采用第一性原理研究非金属掺杂BiOCl的电子结构和光吸收性质

基于密度泛函理论的第一性原理分别研究了不同浓度Br和I掺杂BiOCl体系的能带结构、态密度、形成能和光学性质.研究结果表明,由于Br的4p和I的5p轨道作用,Br和I掺杂可在一定程度上降低BiOCl的禁带宽度,拓宽BiOCl的光吸收范围.Br和I掺杂BiOCl的形成能计算结果表明,Br掺杂BiOCl的稳定性高于I掺杂体系.对于B,C,N,Si,P和S掺杂BiOCl体系,掺杂能级的形成主要由掺杂元素的np轨道贡献,使BiOCl吸收带边红移至可见光区.而S掺杂则位于价带顶位置,有效地降低了BiOCl禁带宽度,使BiOCl响应波长出现红移,且未形成中间能级,不易成为俘获陷阱,因此S掺杂将是一种提高BiOCl可见光光催化活性的改性方法.

多支结构的均三嗪衍生物的合成及双光子吸收性质

合成了3个系列各含有单支、双支和三支结构的9个均三嗪衍生物,测定了它们的线性吸收和发射性质以及双光子吸收和发射性质.随着三嗪环上侧链数目的增加,线性吸收谱(吸收峰位于390-440 nm)、荧光谱(发射峰位于460- 580 nm)和双光子荧光谱(激发波长800 nm)都发生红移;各种光谱的强度逐渐增强;基态与激发态的偶极矩之差△μeg也逐渐增大.另外,从单支到三支结构,双光子吸收截面σ随侧链数目呈非线性增加.这表明多支结构的双光子吸收存在显著的增强效应.

Bi_2O_3纳米晶玻璃三阶非线性光吸收性质的研究

利用溶胶凝胶法结合气氛控制方式合成了含Bi2O3纳米晶钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDX）、扫描模式透射电子显微镜（STEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）以及选区电子衍射（SAED）对掺杂在钠硼硅玻璃中Bi2O3纳米晶的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒开孔Z-scan技术详细地研究了Bi2O3纳米晶玻璃在800 nm处不同激发光强度下的三阶非线性光吸收性质.结果表明,在钠硼硅玻璃中形成了尺寸小于10 nm的Bi2O3单斜晶系纳米晶.随着激发光强度的增强,该玻璃的三阶非线性光吸收性质产生由饱和吸收向反饱和吸收的转变.进一步,计算得到的该玻璃三阶非线性极化率χ（3）的数量级范围在10-19-10-18m2/V2之间.这一结果说明该玻璃具有良好的非线性光学性能,并且在光限幅器等非线性光学领域具有潜在的应用价值.

两个新颖原子簇化合物的合成及三阶非线性光学吸收性质

通过低热固相反应,我们合成了蝶型簇合物[MoOS_3Cu_2(PPh_3)_2(Py)_2](1),该簇合物与PPh_3反应,可以得到另一个新的簇合物[MoOS_3Cu_2(PPh_3)_3(Py)](2).使用Z-扫描方法测试这两个化合物的三阶非线性光学性质,发现它们都有较强的非线性光学吸收性质,非线性光学吸收系数分别是1.5×10^(-11)mW^(-1)和3.3×10^(-10)mW^(-1).

Ni/SiO2介孔复合体的组装与光吸收性质研究

采用溶胶-凝胶方法制备二氧化硅介孔固体,通过镍的硝酸盐溶液浸泡、干燥和随后氢热还原法,形成Ni/SiO2介孔复合体.根据DSC,XRD,TEM表征结果,纳米Ni颗粒尺寸为7～9nm,均匀地分布于SiO2介孔基体中.随着热处理温度提高,纳米颗粒尺寸增大,Ni/SiO2介孔复合体光吸收边明显发生红移.

一类新型2CTσ化合物的双光子吸收性质

设计并合成了一类新型双电荷转移结构 (简称 2CTσ)的有机化合物 ,实验显示此类化合物在6 0 0～ 130 0nm范围内无明显吸收 ,可望在此波段内产生双光子行为 .对该组化合物的双光子吸收截面进行了理论计算 ,结果显示双光子吸收峰值波长在 96 0～ 970nm范围内 ,而吸收截面达 10 - 48cm4 s数量级 ,具备了双光子器件要求强吸收的条件 .

核酸碱基桥连配体对金属-生物分子框架配合物(MBioFs)的形貌与吸收性质的影响

近年来,以生物分子作为配体连接金属离子形成的多孔材料金属-生物分子框架配合物(MBio Fs)受到广泛的关注,并成为配位化学与生物材料科学之间新的交叉学科。作为核酸的核心组分的核酸碱基,拥有氮、氧孤对电子,使其可以作为多齿配体。我们用溶剂热法以不同的核酸碱基合成了一系列的金属-生物分子框架配合物。由于桥连配体核酸碱基配位性质的不同,这些金属-生物分子框架配合物表现出不同的微观结构。此外,它们可以周期性的吸收和释放有机物分子,因此可以用于污水处理。

DFT-MBJ方法研究S掺杂R3c-ZnTiO3的电子结构和光吸收性质

采用基于密度泛函理论(DFT)和Modified Becke-Johnson(MBJ)势方法计算了R3c-ZnTiO3的电子结构和光吸收性质。计算结果表明本征R3c-ZnTiO3吸收很少的可见光,S掺杂R3c-ZnTiO3形成明显的S缺陷能级可以降低体系的带隙,促进可见光的吸收。随着S掺杂浓度增大的时候,对可见光吸收增强的效果更加的明显。计算的价带顶(VBM)和导带底(CBM)电荷分析表明S掺杂R3c-ZnTiO3时S原子占据主要的VBM电荷,同时容易发生VBM的S原子电荷向CBM的Ti原子电荷跃迁,拓展了R3c-ZnTiO3在光伏半导体方面的应用。

单层二硫化钼的谷选择圆偏振光吸收性质的研究

Nature Communications2012．3：887最近发表了北京大学国际量子材料科学中心冯济研究员和王恩哥教授等及中国科学院物理研究所、

分枝结构对以N为耦合中心的多分枝分子的双光子吸收性质的影响

采用ZINDO/SOS方法,研究了以N原子为耦合中心,以二苯乙烯类、噻吩类和芴类分子作为分枝的分子的双光子吸收性质,从而研究了分枝结构对多分枝分子的双光子吸收性质的影响.结果表明分枝结构会影响分枝之间耦合作用的强弱,因而对分子的双光子吸收性质具有重要影响.所设计的分子中以二苯乙烯类和噻吩类分子作为分枝的多分枝分子具有较大的双光子吸收截面.

几种吡啶-4-甲酰胺噁二唑化合物的合成及其紫外吸收和电化学性质

合成了四个2-吡啶-4-甲酰胺基-5-芳香基-1,3,4-噁二唑化合物,利用紫外吸收光谱法和循环伏安法研究了化合物的紫外吸收和电化学性质,并对其进行了量子化学计算.结果表明,四种化合物的紫外吸收图谱非常相似,并且在电极上发生不可逆的氧化还原过程.利用量子化学计算确定化合物的稳定结构及前线轨道能量,在理论上对化合物的性质加以解释.

单层二硫化钼谷选择圆偏振光吸收性质被证实

北京大学国际量子材料科学中心冯济研究组和王恩哥研究组与中科院物理所及半导体所合作首次从理论上预言,并从实验上证实了单层二硫化钼的谷选择圆偏振光吸收性质。他们通过第一性原理计算对单层二硫化钼的光吸收进行了研究分析。结果表明，

掺铒铋酸盐玻璃的光谱性质研究

研究了掺铒铋酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质 ,应用Judd Ofelt理论计算了玻璃的三个强度参量Ωt=(t=2 ,4,6 ) ,分别为Ω2 =3 .71× 1 0 - 2 0 cm2 ,Ω4=1 .86× 1 0 - 2 0 cm2 ,Ω6=1 .2 8× 1 0 - 2 0 cm2 ,计算了Er3+离子的自发跃迁几率、荧光分支比等光谱参量 经荧光谱测试发现掺Er3+铋酸盐玻璃的荧光半高宽可达 70nm 应用McCumber理论计算 1 .5 3 μm处的受激发射截面可达 9× 1 0 - 2 1 cm2 .对Er3+离子在不同基质玻璃中光谱特性的比较发现 。

长春西汀的大鼠在体肠吸收研究

采用单向灌流技术考察长春西汀的大鼠在体肠吸收性质。结果表明,灌流速度对药物吸收速率常数(Ka)和表观吸收系数(Papp)有极显著影响(P<0.01);药物浓度对Ka和Papp无显著影响(P>0.05);药物在全肠道吸收较好,吸收窗主要在小肠,且小肠内无明显的特定吸收部位;羟丙基-β-环糊精在1%～4%范围内对药物的肠吸收无显著影响。

系列苯炔化合物和苯炔树枝大分子的合成及其光学性质的研究

合成了一系列苯炔化合物,并对它们的紫外吸收和荧光发射性质进行了研究.通过HOMO和LUMO轨道能量差△E、分子轨道图及相关碳原子上的电荷密度讨论了分子结构和大小对这些化合物紫外吸收和荧光发光性质的影响. 在间位苯炔化合物及间位苯炔树枝大分子(dendrimer)中,紫外吸收峰不随苯炔分枝数和dendrimer阶数增加而红移,共轭被中心苯环隔断.而在邻或对位取代的苯炔化合物中,共轭则不受中心苯环的影响而延伸至整个分子.其原因可能和中心苯环上与苯炔分枝相连的碳原子的电荷密度有关.在激发态下,间位苯炔化合物中苯炔分枝间存在耦合作用, 荧光发射随苯炔分枝数增加而红移.但这种耦合作用只发生在与同一苯环相连的分枝间,因此荧光发射不随dendrimer 阶数增加而红移.

氧化铁柱层状铌钼酸和钽钼酸的制备、结构及其光吸收性能研究

氧化铁具有较小的带隙能,以氧化铁柱撑的层状过渡金属氧化物在可见光光催化领域具有重要的实际意义.在本研究中,分别以水合铌钼酸和水合钽钼酸(HNbMoO6·xH2O和HTaMoO6·yH2O)为层板主体,正丙胺为预支撑剂,硝酸铁为铁源,采用分步离子交换法制得Fe(Ⅲ)多聚体离子插层的层状铌钼酸盐和钽钼酸盐,在空气气氛中于673 K焙烧后,分别得到氧化铁柱层状铌钼酸(记为Fe2O3-HNbMoO6)和氧化铁柱层状钽钼酸(记为Fe2O3-HTaMoO6).Fe2O3-HNbMoO6的层间距为1.20 nm,层间柱子Fe2O3的高度为0.39 nm,BET比表面积为52.1 m^2/g,禁带宽度Eg为1.90 eV;Fe2O3-HTaMoO6的层间距为1.07 nm,层间柱高为0.27 nm,比表面积为18.2 m^2/g,Eg为1.93 eV.两种氧化铁柱层状产品均有良好的热稳定性,具有较小的禁带宽度,在可见光区呈现较强的吸收,是潜在的可见光光催化材料.

面式-三(2-苯基吡啶)铱苯并衍生物结构和发光性质的密度泛函理论研究(英文)

采用密度泛函理论B3LYP／LANL2DZ方法，对面式-三（2-苯基吡啶）铱（1）以及在2-苯基吡啶配体上引入一个苯并环形成的衍生物（2～8）的基态结构进行优化．_并通过含时密度泛函理论研究r这些化合物的发光性质．结果表明：8种分子均呈现c3对称性，苯环和吡啶环平面间的二面角2（6．29°）→3（1．90°）→4（12．76°）的变化趋势与8（6．98°）→7（1．17°）→6（12．83°）的变化趋势相似．增加2-苯基吡啶配体上的π共轭范围对配合物HOMO能量影响不大，但是能显著地降低LU—MO的能量，尤其是苯并结构形成在配体吡啶环上．在HOMO和LUMO之间的能隙按照1〉2〉4〉5〉3〉8〉6〉7的顺序降低，这使得2～8的吸收光谱产生了明显的红移．三线态TI的激发波长按1〈5〈2〈4〈3〈8〈7〈6的顺序变化，发射光谱红移可以从36nm到108nm精细调控，其中6和7从三线态到单线态的磷光发射分别移至602．6nm和572．7nm，表明通过该系列苯并衍生物预测和控制从绿色到红色的电致发光颜色在20nm的计算淡差内是可行的．

基于取代苯胺的不对称方酸菁的合成以及光学性质研究

不对称方酸菁染料在新能源材料和生物标记方面有广泛的应用。合成了3类不同的方酸菁衍生物,化合物结构通过~1H NMR,^(13)C NMR和MS进行了表征。同时对于它们的近红外吸收以及荧光强度等物理性质也做了研究。结果显示,这3种不同的方酸菁衍生物具有良好的吸收以及荧光特性。循环伏安法的测定,进一步解释了3种化合物近红外吸收和荧光发射波长的差异。这3种化合物可作为合适的候选化合物,用于生物成像的应用。

非平面四吡咯锌配合物的吸收光谱特征

四吡咯锌配合物可有几种不同的几何结构,如锌卟啉配合物、四联吡咯锌配合物、三联吡咯锌配合物、二联吡咯锌配合物和单吡咯锌配合物。研究π共轭效应对此系列四吡咯锌配合物吸收光谱性质的影响具有重要的学术意义,且可为新型四吡咯锌类材料的设计方面提供有价值的参考。

粒径可控纳米CeO2的微乳液法合成

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/硝酸铈(Ce(NO3)3)水溶液(氨水)所形成的反相微乳液体系合成CeO2前驱体,利用热重(TG)和X射线衍射(XRD)分析方法确定了得到纳米CeO2的适宜焙烧温度为550℃,CeO2前驱体经550℃焙烧后得到纳米CeO2.采用XRD、透射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计等表征手段分别对纳米CeO2的晶形、形貌、粒径及紫外吸收性质进行了表征,该纳米CeO2粒子具有立方晶型结构,分散性较好、粒径范围为5-18nm.考察了微乳液中正辛烷与正丁醇质量比、Ce(NO3)3浓度对纳米CeO2粒径的影响,结果表明:利用微乳液法,通过改变微乳液中正辛烷与正丁醇质量比、Ce(NO3)3浓度能够对纳米CeO2粒径进行有效控制;纳米CeO2的粒径均随着正辛烷与正丁醇质量比和Ce(NO3)3浓度的增大而减小.同时,对不同条件下制得的纳米CeO2的紫外吸收性质进行了考察.