外场(环境)对类胡萝卜素分子电子声子耦合的影响

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ydaf1aj9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
π共轭线性多烯分子是重要的光电材料,如研制光电二极管、太阳能电池、场效应晶体管等。类胡萝卜素分子为线性多烯类生物分子,具有光合作用,具有光能采集、吸收三重态能量,猝灭单态氧等功能。它的光电性质与其结构及其有序程度,即π电子离域程度密切相关。研究类胡萝卜素分子在共振拉曼过程中的电子—声子耦合可以获得电子、原子振动相互作用规律,对丰富分子光谱学内容、研制高质量多烯光电材料既有重要理论价值又有光明应用前景。外场对电子声子耦合影响等很多规律有待认知,很多实际应用有待开发。本文利用共振拉曼光谱、可见吸收光谱技术、依据量子力学、分子光谱相关理论,分别研究了:β胡萝卜素溶于1,2二氯乙烷溶液温度区间为83K到323K范围内,溶液相变对β胡萝卜素拉曼光谱基频、和频、倍频强度及线宽的影响,β胡萝卜素溶于二甲基亚砜溶液中25-81oC温度范围内的拉曼和吸收光谱特性,分析了温度对电子—声子耦合的影响;研究了温度对β胡萝卜素溶于极性溶剂1,2二氯乙烷和非极性溶剂环己烷中20-60oC温度范围内,溶剂极性对β胡萝卜素电子—声子耦合的影响;研究了压强对二硫化碳中β胡萝卜素分子电子—声子耦合的影响,取得如下创新性成果:1.利用变换温度的方法研究了β胡萝卜素溶于1,2二氯乙烷中323K到83K范围内温度对拉曼光谱基频、和频、倍频强度及线宽的影响。研究的创新之处为相变期间,和频和倍频的相对强度一直增加。这主要是由于电子声子耦合增加量大于相干弱阻尼CC键振动的减少量。测量多烯分子β胡萝卜素在二甲基亚砜溶液中的可见吸收和拉曼光谱,分析了温度对β胡萝卜素紫外吸收带峰位,构型能,黄昆因子及电子声子耦合的影响。结果表明:随着温度的升高,β胡萝卜素CC单键和双键的拉曼散射截面值降低,可见吸收光谱发生蓝移。黄昆因子增加,拉曼半高宽增加。这是由于温度增加引起分子热运动加剧,溶液不稳定,导致β胡萝卜素熵降低,另外,温度升高所引起的有效共轭长度降低,也是吸收光谱发生蓝移的原因之一。此外,随着温度的升高,β胡萝卜素分子的结构有序性下降,CC各单、双键的键长差增加,导致半高宽增加。根据不同温度的吸收和拉曼谱,我们计算了电子声子耦合系数,随着温度的增加,有效共轭长度降低,改变了晶格振动,拉曼的电子声子耦合系数降低。(2)研究了β胡萝卜素在极性溶剂1,2-二氯乙烷和非极性溶剂环己烷不同温度范围的电子吸收光谱和拉曼光谱,通过分析实验的光谱变化规律及理论计算,得出不同极性溶剂对β胡萝卜素分子结构有序性、π-电子离域、黄昆因子、电子声子耦合等有很大影响,在非极性溶剂环己烷中,分子间相互作用力及其种类少,分子结构有序性好,有效共轭长度大,π电子离域扩展容易, R. Tubino提出的带量纲电子声子耦合常数V小,相干弱阻尼电子-晶格振动强,拉曼活性好。在极性溶剂1,2-二氯乙烷中,存在着静电诱导能等多种作用使β胡萝卜素分子结构有序性差,有效共轭长度小,π电子离域范围小,有量纲的电子-声子耦合大,拉曼活性差。实现了电子能隙对碳碳键振动的调制作用。(3)测量了β胡萝卜素溶于CS2溶液中0.04-0.6Gpa下的高压紫外—可见吸收光谱和高压拉曼光谱,实验结果表明,随着压强的增加,溶液的密度和折射率的增大。分子被压缩并有序性下降,π电子能隙减小,使紫外-可见吸收光谱红移;由于压强增大,使溶质溶剂之间的相互作用增大,S1态的振动弛豫时间缩短,00带吸收光谱变宽。黄昆因子随着压强的增大而增加。随着压强的增大,由于电子能隙对碳碳键振动的调制作用变大,使得拉曼光谱中CC键的散射截面减小;根据吸收和拉曼光谱的各参数,我们计算了R. Tubino提出的带量纲电子声子耦合常数V,随着压强的增大,电子声子耦合常数增加。综上所述,本论文通过改变温度、溶剂极性、压强等外界环境来研究电子声子耦合参数随外场(环境)变化规律,掌握其产生光学现象的机理,深入了解分子结构和分子内、分子间相互作用。明确线性多烯分子各种光电特性及光谱学机理,既能丰富多烯分子光谱学内容,也为研制高性能光电材料提供依据和参考。
其他文献
分子内Schmidt反应是构建复杂的氮杂多环骨架的有效方法之一,尤其是在生物碱合成中的应用一直是许多化学家重要的研究课题。本论文以此为出发点,以分子内Schmidt反应为关键反
Ⅱ型麻风反应可以引起皮肤、眼、神经和肾脏等全身多部位损害,导致残疾、视力下降等严重后果,其防治历来受到重视。在治疗的情况下,瘤型麻风(EL)超过半数,界线类偏瘤型麻风(BL)约1/4发
目的:建立同时测定飞龙掌血中茴芹香豆素与异茴芹香豆素的含量测定方法。方法:运用高效液相色谱法测定,色谱柱为DiamonsilTM(钻石)ODSC18(4.6mm×250mm,5μm),流动相为乙腈-0
司法解释正当性的困境在于司法解释权力合法性的缺乏、内容上规范性解释的越权、法律效力上的无根据性等。为消除这种困境,需在制度上加以重新设计,包括其司法解释权力的授予
核心素养的提出对课程教学改革实践具有重要意义,本文主要在探究小学核心素养的构成与价值的基础上,论述数学课堂中核心素养渗透的问题,讨论渗透核心素养的途径。
目的研究髓芯减压联合骨髓间充质干细胞对兔早期股骨头坏死的治疗作用。方法将48只新西兰白兔分为4组:空白组、模型组、髓芯减压组、髓芯减压联合骨髓间充质干细胞组。用液氮
烯烃氢氨甲基化反应,即由烯烃、胺(伯胺、仲胺或氨)及合成气(CO和H2)一釜作用生成胺类化合物的反应。该反应由氢甲酰化反应和后续的还原胺化反应两部分组成,与传统的胺合成方法相比
对人类而言,男女之间表达爱慕有多种方式,然而在自然界中,动物也有各自的求爱方式。譬如说,雄性动物向雌性示爱的方式有"送礼"、翩翩起舞、变换各种姿态等。总而言之,为了赢得
大千世界无奇不有,动物界中就有许多例证。爱的呼唤北美红鹿在发情期,雄鹿连续多天的吼叫声对雌鹿的吸引无疑是十分有效的。另外,其他种类的动物也能用更有趣的信号引诱自己的配
该文应用递归数列、同余方程、勒让德符号等方法,证明了丢番图方程x^+1=959y^无正整数解.