一、Synthesis of Imidazole Derivatives for Their Second-order Nonlinear Optics(论文文献综述)
褚宏伟,赵圣之,杨克建,李德春[1](2021)在《沸石咪唑酯骨架材料制备与非线性光学特性研究进展》文中进行了进一步梳理时至今日,非线性光学材料在光电子、通信、信息处理等领域的重要作用日益突出,发展新型、优良的非线性光学材料迫在眉睫。与传统的无机非线性光学材料相比,有机非线性光学材料在损伤阈值、响应时间和非线性光学系数上具有决定性优势。沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)是一类以咪唑或其衍生物为配体的特殊金属有机骨架结构材料,其以结构多样性、高度的热学和化学稳定性,近年来受到了国内外研究者的关注。本文总结了沸石咪唑酯骨架结构材料制备方法以及非线性光学特性的研究进展,并就沸石咪唑酯骨架结构材料在非线性光学领域的应用前景进行了展望。
张元[2](2021)在《四配位d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究》文中认为过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物因其独特的电子构型和成键方式、丰富的光物理性质、优异的发光性能以及合成简单易操作等优点,在材料化学研究领域备受科研工作者的广泛关注,该类配合物在环境科学、生物医药、化学传感和超分子自组装等领域展现出广阔的应用前景。过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物特有的平面四配位结构以及金属离子d轨道与有机配体形成的d-π共轭有利于提高分子内的电荷转移程度。与此同时,该类配合物具有较高的化学稳定性、易于功能化修饰且在整个可见光范围内具有宽的吸收峰以及透光性好等优点,使其具有成为新型金属配合物非线性光学(NLO)材料的巨大潜质。目前,为了满足日益增长的材料功能化需求,寻求和设计高效稳定的新型金属NLO材料,同时兼具良好透光性和较高NLO性能的材料一直是人们关注的焦点。然而,在微观水平上剖析研究体系二阶NLO响应机制,揭示结构-NLO性质的关系对于开发设计结构新颖且发光性能优异的功能化NLO材料具有重要的指导意义。本论文基于密度泛函理论(DFT)方法,结合解析导数法以及完全态求和方法对一系列的d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物展开系统的理论研究。探究配体修饰、光异构化以及尺寸效应等因素对该类金属配合物NLO性质的影响。通过深入分析体系的几何结构、电子结构、电子跃迁形式、紫外可见吸收光谱以及NLO性质等,进一步阐明了NLO响应的微观机理。此外,以配合物的可逆氧化还原反应为参考,得到显着的二阶氧化还原NLO开关,为设计优良的功能化NLO材料提供理论依据。本论文的主要研究内容包括:(1)采用DFT和TD-DFT方法,对比研究了一系列含二噻吩基乙烯(DTE)光致变色基团单核、双核Pt(Ⅱ)配合物的二阶NLO性质,考察了取代基修饰和光异构化效应对研究体系第一超极化率的影响。结果显示引入喹啉取代基可有效提高配合物的二阶NLO响应。与双核金属配合物相比,单核金属配合物显示较强的电荷转移能力。此外,闭环配合物由于具有良好的共轭结构和较低的跃迁能,导致其第一超极化率比开环配合物大。(2)研究了具有供体-受体共轭结构配体的环金属Pt(Ⅱ)乙酰丙酮配合物的电子结构和NLO响应,通过改变金属配合物的配位位点,探究不同供受体的组合对该系列同分异构体配合物光电性和NLO性质的影响。其中配合物2由于具有强供电子能力的TPA和强吸电子能力的py T基团且存在多种电荷转移模式,所以该配合物的第一超极化率最大。同时氧化还原反应引起配合物氧化态的第一超极化率明显增加,显示出良好的氧化还原NLO开关效应。(3)通过对含有联吡啶[8]CPP配体的Pd(Ⅱ)纳米环配合物与其对应的线性配合物和烷基链修饰的线性化环状Pd(Ⅱ)配合物进行对比分析,探究了尺寸效应和极化环境对该金属Pd(Ⅱ)配合物的电子结构、吸收光谱和NLO性质的影响。结果显示线性化环状Pd(Ⅱ)配合物的二阶NLO响应最强,且随着烷基链长度的增加第一超极化率逐渐增大。与传统的线性配合物相比,金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物能够显着提高体系的二阶NLO响应并且实现了NLO与透光性的权衡。由此可见,金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物是一类具有实际应用价值的NLO材料。(4)以研究的金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物为基础,将两个不同尺寸的金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物相互嵌套形成了一系列Pd(Ⅱ)主-客体“套娃”配合物。探究主、客体环尺寸的相对大小对嵌套配合物的电子结构、稳定性、相互作用以及二阶NLO性质的影响,同时提出了一种新的结构-NLO性质的关系。结果表明当主、客体环相差五个亚苯基结构单元时嵌套配合物最为稳定,主、客体环之间存在π-π相互作用。主、客体环较小的尺寸差异有利于获得较大的二阶NLO响应,并进一步明确了此类嵌套金属Pd(Ⅱ)配合物NLO响应的微观机理。
张格平[3](2020)在《含π-共轭结构两亲分子的制备、自组装行为与性能研究》文中指出结构新颖的两亲分子,尤其是含π共轭结构的两亲分子,是胶体与界面化学研究的热点。由于π共轭结构具有刚性,分子间存在较强的π-π相互作用和范德华力,含π共轭结构两亲分子的自组装显示出与传统柔性烷基链两亲分子截然不同的规律。更重要的是,π共轭结构的存在,能够赋予聚集体独特的功能,典型的如光致发光。这类两亲分子中的π共轭结构,既可以是萘、蒽和芘富电子的共轭基团,也可以是萘二酰亚胺、芘二酰亚胺缺电子基团,甚至近年来,尺寸更大的π共轭结构和一些高聚或者寡聚π共轭结构,也被引入两亲分子中共轭两亲分子由于独特的荧光与组装性能,在材料应用领域受到了人们的广泛关注,可以通过组装形成具有光电功能的液晶材料和纳米器件,以及形成囊泡等运载体单元。此外,在新型半导体材料与荧光探针和生物检测等领域都具有十分重要的应用。一般来说,随着共轭结构的增大,分子的荧光光谱会出现红移,其荧光强度与量子产率会显着提高,有利于在光电材料领域的应用。更大的共轭结构会导致严重的π-π堆积效应,带来极差的溶解性,极大限制了这类分子在溶剂中自组装,以及其他领域的应用。在π-共轭结构上接入烷基链与烷氧链等疏水或亲水基团,构筑两亲分子,可以提高该类分子的溶解性,并使其具有优异的自组装能力。研究发现,以支化烷基构筑的两亲分子,比传统的直链基团两亲分子具有更加优异的性能。含有支化烷基的π-共轭结构两亲分子具有更高的溶解性与亲疏水性,在溶剂中更易形成不同聚集体结构。此外,非对称支化烷基链带来的不对称效应,可以打破了分子之间的规整排布,使这类分子的熔点大大降低。该类具有较强π-π堆积作用的分子,也具有形成室温液体的可能。综合含有π-共轭结构的两亲分子的研究工作,本论文提出了对新型π-共轭两亲分子结构的设计:即采用不同单元的共轭头基,在其中引入咪唑阳离子,并在咪唑阳离子上修饰有不同长度的支化烷基链,这类离子化合物的性质也可以通过对其阴离子种类的变化来调节。由于支化烷基链的存在,该类共轭两亲分子易制备获得室温下的发光离子液体。本论文共分七章,主要研究了含π-共轭结构的两亲离子化合物在无溶剂状态下以及溶剂中的超分子自组装行为,并对组装材料在光电领域的应用进行了初步的探索。第一章,绪论,介绍了共轭两亲分子的结构设计合成,以及在胶体化学、纳米科学、软物质材料和超分子自组装领域的发展背景。总结了含π-共轭结构的两亲分子在无溶剂条件下的超分子自组装行为,包括分子离子流体与液晶材料;在各类溶剂环境中的超分子自组装行为,包括囊泡、纳米颗粒等微纳尺度的聚集体,以及凝胶、组装薄膜材料。阐述了这些材料在检测,光电材料以及其它领域的研究动态和应用前景。最后叙述了论文的选题依据、研究内容与意义。第二章,以萘甲酰胺为头基的离子液体作为研究对象,在结构上,一端带有发荧光的萘基团,另一端为支化烷基链,中间为正电的咪唑基团,Br-作为反离子。研究了该类离子液体与多金属氧酸盐(POM)的自组装行为,以最长支化烷基链的离子液体与钼铁氧簇{Mo72Fe30}为研究模型体系。由于咪唑阳离子与POM的静电作用,以及萘与支化烷基带来的疏水作用,离子液体与{Mo72Fe30}迅速发生相转移,得到自组装结构,亲水的正电咪唑基团在内部与{Mo72Fe30}相互作用,疏水的萘环与支化烷基分布在结构外部。这种结构与表面活性剂包覆的多金属氧酸盐(SEPs)类似,可以通过呼吸图案法在空气/水界面或者是气固界面上形成蜂窝状多孔材料。该类发光不对称离子液体构筑的蜂窝状多孔膜材料,兼具荧光特性与优良的电化学性能。同时通过构筑有机-无机杂化材料的方式,可以得到兼具两者性能的超分子组装结构。第三章,利用NaOH使三氟甲酰噻吩丙酮(tta)氢脱质子化,tta的阴离子作为稀土元素的一种常用配体,与Eu3+形成了八配位络合物。通过离子交换的方法将两亲性离子液体的反离子置换为Eu(tta)4-,得到了一系列新的发光Eu复合物,1Eu(tta)4-4Eu(tta)4。由于Eu的f-f跃迁禁阻,Eu3+在溶剂环境中不发光,Eu(tta)4-却具有极强的红色荧光。在高水含量的环境下,Eu(tta)4-的荧光会因为水分子的络合与溶剂分子的碰撞等原因被猝灭。为了避免稀土配合物离子与极性溶剂分子之间的相互作用,通过混合溶剂中自组装的方法,使1Eu(tta)4在混合溶剂中形成聚集体结构,通过内包Eu(tta)4-的方法避免其与溶剂分子之间的相互作用,达到了荧光增强的效果。第四章,利用了第二章与第三章中相同结构的离子液体,也就是极性-非极性-极性结构的低熔点离子液体(mp<-20℃)。根据分子动力学模拟结果,在无溶剂状态时,离子液体的非极性和极性部分会自发形成成双连续相,产生微观的相分离结构。当将该离子液体分散到水中时,双连续相仍然可以稳定的存在,进而形成一种自稳定的巨型组装体,我们通过实验与动力学模拟相结合,证明了该巨型组装体具有超高的胶体稳定性。第五章,将萘环替换成了萘酰亚胺基团,瞄准发光效率跟高的离子化合物,设计合成了一系列新的化合物。由于萘酰亚胺基团的高度对称性以及更强的π-π堆积作用,以Br-为反离子的这类化合物具有相对较高的熔点,不再是室温离子液体。为了得到室温离子液体,选取熔点最低的萘酰亚胺离子化合物,将反离子交换为双(三氟甲磺酰)亚胺(NTf2-)离子,得到了一种低于熔点也可以长时间保持过冷液体状态的发光离子液体。将该离子液体与不同的染料复配后,离子液体与染料可以发生FRET作用,实现单一荧光激发下的多重发射。通过调节染料的掺杂量,改变离子液体与染料之间的摩尔比,可以改变复合离子液体的荧光颜色,得到纯白光发射的离子液体。由于离子液体的高粘度与良好的粘附性,白光复合离子液体成功制备了防伪荧光墨水,以及白光发射的OLED。第六章,研究了以Br-为反离子较高熔点的萘酰亚胺离子化合物自组装行为,以及热致液晶形成与性能。在合成支化烷基链修饰化合物的同时,制备了具有相同碳链数目的直链烷基分子作为对照分子。该类离子化合物,在无溶剂状态下表现出独特的超分子自组装行为,保持了内部的有序性。含有较长支化烷基链的化合物表现出良好的热致液晶现象;直链化合物虽然表现出良好的长程有序性,在冷却过程中容易产生过冷的无定型态固体。基于这一类分子的特殊结构,将其负载在石英基底上,测定了其三阶非线性光学参数,结果表明这几种化合物均表现出良好的反饱和吸收现象。具有良好非线性光学特征的有机分子需要具备较大的D-π-A结构,才能创造较大的非对称离域π电子系统,结果表明:所合成的具有Alkyl-π-A化合物,同样具有良好的三阶非线性吸收能力,在光限幅材料中具有一定的应用价值,为拓宽这类非线性光学分子的结构提供了思路。第七章,改变离子化合物的共轭基团,采用萘二酰亚胺(NDI)作为共轭基团,通过酰亚胺键修饰两个咪唑基团,在咪唑季铵化的过程中,由于咪唑N原子与卤代烃的反应活性较低,可以分别得到一取代与二取代的季铵化产物。结果表明:一取代的长链支化烷基化合物可以在混合溶剂中形成稳定的凝胶,由于NDI内核的存在,凝胶具有显着的光致变色特性,同时一取代不同链长的化合物固体中也发现了相同现象。经过ESR能谱分析,发现这是由于NDI在光照下产生稳定的NDI自由基所导致的,该类NDI变色凝胶对光致变色的软物质材料的发展具有一定的借鉴意义。
谷梦巧[4](2020)在《基于含卟啉基团的多孔有机材料的电化学适体传感器的研究及新型有机光学发色团的合成及性能研究》文中指出多孔有机卟啉材料结合了多孔有机材料和卟啉化合物的优势,既有多孔结构的孔径可调控性,又有多功能结合位点。金属纳米簇具有类似酶的催化性。本文合成多孔有机卟啉材料及金属纳米簇材料作为探针,制成生物传感器,实现对目标物的检测。合成了具有高电光系数的有机非线性发色团G1-G4,为光学材料提供应用的选择。(1)利用Nafion(全氟聚苯乙烯磺酸溶液)-ZnP(Zn Porphyrinic)-CTF(共价三嗪有机骨架)复合物构建了H2O2传感器。首先制得ZnP-CTF材料,并在其中掺入金纳米颗粒,制得Au NPs@ZnP-CTF复合材料。将Au NPs@ZnP-CTF与5%Nafion溶液混合,并修饰于玻碳电极表面制得过氧化氢传感器。用循环伏安法和计时电流法考察了修饰电极对过氧化氢的催化效果。结果显示,该材料对过氧化氢有良好的催化作用。过氧化氢浓度为0.4890.9 mmol/L时,电极的响应电流值与过氧化氢的浓度呈良好的线性关系,检出限为0.1 mmol/L。该传感器具有线性范围宽,选择性好等特点。(2)构建了基于多孔共价三嗪有机骨架材料的适体传感器用于赭曲霉素(OTA)的检测。首先制备负载金纳米颗粒的锌卟啉-共价三嗪有机骨架复合材料(Au NPs@ZnP-CTF),然后与链霉亲和素(SA)耦合制备作为信号探针标记修饰有生物素的OTA适体(S2)。以Au NPs@Co MOF复合材料作为固定基底,通过金硫键固定与赭曲霉素(OTA)适体部分互补的单链DNA(S1),并通过杂交作用结合标记有Au NPs@ZnP-CTF的OTA适体(S2)。采用计时电流法测定标记物对过氧化氢还原反应的催化电流信号。当引入OTA时,适体链与OTA特异性结合,与S1解离,催化电流减小,从而实现对OTA定量测定。(3)根据赭曲霉素A(OTA)与适体(DNA2)特异性结合的特点,在适体末端修饰30个胸腺嘧啶T,以合成铜纳米簇(Cu NCs)。利用铜纳米簇具有的过氧化物模拟酶的催化作用,催化过氧化氢的还原,制备信号减小型适体传感器,实现对小分子OTA的检测。本文中,首先将3’端修饰有巯基的DNA1链固定到金电极上,使其与OTA适体DNA2部分互补杂交,形成双链。适体DNA2末端上的30个胸腺嘧啶T作为模板,形成铜纳米簇。当赭曲霉素A存在时,由于赭曲霉素A与适体DNA2特异性结合,使适体DNA2解离下来,铜纳米簇也随之解离。溶液中的赭曲霉素A越多,则金电极上解离下来的适体和铜纳米簇越多,电极上剩余的铜纳米簇就越少,采用计时i-t电流法所测得电极上铜纳米簇催化过氧化氢还原的电流响应值就越小,从而实现对赭曲霉素A的定量测定。该传感器为OTA的检测提供了一种简单、快速的方法,可用于红葡萄酒样品中OTA的检测。(4)设计并合成了以双(N,N-二乙基)苯胺衍生物为给体的四个发色团G1-G4,在发色团G3和G4的异佛尔酮衍生电子桥上引入具有光学活性的苯胺衍生物的隔离基团。在25 wt%的掺杂浓度下,发色团G3和G4分别取得了226pm/V和215 pm/V的电光系数,远高于没有引入光学活性隔离基团的发色团G1和G2的169 pm/V和156 pm/V,也高于远高于同类掺杂体系。
谭倩[5](2020)在《金属铱配合物的合成、晶体结构及三阶非线性光学性能的研究》文中进行了进一步梳理金属有机配合物因兼具无机化合物和有机化合物二者的优点而在催化剂、分析测试、功能材料、生物医药等方面有广泛的应用。在众多金属有机配合物中,金属铱配合物因其优异的发光性能而备受关注,并应用于OLEDs、LECs、细胞成像、化学传感等多个领域。近年来,金属铱配合物被发现具有良好的二阶和三阶非线性光学响应,并且其非线性光学性能可通过多种方式进行调节(如引入供/吸电子基团、增加体系的共轭效应等)。除此之外,金属到配体之间的电荷转移及配体间的电荷转移也可有效调节金属铱配合物的非线性光学响应。本文主要研究以铱二氯桥化合物[(ppz)2Ir(μ-Cl)]2和[(dfppz)2Ir(μ-Cl)]2为前躯构筑单元的金属有机配合物的合成及其性能表征,共合成了八种未见文献报道的金属铱配合物1–8。通过研究金属铱配合物结构的变化对三阶非线性光学性能、光物理性能、热稳定性的影响规律,探讨它们之间的构效关系,为进一步利用分子工程技术来调控非线性光学性能以期发展新型非线性光学材料奠定了基础。1.以铱二氯桥化合物[(ppz)2Ir(μ-Cl)]2为前驱构筑单元,分别与苯并咪唑类配体(BzImHImH、BiBzImH2、BiBzImDNH)和苯并菲咯啉类配体(DiHDiPPhen、DiBrDiHDiPPhen、DiPDiHDiPPhen)配位合成六种金属铱配合物,探讨辅助配体供/吸电子基团的引入对金属铱配合物的光物理性能、三阶非线性光学性能、热稳定性和晶体结构的影响。2.通过对螯合配体进行修饰来调控配合物的结构。在螯合配体1-苯基吡唑的苯环上引入强吸电子基团并将其与IrCl3·3H2O反应合成[(dfppz)2Ir(μ-Cl)]2。将N^N配体1,4-二(2,2’-联吡啶)苯与两种铱二氯桥化合物[(dfppz)2Ir(μ-Cl)]2和[(ppz)2Ir(μ-Cl)]2配位合成金属铱配合物,研究螯合配体结构的变化对金属铱配合物的光物理性能和三阶非线性光学性能的影响。1.[Ir(ppz)2(BzImHImH)][PF6]2.[Ir(ppz)2(BiBzImH2)][PF6]3.[Ir(ppz)2]2(BiBzImDNH)4.[Ir(ppz)2(DiHDiPPhen)][PF6]5.[Ir(ppz)2(DiBrDiHDiPPhen)][PF6]6.[Ir(ppz)2(DiPDiHDiPPhen)][PF6]7.[Ir(ppz)2(DiBipyP)][PF6]8.[Ir(dfppz)2(DiBipyP)][PF6]
王洪强[6](2020)在《含(金属)碳硼烷的无机-有机杂化分子非线性光学性质的理论研究》文中研究说明碳硼烷和金属碳硼烷是一类通过共价键构成的具有特殊结构和非常规成键的无机簇合物,它们丰富的种类、独特的笼状结构以及良好的热稳定性和化学稳定性,在生物医药、环境科学、工业生产、光电材料等诸多领域具有广泛的应用。一直以来,通过对(金属)碳硼烷的功能化修饰,如B-位的亲电反应、C-位的亲核反应或金属中心配位,将它的诸多优点引入到有机化合物中,形成结构新颖、品性优良的无机-有机杂化的功能化衍生物是人们关注的热点问题。此外,由于其独特的电子离域结构、良好的光学稳定性和热稳定性、易于功能化、以及在紫外光区很好的透明度(碳硼烷的吸收波长一般低于200 nm)等优点,使其具有成为新型无机-有机杂化NLO材料的巨大潜质。然而,要开发高效稳定的新型NLO材料,不仅是要在分子结构设计上寻求新的突破,更重要的是在微观水平上对分子的结构与NLO性质的关系进行系统的基础研究。因此,基于量子化学方法的理论研究显得格外重要。本论文采用密度泛函理论(DFT)方法,结合解析求导法、有限场(FF)方法和完全态求和(SOS)方法对一系列(金属)碳硼烷衍生物展开系统的理论研究。通过对体系的几何结构、电子结构、吸收光谱、电子跃迁特性以及超极化率密度等性质的计算分析,在分子水平上揭示NLO响应的微观机理,为设计高效的新型无机-有机杂化NLO材料提供理论依据。本论文的主要研究内容包括:(1)采用DFT和TD-DFT方法,对一系列包含氟硼二吡咯、碳硼烷和二并吡咯二酮的多组分杂化生色团的结构和NLO性质展开对比研究,通过对基础模块的线性组合、改变分子的1D/2D结构和调节碳硼烷的取代位置合理的优化体系的二阶NLO效应,明确了此类化合物结构与NLO性质的关系。(2)研究了一系列含有单碳取代的closo-CB11H12的两性离子Pt(Ⅱ)配合物,考察了线型和V型结构的二阶NLO性质差异,以及在碳硼烷笼上引入供/吸电子取代基对分子第一超极化率的影响。(3)以夹心型铁碳硼烷(Et2C2B4H4)Fe(η6-C6H6)为基础,利用“串联”的方式桥联多个“三明治”单元形成具有多核“楼梯形”结构的低聚物。通过改变分子内“三明治”单元数量来实现对配合物二阶NLO响应的定量调控。同时研究了氧化还原反应对分子第一超极化率的影响,得到显着的二阶NLO开关效应。(4)通过对具有2D平面八边形结构的四核钴碳硼烷[Cp*Co(2,3-Et2C2B4H3-5-C≡C-7-C≡C)]4与其1D线型结构的双核和单核构建模块进行对比分析,探究了此类金属碳硼烷衍生物的电子结构和三阶NLO性质。并以配合物的多步可逆氧化还原反应参考,得到了多态三阶NLO分子开关。
万雅婷[7](2020)在《非线性光学金属—有机框架材料的设计合成及其传感成像应用》文中研究说明金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料由金属离子或团簇和有机配体通过配位键自组装形成,因其优越的结构可设计性、孔径可调、优良的热/化学稳定性和生物相容性等特点在显示照明、光学传感、生物成像、气体/污染物吸附分离、催化及生物治疗等领域得到了广泛的研究。其中,MOFs优异的光学性能使其在光学传感与成像领域拥有广阔的研究前景与应用潜力。目前这一领域存在对待测物的检测限差、光信号在生物细胞和组织内存在诸如分辨率差、穿透深度浅、斯托克斯位移小导致信号难以分离等问题。因此本文从MOFs的电性、配体位点、框架孔道等特征出发,通过制备新型MOFs材料提出了降低检测限的方法;并且将MOFs材料的光信号从传统的线性光学延伸到非线性光学领域,对MOFs体系的非线性光学特别是二阶非线性光学性能与其结构的关系进行了系统研究;进一步将MOFs二阶非线性光学应用于激发紫外-可见染料、联合三阶非线性光学开发双发射传感材料。在一定程度上解决了目前MOFs在光学传感与成像领域中灵敏度低、光信号单一等问题,拓宽了材料的应用范围。设计并合成了拥有含氮配体的Zn-TPTC材料,荧光光谱测试发现该晶体具有来自配体的优异发光性能,与单纯的配体相比,Zn-TPTC的量子效率得到了显着提升。Hg2+可以对Zn-TPTC产生明显的荧光猝灭,在01×10-4 M范围,Hg2+的浓度和Zn-TPTC的荧光强度呈现良好的线性关系,其检测限为3.7 nM。低检测限的原因有:该材料的多个N位点有利于N-Hg结合;阴离子框架增加了对阳离子的吸引力;孔道为Hg2+提供了富集场所;同时Hg2+的软酸性质也有利于增强传感效果与选择性。Zn-TPTC的选择性高、检测限低,是一种优异的Hg2+传感材料。探究了MOFs材料的结构特征与其二阶非线性光学性质的关系,选择镧系金属与有机配体H6HCOO合成了13种MOFs材料Ln-HCOO。研究发现LaTb-HCOO为同构的非中心对称结构,DyYb-HCOO为同构的中心对称结构。对LaTb-HCOO的二次谐波发生(Second harmonic generation,SHG)性能进行了研究,发现LaTb-HCOO具有优良的SHG性能。进一步研究表明MOFs晶体尺寸在170300目时有利于SHG信号的收集故而具有最好的性能表现,且SHG强度随着平均配位键长的减小而逐渐增强,该现象通过极化理论得到了很好的解释。针对目前有机染料在生物成像领域中遇到的困难,中性红(NR)、碱性蓝17(BB17)、碱性橙14(BO14)三种应用在紫外-可见光区间的染料被装载于具有优良SHG性能的MOFs材料Gd-HCOO框架中,Gd-HCOO?dyes的稳定性、荧光光谱及量子效率等性能均优于单独存在的染料分子。在此基础上,提出了一种利用Gd-HCOO的SHG性能使UV-Vis染料在近红外光泵浦下也产生荧光的方法,拓展了紫外-可见染料在生物成像领域的应用。进一步获取了与Gd-HCOO?NR共培养的PC12细胞的激光扫描共聚焦显微图像,结果表明Gd-HCOO?NR复合材料能同时产生SHG和荧光信号,且该信号在生物环境下依然保持稳定。为了获得稳定的MOFs材料以及实现其在生理环境下对温度的精确传感,选择柔性配体H4TCOMA与硝酸锌合成了一种具有优异化学稳定性的纳米尺寸MOFs材料Zn-TCOMA,该材料在pH为111的沸水中依然可以保持结构的稳定。其优异的化学稳定性与二重穿插的框架、较小的孔径比表面积、框架的疏水性以及配体中醚键上的氧原子充当氢键受体有关。Zn-TCOMA优异的SHG性能可以作为传感时的参比信号,在此基础上引入双光子荧光作为温度传感信号。双光子荧光染料4-[2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基]-1-乙基吡啶(dpee)被装载之后的荧光性能、量子效率、稳定性等均有提升。Zn-TCOMA?dpee复合材料SHG信号与双光子荧光信号的强度比值与温度呈现很好的线性关系,伴随着良好的重复性、生物相容性为其在生物组织中的实际应用提供了可能。
文林芳[8](2018)在《含有苯并噻唑的杂环化合物超快光学非线性及动力学研究》文中研究指明有机非线性光学材料因其低廉的成本、多变的结构、大的非线性极化率和快速的非线性响应等特点,具有重要的非线性光学应用潜在价值。有机材料的超快光学非线性响应以及光物理特性与材料的分子结构有直接的密切关联。含有苯并噻唑的杂环化合物因其具有良好的光、热和化学稳定性以及优秀的光学非线性性质,是潜在的具有广阔非线性光学应用前景的一类有机化合物,近年来引起了研究者广泛的兴趣和关注。但是,之前的文献报道偏重于这类化合物的化学合成和理论计算以及二阶非线性光学性质的研究,而对其三阶非线性光学现象和动力学的实验及机制研究仍较为缺乏。本论文中,利用超快的可调谐激光光源,通过Z-扫描技术和时间分辨的光谱技术,研究了一系列不同结构的苯并噻唑衍生物的超快光学非线性及其动力学,对微观的分子结构与宏观的光学非线性响应之间的关系进行了探究。开展的研究工作包括以下几个部分:研究了给体不同的苯并噻唑盐在飞秒和皮秒时域的非线性光学响应的转换。通过Z-扫描技术测量得出材料在飞秒和皮秒脉宽下的非线性吸收和折射系数、三阶非线性极化率、分子二阶超极化率。通过瞬态吸收谱研究了材料的超快动力学过程,发现皮秒量级的快速能量转移导致了飞秒和皮秒脉宽下不同的非线性响应,并拟合得出能量转移时间常数、电荷转移时间常数和电荷转移态的寿命。对比研究了中性苯并噻唑衍生物和对应的离子型苯并噻唑盐的非线性性质。通过多波长的Z-扫描测量,得出两种材料具有不同波长范围的宽带反饱和吸收特性。通过瞬态吸收谱比较分析了两种材料的激发态动力学过程中局域态和电荷转移态吸收的转换。此外,也研究了不同的溶剂对两个化合物非线性性质的影响。通过对一系列具有相同骨架,在苯并噻唑基团上连接有不同取代基的苯并噻唑衍生物的光学实验测量,探究了不同取代基对苯并噻唑衍生物的线性吸收、荧光发射、非线性吸收、激发态动力学响应等光物理特性的调控作用,并且进一步研究了这一系列化合物的宽带反饱和吸收性质以及作为宽带光限幅材料的优良特性。利用Z-扫描技术研究了含有噻吩杂环的苯并噻唑碘盐的光学非线性吸收和折射的性质,结果显示,样品的非线性品质因子大于1;通过简并的相位物体泵浦探测技术分析了其非线性光学响应的机制为同一激发态的吸收和折射,其非线性吸收和折射具有一致的快速响应速率,具有作为全光开关材料的优良性能。同时探讨了多杂环基团对分子非线性性能的影响。
邓文婷[9](2018)在《基于吡啶基、邻菲罗啉配合物晶体结构与性质》文中提出随着社会的发展,对新能源、新材料的大量需求,配位化学的研究从最初结构研究走向了配合物性质研究。例如,光学性质,磁学性质等。但是如何将结构与性质结合起来,让结构合成服务于性质,实现可设计,可控合成特定性质的配合物仍然是一个难题。所以本文选取三个具有不同特点的配体,合成多个新颖的配合物,并研究了其结构与性质之间的内在联系。1.Co(Ⅱ)配合物固相单晶到单晶转变研究。本章选取可转动柔性配体与Co(Ⅱ)配位,形成0D环状分子,在空气中放置,该结构会自发进行开环聚合,发生单晶到单晶的转变,最终得到1D链状结构。研究发现其开环过程与配合物结构内部溶剂分子,环张力等多种因素有关,具体分析并得到转变机理。这也是迄今为止第一例固相单晶到单晶的转变,并且链状配合物还具有光催化还原CO2的能力。2.含蒽环衍生物对于Mg2+的分子结构、荧光性质与理论计算。Mg2+在生物体中起着很重要的作用,用荧光检测Mg2+是最为快速简便的方法。本章使用含蒽环配体与Mg2+配位得到配合物,该配合物具有很好的荧光性质,与其他金属相比,Mg2+具有较好的荧光性质,并且通过理论计算研究其发光原理,总结结构与性质之间的关系。3.手性多孔过渡金属配合物结构与光学性质研究。手性配体本身就具有“光活性”,其光学性质应用都非常广泛。本章以手性BINOL衍生物作为手性配体,与金属Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)及Cd(Ⅱ)配位得到一系列手性配合物,并且在这些配合物中,Co(Ⅱ)与Cd(Ⅱ)配合物具有NLO性质,而Cd(Ⅱ)配合物还具有CPL性质,研究发现手性配体与性质之间有着很大的关系,为进一步研究配合物性质指明方向。
潘玉露[10](2017)在《新型均三嗪衍生物的合成及其光物理性能研究》文中提出双光子吸收是一种三阶非线性光学效应,指物质同时吸收两个光子,经过一个虚中间态跃迁到激发态的过程。双光子吸收材料在荧光显微与成像、三维精密加工、三维数据存储、光限幅、双光子上转换激射、光动力学治疗等很多领域具有潜在的应用,已成为国内外光电功能材料的研究热点之一。本论文设计并合成了系列新型均三嗪枝状化合物,用FT–IR、1H NMR、13C NMR和HRMS表征了结构;研究了其在不同极性溶剂中的线性吸收、单光子荧光、双光子吸收和双光子荧光性能;系统探讨了分子结构与光物理性能之间的关系,获得了较深入的构效关系认识。以乙醇、乙腈和氯化氢气体为原料,合成乙酰亚胺乙酯,再通过三聚反应制得三甲基均三嗪;三甲基均三嗪分别与4-(二苯基氨基)苯甲醛、9-乙基-9H-咔唑-3-甲醛、10-乙基-10H-吩噻嗪-3-甲醛、噻吩-2-甲醛和3,4-二甲氧基苯甲醛发生缩合反应,合成3个新的均三嗪单枝化合物(BA-1、KZ-1、FQ-1),以及2个新的对称型均三嗪双枝化合物(SF-2、JY-2);其中3个芳香醛中间体4-(二苯基氨基)苯甲醛、9-乙基-9H-咔唑-3-甲醛和10-乙基-10H-吩噻嗪-3-甲醛是以三苯胺、9-乙基-9H-咔唑和10H-吩噻嗪为原料,通过Vilsmeier反应合成。以对苯二甲醚、多聚甲醛和氢溴酸为原料,经过Blanc反应,再与六亚甲基四胺发生Sommelet反应,合成2,5-二甲氧基对苯二甲醛(Q2),然后Q2分别与4-甲基吡啶和1,2-二甲基-1H-苯并咪唑发生单边缩合,生成2,5-二甲氧基-4-[(1E)-2-(4-吡啶基)乙烯基]苯甲醛(BDQ)和4-[(1E)-2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)乙烯基]-2,5-二甲氧基苯甲醛(JMQ);均三嗪单枝化合物BA-1和KZ-1分别与BDQ和JMQ通过单边或双边缩合反应,合成4个新的不对称型均三嗪双枝化合物(BA-B2、BA-M2、KZ-B2、KZ-M2),以及4个新的不对称型均三嗪三枝化合物(BA-B3、BA-M3、KZ-M3、KZ-M3)。研究了上述合成的均三嗪衍生物在不同极性溶剂中的线性吸收和单光子荧光性能。其最大吸收波长为355–444 nm,摩尔吸光系数为1.340×103–2.045×104mol-1 L cm-1,单光子荧光发射波长为402–594 nm,斯托克斯位移为2599–7439cm-1,BA-1展示出了最大的荧光量子产率,为0.56。系统探索了化合物结构与线性光学性能之间的关系,结果表明:所有化合物的最大线性吸收波长在不同极性的溶剂中的变化都很小。但是随着溶剂极性增大,单光子荧光发射波长和斯托克斯位移都表现出明显的红移。另一方面,随着化合物枝链数目的增加,最大线性吸收波长和单光子荧光发射波长都产生红移,摩尔吸光系数和单光子荧光强度显着增加。除KZ-1,JY-2和SF-2外,其余化合物的荧光量子产率都随着溶剂极性增大而减小;JY-2和SF-2的荧光量子产率随着溶剂极性变化不大;而KZ-1的荧光量子产率则随着溶剂极性增大而增大。以钛蓝宝石飞秒激光器为光源,采用双光子诱导荧光法,研究了均三嗪衍生物在两种溶剂中的双光子吸收和双光子荧光性能,验证了双光子吸收机理。这些化合物均具有强烈的双光子荧光和较大的双光子吸收截面,其中,KZ-B3的双光子吸收截面达到了803 GM。系统探索了化合物结构与非线性光学性能之间的关系,结果表明:由于重吸收效应,所有化合物的双光子荧光发射波长与单光子相比都有明显的红移。随着化合物枝链数目的增加,双光子荧光发射波长发生红移。增加分子内枝链的个数和枝链间的耦合效应,增加电子供体/受体的供/吸电子能力,增加分子的有效共轭长度,增大分子结构的共平面性,能显着提高分子内电荷转移程度,从而增大双光子吸收截面,有利于获得性能良好的双光子吸收材料。
二、Synthesis of Imidazole Derivatives for Their Second-order Nonlinear Optics(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Synthesis of Imidazole Derivatives for Their Second-order Nonlinear Optics(论文提纲范文)
(1)沸石咪唑酯骨架材料制备与非线性光学特性研究进展(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 ZIFs的制备 |
2.1 ZIF-8制备及表征的研究进展 |
2.2 ZIF-67制备及表征的研究进展 |
3 非线性光学性质研究 |
4 结束语 |
(2)四配位d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 过渡金属铂(Ⅱ)配合物 |
1.1.1 金属铂(Ⅱ)配合物的结构特征 |
1.1.2 金属铂(Ⅱ)配合物的分类 |
1.1.3 金属铂(Ⅱ)配合物的光物理性质 |
1.1.4 金属铂(Ⅱ)配合物的研究进展 |
1.2 过渡金属钯(Ⅱ)配合物 |
1.2.1 金属钯(Ⅱ)配合物的简述 |
1.2.2 金属钯(Ⅱ)配合物的研究进展 |
1.3 非线性光学材料 |
1.3.1 非线性光学材料分类 |
1.3.2 非线性光学材料设计 |
1.3.3 非线性光学开关 |
1.4 选题意义和研究内容 |
第二章 非线性光学理论和计算方法 |
2.1 非线性光学基本原理 |
2.1.1 非线性极化作用 |
2.1.2 非线性光学效应 |
2.2 非线性光学响应的实验测定方法 |
2.2.1 电场诱导二次谐波产生法 |
2.2.2 超瑞利散射法 |
2.2.3 溶剂化变色法 |
2.3 非线性光学的理论计算方法 |
2.3.1 导数法 |
2.3.2 完全态求和法 |
2.4 密度泛函理论 |
第三章 含二噻吩基乙烯单核、双核Pt(Ⅱ)配合物的二阶非线性光学性质 |
3.1 前言 |
3.2 计算细节 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 几何结构和电子结构 |
3.3.2 静态第一超极化率 |
3.3.3 吸收光谱 |
3.3.4 含频第一超极化率 |
3.4 本章小结 |
第四章 Pt(Ⅱ)乙酰丙酮类配合物氧化还原二阶非线性光学开关效应 |
4.1 前言 |
4.2 计算细节 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 几何结构与前线分子轨道分析 |
4.3.2 氧化还原性质 |
4.3.3 极化率 |
4.3.4 第一超极化率 |
4.3.5 第一超极化率密度 |
4.3.6 氧化还原NLO开关效应 |
4.4 本章小结 |
第五章 环状和线性化环状Pd(Ⅱ)纳米环配合物非线性光学性质的理论研究 |
5.1 前言 |
5.2 计算细节 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 几何结构和电子结构 |
5.3.2 极化率 |
5.3.3 第一超极化率 |
5.3.4 极化环境的影响 |
5.3.5 尺寸效应的影响 |
5.3.6 静态和动态HRS响应 |
5.4 本章小结 |
第六章 嵌套Pd(Ⅱ)纳米环形成的“套娃”配合物非线性光学性质的理论研究 |
6.1 前言 |
6.2 计算细节 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 几何结构和电子结构 |
6.3.2 结合能 |
6.3.3 非共价相互作用 |
6.3.4 静态极化率和第一超极化率 |
6.3.5 吸收光谱 |
6.4 本章小结 |
第七章 工作总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(3)含π-共轭结构两亲分子的制备、自组装行为与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 自组装 |
1.2 两亲分子 |
1.2.1 表面活性剂 |
1.2.2 π-共轭两亲分子 |
1.3 π-共轭两亲分子在无溶剂条件下的聚集行为 |
1.3.1 π-共轭发光分子流体 |
1.3.2 π-共轭离子液体 |
1.3.3 π-共轭两亲分子形成的液晶材料 |
1.4 π-共轭两亲分子在溶剂中的聚集行为 |
1.4.1 π-共轭两亲分子形成的纳米聚集体 |
1.4.2 π-共轭两亲分子形成的有序功能材料 |
1.5 π-共轭两亲分子在聚集结构中的相互作用 |
1.5.1 聚集诱导发光与聚集诱导猝灭 |
1.5.2 π-共轭两亲分子的J聚集与H聚集 |
1.5.3 共轭供体与受体基团间的电子转移效应 |
1.5.4 共轭基团之间的能量转移 |
1.6 π-共轭两亲分子组装结构的应用 |
1.7 论文的立题思想、研究内容和意义 |
参考文献 |
第二章 萘基离子液体在无溶剂条件下与水溶液中的自组装行为 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 溶解度测试 |
2.2.3 表面张力测试 |
2.2.4 电导率测试 |
2.2.5 聚集体的形貌表征 |
2.2.6 分子动力学模拟 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 无溶剂状态下离子液体的自组装行为 |
2.3.2 离子液体的表面活性 |
2.3.3 水溶液环境下离子液体的自组装行为 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 萘基离子液体与多金属氧酸盐构筑的功能化蜂窝状多孔膜 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 多金属氧酸盐(POM)的合成 |
3.2.3 蜂窝状多孔膜的构筑 |
3.2.4 蜂窝状多孔膜的表征方法 |
3.2.5 蜂窝状多孔膜的循环伏安曲线测试与电沉积金纳米颗粒 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1. SEPs与蜂窝状有序多孔结构的形成机理 |
3.3.2. 蜂窝状有序多孔结构的形貌表征 |
3.3.3. 蜂窝状有序多孔结构的影响因素 |
3.3.4. 蜂窝状有序多孔结构与{Mo_(72)Fe_(30)}@IL1的谱学表征 |
3.3.5. 蜂窝状多孔膜的电化学功能与模板应用 |
3.3.6. 其它钼多金属氧酸盐与IL1形成的蜂窝状多孔膜的探究与表征 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 萘基离子液体-稀土配合物复合物的可控自组装 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 Eu (Ⅲ)复合物的合成 |
4.2.3 在混合溶剂中制备1Eu(tta)_4聚集体的方法 |
4.2.4 测试与表征方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Eu (Ⅲ)复合物的成分表征 |
4.3.2 Eu (Ⅲ)复合物的外观形态与热分析表征 |
4.3.3 Eu (Ⅲ)复合物的XRD表征 |
4.3.4 1Eu(tta)_4在乙醇/水混合溶剂中形成聚集体的光谱学表征 |
4.3.5 1Eu(tta)_4在乙醇/水混合溶剂中形成聚集体的粒径统计与zeta电势表征 |
4.3.6 1Eu(tta)_4在乙醇/水混合溶剂中形成聚集体的形貌表征与结构 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 萘酰亚胺离子液体,一种用于光捕获的软物质材料 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品 |
5.2.2 测试与表征方法 |
5.2.3 复合离子液体负载的LED的制备与测试方法 |
5.2.4 萘酰亚胺离子液体及其衍生物的合成方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 离子液体的结构对其热分析性质的影响 |
5.3.2 离子液体的流变学性质研究 |
5.3.3 离子液体在稀溶液与无溶剂状态下的光谱学性能研究 |
5.3.4 离子液体与染料的FRET效应与其理论研究 |
5.3.5 离子液体的结构对其荧光性能的影响 |
5.3.6 染料掺杂的复合离子液体的荧光可调性与其应用 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 萘酰亚胺液晶材料在非线性光学中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验药品 |
6.2.2 测试与表征方法 |
6.2.3 液晶化合物的非线性光学测试方法 |
6.2.4 液晶化合物的合成 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 共轭离子化合物的结构对其热致相变的影响 |
6.3.2 共轭离子化合物液晶行为与自组装结构的分析 |
6.3.3 液晶化合物的非线性光学性质的测试分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 具有光致变色性能的NDI凝胶 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验药品 |
7.2.2 测试与表征方法 |
7.2.3 NDI两亲性离子化合物的合成方法 |
7.2.4 NDI两亲分子凝胶的制备方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 NDI两亲性化合物固体产生自由基的能力 |
7.3.2 NDI凝胶的构筑与结构表征 |
7.3.3 NDI凝胶的光致变色性能 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
论文的创新点与不足之处 |
致谢 |
攻读博士期间发表论文及获奖情况 |
英文论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)基于含卟啉基团的多孔有机材料的电化学适体传感器的研究及新型有机光学发色团的合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 含卟啉基团的多孔有机材料 |
1.1.1 含卟啉基团的多孔有机材料的研究概况 |
1.1.2 含卟啉基团的多孔有机材料的分类及合成方法 |
1.1.3 含卟啉基团的多孔有机材料的应用 |
1.2 金属纳米簇 |
1.2.1 金属纳米簇的合成方法 |
1.2.2 金属纳米簇的应用 |
1.3 赭曲霉素研究现状 |
1.3.1 食品中赭曲霉素的危害 |
1.3.2 赭曲霉素的检测 |
1.4 有机非线性光学材料 |
1.4.1 非线性光学材料 |
1.4.2 发色团的分子结构 |
1.4.3 电光系数的测试 |
1.5 本研究工作构思 |
第2章 基于多孔锌卟啉材料的过氧化氢传感器的研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 仪器与试剂 |
2.2.2 ZnP-CTF-600 的合成 |
2.2.3 纳米金溶胶的合成 |
2.2.4 Au NPs@ZnP-CTF-600 的合成 |
2.2.5 Au NPs@ZnP-CTF-600/Nafion/GCE电极的制备 |
2.3 电化学检测 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 材料的表征 |
2.4.2 循环伏安行为 |
2.4.3 不同的扫描速率的影响 |
2.4.4 实验条件优化 |
2.4.5 传感器的性能 |
2.5 小结 |
第3章 基于多孔锌卟啉材料构建赭曲霉素适体传感器 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂和仪器 |
3.2.2 材料的制备 |
3.2.3 赭曲霉素适体传感器的构建及检测方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料的表征 |
3.3.2 实验条件的优化 |
3.4 总结 |
第4章 基于DNA金属纳米簇的赭曲霉素适体传感器的研制 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂和仪器 |
4.2.2 赭曲霉素A适体传感器的制备 |
4.2.3 实验原理及方法 |
4.2.4 电化学检测 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 铜纳米簇的形貌表征 |
4.3.2 实验条件优化 |
4.3.3 OTA适体传感器的响应性能 |
4.3.4 适体传感器的选择性 |
4.3.5 回收率测定 |
4.3.6 与其它检测OTA的方法对比 |
4.4 结论 |
第5章 新型有机非线性光学发色团的合成及性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂与仪器 |
5.2.2 化合物的合成与材料制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 热力学分析 |
5.3.2 紫外吸收特性 |
5.3.3 电光系数测试 |
5.4 本章小结 |
总结 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)金属铱配合物的合成、晶体结构及三阶非线性光学性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 金属有机配合物 |
1.2 金属铱配合物 |
1.2.1 金属铱配合物的分类 |
1.2.2 金属铱配合物的制备 |
1.2.3 金属铱配合物的研究进展 |
1.2.3.1 金属铱配合物在非线性光学中的应用 |
1.2.3.2 金属铱配合物在LECs中的应用 |
1.2.3.3 金属铱配合物在细胞成像中的应用 |
1.2.3.4 金属铱配合物在化学传感中的应用 |
1.2.3.5 金属铱配合物在光致析氢中的应用 |
1.3 非线性光学的概述 |
1.3.1 非线性光学的发展历程 |
1.3.2 非线性Z-扫描理论 |
1.4 本文选题依据及研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 基于苯并咪唑类金属铱配合物的合成、结构及其三阶非线性光学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 药品、试剂及实验仪器 |
2.2.2 前躯体以及辅助配体(1)–(3)的合成 |
2.2.2.1 前躯体铱二氯桥化合物[(ppz)2Ir(μ-Cl)]2 的合成 |
2.2.2.2 辅助配体2-咪唑-苯并咪唑(BzImHImH)的合成 |
2.2.2.3 辅助配体2,2'-联苯并咪唑(BiBzImH2)的合成 |
2.2.2.4 辅助配体5,6'-二硝基-2,2'-联苯并咪唑(BiBzImDNH)的合成 |
2.2.3 苯并咪唑类金属铱配合物1–3 的合成和晶体培养 |
2.2.3.1 苯并咪唑类金属铱配合物1 的合成 |
2.2.3.2 苯并咪唑类金属铱配合物2 的合成 |
2.2.3.3 苯并咪唑类金属铱配合物3 的合成 |
2.2.3.4 苯并咪唑类金属铱配合物1–3 的单晶培养 |
2.3 苯并咪唑类金属铱配合物1-3 晶体结构的测定 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 晶体结构分析 |
2.4.1.1 苯并咪唑类金属铱配合物1 的晶体结构分析 |
2.4.1.2 苯并咪唑类金属铱配合物2 的晶体结构分析 |
2.4.1.3 苯并咪唑类金属铱配合物3 的晶体结构分析 |
2.4.2 紫外–可见吸收光谱 |
2.4.3 荧光发射光谱 |
2.4.4 热稳定性分析 |
2.4.5 三阶非线性光学性能 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于苯并菲咯啉类金属铱配合物的合成、结构及三阶非线性光学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 药品、试剂及实验仪器 |
3.2.2 辅助配体(4)–(6)的合成 |
3.2.2.1 辅助配体6,7-二氢二苯并-1,10-菲咯啉(DiHDiPPhen)的合成 |
3.2.2.2 辅助配体3,10-二溴-6,7-二氢二苯并[b,j] [1,10]菲咯啉(DiBrDiHDiPPhen)的合成 |
3.2.2.3 辅助配体5,8-二苯基-6,7-二氢二苯并[b,j] [1,10]菲咯啉(DiPDiHDiPPhen)的合成 |
3.2.3 苯并菲咯啉类金属铱配合物4-6 的合成和晶体培养 |
3.2.3.1 苯并菲咯啉类金属铱配合物4 的合成 |
3.2.3.2 苯并菲咯啉类金属铱配合物5 的合成 |
3.2.3.3 苯并菲咯啉类金属铱配合物6 的合成 |
3.2.3.4 苯并菲咯啉类金属铱配合物4–6 的单晶培养 |
3.3 苯并菲咯啉类金属铱配合物4–6 晶体结构的测定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 晶体结构分析 |
3.4.1.1 苯并菲咯啉类金属铱配合物4 的晶体结构分析 |
3.4.1.2 苯并菲咯啉类金属铱配合物5 的晶体结构分析 |
3.4.1.3 苯并菲咯啉类金属铱配合物6 的晶体结构分析 |
3.4.2 紫外–可见吸收光谱 |
3.4.3 荧光发射光谱 |
3.4.4 热稳定性分析 |
3.4.5 三阶非线性光学性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于辅助配体1,4-二(2,2'-联吡啶)苯金属铱配合物的合成及三阶非线性光学性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 药品、试剂及实验仪器 |
4.2.2 螯合配体1-(2,4-二氟苯基)-吡唑(dfppz)的合成 |
4.2.3 带F前躯体[(dfppz)2Ir(μ-Cl)]2 以及辅助配体1,4-二(2,2'-联吡啶)苯的合成 |
4.2.3.1 带F前躯体[(dfppz)2Ir(μ-Cl)]2 的合成 |
4.2.3.2 辅助配体1,4-二(2,2'-联吡啶)苯的合成 |
4.2.4 联吡啶类金属铱配合物7–8 的合成 |
4.2.4.1 联吡啶类金属铱配合物7 的合成 |
4.2.4.2 联吡啶类金属铱配合物8 的合成 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 紫外–可见吸收光谱 |
4.3.2 荧光发射光谱 |
4.3.3 三阶非线性光学性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结 |
5.1 本文的主要工作 |
5.2 本文的不足之处 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间的科研成果 |
(6)含(金属)碳硼烷的无机-有机杂化分子非线性光学性质的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 碳硼烷与金属碳硼烷 |
1.1.1 碳硼烷 |
1.1.2 金属碳硼烷 |
1.1.3 (金属)碳硼烷的研究进展 |
1.2 非线性光学 |
1.2.1 非线性光学简介 |
1.2.2 非线性光学材料 |
1.2.3 非线性光学材料的设计与研究进展 |
1.3 选题意义和研究内容 |
第二章 非线性光学的基本原理和计算方法 |
2.1 非线性光学的基本原理 |
2.1.1 二阶非线性光学效应 |
2.1.2 三阶非线性光学效应 |
2.2 非线性光学的实验检测技术 |
2.2.1 电场诱导二次谐波产生 |
2.2.2 超瑞利散射 |
2.2.3 Z-扫描 |
2.3 非线性光学的理论计算方法 |
2.3.1 导数法(Derivative method) |
2.3.2 完全态求和(Sum-over-states,SOS)法 |
2.4 非线性光学的分析方法 |
2.4.1 键长交替(Bond length alternation,BLA)值 |
2.4.2 双能级模型(Two-level model) |
2.4.3 超极化率密度(Hyperpolarizability density) |
第三章 氟硼二吡咯/碳硼烷/二并吡咯二酮多组分杂化生色团的结构与二阶NLO性质的关系 |
3.1 前言 |
3.2 计算细节 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BOD-Cp-DPP及其组成模块BOD、Cp和 DPP |
3.3.2 基础模块的线性组合 |
3.3.3 结构维度的影响 |
3.3.4 碳硼烷的不同取代位置 |
3.4 本章小结 |
第四章 含closo-CB_(11)H_(12) 的两性离子Pt(Ⅱ)配合物的二阶非线性光学性质 |
4.1 前言 |
4.2 计算细节 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 几何结构和电子结构 |
4.3.2 第一超极化率 |
4.3.3 第一超极化率密度 |
4.3.4 吸收光谱 |
4.4 本章小结 |
第五章 夹心铁碳硼烷的多核“楼梯型”低聚物的二阶非线性光学性质 |
5.1 前言 |
5.2 计算细节 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 几何结构和电子结构 |
5.3.2 态密度分析 |
5.3.3 吸收光谱 |
5.3.4 第一超极化率 |
5.3.5 氧化还原引起的二阶NLO开关效应 |
5.3.6 第一超极化率密度 |
5.4 本章小结 |
第六章 平面八边形四核钴碳硼烷衍生物的超高三阶非线性光学响应及多态开关效应 |
6.1 前言 |
6.2 计算细节 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 几何结构和电子结构 |
6.3.2 吸收光谱 |
6.3.3 非线性光学性质 |
6.3.4 氧化还原引起的多态三阶NLO开关效应 |
6.4 本章小结 |
第七章 工作总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(7)非线性光学金属—有机框架材料的设计合成及其传感成像应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金属-有机框架材料的简介 |
1.2.1 锌基金属-有机框架材料 |
1.2.2 镧系金属-有机框架材料 |
1.3 光学传感和成像应用研究现状 |
1.3.1 荧光在传感和成像领域的研究进展 |
1.3.2 非线性光学在传感和成像领域的研究进展 |
1.4 问题的提出 |
1.5 本文的工作 |
第二章 阴离子型金属-有机框架材料的合成及其Hg(II)荧光传感 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 化学试剂与测试表征 |
2.2.2 Zn-TPTC的合成 |
2.2.3 Hg~(2+)的检测 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 晶体结构和表征 |
2.3.2 荧光性能 |
2.3.3 Hg~(2+)荧光传感性能 |
2.3.4 机理研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 新型镧系金属-有机框架材料的合成及其非线性光学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学试剂与测试表征 |
3.2.2 Ln-HCOO的合成 |
3.2.3 非线性信号的测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Ln-HCOO晶体结构和表征 |
3.3.2 Ln-HCOO荧光性能 |
3.3.3 Ln-HCOO的 SHG性能及规律探索 |
3.4 本章小结 |
第四章 染料@金属-有机框架复合材料的制备及其近红外上转换成像应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 化学试剂与测试表征 |
4.2.2 Gd-TCOOédye的合成 |
4.2.3细胞实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料结构和表征 |
4.3.2 荧光性能 |
4.3.3 染料装载过程表征 |
4.3.4 染料稳定性 |
4.3.5 NLO光谱 |
4.3.6 非线性光学细胞成像 |
4.3.7 MTT |
4.4 本章小结 |
第五章 染料装载的金属-有机框架材料及其自校准光学温度传感应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 化学试剂与测试表征 |
5.2.2 Zn-TCOMAédpee的制备 |
5.2.3 非线性光学测试与温度传感 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 晶体结构和表征 |
5.3.2 纳米晶体的合成 |
5.3.3 室温荧光性能 |
5.3.4 室温非线性光学性能 |
5.3.5 非线性光学用于温度传感 |
5.3.6 生物相容性探究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
攻读学位期间所取得的科研成果 |
(8)含有苯并噻唑的杂环化合物超快光学非线性及动力学研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 有机杂环化合物光学非线性材料的特点 |
1.3 含有苯并噻唑的杂环化合物光学非线性材料的研究进展 |
1.4 本论文的研究目的及意义 |
参考文献 |
第二章 苯并噻唑鎓盐在不同时域下非线性吸收和折射的转换 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法介绍 |
2.2.1 Z-扫描实验技术 |
2.2.2 瞬态吸收光谱 |
2.3 两种苯并噻唑鎓盐的制备及光谱表征 |
2.3.1 样品的制备 |
2.3.2 样品的光谱表征 |
2.4 样品的光学非线性测量 |
2.4.1 皮秒Z-扫描的测量 |
2.4.2 飞秒Z-扫描的测量 |
2.4.3 数据处理和理论拟合 |
2.5 样品的瞬态吸收谱测量 |
2.6 量子化学计算 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第三章 苯并噻唑盐与中性苯并噻唑衍生物的宽带三阶非线性性质的比较 |
3.1 引言 |
3.2 样品的制备与表征 |
3.2.1 样品的制备 |
3.2.2 样品的紫外-可见光谱和荧光发射光谱 |
3.3 宽带的三阶非线性吸收响应 |
3.3.1 飞秒Z-扫描测量 |
3.3.2 皮秒Z-扫描测量 |
3.3.3 化合物的分子二阶超极化率 |
3.4 瞬态吸收谱与动力学分析 |
3.5 量子化学计算 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 取代基对苯并噻唑衍生物光物理特性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 样品的制备和光谱表征 |
4.2.1 样品的制备 |
4.2.2 样品的光谱表征 |
4.3 取代基对瞬态吸收谱的调制 |
4.4 系列样品的宽带反饱和吸收的性质 |
4.5 光限幅实验 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 含有噻吩杂环的苯并噻唑盐的全光开关性质研究 |
5.1 引言 |
5.2 样品的制备和光谱表征 |
5.2.1 样品的制备 |
5.2.2 样品的光谱表征 |
5.3 样品的三阶非线性光学性质 |
5.3.1 样品的皮秒Z-扫描实验 |
5.3.2 样品的品质因子 |
5.4 简并的带相位物体泵浦探测实验 |
5.4.1 简并的带相位物体泵浦探测方法介绍 |
5.4.2 样品的泵浦探测实验测量 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
结论 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(9)基于吡啶基、邻菲罗啉配合物晶体结构与性质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 配合物的结构概述 |
§1.1.1 配体的分类 |
§1.2 功能配合物的性质概述 |
§1.2.1 光学性质 |
§1.2.1.1 荧光性质 |
§1.2.1.2 非线性光学(NLO)及二阶非线性光学(SHG)与手性之间的关系 |
§1.2.1.3 圆偏振荧光(CPL) |
§1.2.2 电学性质 |
§1.2.3 磁学性质 |
§1.2.4 生物性质 |
§1.3 本文选题背景与研究内容 |
参考文献 |
第二章 Co(Ⅱ)配合物的单晶到单晶转变-开环聚合(ROP)过程 |
§2.1 引言 |
§2.2 实验部分 |
§2.2.1 试剂及仪器测定条件 |
§2.2.2 SCC-DFTB计算条件 |
§2.2.3 光催化二氧化碳(CO_2)还原反应测试条件 |
§2.2.4 配合物的合成 |
§2.2.5 配合物1-8晶体结构的测定 |
§2.3 结果与讨论 |
§2.3.1 晶体1-8结构描述 |
§2.3.2 配合物1-4的结构讨论 |
§2.3.3 配合物5-8的晶体结构讨论 |
§2.3.4 配合物2的光催化CO_2转变性质 |
§2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于蒽环-邻菲罗啉衍生物与Mg~(2+)离子的分子结构、荧光性质与理论计算 |
§3.1 引言 |
§3.2 实验部分 |
§3.2.1 试剂及仪器测定条件 |
§3.2.2 TD-DFT计算 |
§3.2.3 荧光测试条件 |
§3.2.4 配合物的合成 |
§3.2.5 配合物1-4的晶体结构的测定 |
§3.3 结果与讨论 |
§3.3.1 晶体结构描述 |
§3.3.2 紫外、荧光与传感性质 |
§3.3.3 基于TD-DFT理论计算 |
§3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 手性多孔铁、钴及镉金属有机骨架链结构及二阶非线性光学与圆偏振荧光性质 |
§4.1 引言 |
§4.2 实验部分 |
§4.2.1 试剂及仪器测定条件 |
§4.2.2 固体圆二色谱(CD)测试条件 |
§4.2.3 固体荧光及圆偏振荧光测试(CPL)条件 |
§4.2.4 二阶非线性光学测试(NLO) |
§4.2.5 配合物的合成 |
§4.2.6 配合物1-4的晶体结构的测定 |
§4.3 结果与讨论 |
§4.3.1 晶体结构描述 |
§4.3.2 配合物1-5晶体结构讨论 |
§4.3.3 配合物的紫外(UV)、固体圆二色谱(CD)、二阶非线性光学(NLO)、圆偏振荧光(CPL)及双光子荧光性质 |
§4.3.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
在学期间发表的文章 |
致谢 |
(10)新型均三嗪衍生物的合成及其光物理性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非线性光学 |
1.2.1 非线性光学简介 |
1.2.2 有机非线性光学性能材料的种类和特点 |
1.2.2.1 半导体纳米复合材料 |
1.2.2.2 金属有机配合物 |
1.2.2.3 有机分子材料 |
1.3 双光子吸收材料 |
1.3.1 双光子吸收简介 |
1.3.2 双光子吸收材料的检测方法 |
1.3.3 影响双光子吸收截面的因素 |
1.3.4 双光子吸收材料的应用 |
1.3.4.1 双光子上转换激射 |
1.3.4.2 双光子荧光成像和显微技术 |
1.3.4.3 三维精密加工 |
1.3.4.4 三维数据储存 |
1.3.4.5 光限幅 |
1.3.4.6 光动力学治疗 |
1.3.5 双光子吸收材料的发展 |
1.3.5.1 偶极分子 |
1.3.5.2 四极分子 |
1.3.5.3 八极分子和多枝分子 |
1.4 本论文的研究内容及创新性 |
1.4.1 论文研究内容 |
1.4.2 论文创新性 |
第二章 新型均三嗪衍生物的合成与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器和试剂 |
2.2.2 三甲基均三嗪的合成 |
2.2.3 芳香醛的合成 |
2.2.4 单枝化合物的合成 |
2.2.5 双枝化合物的合成 |
2.2.6 三枝化合物的合成 |
2.3 本章小结 |
第三章 新型均三嗪衍生物的线性光物理性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 均三嗪衍生物的线性吸收性能 |
3.2.1 溶剂对线性吸收的影响 |
3.2.2 电子供体对线性吸收的影响 |
3.2.3 枝链数目对线性吸收的影响 |
3.3 均三嗪衍生物的单光子荧光性质 |
3.3.1 溶剂对单光子荧光性质的影响 |
3.3.2 电子供体对单光子荧光性质的影响 |
3.3.3 枝链数目对单光子荧光性质的影响 |
3.3.4 荧光量子产率 |
3.4 本章小结 |
第四章 新型均三嗪衍生物的非线性光物理性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 测试方法 |
4.3 双光子荧光光谱 |
4.4 双光子吸收截面 |
4.5 双光子吸收机理验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
硕士期间发表过的论文 |
四、Synthesis of Imidazole Derivatives for Their Second-order Nonlinear Optics(论文参考文献)
- [1]沸石咪唑酯骨架材料制备与非线性光学特性研究进展[J]. 褚宏伟,赵圣之,杨克建,李德春. 中国激光, 2021(12)
- [2]四配位d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究[D]. 张元. 东北师范大学, 2021(09)
- [3]含π-共轭结构两亲分子的制备、自组装行为与性能研究[D]. 张格平. 山东大学, 2020(12)
- [4]基于含卟啉基团的多孔有机材料的电化学适体传感器的研究及新型有机光学发色团的合成及性能研究[D]. 谷梦巧. 云南师范大学, 2020(01)
- [5]金属铱配合物的合成、晶体结构及三阶非线性光学性能的研究[D]. 谭倩. 江苏大学, 2020(02)
- [6]含(金属)碳硼烷的无机-有机杂化分子非线性光学性质的理论研究[D]. 王洪强. 东北师范大学, 2020(01)
- [7]非线性光学金属—有机框架材料的设计合成及其传感成像应用[D]. 万雅婷. 浙江大学, 2020(07)
- [8]含有苯并噻唑的杂环化合物超快光学非线性及动力学研究[D]. 文林芳. 苏州大学, 2018(04)
- [9]基于吡啶基、邻菲罗啉配合物晶体结构与性质[D]. 邓文婷. 厦门大学, 2018(12)
- [10]新型均三嗪衍生物的合成及其光物理性能研究[D]. 潘玉露. 浙江工业大学, 2017(05)