一种新型酰腙配体及其Sn配合物的荧光特性研究

用稳态荧光和时间分辨荧光研究了一种新型酰腙配体2-羟基甲醛-5-氯水杨酰腙(H3L)及Sn配合物(n-Bu2)Sn(HL)晶体、溶液和旋涂膜的光谱特性与分子结构的关系。实验结果表明,对H3L而言,与其稀溶液相比,晶体及旋涂膜的荧光强度依次增强,荧光峰位都有所红移,荧光寿命有所延长,其单分子跃迁能为240.2kJ.mol-1;对[(n-Bu2)Sn(HL)]而言,其晶体稳态荧光强度比在溶液中强且荧光峰位红移,旋涂膜产生了荧光猝灭,单分子跃迁能为230.4kJ.mol-1;与H3L相比较,(n-Bu2)Sn(HL)晶体的荧光强度要强接近4倍,荧光寿命变长。这些现象的物理机制是分子的共轭体系越大、分子的刚性越大其荧光强度越强,荧光寿命越长。

紫外光辐照对偶氮苯光谱特性的影响

采用紫外可见吸收、稳态荧光光谱和荧光衰减测量技术,观察了4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)在氯仿溶液中的光致变色现象及分子的跃迁能级和能级寿命。结果表明:NAA分子的顺反异构化反应并非一级反应;分子处于反式异构体和顺式异构体的跃迁能分别为255.6,240.2kJ/mol;分子处于反式异构体的能级寿命为0.02ns,处于顺式异构体的能级寿命为3.54ns。顺反异构体的含量、NAA分子之间及NAA分子与溶剂分子之间的相互作用影响NAA分子激发态的能级寿命。

4-硝基-4′-氨基偶氮苯的光学性质研究

采用紫外可见吸收和二次谐波产生技术研究了"推-拉"型偶氮苯分子Langmuir-Blodgett(LB)膜的光谱和二阶非线性光学特性.4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)分子能制成很好的LB多层膜,在稀溶液中以单体的反式异构体形式存在,在膜中主要以J-聚集体的形式存在,LB膜的紫外可见吸收谱的吸收峰较之溶液的发生了52nm的红移.NAALB膜的二阶非线性极化率χ(2)为19.59×10-8esu,一阶超极化率β值较大,约为1.974×10-29esu.其光学二阶非线性起源于电偶极子机制.

偶氮聚合物薄膜的吸收谱和二次谐波产生的温度特性

研究了一种偶氮聚合物薄膜的光谱和二阶非线性光学特性.研究结果表明,聚合体中的偶氮发色团以反式异构体形式存在.加热可使分子之间的相互作用减弱,聚集体的聚集程度降低;温度低于70℃时聚集体的结构不会发生变化,分子间相互作用的改变能够完全恢复;高于70℃降温后聚集体聚集程度的降低不能完全恢复.在一定温度下极化可使发色团偶极子定向有序排列,形成J-聚集体.偶氮聚合物薄膜的二阶非线性光学特性起源于偶极子模型,极化温度是影响极化膜二次谐波强度的重要因素之一,该偶氮聚合物薄膜的最佳极化温度约为90℃.

4-羧基-4′-氨基偶氮苯LB膜的光谱及其二次谐波产生特性研究

采用紫外可见吸收谱和二次谐波产生的方法研究了一种新型偶氮化合物分子的LB膜及非线性光学特性。4-羧基-4′-氨基偶氮苯分子在水表面可以形成稳定的单分子膜并且可以较好的转移到固体基板上形成LB多层膜。测量了LB膜二次谐波产生随入射基频光入射角的变化关系,二次谐波信号强度最大值在入射角约为60°的地方,LB膜具有非常大的二次谐波信号强度,其分子超极化率约为β=1.17×10-29esu。

螺芴氧杂蒽LB膜的制备及光谱特性研究

为了研究聚芴材料DSFX-SFX分子在气液两相表面的行为,分子处于溶液、LB膜及粉末状态的光学特性,以及分子有序排列对其发光特性的影响,制备了聚芴材料DSFX-SFX的X型LB膜,研究了π-A等温曲线,测量了其紫外-可见吸收谱和稳态荧光光谱。结果表明,分子以face-on形式平躺在亚相表面,单分子面积为4.78 nm2。在氯仿溶液中吸收峰位在354 nm,归属于分子中三聚氧杂蒽部分与芴环间π-π*电子跃迁;荧光发射峰位在396,419,445 nm(肩峰),归属于发色团三聚氧杂蒽,是芴环与氧杂蒽环之间的电荷转移。在LB膜中,吸收谱和荧光光谱与其溶液光谱相比,整体红移6 nm。结果表明:在LB膜中,两个分子形成激基缔合物,与单分子状态相比,激基缔合物的HOMO升高而LUMO降低。与粉末状态相比,该材料在LB膜中有很强的荧光发射,表明该材料形成有序排列超薄膜有利于荧光发射。

温度对偶氮苯LB膜吸收光谱和二次谐波产生的影响

采用紫外-可见吸收谱和二次谐波产生技术研究了温度对4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)分子Langmuir-Blodgett(LB)单层和多层膜的光谱和二阶非线性光学特性的影响。单层LB膜的二次谐波强度在室温至80℃的温度范围内随温度的增加基本成单调下降关系,温度高于80℃后基本没有二次谐波信号。多层LB膜的二次谐波强度随温度的变化分为几个不同的温度阶段。吸收谱表明单层LB膜分子的有序排列受热后不易恢复,超过80℃后则不能恢复;多层LB膜的则较容易恢复,温度达到80℃后仍能恢复,超过100℃后则不能恢复。由于NAA的多层LB膜存在层间分子的相互作用,其结构的稳定性比单层膜要强。

稀土夹心双萘酞菁LB膜的非线性光学特性研究

研究了中心对称稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜的光谱及其二阶非线性光学特性。双 (四叔丁基萘酞菁 )铒能制成很好的LB膜 ,不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在 ,分子具有较大的超极化率 β。由于分子为中心对称结构 ,所以它们的二次谐波产生机制不同于不对称萘酞菁化合物 ,研究证明它的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型 ,其LB膜的有效二阶非线性极化率 χ( 2 ) 为 1.1× 10 -8esu。

稀土夹心双酞菁铥的LB膜及其光谱特性

采用表面压-面积(π～A)等温曲线和紫外-可见吸收光谱研究了稀土夹心双酞菁铥(TmPc2)分子在Langmuir膜及其Langmuir-Blodgett(LB)膜中分子的排列状态和光谱特性。发现TmPc2分子在纯膜中以edge-on方式面对面的排列,在与花生酸(AA)的混合膜中TmPc2分子以face-on方式平躺排列。纯的TmPc2分子在亚相表面可以形成稳定的Langmuir膜,但不易转移到固体基片上,加入花生酸混合后不仅可以在亚相表面形成稳定的Langmuir膜,而且可以较好地转移到固体基片上,制成多层LB膜。TmPc2氯仿溶液和LB膜的紫外-可见吸收光谱具有明显的Soret吸收带和Q吸收带,Soret吸收带有2个吸收峰,分别对应184—187*和178—186的轨道电子跃迁。而Q吸收带有4个吸收峰,分别对应于186—189*,190*和185—187*,188*的轨道电子跃迁。由于分子间的相互作用,TmPc2分子在LB膜中紫外-可见吸收谱的各个吸收峰与氯仿溶液中的吸收峰相比较都发生了红移。层内分子的相互作用比层间分子的相互作用强。

稀土夹心双酞菁铽的荧光特性研究

利用稳态荧光光谱和时间分辨光谱方法研究了稀土夹心双酞菁铽衍生物(TbPcPc*)氯仿溶液的荧光特性,分析了激发波长、溶液浓度对荧光特性的影响。TbPcPc*氯仿溶液在707nm处有一强的荧光发射峰,它对应于电子从激发态S1向基态S0的跃迁。当使用500nm的光激发时,电子吸收能量发生向激发态S1的跃迁以及到更高能级的混合跃迁,当电子从这些能级再跃迁到基态时主要发射525,707nm的荧光。Tb-PcPc*氯仿溶液在707nm处的荧光发射峰具有两个衰减过程,短寿命的衰减为分子单体所产生,而长寿命的衰减为聚集体所产生。随着浓度的降低,单体所占比例增加,其对应的寿命组分比例也相应的增加。

中心对称双酞菁铥LB膜二次谐波产生特性

利用二次谐波产生(SHG)方法研究了中心对称分子稀土夹心双酞菁铥(TmPc2)Langmuir-Blodgett(LB)膜二阶非线性光学特性,测量了二次谐波强度随入射基频光入射角的关系,并对其二阶非线性产生机制进行了讨论.实验结果表明,TmPc2分子LB膜具有较好的二次谐波信号,二次谐波信号强度的最大值在基频光入射角为45°的地方,其二阶非线性极化率χ(2)和分子超极化率β分别为1.152×10-8和1.905×10-30esu.通过测量样品二次谐波信号的偏振特性,并与理论分析相比较,得出其二阶非线性起源于电四极子作用机制.

有机材料的二阶光学非线性特性研究

介绍了确定有机分子二阶非线性极化率的方法,如超瑞利散射技术、溶致变色法、电场诱导二次谐波(EFISHG)、全光极化。在分子结构的角度上总结了共轭分子的链长、取代基的电子特性、共轭骨架与二阶非线性极化率的关系。共扼长度的增加和共扼体系的扩展有利于电子在更大范围内发生转移。给电子能力和受体的吸电子能力越强,越有利于体系形成电荷转移的共振态,扩大π电子的流动范围,使分子在外场中更易发生分子内电荷转移而有利于增强分子的微观倍频效应。

钨酸钆镉单晶的光致发光性能

采用提拉法生长了钨酸钆镉[CdGd_2(WO_)_4,CGW]单晶。在室温下测试和研究了CGW单晶的光致发光谱和X射线能量色散谱。结果表明;样品中有Gd,Cd,W和O元素,未见其他杂质元素;样品的发光性质随激发波长的不同而有所变化。在313 nm波长光激发下,有3个发光带,分别为447 nm蓝光,487 nm蓝绿光和545 nm绿光;在353 nm波长光激发下,不仅有蓝光、蓝绿光和绿光出现,另外出现了575 nm黄光发光峰;在367 nm波长的光激发下,出现775 nm红光发光峰。对发光机制分析认为:蓝光和蓝绿光为本征发射,起源于WO_4^(2-)离子团的内部电子跃迁;绿光起源于"WO_4^(2-)+O_i";黄光和红光起源于WO_3内部跃迁。

取代基对双酞菁铥LB膜及光谱特性的影响

采用紫外-可见吸收光谱的方法研究了三种稀土夹心双酞菁铥化合物在溶液和LB膜中的聚集性和光谱特性。实验结果表明三种稀土双酞菁化合物在氯仿溶液中形成了H-聚集体,但当浓度比较低时,溶液中表现出单体的吸收。取代基OC8H17的加入使氯仿溶液中双酞菁铥化合物的聚集性减弱,而且使得吸收峰发生红移,对吸收峰的强度也有较大的影响,造成了Soret吸收带的分裂。另外,取代基OC8H17对LB膜中双酞菁分子的存在状态有较大的影响,在LB膜中,TmPc2和TmPcPc*分子以H-聚集体的形式存在,而TmPc2*分子以T-聚集体的形式存在。形成LB膜后,由于双酞菁分子之间排列紧密,相互作用加强,使得薄膜中分子聚集体的吸收峰相对于溶液中聚集体的吸收峰发生了一定的红移,薄膜中分子排列方向的不同对吸收光谱也有一定的影响。

温度对稀土夹心双萘酞菁LB膜光学性质的影响

采用线性吸收谱和二次谐波产生技术研究了温度对具有中心对称结构的稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜光学特性及其LB膜结构的影响。研究发现,加热可以使其LB膜的结构及分子间的相互作用发生变化,并形成J聚集体,从而使得吸收峰发生红移。稀土夹心双萘酞菁化合物约在40℃时其二次谐波信号有一个极小值,约在65℃时该化合物发生相变,使得二次谐波信号产生极大值,二次谐波信号最小时温度可高达180℃,说明该化合物的化学结构较为稳定。

取代基对稀土夹心双酞菁铥荧光特性的影响

利用稳态荧光和时间分辨荧光方法研究了三明治型酞菁铥的荧光特性及其浓度、激发波长和取代基对荧光特性的影响。实验发现:3种双酞菁铥的氯仿溶液在700 nm处具有较强的荧光发射,给电子基—OC8H17的加入使得酞菁大环上π电子的离域性增强,降低了π分子轨道的能级差;同时,烷氧基上非成键电子能够和共轭体系中的π电子相互作用,形成p-π共轭,进一步降低了π-π*之间的能级差,从而使荧光谱中发射峰的峰位发生红移,峰的强度也有变化。3种酞菁铥化合物在700 nm左右的荧光具有两个寿命,分别为单体和聚集体产生的,随着浓度的降低,单体成分逐渐增多。

CdSe和CdSe/ZnS半导体量子点光谱特性的研究

利用X射线衍射谱(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱(PL)系统地研究了不同表面、多种尺寸的CdSe半导体量子点(QDs)的光学性质.结果显示表面修饰完善的样品的荧光光谱只有一个窄而强的带边发射;所有样品的荧光峰相对于1S-1S吸收峰有较大的红移,并且移动量随尺寸的减小而增加,利用激子的精细结构模型很好地解释了红移量和尺寸的关系;核/壳结构的样品的吸收峰和荧光峰相对于同尺寸的单量子点也有红移现象,这是由于CdSe和ZnS的晶格失配在界面上产生压力造成的.

有机功能超薄膜铁电性研究进展

扼要叙述了有机铁电LB膜的制备方法 ,着重介绍了近几年来有机LB膜的铁电性应用与研究的进展 .

一种可溶喹吖啶酮衍生物LB膜的光谱特性

采用表面压-分子面积（π-A）等温曲线、紫外-可见吸收谱和荧光光谱的方法研究了一种喹吖啶酮衍生物材料LB膜的制备及其光谱特性。实验表明，这种喹吖啶酮衍生物能够在水面上形成稳定的单分子膜，它与花生酸（AA）混合后不仅可以形成很好的单分子膜，而且可以较好的转移到固体基片上制备成LB膜多层膜。这种喹吖啶酮衍生物LB膜的紫外-可见吸收谱的吸收峰位较稀溶液发生了红移，这是由极性溶剂分子与其相互作用的结果。其溶液有很强的荧光效应，但LB膜没有荧光现象，原因是在LB膜中QACl6的浓度过高发生“自我猝息”而失光。它在溶液和LB膜中都是以单体的形式存在。