Excitonic Coupling between B and Q Transitions in Porphyrin Aggregates

The properties of meso-tetraphenylporphine （TPP） aggregates formed in acidic aqueous-organic solutions are investigated by UV-vis spectroscopy. According to the absorption spectra, the Q band absorption of the aggregated TPP shows red shift and intensity enhancement, and a model that includes the participation of water molecules in a porphyrin aggregation complex is proposed, then a qualitative explanation based on Gouterman＇s excition coupling theory is presented. Calculations including eigenenergies, eigenstates and the transition dipole strength of the coupled states are carried out.     

CS2中对苯醌n-π*单-三态跃迁的可见吸收光谱及其共振拉曼光谱

测量了对苯醌(p-benzoquinone,PBQ)在CS2中的可见吸收光谱,论证了该实验中发现的507 nm带来源于PBQ的n-π*单-三态跃迁.基于液芯光纤内共振拉曼散射可以提高拉曼光谱强度109倍这一技术,在10-3～10-6 mol·L-1的浓度范围首次探测到514.5 nm激光激发该跃迁而产生的共振拉曼光谱(1 439cm-1).分析认为该谱线来源于PBQ的n-π*单-三态跃迁的羰基伸缩振动(v c-o).实验发现,随着PBQ溶液浓度的降低,该谱线的拉曼频移发生蓝移.文章的研究结果将有助于理解PBQ电子结构与其光物理特性的相互关系,便于获得更丰富的分子结构信息.     

液芯光纤光谱仪

液芯光纤可以使拉曼光谱强度提高103倍。将液芯光纤既作为样品池又作为前置放大系统,研制成功了体积小、重量轻、成本低、灵敏度高的小型拉曼光谱仪。结果表明:通过对液体及溶在液体中的样品进行自发拉曼光谱、共振拉曼光谱的测量,获得了理想的拉曼光谱。     

β-胡萝卜素分子的黄琨因子的温度特性

β-胡萝卜素具有光采集、光防护功能, 又是重要的光电材料, 它在外场下的分子结构和性能变化既有理论意义也有应用价值。测量了β-胡萝卜素在环己醇中68～26 ℃温度范围内的紫外-可见吸收、拉曼光谱。实验结果表明随着温度的降低, 黄琨因子和碳碳键每个振动模的电子-声子耦合常数减小, 紫外-可见吸收光谱红移, 碳碳键拉曼散射截面增加。用线性链状多烯分子的“相干弱阻尼电子-晶格振动模型”、“有效共轭长度模型”等理论给予了解释。随着温度的降低,β-胡萝卜素分子的热无序减小,分子结构有序性增加,π电子离域扩展,有效共轭长度增加,导致紫外-可见吸收光谱红移和强的拉曼活性。相干弱阻尼电子-晶格振动增强,使碳碳键拉曼散射截面增加。引用带有量纲的电子-声子相互作用常数,既可以与黄昆因子建立关系式,计算出碳碳键每个振动模的数值,也可以表征分子的有效共轭长度,π电子离域程度及拉曼散射截面的大小等。     

The effect of anti-hydrogen bond on Fermi resonance: A Raman spectroscopic study of the Fermi doublet ν1—ν12 of liquid pyridine

The effects of anti-hydrogen bond on the ν₁—ν₁₂ Fermi resonance (FR) of pyridine are experimentally investigated by using Raman scattering spectroscopy. Three systems, pyridine/water, pyridine/formamide, pyridine/carbon tetrachloride, provide varying degrees of strength for the diluent-pyridine anti-hydrogen bond complex. Water forms a stronger anti-hydrogen bond with pyridine than with formamide, and in the case of adding non-polar solvent carbon tetrachloride, which is neither a hydrogen bond donor nor an acceptor and incapable of forming hydrogen bond with pyridine, the intermolecular distance of pyridine will increase and the interaction of pyridine molecules will reduce. The dilution studies are performed on the three systems. Comparing with the values of Fermi coupling coefficient W of the ring breathing mode ν ₁ and triangle mode ν ₁₂ of pyridine at different volume concentrations, which are calculated according to the Bertran equations, in three systems, we find that the solution with the strongest anti-hydrogen bond, water, shows the fastest change in the ν₁—ν₁₂ Fermi coupling coefficient W with the volume concentration varying, followed by the formamide and carbon tetrachloride solutions. These results suggest that the stronger anti-hydrogen bond-forming effect will cause a greater reduction in the strength of the ν₁—ν₁₂ FR of pyridine. According to the mechanism of the formation of anti-hydrogen bond in the complexes and the FR theory, a qualitative explanation for the anti-hydrogen bond effect in reducing the strength of the ν₁—ν₁₂ FR of pyridine is given.     

外场对π电子能隙调制C==C，C-C伸缩振动的影响

共振拉曼光谱是研究线性多烯分子的主要分子光谱技术。该技术完美地表征了π电子能隙对C==C,C-C伸缩振动的调制规律。这种调制是通过电子-声子耦合完成的。改变外界环境,能隙调制作用将受到影响。测量了溶剂中β-胡萝卜素分子在温度、压力、溶剂效应、相变等不同环境影响下的吸收光谱、共振拉曼光谱,研究了不同外场对π电子能隙调制C==C,C-C伸缩振动的影响机理及规律。结果表明,在外场影响下,体系的能量降低,π电子能隙(π-π*)减小会使调制增强。即电子-声子耦合增强,使拉曼强度增加,谱线红移。对理解共振拉曼物理过程,认识线性多烯分子的结构,性能有重要意义,对研制优质光电器件也有参考价值。     

受污染混沌信号的协同滤波降噪

根据混沌吸引子的自相似分形特性,提出了一种利用协同滤波重构受污染混沌信号的降噪算法.所设计的降噪算法通过对相似片段的分组将一维混沌信号的降噪转化为一个二维联合滤波问题;然后,在二维变换域用阈值法衰减噪声;最后,通过反变换获得原始信号的估计.由于分组中的相似片段具有良好的相关性,与直接在一维变换域做阈值降噪相比,分组的二维变换能获得原信号更稀疏的表示,更好地抑制噪声.仿真结果表明,该算法对原始混沌信号的重构精度和信噪比的提升都优于小波阈值、局部曲线拟合等现有的混沌信号降噪方法,对相图的还原质量也更好.     

火炮立楔式炮闩抽筒系统的动态特性

针对火炮立楔式炮闩抽筒系统中的卡壳和构件动态断裂等抽筒故障,以动力学理论为基础,将其转化为系统动态特性的定量研究。分析了抽筒系统的工作机理并建立了连续接触动力学模型,定量地推导出药筒及系统内接触构件的运动规律和碰撞载荷。建立了杠杆式抽筒子在抽筒过程中的弹性波动模型,采用该模型能够定量地得出抽筒子的动应力分布和力学参数的影响。进行了理想抽筒工况下理论模型的数值计算和实体模型的仿真模拟,同组比较结果验证了定量分析模型的合理性。所建模型可为解决抽筒故障提供理论依据,也可为抽筒系统的动力学和结构优化设计作铺垫。     

可溶液加工蓝色聚集诱导发光小分子的合成及其器件性能

利用四苯基甲烷中碳原子特殊的sp³轨道杂化结构来打断并控制分子内共轭程度,并采用硅原子替换四苯基甲烷中的碳原子合成四苯基硅烷.将这两种结构作为核,在其四周以四苯乙烯（TPE）或三苯乙烯（triPE）修饰,设计并合成了六个具有聚集诱导发光（AIE）效应的小分子.这些分子均可以溶解在常见有机溶剂中并具有良好的热稳定性.通过溶液旋涂法将其应用到有机电致发光器件（OLED）中,得到最好的器件效率为亮度最大值（L_max）1730 cd·m^-2,电流效率最大值（L_max）2.21 cd·A^-1,功率最大值（η_p,max）0.77 lm·W^-1,外量子效率最大值（η_ext,max）1.01%.     

共振拉曼光谱方法研究生长期与光照对树椒果实β-胡萝卜素含量的影响

利用共振拉曼光谱技术,在体测量了室内盆栽树椒果实的拉曼光谱.实验结果表明,树椒果实的β-胡萝卜素含量随成熟期临近而增加,成熟期后(约45天)达最高值;没受光照的树椒果实β-胡萝卜素含量明显低于接受阳光照射的果实含量;生长(成熟)前期受阳光照射部位由黄白色变为紫色,其β-胡萝卜素含量高于其他部位.本文为在体分析水果蔬菜中β-胡萝卜素含量提供了方法和依据,也验证了阳光在植物生长中的作用.