合物的吸收光谱及其电化学性质。结果表明,相对于TPPOH,由于对位甲氧基(-OCH₃)给电子能力强致使(p-OCH₃)TPPOH的卟啉环电子云密度增加,从而引起吸收光谱红移(3 nm)、氧化还原电位发生明显的负移,最高占据分子轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级差降低0.06 eV。DFT理论分析分子前线轨道电子分布结果显示(p-OCH₃)TPPOH的HOMO和LUMO轨道能量均增加,而能级差却比TPPOH能级差小0.05 eV。理论结果与电化学和光谱实验结论一致,并进一步阐明了光谱和电化学性质变化机理,为揭示不同取代基卟啉化合物的设计与应用提供重要依据。     

四苯基卟啉—锌化合物的微微秒瞬态吸收和荧光动力学研究

用微微秒瞬态吸收和荧光动力学测量方法,研究了四苯基卟啉-锌的三重态建立过程和单重态的衰减过德;测量了样品的系际交叉速率、单重态的寿命及其对532nm波长的吸收截面.     

取代基对卟啉三阶光学非线性及弛豫过程的影响

研究了取代基对卟啉三阶光学非线性和激发态弛豫过程的影响，发现在同一取代位置，推电子基团取代使得卟啉三阶光学非线性极化纱数Ｘ值相对影响，而吸电子基团取代使得卟啉Ｘ值相对减少，对同一取代基在不同取代装置，发现推电子基团在邻位取代的Ｘ值大于其在对位取代卟啉的Ｘ值，而吸电子基团在邻位取代的Ｘ值小于其在对位取代卟啉的Ｘ值，另外，还发现推电子基团取代的卟啉弛豫过程比吸电子基团取代的卟啉弛豫过程快７倍。     

四苯基卟啉及其系列衍生物电子光谱的INDO/CI研究

运用ＭＮＤＯ计算和群论,优化得到了较满意的中位取代四苯基卟啉（Ｈ２ＴＰＰ）的分子构型。并结合ＩＮＤＯ／ＣＩ方法,对四苯基卟啉及其系列衍生物进行了电子结构的研究和电子光谱主要吸收带的指认。提出五分子轨道模型,揭示了卟啉类化合物电子光谱典型特征的内在原因,计算结果能与实验值较好符合。对卟啉系列衍生物的取代基效应进行了讨论,得到一些有益的结论。     

各种烷氧基取代聚对苯乙炔的合成和发光性能研究

利用脱氯缩合聚合法合成了聚（2－甲氧基－5－丁氧基）对苯乙炔（PMOBOPV），聚（2－甲氧基－5－辛氧基）对苯乙炔（PMOCOPV）和聚（2－丁氧基－5－丁氧基）对苯乙炔（PDBOPV），聚（2－辛氧基－5－辛氧基）对苯乙炔（PD－COPV）4种发光材料。对反应体系的浓度，酸碱度，反应温度及时间等工艺条件和路线进行了细致的研究。结果表明：反应物的纯度，含量对合成产物的产率和性能有较大的影响；碱性是影响脱氯缩合反应的关键因素，而反应温度和时间对缩合反应影响则相对较小，在一定温度下当反应时间达到一定阶段后其转化率基本不变，对合成材料的化学结构，物理性能和发光特性进行了表征和检测。结果显示：非对称烷氧基取代PPV具有良好的溶解性，成膜性和稳定性；而对称性烷氧基取代PPV的溶解性和成膜性相对较差。以PMOBOPV为发光材料，采用旋涂工艺制作出单层和双层发光器件，并对器件的电致和光致发光性能进行了研究。     

ZnO纳米棒的拉曼和发光光谱研究(英文)

本文对采用湿化学方法合成的ZnO纳米棒样品的拉曼光谱和发光光谱进行了研究。由扫描电镜结果可知,合成的ZnO纳米棒具有很好的尺寸发布均匀性,直径在30 nm左右,长度大于1微米。采用显微拉曼光谱技术,得到了632.8 nm波长激发的拉曼光谱,并和体相样品的拉曼光谱进行了对比分析;由325 nm激光波长激发得到的荧光光谱可知样品具有很好的紫外发光性质。     

C_(60)衍生物分子的拉曼光谱研究

本文通过对C6 0 衍生物拉曼光谱的研究发现 ,由于有机官能团的出现使得C6 0 分子的结构发生了变化 ,从而导致C6 0 衍生物的拉曼光谱有了明显不同。本文对此现象进行了分析与解释。     

共价键相联的卟啉—酞菁激发态性质——(Ⅰ)二元分子化合物光谱特性研究

本文系统研究了二元分子TTP—O—Pc和TTP—O—(CH_2)_5—O—Pc的吸收光谱,发射光谱和激发光谱,区分了两组发光谱带的来源, 证实了由TTP到Pc的能量转移,利用激光频域技术获得了电荷弛豫时闻分别是18.5和82ps。     

共价键相联的卟啉—酞菁激发态性质——(Ⅰ)二元分子化合物光谱特性研究

本文系统研究了二元分子TTP—O—Pc和TTP—O—(CH₂)₅—O—Pc的吸收光谱,发射光谱和激发光谱,区分了两组发光谱带的来源, 证实了由TTP到Pc的能量转移,利用激光频域技术获得了电荷弛豫时闻分别是18.5和82ps。     

3-取代苯基-5-(3'-吲哚基)-异(噁)唑啉衍生物的谱学研究

现代红外光谱技术以其分析速度快、重现性好、成本低、且不消耗样品等特点正得到越来越广泛的应用,文章利用傅里叶红外技术,研究了9种含有吲哚基和苯基的3-取代苯基-5-(3'-吲哚基)-异(噁)唑啉衍生物的红外光谱的特征吸收规律,指出了这类化合物不同取代基对红外吸收谱带的影响;同时,利用核磁共振技术,对3-取代苯基-5-(3'-吲哚基)-异(噁)唑啉衍生物的1H NMR的共振谱带做了全面的归属,其化学位移的变化规律与红外光谱一致,为这类化合物的结构与谱学研究提供了一条很好的途径.     

混合阴离子型化合物Ba_(2)Gd(BO_(3))_(2)Cl:Ln的力致发光性能EI北大核心CSCD

力致发光材料具有将机械刺激转变为光子发射的独特性能,因而被广泛应用于结构健康诊断、信息防伪、生物工程和电子皮肤等力学传感领域。然而,已报道的力致发光材料种类有限,且对于力致发光相关的载流子跃迁过程理解不够深入,极大地限制了其开发和应用。针对上述问题,本工作开发了新型混合阴离子型力致发光材料Ba_(2)Gd(BO_(3))_(2)Cl:Ln(Ln=Eu,Tb,Dy,Sm,Nd),并探究了其光致发光性能与相关载流子跃迁过程。该研究通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、多模式激发下的稳态和瞬态光谱技术研究了样品的结构形貌、光致发光与力致发光性能,提出了该材料可能的发光机制。研究结果表明,在280 nm光激发下,Ba_(2)Gd-(BO_(3))_(2)Cl:Eu的发射峰位于536,594,613,625,654,695,710 nm,第一个宽峰和其余窄峰分别对应于Eu^(2+)和Eu^(3+)的发射,即掺杂的Eu呈现混合价态。而在机械作用下,Ba_(2)Gd(BO_(3))_(2)Cl:Eu几乎只表现出Eu^(3+)的橙红光发射,这可能是由于机械作用优先激发基质中的价带电子所致。此外,Eu的光致发光和力致发光最佳掺杂浓度均为2%。在0.23~1.55 mJ的冲击能下,力致发光强度与冲击能量呈线性关系。通过改变掺杂镧系元素的种类,实现了力致发光从可见光区域到近红外区域的拓展。这项工作为解释混合价态材料的力致发光机制提供了思路,并在应力传感领域呈现出潜在的应用价值。     

3-取代苯基-5-(3′-吲哚基)-异噁唑啉衍生物的谱学研究

现代红外光谱技术以其分析速度快、重现性好、成本低、且不消耗样品等特点正得到越来越广泛的应用,文章利用傅里叶红外技术,研究了9种含有吲哚基和苯基的3-取代苯基-5-(3′-吲哚基)-异噁唑啉衍生物的红外光谱的特征吸收规律,指出了这类化合物不同取代基对红外吸收谱带的影响;同时,利用核磁共振技术,对3-取代苯基-5-(3′-吲哚基)-异噁唑啉衍生物的1H NMR的共振谱带做了全面的归属,其化学位移的变化规律与红外光谱一致,为这类化合物的结构与谱学研究提供了一条很好的途径。     

5,10,15-三(五氟苯基)Corrole及其相似卟啉化合物的光物理特性

采用稳态和时间分辨的瞬态光谱技术对比研究了一种Corrole化合物5,10,15-三(五氟苯基)Corrole(FtsTPC)和一种卟啉化合物5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉(F20TPP)的光物理特性.结果表明:F15TPC的B带吸收峰较宽而F20TPP的强而窄,F15TPC的Q带有两个吸收峰而F20TPP有四个.F15TPC的荧光量子产率为0.15,荧光寿命为4.8 ns,F20TPP的荧光量子产率为0.05,荧光寿命为11.1 ns;与F20TPP相比F15TPC具有发光效率高、荧光寿命短的特点.F15TPC具有较大的发光速率常数和无辐射跃迁速率常数,这可能是由于F15TPC少了一个氟代苯基,致使其发色团本身的电子结构发生变化所致.另外空间结构的不对称性和非共面性也对其光物理性质有影响.     

尾式铁(Ⅲ)卟啉的合成及其光谱性质研究

合成了不同侧链长度的苯并咪唑基尾式卟啉及其Fe（Ⅲ）配合物。化合物经质谱、^1HMR、UVVisible、IR等表征，表明苯并咪唑基与卟啉环通过醚氧键和醚硫键相连。光谱学研究表明侧链较短不利于尾端基团的配位，长度对尾端基团的配位起着重要作用。