镉(Ⅱ)与对苯二甲酸和2,2′-联吡啶配合物光谱性质的理论研究

对镉(Ⅱ)与对苯二甲酸和2,2′-联吡啶配合物进行几何优化,在优化构型的基础上分析了其吸收光谱.结果表明主要贡献的激发态为16,17和26激发态而不是第一激发态,振子强度f为0.2052,0.3202和0.3234,对应的吸收波长为308.57,307.33和258.35 nm,与实验值310和253 nm相近.     

[Pt2(P2O5H2)4]4-和[Pt2(P2O4CH4)4]4-基态和激发态性质的理论研究

采用从头计算MP2和CIS方法分别优化等电子双核d8配合物[Pt2(P2O5H2)4]4-和[Pt2(P2O4CH4)4]4-的基态和激发态结构.结果表明基态Pt-Pt距离分别为0.2905和0.2987nm,与实验的0.2925和0.2980nm符合.NBO计算的Pt-Pt键级以及Pt原子间伸缩振动说明Pt-Pt相互作用具有吸引本质.CIS计算揭示电子激发到Pt-Pt的σ(pz)成键轨道使得相互作用增强.保持激发态几何,含时密度泛函理论(TD-DFT)计算的溶液发射分别为449和475nm,与实验值512和510nm接近.     

9-苯基芴-4-三苯胺电致发光材料的光电性质

采用HF方法和DFT/B3LYP方法对一种新型的含芴三苯胺,即9-苯基芴-4-三苯胺有机化合物进行了基态结构全优化,CIS方法获得分子最低激发态结构,并采用TD-DFT方法计算分子的吸收光谱和发射光谱.计算结果表明,该分子从基态到激发态的跃迁,几何结构变化主要表现在分子中心三苯胺中苯环和N原子之间的二面角上,吸收及发射光谱的计算结果与实验值一致,吸收光谱为324.52nm,发射光谱为379.01nm,荧光寿命较长,为60.6637ns,是优良的典型蓝色有机电致发光材料.     

奥扎格雷的晶体结构和酸碱性质

通过单晶X射线衍射测定了奥扎格雷的晶体结构. 晶体属正交晶系, 空间群为P212121, 晶胞参数为a=0.62522(6) nm, b=0.91897(8) nm, c=1.95789(18) nm, V=1.12492(18) nm3, Z=4. 通过紫外光谱和荧光光谱pH滴定研究了其基态和激发态酸碱性质, 测定了奥扎格雷的基态和激发态酸式电离常数. 结果表明奥扎格雷是一个pH诱导的荧光分子开关.     

具有膦配体的异核d10-d8配合物结构: Au-Pt配合物激发态性质的理论研究

采用MP2和DFT方法优化一系列d10-d8配合物, [MM’(CN)2(PH2CH2PH2)2]＋[M＝AuI, M′＝PtII (1), PdII (2), NiII (3); M’＝PtII, M＝AgI (4), CuI (5)]的基态结构, 其中BH&;H方法得到的金属间距离最接近相应的实验值. 对于经典Au-Pt配合物: 使用多种方法优化[AuPt(CN)2(PMe2CH2PMe2)2]＋(1Me)的结构以验证取代基近似的合理性, 采用单激发组态相互作用方法优化了1的两个低能三重激发态并且考查了环境效应(抗衡离子和溶剂分子)对其较低能激发态发射光谱的影响. 计算结果显示1的两个低能三重激发态分别产生399和234 nm发射, 属于金属中心(Metal-centered, MC)跃迁和分子内电荷转移(Intramolecular Charge Transfer, ICT)的混合性质; 由于电子激发到成键轨道, 使得激发态金属间距离相对基态变短; 环境效应使得较低能的MC/ICT激发态的发射光谱红移, 如1•ClO的发射在473 nm处, 与实验测得[AuPt(CN)2(PCy2CH2PCy2)2]•ClO4的451 nm固体发射相对应.     

IrR(CO)(PH3)2(mnt)配合物的基态和激发态结构及光谱性质的 理论研究

应用MP2和CIS方法分别优化了IrR(CO)(PH3)2(mnt) [mnt＝maleonitriledithiolate; R＝H (1), CH3 (2), Br (3)]系列配合物的基态和激发态几何结构. 使用TD-DFT方法计算了配合物的吸收和发射光谱. 计算结果表明: 配合物1～3在430, 435及439 nm处的最低能吸收均为ILCT/LLCT/MLCT混合跃迁性质, 它们的最低能磷光发射和吸收性质相似, 发射波长则红移至760, 770和800 nm. 配合物2与 1的几何结构、光谱性质都很接近, 而配合物3中, 由于溴的引入使其基态和激发态几何构型及前线分子轨道成分与1和2有很大不同, 进而对其光谱及跃迁性质产生了影响.     

双核Au(Ⅰ)配合物[Y+]2[Au(i-mnt)]2(Y+=[n-Bu4N]+,K+,[Ph4As]+)发光机制的从头计算研究

用从头算方法研究[Au(i-mnt)]22-(i-mnt=i-marononitriledithiolate)的电子吸收和磷光发射性质,利用MP2和CIS方法分别优化了[Au(i-mnt)]22-基态和激发态几何结构.计算的基态Au(Ⅰ)—Au(Ⅰ)键长为0.2825nm,表明Au(Ⅰ)之间存在弱吸引作用.采用SCRF方法中IPCM模型模拟配合物在乙氰溶液中的行为,计算得到的最大吸收波长为315.5nm,指认X1Ag→A1Au来源于i-mnt配体内电荷转移跃迁.在436.2nm处得到具有B3Au→1Ag跃迁的磷光发射,指认为i-mnt配体内电荷转移和金属到配体电荷转移跃迁,与500nm乙氰溶液的发射相对应,为金属修饰的有机配体发光机制.     

紫菌外周捕光天线LH2中的超快能量弛豫

主要用飞秒抽运-探测技术观察了紫细菌Rb. sphaeroides 601外周捕光天线LH2中细菌叶绿素(BChl)之间的能量传递过程. 在783 nm的激光激发B800情况下, 在B800到B850的能量传递之前, 存在一个约0.35 ps的分子内能量重新分布过程; 通过调节激发波长, 清楚地观察到激发态BChl分子的动力学演变过程. 结果表明基态漂白和激发态吸收存在明显的竞争, 同时在818 nm处出现一个鞍点, 说明在B800的激发态和B850的上激子态存在快速、高效的能量传递; B850分子上激子态的激发能将通过内转换向次最低激发态快速弛豫, 并导致最低激发态布局和分子构象变化.     

反式和顺式HOOOH的电子光谱的理论研究

用密度泛函方法(DFT)和全活化空间自洽场方法(CASSCF)以及耦合簇理论(CCSD)优化了反式和顺式HOOOH的平衡几何构型, 用DFT计算了HOOOH顺反异构化反应的势能曲线和谐振动频率. 用含时密度泛函理论(TD-DFT)和二阶全活化空间微扰理论(CASPT2)计算了反式和顺式HOOOH垂直激发能. 计算结果表明: (1)反式异构体比顺式异构体稳定; (2)两种稳定构型的异构化反应有两种路径; (3)对于垂直跃迁能最低的单态和叁态, 反式的垂直跃迁能比顺式的低; (4)在单激发态中, CASPT2方法预测的顺式HOOOH寿命最长的激发态为21A′′, 其跃迁能是167.43 nm, 寿命为 1.44×10−5 s; 反式HOOOH寿命最长的激发态为21A, 其跃迁能是165.52 nm, 寿命为 2.07×10−5 s.     

确定三原子分子势能面的SCF-CI方法

建议根据振动高激发态的实验能级确定三原子分子势能面的SCF-CI方法.此法中使用键长-键角内坐标系下的SCF-CI方法来精确地计算振动高激发态的能级及其对势能参数的一阶微分,并使用LMF算法来优化势能参数.为验证此方法,优化了水分子的势能面,计算出水分子的振动高激发态能级与70个观测到的振动能级相比较,标准偏差为1.15cm~(-1).     

氯苯分子第一激发态超快动力学

利用时间分辨飞秒光电子影像技术结合时间分辨质谱技术, 研究了氯苯分子第一激发态的超快过程. 266.7 nm单光子将氯苯分子激发至第一激发态. 母体离子时间变化曲线包括了不同的双指数曲线. 一个是时间常数为(152±3) fs的快速组分, 另一个是时间常数为(749±21) ps的慢速组分. 通过时间分辨的光电子影像得到了时间分辨的光电子动能分布和角度分布. 时间常数为(152±3) fs的快速组分反映了第一激发态内部的能量转移过程, 这个过程归属为氯苯分子第一激发态耗散型振动驰豫过程. 时间常数为(749±21) ps的慢速组分反映了第一激发态的慢速内转换过程. 另外, 实验实时观察到典型的非对称陀螺分子(氯苯)激发态的非绝热准直和转动退相干现象. 并推算出第一次转动恢复时间为205.8 ps (C类型)和359.3 ps (J类型).     

二氟沙星在中性水溶液中的光化学性质(英文)

对二氟沙星在中性水溶液中的光化学性质进行了研究.在pH值为7.17的水溶液中二氟沙星的紫外吸收峰位于273 nm(摩尔消光系数ε=33000 dm3·mol-1·cm-1),323 nm(ε=15500 dm3·mol-1·cm-1),335 nm(ε=15500 dm3·mol-1·cm-1)处.荧光吸收和发射光谱均显示二氟沙星具有pH效应,其pKa(电离平衡常数)测定分别为5.9和9.8.二氟沙星的荧光量子产额较低,在pH=3.00时达到最大值,为0.06.同时对二氟沙星在中性水溶液中的激光光解和脉冲辐解进行详细研究.激光光解研究发现在水溶液中二氟沙星的三重激发态位于620nm,其摩尔消光系数为7900 dm3·mol-1·cm-1.通过能量转移的方法得到其三重激发态的能量为263.5 kJ·mol-1,三重激发态的量子产额为0.21.在激光激发下,二氟沙星进行单光子电离其量子产额为0.02.脉冲辐解研究表明二氟沙星可以与水合电子(e-aq)及羟基自由基(·OH)快速反应,其二级反应动力学常数分别为1.72×1010和1.0×1010dm3·mol-1·s-1.本文对二氟沙星光化学性质的研究有助于确定其光敏毒性的产生机理.     

HSO自由基电子基态激发态的CAS计算研究

使用CASSCF方法和ANO-L基组优化了HSO自由基的基态和3个低占据激发态的结构, 并采用包括更多电子动态相关能的CASPT2方法进行了单点能校正. 频率计算结果表明, 优化的4个几何为势能面上的稳定点. 通过电子结构的研究合理地解释了各个激发态相对于电子基态的结构变化.     

二氧化钛分子电致发光激发特性研究

采用密度泛函B3P86方法优化得到了沿分子平面不同外电场作用下TiO₂分子的基态稳定构型, 在优化构型下利用杂化CIS (CI-Singles)-B3P86方法在6-311＋G*基组水平上, 研究了不同外电场下TiO₂分子前六个激发态的激发能和跃迁波长等激发特性. 研究结果表明, TiO₂分子多个激发态满足偶极跃迁定则, 跃迁光谱对应多个峰值, 在分子水平上, 可以增大利用太阳光的比例. 在外电场作用下, 能隙随电场的增大而减小, 电子易从最高占据轨道跃迁到最低空轨道形成空穴, 各个激发态跃迁波长均有随电场增大发生红移的趋势, 最长589 nm, 因而利用外电场可以控制材料的发光光谱范围在可见光区域扩展.     

C2F5I分子C-I键解离的自旋-轨道从头算研究

采用考虑相对论效应的6-311G**全电子基组与多参考微扰理论, 计算了该分子的包含自旋-轨道耦合效应的垂直激发能和基态、激发态C—I键解离势能曲线. 理论计算发现, 势能曲线33A'与11A', 21A'出现交叉, 交叉区域在C—I键长为0.241 nm附近; 基态11A'到激发态33A'(3Q0)的垂直激发能为4.658 eV, 与实验值4.662 eV非常吻合. 讨论了C2F5I分子作为碘激光介质的可行性.     

氧气常压介质阻挡放电的发射光谱及能量传递机理

为研究氧气常压介质阻挡放电中的物理化学行为, 以纯氧作为放电体系, 用发射光谱(optical emission spectroscopy)诊断技术分析了等离子体中可能存在的化学活性物种. 利用在500-950 nm范围的氧原子发射光谱计算出等离子体中的电子温度为(1.02±0.03) eV; 观测了760 nm处的具有清晰转动结构的氧气A带(atmospheric band)O2(b1∑+g-X3∑-g), 并用其转动结构计算了转动温度(气体温度)为(650±20) K; 在500-700 nm范围观测了氧气的第一负带系(first negative system) O+2(b4∑-g-a4∏u), 在190-240 nm范围观测了微弱但特征清晰的氧气的Hopfield带系O+2(c4∑+u-b4∑-g). 研究发现, 在氧气常压介质阻挡放电等离子体中存在多种激发态氧原子、激发态氧气分子、基态和激发态氧气分子离子等反应活性物种, 这些活性物种的形成涉及氧气分子的激发、解离和电离等多种过程, 每个过程都包含多个能量传递步骤, 氧分子解离产生的氧原子是导致一系列高激发态氧原子生成和氧气电离激发的主要因素.     

氮化锇配合物离子[OsN(mnt)2]-的电子结构和光谱性质的理论研究

理论研究了离子型配合物[OsN(mnt)2]-[mnt=S2C2(CN)2)]的电子结构和光谱性质, 考察不同配体三价N、二硫氰烯S2C2(CN)2和金属Os的相互作用对光化学性质的影响. 分别在B3LYP/LANL2DZ和CIS/LANL2DZ水平上优化了配合物的基态和激发态结构. 与基态(1A1)相比, 激发态(3A2)的Os≡N 的键长缩短了0.0066 nm, 这与计算得到的频率增大一致, 使用TD-DFT方法计算得到了配合物的吸收和发射光谱. 计算得到的位于300 nm(f=0.1497)和262 nm(f=0.2890)的强吸收都来自1A1→1B1跃迁, 分别指认为SC→Os≡N+CN 和N+SC→Os≡N+CN的电子跃迁. 最低能量的吸收位于446 nm(f=0.0206) 处, 来自1A1→1B2的电子跃迁, 指认为N→Os和 N+SC→CN. 计算得到配合物在气态的磷光发射位于678 nm(A3A2→X1A1)处, 而在丙酮溶液中则蓝移到了625 nm处, 跃迁属性不变, 都是N→Os和S→Os的跃迁.     

S3分子的结构与最可几解离过程理论研究

用量子化学从头算方法,计算得到了S3分子优化的几何结构(基态和几个低激发态);研究了其在C2v与Cs群对称性下的解离过程,给出两种群对称性下基态和激发态的势能曲面及等高投影图;在两种群对称性下均得到在相应势能曲面上的优化的解离路径.     

微波等离子体下甲烷偶联制乙炔的研究

通过优化设计矩形波导谐振腔微波化学反应器,可以大幅提高微波等离子体下甲烷转化率（最高为93．7％）、C2烃收率（最高为91．0％）和乙炔收率（最高为88．6％）．且优化后,在实验的压强范围内,甲烷转化率和C2烃收率较为稳定,C2烃主要是乙炔,其选择性都在90％以上．生成乙炔的能量产率和时空产率也都比较高．利用发射光谱法对微波等离子体下甲烷偶联制乙炔的反应进行了诊断研究,在300nm～750nm波长范围内激发态物种有：CH,C2,H2,Hα-根据反应产物和激发态物种从化学反应热力学和动力学上对反应机理进行了初步探索．     

脉冲直流放电-LIF法CCl2(A1B1和a3B1)自由基被醇类分子猝灭动力学研究

CCl4/Ar混合气体进行脉冲高压直流放电产生CCl2自由基,再用YAG泵浦的染料激光输出的541.52 nm激光将电子基态CCl2激励到电子激发态A1B1(0,4,0)模的pR1能级上,通过检测激发态CCl2自由基的时间分辨荧光信号,测得了室温下(293 K)激发态CCl2自由基被醇类分子猝灭的动力学结果,根据我们提出的三能级模型来分析处理这些实验数据,首次获得了激发态CCl2自由基被醇类分子猝灭的态分辨的速率常数kq1,kq2和kq3的值.并对这些数据与猝灭剂的结构关系进行了分析讨论.