Meso位单取代卟啉及其配合物的合成、表征和光谱性质

设计合成了一系列新型的meso位N,N-二甲氨基苯基或N-苯基咔唑基单取代卟啉（5a~c）及其锌配合物（6a~c）,用高分辨质谱、¹H NMR、紫外-可见光谱及X射线单晶衍射方法等对结构进行了表征;研究了卟啉化合物及其配合物的热稳定性及荧光性质。结果表明,这些卟啉化合物及其锌配合物在400~410 nm之间具有强的吸收且具有很好的热稳定性,荧光量子产率在0.05~0.09;另外还分析了meso位不同取代基对光谱性质的影响。     

3-乙酰基-8-叔丁基香豆素晶体结构及密度泛函理论研究

本文合成了3-乙酰基-8-叔丁基香豆素,并通过X-射线单晶衍射法测定分子结构,随后进行红外、核磁共振、紫外可见吸收光谱表征,并通过密度泛函理论(DFT)研究晶体中的分子间作用,模拟光谱并预测表面活性位点。结果表明,分子为大共轭平面结构,在晶体中主要以π-π堆积作用和氢键作用结合,结合能分别为17. 2和3. 9 kcal/mol。分子在近紫外可见光范围内的最大吸收波长在310nm,摩尔消光系数为16000L·mol-1·cm-1,主要对应苯环上π电子向内酯环以及羰基氧上的跃迁。该分子6号位碳最易发生芳环上亲电取代反应,内酯可发生水解、氨解等反应,苯环上氢、羰基氧均可形成氢键等弱相互作用。     

4-(9-蒽基)-6-辛氧基-1,3,5-三嗪-2-胺的合成及其在酸性介质中的光谱行为研究

以2,4-二氯-6-辛氧基-1,3,5-三嗪为原料,经Kumada偶联及胺化两步反应合成了三嗪胺衍生物:4-(9-蒽基)-6-辛氧基-1,3,5-三嗪-2-胺(AOOTA),总产率为38%.通过紫外-可见吸收光谱及荧光光谱研究了氯仿溶液中AOOTA在乙酸(HOAc)及三氟乙酸(TFA)作用下的光谱行为.研究发现AOOTA与HOAc在基态及激发态下均不能发生双氢键作用,而AOOTA与TFA相互作用基态下形成双氢键复合物,激发态下由于分子中蒽基及辛氧基与三嗪环间的C-C单键以及C-O单键的自由旋转,从而使得AOOTA与TFA分子间不能形成有效的氢键相互作用.     

二氰基乙烯基并三噻吩的光谱行为

本文设计合成了两种二氰基乙烯基并三噻吩化合物,即2-二氰基乙烯基二噻吩并[3,2-b:2’,3-’d]噻吩(DCTT)与2-二氰基乙烯基二噻吩并[2,3-b:3’,2-’d]噻吩(DCST).研究了介质极性对吸收与发射光谱行为的影响,考察了化合物的分子结构与其发光能力的关系.溶剂效应显示化合物DCST随介质的极性增加,分子内电荷转移态(ICT)的荧光发射峰位红移现象更为明显,展示出较大的Stokes位移.化合物DCTT随介质的极性增加,发光行为表现出负的溶致变色效应,与"能级邻近效应"有关.溶剂效应说明了DCTT分子中并三噻吩部分给出电子的能力较弱,而DCST分子中的并三噻吩部分给出电子的能力较强,是导致二者ICT态的发光能力的差异的主要原因.     

大功率半导体激光调制系统及内部调制特性

从半导体激光直接调制理论出发,对直接调制过程中影响半导体激光器高频调制性能的因素进行了研究;运用PSpice建立半导体激光器等效电路模型,仿真研究了电学寄生参数对半导体激光器调制特性的影响且提出了相应的提高其调制性能的方法。在研究半导体激光器调制特性的基础上,设计了一种半导体激光直接调制系统。运用OrCAD/PSpice对直接调制驱动系统进行仿真。研制的半导体激光调制系统实现了频率为1 MHz、平均功率为1.1 W的调制激光输出。     

传导冷却半导体激光阵列温度均匀化研究

高功率半导体激光器阵列已经广泛应用于许多领域。Smile效应是由高功率半导体激光器阵列（巴条）本身在封装过程中与热沉之间热膨胀系数（CTE）失配导致的热应力造成的。各个发光点在横向上不在一条直线上,从而导致半导体激光阵列整体发光弯曲。较大的Smile值可以引起光束质量降低、造成光束耦合和光束整形困难。为了降低热串扰实现巴条温度均匀化,我们在传统CS热沉的基础上,引入高热导率铜基石墨烯（GCF）与孔状结构,对CS被动式制冷半导体巴条热应力分布不均导致的Smile效应进行了数值模拟与仿真分析。在热功率为60 W的条件下,一方面,当仅有GCF材料,并且其长度为8 mm时,温差从最初的7.94 ℃降低到3.65 ℃;另一方面,在合理的温升范围内,当GCF的长度为8 mm时,结合增加热沉热阻的孔状结构时,温差进一步降低到3.18 ℃。     

CoPy/C催化氧还原的碱效应及活性位研究

以碳黑(Vulcan XC-72R)为载体, 硫酸钴(CoSO₄ · 7H₂O)和吡啶(Py)作为催化剂前躯体, 经溶剂分散及800℃热处理可制备出高效催化氧还原反应(ORR)的碳载钴吡啶复合催化剂(15%Co25%Py/C, 质量分数). 采用红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂的结构进行表征. 运用旋转圆盘电极(RDE)技术研究了不同浓度的KOH溶液(0.05~12.0 mol/L)对CoPy/C催化氧还原活性的影响. 结果表明, 不同浓度的KOH溶液对CoPy/C催化剂催化氧还原反应(ORR)的性能影响很大, 在0.05和0.1 mol/L KOH溶液中催化剂活性最高. 以其制备的气体扩散电极在0.05 mol/L KOH溶液(O₂气氛)中的半波电位为-0.138 V, 起峰电位为0.10 V, 同时表现出明显的极限扩散电流. 在-0.381 V时电流密度达到最大值(4.39 mA/cm²). 随着KOH溶液浓度的增加(pH值下降), 起始电压沿负方向移动, 同时动力学、 混合动力学和扩散区的电流密度均下降. RDE研究结果表明, 在0.05和0.1 mol/L KOH溶液中, O₂在CoPy/C电极上的还原主要经4e^-过程还原成H₂O. XPS研究结果表明, 吡啶作为小分子富氮源对提高催化剂的活性具有重要作用, 所制备催化剂经800℃高温热处理形成了石墨N, 吡啶N以及部分氧化态的氮结构, 其中石墨N和吡啶N作为催化剂的活性中心, 提供氧还原活性位, 从而使该类催化剂对氧还原表现出很好的电催化性能和选择性.     

2,4,6-三萘基-1,3,5-三嗪的合成与光谱行为

本文通过Suzuki偶联反应高效合成了两种三萘基三嗪化合物,即2,4,6-三(1-萘基)-1,3,5-三嗪(T1NT)和2,4,6-三(2-萘基)-1,3,5-三嗪(T2NT). 考察了介质的极性、温度以及THF-H₂O二元溶剂体系中的溶解性等因素对它们吸收和发射光谱行为的影响.研究发现, 由于T1NT比T2NT具有更好的分子平面性,其激发态下分子内电荷转移的程度较大,导致其在溶液中吸收光谱、发射光谱比T2NT呈现显著红移.冻结态下,分子平面性较差的T2NT显示出较短波长的发光.     

顺[1-溴-2-羟基-2-(对-甲氧基苯基)乙基]膦酸二异丙酯的羟基反应性能的研究

研究了顺[1-溴-2-羟基-2-(对-甲氧基苯基)乙基]膦酸二异丙酯羟基的反应性能。由于膦酸酯基和电负性的溴原子的吸电子作用,羟基氧原子周围的电子云密度降低．从而增强了羟基上质子的酸性并减弱了碱性条件下相应的烷氧基负离子的亲核能力,因而得到了有关羟基与酚进行Mitsunobu脱水反应和酯化反应的特殊反应性能。同时,由于氢键的作用和膦酸酯基团的空问障碍作用,羟基与酰氯的反应活性较低。     

无序复杂系统中的序--2021年诺贝尔物理学奖解读

本文首先简要介绍了什么是玻璃和自旋玻璃,然后回顾了自旋玻璃理论的发展,特别是帕里西对自旋玻璃理论的贡献及该理论在其它领域的应用.最后简要介绍了帕里西在界面随机生长和随机共振方面的重要贡献.