染料掺杂液晶激光器的光谱特性研究

首先从理论上计算出了染料(DCM)掺杂液晶激光器的泵浦阈值能量为9.2×10-7 J,从而选定了最适合的泵浦光源,并在此基础上设计了相应的泵浦光路。通过检测输出激光的光强和波长,从光栅周期、外加电场两个方面着手对激光器的输出光谱进行了特性研究,结果表明,通过改变光栅周期就可以实现出射激光波长在100 nm范围内(585～685 nm)的调谐,符合理论计算值。与此同时,通过施加外加电场也可以实现出射波长的调谐,虽然调谐范围较小,但是也实现了输出激光强度的调谐,强度调谐幅度高达90.2%。染料掺杂液晶激光器的波长和光强双向可调谐特性,大大拓展了其在全光网络通信的应用前景。但是,当电场从0 V·μm-1增加到20 V·μm-1时,出射激光的线宽也从0.4 nm增加到了1.5 nm,在激光器的可调谐应用中也应注意线宽的变化。     

ZnO∶(Al,Sm)阻挡层薄膜的制备及其光电性能

采用溶胶凝胶法制备ZnO∶Al,Sm阻挡层薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、红外光谱(FTIR)、荧光光谱(PL)、紫外可见光谱(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)等对阻挡层薄膜进行了表征,探讨了Al、Sm掺杂量对阻挡层薄膜性能的影响。结果表明:当Al的掺杂摩尔分数为1%、Sm的掺杂摩尔分数为3%时,所制备的阻挡层荧光强度最高,可将部分紫外光下转换为588nm的可见光,拓宽了光谱响应范围;基于ZnO∶1%Al,3%Sm阻挡层的海胆棘壳色素敏化的纳米TiO_2太阳能电池的开路电压为0.73V,短路电流密度为0.68mA/cm~2,转换效率达0.33%,效率比基于ZnO阻挡层的电池提高了约136%。     

染料木素铬(Ⅲ)配合物与DNA相互作用的研究

在pH 7.2 Tris缓冲溶液中,采用紫外、DNA熔点、荧光、粘度等手段研究了染料木素铬(Ⅲ)配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)的作用机制,探讨了其作用模式。当加入一定量的ctDNA时,染料木素铬(Ⅲ)配合物的紫外吸收光谱的最大吸收峰产生明显的减色效应;而配合物体系的荧光强度、共振光散射信号随ctDNA的加入逐渐增强。配合物的存在能有效猝灭EB-DNA体系的荧光,且猝灭方式为静态猝灭。同时ctDNA的熔点和ctDNA溶液的粘度随配合物的加入而增大。据此推断,染料木素铬(Ⅲ)配合物与ctDNA之间具有较强的作用,配合物主要以插入方式与DNA结合,二者的键合常数为1.9×105 L·mol-1。该研究结果提示染料木素铬(Ⅲ)配合物有望作为抗癌活性候选药物,值得进一步深入研究。     

二氧化硅-共聚物杂化荧光纳米材料用于动物活体成像

以氧化硅（SiO₂）前驱体与三嵌段共聚物F108合成较小粒径的SiO₂-共聚物杂化纳米体系（SNP），并与高效近红外发射的疏水染料M507自组装，构建了近红外发光纳米探针M507@SNP。同时，研究了M507@SNP的光物理性能和细胞毒性。动物成像实验证明该纳米成像探针可实现活体层次高信噪比的小动物全身成像和前哨淋巴结的指示。     

三维Cu-MOF对亚甲蓝的吸附和光催化降解及其机理

本文报道了[Cu₃(ppda)₃(tib)₂(H₂O)₄]·6H₂O (Cu-MOF)的合成、结构、吸附和光催化降解性能。在Cu-MOF中，1，4-苯二乙酸(H₂ppda)和1，3，5-三(1-咪唑基)苯(tib)配体交替连接Cu离子形成二维层，层与层之间通过trans-ppda^2-相互穿插形成稳定的三维结构。Cu-MOF对亚甲蓝(MB)的催化效率为97%，最高反应速率常数为0.019 7 min^-1。光催化降解机理：在光的激发下，催化剂表面的光生电子和空穴对发生分离，并与O₂、H₂O、H₂O₂反应生成活性物质，将染料降解为CO₂和H₂O。在MB溶液中加入NaCl (200 g·L^-1)后，Cu-MOF的吸附量有所提升(87.23 mg·g^-1)，准二级动力学模型和Langmuir等温线模型的实验数据拟合程度较好，该吸附的主要过程为单层化学吸附。     

新型不对称苯并噻唑三次甲基菁染料的合成及光稳定性研究

合成了系列杂环氮原子具有不同取代基的不对称苯并噻唑三次甲基菁染料,染料结构经过质谱、1H NMR表征.测试了染料在乙醇中的吸收和荧光发射光谱,染料的最大吸收值和荧光发射值分别在628～631和662～666 nm之间.染料在溶剂中几乎无荧光,可以极大的降低染料自身的荧光背景干扰.染料的光降解实验表明:喹啉环上辛烷基取代和噻唑环上苄基取代时,染料的光稳定性最强.染料8a～8d的光降解速率常数分别为6.38×10-4,12.5×10-4,2.68×10-4和6.30×10-4mol min-1.循环伏安实验法测试了染料的氧化电位.     

4-[2-(二甲氨基)乙氧基]-N-十八烷基-1,8-萘酰亚胺荧光染料的合成及其性能研究

以4-溴-1,8-萘酐为原料,合成脂溶性4-[2-(二甲氨基)乙氧基]-N-十八烷基-1,8-萘酰亚胺。对其进行了1H NMR和IR表征。考察了荧光染料在DMF、乙腈、丙酮、乙酸乙酯和乙醚5种溶剂中的荧光光谱和吸收光谱,发现由于溶剂效应,随溶剂极性由小到大,荧光光谱和吸收光谱的最大峰值波长逐渐红移。考察了不同金属离子和pH对荧光染料荧光光谱的影响,结果表明荧光强度随Fe3+、Zn2+、Co2+浓度增大而逐渐增强,Fe3+的影响最为显著;当pH<7时,荧光强度随着pH的降低逐渐增强;进一步考察了Fe3+、Zn2+、Co2+对吸收光谱的影响,结果发现吸收光谱均蓝移。分析认为荧光染料的光致电子转移被阻碍,实验结果表明,合成的新型荧光染料可用于溶液中金属离子和pH的检测。     

双偶极半菁染料/多金属氧酸盐自组装膜的制备及其光电转换性质

通过交替吸附多金属氧酸盐K10P2W18Cd4(H2O)2O68(P2W18Cd4)和双偶极半菁染料(H6),制备了一种无机-有机杂化的自组装薄膜(P2W18Cd4/H6)n,通过紫外可见光谱和光电化学对薄膜进行了研究.结果表明,P2W18Cd4/H6自组装多层膜可被均匀沉积,层数可控,薄膜中半菁染料在可见区的吸收发生红移,并且薄膜能产生稳定的、较强的光电信号.研究了偏压、电子给体和电子受体对薄膜光电转换性质的影响.     

苯并碲唑衍生的多次甲基苯乙烯菁染料的合成

本文首次报道了由苯并碲唑季铵碘盐合成多次甲基苯乙烯菁的方法. 上述季铵盐与对二甲氨基苯甲醛或对二甲氨基肉桂醛等摩尔比混合, 在正丁醇介质中回流反应,分别以较高产率得到相应的二次甲基或四次甲基苯乙烯菁染料. 该反应被醛自身催化. 对反应机理和染料的可见吸收光谱进行了讨论.