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oe1(光电查) - 科学论文

46 条数据
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  • ZSM-5沸石中水杨叉苯胺互变异构平衡的光谱研究

    摘要： 通过光谱技术结合量子化学计算研究了水杨叉苯胺（SA）在阳离子交换的M-ZSM-5（M=H?、Li?、Na?、K?、Rb?、Cs?和Zn2?）沸石中的吸附行为。研究发现，沸石孔隙中存在的骨架外阳离子性质会影响吸附SA分子的光谱特征，这表明烯醇式与酮式之间互变异构平衡发生了移动。小尺寸阳离子（如H?和Li?）在沸石结构中同时稳定了顺式酮式SA互变异构体与烯醇式。计算表明，吸附的顺式酮式互变异构体可能具有足够大的偶极矩，可被视为两性离子。随着阳离子尺寸增大而出现的新光谱特征，被归因于反式酮式SA互变异构体的存在——该形态至今仅在时间分辨光谱实验中被观察到。在Zn-ZSM-5沸石中，分子与阳离子的强相互作用导致烯醇式SA与二价Zn2?离子形成螯合物。本研究表明，通过选择沸石框架拓扑结构和骨架外阳离子性质，可利用纳米多孔材料的限域效应调控席夫碱类分子的互变异构平衡。

    关键词： 光谱学、互变异构体、DFT计算、ZSM-5分子筛、平衡、水杨醛连氮、沸石

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 颜料黄101固态激发态分子内单质子转移机理：实验与DFT计算

    摘要： 为探究颜料黄101（P.Y.101）在固态下的荧光机制，本研究合成了包括P.Y.101在内的三种芳香醛腙类化合物（1-3）并进行对比分析。结果表明：溶剂热法制备的P.Y.101实为两种多晶型的混合物，其分子堆积模式可通过重结晶或压力、研磨等外源刺激相互转化。通过DFT/TD-DFT计算和时间相关单光子计数（TCSPC）技术研究发现，1-3的ESIPT特性显示：P.Y.101在固态呈现的双荧光特性源于两种结构不同的多晶型体激发态分子内单质子转移荧光发射，而非连续或协同的激发态分子内双质子转移所致，这为开发多刺激响应发光材料提供了潜在有价值的工具。

    关键词： 芳香醛腙、DFT计算、P.Y. 101、激发态分子内质子转移、多晶型物

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 0D/2D AgInS2/MXene Z型异质结纳米片用于提升N2光合成氨性能

    摘要： 为探索高效的氮气还原反应（NRR）光催化剂，研究人员采用具有不同质量比的零维AgInS2纳米颗粒与二维MXene（Ti3C2）纳米片构建Z型异质结构。根据其光学及光电特性，所得复合材料展现出优异的界面电荷转移能力。结果表明，在可见光照射（>400 nm）下，30 wt% AgInS2复合样品的氮固定光催化性能显著提升，氨产率达38.8 μmol/(g·h)。同时，密度泛函理论计算显示双核端式结合结构的N2活化能产生高吸附能（Ead = -5.20 eV）。此外，通过Ti3C2与N2的量子计算阐释了光催化活性增强的机理。该研究为提升NRR性能提供了新体系。

    关键词： N2还原、DFT计算、AgInS2/MXene异质结、光催化

    更新于2025-11-14 15:28:36

  • 硼掺杂增强磷烯/石墨烯异质结构的稳定性

    摘要： 二维材料异质结构具有较大的比表面积和独特的电子特性，被广泛应用于纳米电子设备、储能器件和传感器中。掺杂可提升异质结构的稳定性。本研究采用第一性原理计算方法，分析了硼掺杂磷烯/石墨烯异质结构的结构与电子特性。磷烯中的硼掺杂增强了从磷烯到石墨烯的层间电荷转移。值得注意的是，硼掺杂在界面处形成了强化学键，从而提高了磷烯/石墨烯异质结构的稳定性。硼掺杂使带隙增大至0.53电子伏特。

    关键词： 异质结构、DFT计算、石墨烯、磷烯、化学键合

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 理解In4Sn3O12和In4.5Sn2M0.5O12（M＝Nb和Ta）的结构、光学及电学性质

    摘要： 当前研究旨在探究In4Sn3O12相关化合物的透明导电特性。通过固相反应法成功合成了未掺杂及M掺杂的In4+xSn3-2xMxO12（Mx = Nb0.5和Ta0.5）化合物（粉末X射线衍射证实），值得注意的是仅x=0.5的组分能实现无杂质合成。X射线光电子能谱确认所有元素价态为In3+、Sn4+、Nb5+和Ta5+。掺杂样品具有更大的光学带隙能量，与DFT计算结果一致。虽然In4Sn3O12电导率相对较高，但In4.5Sn2Nb0.5O12和In4.5Sn2Ta0.5O12的电导率显著降低。为研究导电机制，对氮气热处理后样品的电导率进行了考察。退火后电导率提升及X射线光电子能谱结果表明主要载流子源于晶格氧空位产生的电子。计算结果表明Nb、Ta及对照元素Sb的掺杂均未显著改变能带结构或载流子迁移率，但Sb可降低氧空位形成能——这可能是Sb掺杂In4Sn3O12电阻率较低的原因。除氧空位形成能外，施主态性质对样品电导特性起决定性作用。

    关键词： DFT计算，氧化物，电学性质，光学性质

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 低温下使用193 nm ArF准分子激光对含氧掺杂剂的PCl?/POCl?进行光解：通过"磷二氧杂环丙烷"途径实现氧插入

    摘要： 在低温氩基质中添加氧掺杂剂，使用193纳米ArF准分子激光对PCl3和POCl3进行光解。光照初始阶段促进了低温基质中原位臭氧的形成。对于193纳米ArF准分子引发的PCl3+O2光解，首先生成POCl3，随后氧原子插入POCl3产生PO2Cl3。此外，PCl3+O2光解还开启了次级反应通道，形成多种光产物如POCl、PIIIO2Cl、PVO2Cl和PO3Cl。通过磷二氧杂环丙烷中间体插入氧原子生成PIIIO2Cl，而直接氧原子加成则产生PVO2Cl。对PVO2Cl的连续氧插入触发了PO3Cl的生成。所有光产物均通过18O2同位素实验和基于密度泛函理论(DFT)的量子化学计算确认。采用B3LYP/6-311++G(d,p)理论水平进行的计算，将实验获得的光产物结构相关联。值得注意的是，在193纳米ArF准分子激光作用下，氩基质中氧掺杂的POCl3光解通过磷二氧杂环丙烷中间体连续插入氧原子，生成了PO2Cl3、PO3Cl3和PO4Cl3光产物。18O2同位素取代实验证实了反应经由磷二氧杂环丙烷中间体的明确证据。

    关键词： DFT计算、基质隔离、红外光谱、光解、磷二氧杂环丙烷中间体

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种三烷氧基桥联双核钴(III)配合物，可模拟磷酸酶活性并通过光催化降解有机染料污染物

    摘要： 已合成并表征了一种双核钴(III)配合物[(N3)L1CoIIIL2CoIIIL1] (1) {H2L1 = 2-((1-羟基丁-2-亚胺基)甲基)-4-溴苯酚，HL2 = 2-氨基-1-丁醇}。单晶X射线衍射分析证实了其结构。通过弱非共价相互作用，在该配合物中形成了扩展的超分子结构。采用DFT计算研究了重要超分子相互作用的能量特征，并通过NCI图谱指数计算工具进一步验证。该配合物能高效模拟磷酸酶酶活性，在室温下将4-硝基苯磷酸盐转化为4-硝基苯酚。该反应遵循米氏酶动力学，在水/DMF（98% DMF，v/v）介质中的转换数约为1.4 s-1。该配合物还作为高效光催化剂用于降解有机污染物。选择广泛用于各行业的染料亚甲基蓝(MB)作为水介质中的模型污染物，以评估该配合物的光催化效果。

    关键词： DFT计算，磷酸酶模拟活性，亚甲基蓝（MB）的光催化降解，三价钴，晶体结构

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 桥连苝二酰亚胺：双分子合一——基于超快光谱、温度依赖性及含时密度泛函理论计算的见解

    摘要： 由于空间位阻使两个单体单元相互"扭转"从而减少分子聚集，桥连二并五苯并二酰亚胺（二-PDI）分子在有机电子学中的应用日益广泛。本文研究了单桥连β-β-S-二-PDI（2,9'-二(十一烷-5-基)-2',9-二(十一烷-6-基)-[5,5'-双蒽[2,1,9-def:6,5,10-d'e'f']二异喹啉]-1,1',3,3',8,8',10,10'(2H,2'H,9H,9'H)-八酮）的电子光谱与超快动力学特性。激发-发射光谱显示存在两种不同的发光物种，通过含时密度泛函理论（TD-DFT）进一步表征表明：桥连PDI二聚体存在两种几何构型——"开放"构型中两个单体亚单元近乎直角取向，呈现更强的J型耦合；"闭合"构型中两个单体亚单元近乎π堆叠，产生更强的H型耦合。但考虑到空间与键合耦合程度，这两种二-PDI构型都无法简单描述为独立耦合的单体，必须采用完整的量子化学方法才能理解该分子的电子结构。温度依赖实验与TD-DFT计算表明"闭合"构型比"开放"构型稳定约70 meV，因此两种构型在室温及以上温度对分子行为都具有重要影响。我们结合稳态与飞秒瞬态吸收/发射光谱，对"闭合"和"开放"构型光谱下多重电子跃迁进行全局拟合，结果与TD-DFT计算高度吻合。二-PDI分子能呈现两种独特准独立化学特性的特性，对采用此类材料的有机电子器件中的电荷捕获与迁移率具有重要影响。

    关键词： TD-DFT计算、超快光谱学、构象异构体、有机电子学、Bay键连接的苝二酰亚胺

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 单质子化多吡啶的合成、X射线晶体结构、发光性质及DFT计算

    摘要： 单质子化化合物[(L)HPF6]（L = bpy、phen、dpphen、bqn和ppy）通过(L)与浓盐酸在水溶液中反应制得。这些化合物中质子化的吡啶环既与相邻吡啶环形成分子内氢键，又与邻近的PF6-形成分子间氢键。此类氢键抑制了非辐射衰减过程，从而产生强烈发光。采用密度泛函理论解释了化合物的平面结构特征。在[(dpphen)HPF6]和[(bqn)HPF6]中，氮原子质子化后分别在乙腈溶剂中表现出强发光（量子产率Φ分别为0.046和0.097）。特别值得注意的是，ppy氮原子质子化后展现出具有高量子产率（Φ=0.264）的强发光现象。

    关键词： 晶体结构、DFT计算、蓝光发射、单质子化多吡啶

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 两种新型罗丹明基荧光探针用于快速灵敏检测Fe3+：实验与DFT计算

    摘要： Fe3?离子在生物和环境领域均具有重要作用。本研究设计并合成了两种新型罗丹明类比色-荧光探针（RBA2和RBA3）用于高效检测Fe3?。加入Fe3?后，RBA2和RBA3的荧光强度分别增强108倍和222倍，其检测限低至12.8 nM和11.0 nM。通过Job曲线、ESI-MS和1H NMR结果证实，RBA2与RBA3同Fe3?形成的复合物均为1:1化学计量比。结合常数测定表明RBA3对Fe3?的络合能力优于RBA2，该结论与DFT计算结果高度一致。此外，RBA2和RBA3成功应用于活细胞及实际水样中Fe3?的检测，显示出其在生物与环境领域的良好应用前景。

    关键词： 细胞成像、DFT计算、结合能力、肉眼观察、Fe3?

    更新于2025-09-23 15:22:29