叶绿体长延时(τ＞5 s)荧光成分产生机理的实验验证

延迟荧光中各成分产生机理的研究对延迟荧光的应用具有重要指导意义。从电荷复合理论出发,对叶绿体光诱导延迟荧光的产生机制进行了简化的理论模拟,得出了延迟荧光的衰减动力学方程,并推断延迟荧光衰减动力学方程中的常数C为延迟荧光中的更长延时成分。其产生机理是由于PSⅠ中的电子回流到PSⅡ与P680⁺复合产生激发态的P680^*退激发产生,并从实验上成功地证明了延迟荧光的长延时(τ＞5s)成分来源的这种电子回流、复合和退激发过程。     

叶绿体延迟荧光中730nm成分产生机理的光谱学研究

叶绿体685 nm延迟荧光成分被认为源于PSⅡ作用中心的电荷复合。利用多种光谱学测量手段研究了叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰的产生机制。不同浓度下叶绿体延迟荧光光谱实验结果表明：初始随浓度的增加,延迟荧光光谱中685和730 nm成分强度均增强;当浓度增加到7.8 μg·mL-1时,685 nm成分强度达最大,730 nm成分强度继续上升;当浓度增加到31.2 μg·mL-1时,延迟荧光光谱中730 nm成分强度达最大,而685 nm成分已明显下降。吸收光谱实验结果表明：A₆₈₅/A₇₃₀在叶绿体浓度增加的过程中几乎不变。叶绿体730 nm荧光成分的激发光谱实验结果表明：685 nm光对730 nm荧光有较高的激发效率。上述实验结果表明叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰是由PSⅡ所发685 nm成分激发PSⅠ所产生的荧光。同一浓度下叶绿体延迟荧光光谱波形随延迟时间(1～9 s)的不变性进一步证明了这一结论。     

叶绿体不同浓度下光诱导延迟荧光光谱研究

针对《光子学报》文献［1］中实验结果与已有报道相关光谱特征的显著差异,利用多种光谱学手段对不同浓度下叶绿体延迟荧光行进了研究.实验结果表明：PSⅠ反应中心叶绿素P700对PSⅡ所发685 nm成份的吸收随叶绿体浓度的增加而增强,从而导致PSⅠ发出的730 nm成份增强,而使得延迟荧光光谱中730 nm成为主峰,甚至685 nm成份的消失.该研究结果表明：叶绿体延迟荧光光谱中730 nm成份,是由PSⅠ作用中心叶绿素P700对PSⅡ中所发685 nm成份延迟荧光的重吸收,产生激发态所发出的荧光.该结论有助于延迟荧光光谱中各成份产生机理的进一步研究.     

运用偏振荧光的手段研究氧化胁迫对小麦叶绿体荧光的影响

采集抽穗期小麦旗叶,采用1mmol.L-1 H2O2、干旱、黑暗处理24h诱导产生氧化损伤模型,然后运用偏振荧光的手段检测了叶绿体的荧光发射谱和荧光激发谱,结果发现,无论选择436nm激发叶绿素a(Chla)分子,或固定475nm激发叶绿素b(Chlb)分子,氧化胁迫后光系统Ⅱ反应中心P680与光系统Ⅰ反应中心P700的荧光发射峰峰面积比值A684/A720呈上升趋势;通过比较偏振荧光激发谱上E436/E475和E475/E600比值,发现随着氧化胁迫的进行,Chla对于反应中心能量传递的相对贡献大于Chlb;此外,类胡萝卜素向Chlb能量传递效率在各个偏振方向上均有所提高;通过计算偏振度及粘度,发现氧化胁迫处理促使680nm处荧光偏振度提高,内囊体膜微环境粘度增加。上述结果为研究氧化胁迫提供了一种简单、易行的方法。     

三维紫外血浆荧光光谱学特性及机理分析

采用FLS920型多功能光谱仪,得到了220~320 nm紫外光激发的血浆荧光激发与发射的三维光谱图.结果表明,血浆的紫外荧光光谱在334 nm附近存在一个约100 nm宽的谱峰：300~400 nm.该谱峰是由多种荧光团共同作用的结果,血浆的紫外荧光光谱主要是由血浆中高丰度蛋白的色氨酸和酪氨酸的贡献.另外,血浆中存在的其他大量蛋白质和小分子可通过直接发荧光和间接的能量转移或相互作用使血浆荧光光谱谱峰的加宽,即低丰度的、大量蛋白质或小分子的存在,对血浆的荧光光谱特征变化可以起到调制作用.     

光谱分析和延迟荧光检测研究外源水杨酸对拟南芥光合作用的影响

外源水杨酸在影响植物活性氧代谢以及光合作用等方面起着重要作用.该文以野生型拟南芥和胁迫条件下内源水杨酸含量较高的cpr5突变体和内源水杨酸含量较低的eds-4突变体为材料,采用光谱分析和延迟荧光检测分析手段,研究了不同浓度的外源水杨酸对三种拟南芥离体叶片光合能力的影响,实验发现100和300 μmol·L-1较低浓度的外源水杨酸对野生型拟南芥离体叶片,eds-4叶片的光合作用都有一定的促进作用,而对cpr5叶片的光合会产生抑制,形成一种胁迫.500μmol·L-1较高浓度的外源水杨酸对三种拟南芥离体叶片均形成了一种胁迫,进而阻抑和降低了叶片的光合效能.DCF(dichloro fluorescein)标记活性氧检测了外源水杨酸作用下叶片活性氧产生量的变化,发现在500μmol·L-1外源水杨酸作用下60min内叶片组织中活性氧产生了明显的积累.     

基于供体调节的含硼热活化延迟蓝色荧光材料的理论研究

基于含硼热活化延迟荧光化合物p-AC-DBNA (a),通过在供体吖啶部分添加两个氮原子,设计了一系列新的热活化延迟荧光分子b1∽b4. 使用密度泛函理论和含时密度泛函理论计算了化合物a和b1∽b4的前线轨道能级、发射光谱、单重态-三重态能隙、反向系间窜越速率常数. 计算结果表明,与分子a相比,新设计分子的最大发射波长显著蓝移了47∽125 nm. 其中,b1和b3分子发射深蓝色荧光,而b2和b4分子发射浅蓝色荧光. 此外,发现了a、b2和b4分子中的反向系间窜越过程不仅可以通过从T₁态到S₁态的跃迁来实现,而且也可能通过从T₂态到S₁态的跃迁来实现. b1和b3分子中的反向系间窜越过程主要通过T₂→S₁过程的热激子方式发生. 重要的是,计算得到的b2和b4分子中T₁→S₁的反向系间窜越速率常数值是a分子的两到三倍,这表明b2和b4分子热活化延迟荧光性能更显著. 研究结果不仅提供了两种有前景的硼基热活化延迟荧光候选化合物(b2和b4),而且为蓝色OLED材料的设计提供了理论依据.     

三嗪基热活化延迟荧光发射体的第一性原理研究

Three kinds of triazine based organic molecules designed for thermally activated delayed fluorescence (TADF) emitters are investigated by first-principles calculations. An optimal Hartree-Fork (HF) method is adopted for the calculation of energy gap between the first singlet state (S1) and the first triplet state (T1). The natural transition orbital, the electronhole (e-h) distribution and the e-h overlap diagram indicate that the S1 states for the three systems include both charge-transfer and some localized excitation component. Further quantitative analysis of the excitation property is performed by introducing the index Δr and the integral of e-h overlap S. It is found that symmetric geometry is a necessary condition for TADF emitters, which can provide more delocalized transition orbitals and consequently a small S1-T1 energy gap. Artful inserting aromatic groups between donors and acceptors can significantly enhance the oscillator strength. Finally, the energy state structures calculated with the optimal HF method is presented, which can provide basis for the study of the dynamics of excited states.     

热激活延迟荧光OLED稳定性研究

以双极性材料4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)为主体,绿色热激活延迟荧光材料(4s,6s)-2,4,5,6-tetra(9H-carbazol-9-yl)isophthalonitrile(4CzIPN)为客体,制备了一种多层有机发光二极管.通过改变4CzIPN的掺杂浓度,研究了掺杂浓度对器件光电性能及稳定性的影响,发现4CzIPN掺杂浓度为12%时器件性能最佳.通过设计正向恒流反向恒压的交流驱动电路并对交流驱动电路参数进行优化,研究了驱动方式对延迟荧光有机发光二极管寿命的影响,揭示了交流驱动参数对延迟荧光器件寿命的影响规律.研究表明,基于热激活延迟荧光的有机发光二极管在使用频率为50 Hz,反向偏压为0 mV,50%占空比的交流驱动时,可获得更高的器件寿命.通过比较直流驱动和交流驱动下相同器件的寿命曲线,发现使用交流驱动时器件寿命是直流驱动时的1.5倍左右.     

利用光诱导延迟荧光的植物盐胁迫生理监测

利用自制的便携式延迟荧光(Delayed Fluorescence,DF)探测系统,以早熟18号大豆品种为实验材料,研究了盐胁迫对植物叶绿体DF特性的影响.结果发现在单纯的盐胁迫和盐胁迫伤害程度被调控缓解时,绿色植物叶片光诱导DF强度的变化都能很好地反应植物叶片光合性能的变化.因此,可以用DF强度的变化来表征盐胁迫对植物的伤害程度.     

激光激发荧光谱的双光路多道分析方法研究

在脉冲激光激发荧光的研究中由于入射激光强度的起伏会导致所激发荧光的强度随之波动 ,从而给荧光光谱及其待测物质测量结果带来较大误差。采用双光路法 (即在采集荧光谱的同时也采集激发激光强度 ,利用荧光强度与激发光强度的线性相关 ,对实验数据进行相关分析 )可以有效地克服激发光波动对荧光光谱的影响 ,显著降低了测量误差。用此法对若丹明 6G和十二烷基硫酸纳 (SDS)对R6G的荧光增强进行测量 ,可得到相关系数大于 0 9的测量结果。在激发光波动较大时双光路法与单光路采样平均法相比有明显优越性。     

Enhanced performance of bi-layer Nb2O5 coated TiO2 nanoparticles/nanowires composite photoanode in dye-sensitized solar cells

Dye sensitized solar cells (DSSCs) were fabricated based on coumarin NKX-2700 dye sensitized bi-layer photoanode and quasi-solid state electrolyte sandwiched together with cobalt sulfide coated counter electrode. A novel bi-layer photoanode has been prepared using composite mixtures of 90 wt.% TiO₂ nanoparticles + 10 wt.% TiO₂ nanowires (TNPWs) as active layer and Nb₂O₅ is coated on the active layer, which acts as scattering layer. Hafnium oxide (HfO₂) was applied over the TNPWs/Nb₂O₅ photoanode film, as a blocking layer. TiO₂ nanoparticles (TNPs), TiO₂ nanowires (TNWs) and TNPWs/Nb₂O₅ were characterized by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The sensitizing organic dye coumarin NKX-2700 displayed maximum absorption wavelength (λ_max) at 525 nm, which could be observed from the UV–vis spectrum. DSSC-1 fabricated with composite bi-layer photoanode revealed enhanced photo-current efficiency (PCE) as compared to other DSSCs and illustrated photovoltaic parameters; short-circuit current J_SC = 18 mA/cm², open circuit voltage (V_OC) = 700 mV, fill factor (FF) = 64% and PCE (η) = 8.06%. The electron transport and charge recombination behaviors of DSSCs were investigated by electrochemical impedance spectra (EIS) and the results illustrated that the DSSC-1 showed the lowest charge transport resistance (R_tr) and the longest electron lifetime (τ_eff). Therefore, in the present investigation, it could be concluded that the novel bi-layer photoanode with blocking layer increased the short circuit current, electron transport and suppressed the recombination of charge carriers at the photoanode/dye/electrolyte interface in DSSC-1.     

LED诱导延迟荧光技术评价脉冲电场对玉米幼苗抗旱性的影响

脉冲电场(pulsed electric field,PEF)对作物抗旱性的影响是电场生物学效应研究的重要课题,作物叶片延迟荧光动力学参数可以从不同角度灵敏地反映叶片细胞光合系统发生的变化。为了从活体细胞角度揭示脉冲电场对作物幼苗抗旱性的影响及其机理,使用频率为1 Hz、场强为200 kV·m-1、脉宽为80 ms的PEF处理萌发玉米种子,再采用渗透势为-0.1 MPa的PEG-6000溶液形成干旱胁迫,研究了玉米幼苗生长过程中叶片干质量和LED诱导的叶片延迟荧光动力学参数的变化。结果发现,在-0.1 MPa的PEG-6000溶液形成的干旱胁迫下,玉米幼苗叶片干质量逐渐增加,经过PEF处理的玉米幼苗叶片干质量大于对照,相对增长率在5.8%～18.7%之间(p＜0.05)。叶片延迟荧光动力学分析显示,干旱胁迫下玉米幼苗叶片延迟荧光动力学参数初始光子数I₀、相干时间τ、衰减参数β和延迟荧光积分强度I(T)都发生了波动性的变化,这些变化是叶片细胞对干旱胁迫的适应性反应,PEF处理使玉米幼苗叶片延迟荧光各动力学参数和延迟荧光积分强度均明显大于对照组,表明PEF处理使玉米幼苗叶片细胞的光合潜力、组织序性和功能分子之间的相互作用都有所加强,叶片综合光合能力提高了。研究结果为阐明PEF对作物幼苗抗旱性的影响及其机理提供参考。     

High Resolution B-Type Delayed Fluorescence of Dibenzanthracene in PMMA

B-Type delayed fluorescence of 1,2,3,4-dibenzanthracene in PMMA was experimentally observed for the first time. Dibenzanthracene molecules were exerted in a two-step process. In the first step, an excited singlet S₁ is created, which undergoes intersystem crossing to T₁ then T-T absorption creates an excited triplet dibenzanthracene molecule, which returns to the first exerted singlet level by intersystem crossing. The recreated first excited singlet of dibenzanthracene decays back to the ground state by emitting this new type of delayed fluorescence.     

Laser Induced Fluorescence Spectroscopy of IrN

利用激光蒸发/反应的自由射流膨胀和激光诱导荧光光谱方法,研究了IrN在394-520nm光谱区域的高分辨率激光诱导荧光光谱. 观察并分析了7个新的振动谱带. 确定了其中有两条是Ω=1和五条是Ω=0的新谱带. 用最小二乘法拟合了转动跃迁谱线,由此确定了高能级的精确光谱常数. 同位素分子光谱为振动光谱的标识提供了进一步的验证, 比较测得的IrB、IrC和IrN的电子态光谱推进了对这一系列分子的化学成键性质的认识.     

激光激发荧光谱的双光路多道分析方法研究

使用双光路相关方法有效的克服了激光激发荧光谱分析中激发激光波动对荧光光谱分析的影响 ,显著降低了分析误差。在对若丹明 6G荧光和对十二烷基硫酸钠 (SDS)对R6G的荧光增强的测量中 ,相关系数大于 0 9。和采样平均法比较表明 ,在激发光波动较大时 ,此方法有明显优势。     

盐酸吡格列酮与BSA反应机理的荧光猝灭法、同步荧光法比较研究

利用荧光猝灭法和同步荧光法进行了盐酸吡格列酮(PGH)与牛血清白蛋白(BSA)之间反应机理的比较研究.结果表明:两种方法在研究PGH-BSA体系的猝灭类型、结合常数、结合位置、作用力类型、协同性及能量转移距离等方面,得到了相同的结果,表明同步荧光光谱法可以用于药物与蛋白反应机理的研究.