- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
通过BODIPY-量子点复合物中的自由基对中间体增强三重态生成
摘要： 通过自由基对中间体产生三重激发态的现象在分子复合物中已有广泛研究。尽管量子点敏化三重激发态生成近期备受关注，但在量子点-有机分子杂化结构中类似机制仍鲜有报道。本研究证明，在CdSe量子点-BODIPY复合物中，由量子点导带未配对电子与氧化态BODIPY未配对电子构成的自由基对中间态，可增强硼二吡咯甲烯(BODIPY)单重态到三重态的系间窜跃效率。瞬态吸收光谱表明：650 nm光激发BODIPY时，电子从BODIPY向CdSe转移形成电荷分离态（时间常数6.33±1.13 ns），该过程与BODIPY内部转换至基态相竞争；随后自由基对态通过反向电荷复合衰减，生成三重激发态（时间常数158±28 ns）或BODIPY基态。测得BODIPY三重激发态生成的总量子效率为(27.2±3.0)%。该杂化体系中高效三重态形成及中间自由基对态的发现表明，量子点-分子复合物可能是自旋电子学应用的有前景平台。
关键词： CdSe量子点、自由基对中间体、瞬态吸收光谱、系间窜越、自旋电子学、三重激发态、BODIPY、量子点-有机分子
更新于2025-09-12 10:27:22
-
热电子注入对含聚(3-己基噻吩)包覆金纳米粒子的杂化等离子体系统激发态动力学的影响
摘要： 我们采用瞬态吸收光谱研究了共轭聚合物（CP）与等离子体金纳米粒子（Au NP）之间的光物理相互作用。通过用硫醇封端的聚(3-己基噻吩)表面活性剂（P3HT-SH）直接还原金前驱体，制备了含CP稳定化Au NP的杂化体系，未反应的P3HT-SH链作为有机基质。附着于Au NP的P3HT在杂化体系中发挥两个关键作用：既抑制P3HT基质向Au NP的激子猝灭（间隔层作用），又将Au NP表面等离子体共振诱导的热电子传递至P3HT（桥梁作用）。因此，该杂化体系中的单线态激子弛豫速度比纯P3HT薄膜更慢。本发现可为高效杂化光电器件的开发提供重要依据。
关键词： 表面等离子体共振、瞬态吸收光谱、共轭聚合物、光物理相互作用、等离子体金纳米粒子、光电器件、热电子注入
更新于2025-09-11 14:15:04
-
光诱导生成钴(III)氢化物配合物的质子耦合电子转移动力学
摘要： 通过质子耦合电子转移研究过渡金属氢化物配合物的形成，对开发下一代析氢分子催化剂具有重要意义。本文报道了[CoIICp-(dppe)]+（Cp=环戊二烯基，dppe=1,2-双(二苯膦)乙烷）逐步光诱导还原和质子化形成相应氢化物配合物[HCoIIICp(dppe)]+的研究。利用瞬态吸收光谱光学追踪反应中间体，并结合实验拟合与动力学模拟，测定了不同酸源条件下电子转移和质子转移的表观速率常数。研究发现实测表观质子转移速率常数与酸强度呈线性自由能关系，但与先前电化学测定的质子化速率常数存在显著差异。这些源于光化学实验中基态反应性的偏差，凸显了采用不同技术进行机理研究时进行比较的挑战性。
关键词： 动力学模拟、瞬态吸收光谱、过渡金属氢化物配合物、质子耦合电子转移、析氢反应
更新于2025-09-11 14:15:04
-
通过原位形成BiSI中间层改善BiI<sub>3</sub>吸收层的电荷分离与光伏性能
摘要： 稳定的无毒碘化铋（BiI3）因其具有窄带隙（1.7电子伏特）和可见光区高吸收系数（10? cm?1）等优良光学特性，正成为太阳能电池应用中极具前景的吸光材料。尽管具备这些优势，目前采用该材料的太阳能电池功率转换效率仅达1%左右，与28%的理论效率极限相距甚远。可以合理推测，BiI3基太阳能电池性能较低的原因可能源于其极短的载流子寿命（180-240皮秒），这使得有效分离移动电荷成为提升该材料光伏性能的关键因素。本研究通过瞬态光谱技术证实：在电子传输层（ETL）与碘化铋吸光层之间引入硫化铋碘中间层可促进高效电荷分离。基于此发现，我们采用ITO/SnO?/BiSI/BiI?/有机空穴传输层/金器件结构，成功制备出功率转换效率达1.21%的BiI3太阳能电池。
关键词： 太阳能电池，电荷分离，瞬态吸收光谱，BiSI，BiI3
更新于2025-09-11 14:15:04
-
XUV瞬态吸收光谱揭示分子里德伯态的对称性
摘要： 瞬态吸收光谱被广泛用于测量原子和分子的束缚态与准束缚态动力学。将该技术与阿秒脉冲结合扩展至极紫外（XUV）波段，有望实现前所未有的时间分辨率。本研究将该技术应用于空间定向排列的分子体系。XUV脉冲持续时间远短于分子保持定向排列的时间（通常<100飞秒）。但瞬态吸收并非瞬时探测手段——由于长寿命相干态会在皮秒至纳秒量级重新辐射，且旋转波包会发生退相位，这些相干态是否会在吸收光谱中显现、初始激发态的特性能否得以保留尚不明确。我们研究了N2和O2分子12至23电子伏特能区的里德伯态，成功确定了电子跃迁的偏振方向，从而识别出末态的对称性。
关键词： 瞬态吸收光谱、极紫外光、阿秒脉冲、分子取向、里德伯态
更新于2025-09-11 14:15:04
-
激光烧蚀石墨和还原氧化石墨烯的飞秒瞬态吸收光谱研究及其光学开关行为
摘要： 碳基材料因其新颖特性被视为光学器件的潜力候选材料。本研究通过激光烧蚀石墨，并采用XRD和拉曼光谱等分析方法评估其结晶特性。XRD结果显示激光烧蚀后强度降低但峰位未变，这归因于石墨具有极强的硬度和稳定性。扫描电子显微镜(SEM)观察到的结构特征表明烧蚀后形成层叠结构。通过改进Hummers法制备氧化石墨烯，并采用热还原法获得还原氧化石墨烯(rGO)。紫外-可见光谱证实石墨和rGO分别在274 nm和267 nm处出现特征峰。为研究石墨与rGO的载流子弛豫动力学，采用超快可见光泵浦/近红外探测飞秒瞬态吸收光谱技术，发现即使在激光烧蚀损伤后，载流子弛豫过程仍发生在260-309飞秒区间，这为高重复频率激光条件下的光学开关应用提供了重要依据。
关键词： 光开关、石墨、石墨烯、激光烧蚀、瞬态吸收光谱、超快光谱
更新于2025-09-11 14:15:04
-
有机D-π-A型光敏剂光学性质的调控：受体基团中硫原子引入的影响
摘要： 在这项工作中，我们首次报道了潜在染料敏化太阳能电池（DSSC）有机敏化剂的合成与表征——其氰基丙烯酸受体/锚定基团通过用一个或多个硫原子取代氧原子进行修饰。以已知羧酸染料DF15为参照，其TD-DFT理论计算分析表明：氧-硫取代会导致相应紫外-可见吸收光谱显著红移。虽然成功合成了DF15的单硫代羧酸衍生物，但由于其二硫代羧酸极不稳定而无法分离：尽管如此，仍可通过分析相应的苄酯来比较它们的光谱特性。结合理论计算与瞬态吸收光谱研究发现，光激发硫代羧酸1-SO和硫代酰胺1-SN能够向纳米晶TiO?注入电子，且1-SO相对于DF15具有相近的电荷注入效率。初步DSSC研究表明：当电解液中含有叔丁基吡啶时，1-SO会快速降解；但在无碱性添加剂条件下，1-SO能形成足够稳定的器件，其效率略低于羧酸敏化剂DF15。
关键词： 硫代羧酸、瞬态吸收光谱、硫代酰胺、有机硫化合物、染料敏化太阳能电池
更新于2025-09-10 09:29:36
-
芪-紫精电荷转移复合物的超快激发态动力学及其与烷基二铵盐的相互作用
摘要： 研究了(E)-双(18-冠-6)芪(D)与1,1'-双(2-铵乙基)-4,4'-联吡啶鎓四高氯酸盐(A)在乙腈中形成的电荷转移复合物D?A和D?A?D的光谱及热力学性质。复合物D?A具有高度稳定性，而D?A?D稳定性较弱。由于直接和逆向电子转移的快速分子内过程，D?A不发荧光。添加烷撑二铵盐后D?A荧光的激发效率取决于碳链长度。通过飞秒瞬态吸收光谱获得了D?A和D?A?D电荷转移态的光谱和动力学特征。研究发现，D?A?D电荷转移态中的反向电子转移特征时间（770飞秒）显著长于D?A电荷转移态（400飞秒）。在由4,4'-联吡啶鎓和二-(4-吡啶鎓)-乙烯衍生物与铵乙基/铵丙基N-取代基形成的一系列电荷转移复合物中，反向电子转移速率对受体性质依赖性较弱，但由末端基团的碳链长度决定。
关键词： 荧光、电荷转移复合物、超快电子转移、瞬态吸收光谱、双冠醚
更新于2025-09-04 15:30:14
-
通过电子重编程增强微生物视紫红质的荧光
摘要： 增强荧光的微生物视紫红质工程在不断发展的光遗传学领域具有重要意义。本研究报道了来自蓝细菌Anabaena PCC7120的一种感光视紫红质的两个突变体（W76S/Y179F和L83Q），它们具有相反的荧光行为。实际上，与野生型蛋白相比，W76S/Y179F的红色光发射强度几乎增加了十倍，而第二个突变体则没有荧光发射。因此，W76S/Y179F和L83Q这对突变体为研究微生物视紫红质的荧光增强提供了前所未有的机会，我们通过结合瞬态吸收光谱和多组态量子化学方法对此进行了探究。该研究结果表明，阻碍异构化的电子效应是导致瞬时（亚皮秒级）荧光增强的直接原因。
关键词： 荧光增强、多组态量子化学、瞬态吸收光谱、光遗传学、电子重编程、微生物视紫红质
更新于2025-09-04 15:30:14