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二氧化钛超表面:从可见光平面光子学到光化学
摘要: 过去几年中,二氧化钛超表面得到了深入研究。迄今为止,二氧化钛超器件仅利用了其高折射率(n)特性,而其可控的光吸收系数(k)尚未被开发利用。本研究将二氧化钛超表面转化为黑色二氧化钛超表面,并探索其在光化学领域的新应用。我们开发了一种与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的技术,可在不破坏内部纳米结构的前提下,可逆且精确地调控二氧化钛超表面的吸收特性。由此实现了两种适用于光化学实验的黑色二氧化钛超表面:具有超宽吸收带的超表面能显著增强白光吸收,使基于太阳光的光化学过程加速18.7倍;而吸收带小于20纳米的超表面仅对共振波长产生响应,从而实现光化学过程的实时监测。此外,正常状态与黑色状态间的可逆切换特性,也使二氧化钛超表面适用于动态超器件应用。
关键词: 光化学、与CMOS兼容的技术、黑色二氧化钛、动态超构器件、二氧化钛超表面
更新于2025-10-24 16:33:39
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有机硼化学崭露头角:光诱导合成有机硼化合物的最新进展
摘要: 近年来,光诱导合成有机硼化合物的方法引起了广泛关注。通过有机分子的光化学活化,可从多种前体生成活性中间体,从而发展出底物适用范围更广、性能更优的硼化方法。本综述总结了光诱导有机硼化合物反应领域的最新进展,重点包括卤代芳烃、胺衍生物及羧酸氧化还原活性酯的硼化反应,以及有机硼化合物的光诱导重排和烯烃/炔烃的光诱导硼化合成。
关键词: 二硼试剂、有机硼化合物、环收缩、硼氢化反应、碳硼化反应、重排反应、光化学
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于水中光子上转换的寡聚乙二醇/烷基修饰发色团组装体
摘要: 分子自组装是构建具有先进光物理性质的纳米材料的有力手段。尽管?;す饧し⑻馐苎踱鹗且桓龉丶侍?,该领域仍处于早期发展阶段。本研究表明,一种用于水相超分子组装的简单典型分子设计——用亲水性寡聚乙二醇链和疏水性烷基链修饰发色团单元——能有效避免基于三重态-三重态湮灭的光子上转换(TTA-UC)中的氧猝灭现象。当给体与受体在氯仿中分子分散时,TTA-UC发射完全被猝灭;而它们的水相共组装体即使在低至40微摩尔的极低发色团浓度下,于空气饱和水中仍能呈现清晰的上转换发射。这种纳米封装方法的推广为超分子化学中利用氧敏感物质提供了新功能与应用。
关键词: 光子上转换、光化学、氧猝灭、自组装、三重态-三重态湮灭
更新于2025-09-23 15:23:52
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使用9-取代蒽衍生物检测单线态氧的动力学研究$$^{\#}$$#
摘要: 单线态氧(1O2)作为分子氧的最低激发态,在基础研究及临床、工业领域备受关注。尽管现有数种1O2检测光谱法,但荧光传感技术因其诸多基于取代蒽的荧光传感器而广受重视。然而取代基对检测时效等传感效率的影响仍知之甚少。本研究考察了香豆素-蒽共轭体(电子给体-受体二元体)荧光传感器的1O2检测效率,并与9-甲基蒽进行对比。采用标准光敏剂虎红生成1O2后,测定其与传感器及9-甲基蒽的反应速率。该传感器的二级反应速率较9-甲基蒽低一个数量级,表明构建荧光分子传感器时需审慎考量取代基(如电子相互作用、空间位阻及前驱体复合物活性)对传感效率的影响。
关键词: 光化学、反应动力学、蒽、荧光传感、单线态氧
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过双色光固化获取不同软物质材料
摘要: 介绍了一种多材料光刻胶平台技术,该技术可通过不同颜色的光实现正交固化。通过设计光刻胶的光化学特性,使某一波长能选择性激活一组大分子的交联反应,而另一波长则引发另一组链段的网络形成。因此每种波长对光刻胶内特定的光连接反应都具有高度选择性。关键在于,较短波长不会诱导同一光刻胶混合物中较长波长选择性组分发生连接反应(定义为"波长正交性")。这一双色可寻址光刻胶系统的独特之处在于:只需选择固化波长即可生成空间分辨的软物质材料,从而构成一种波长正交的多材料光刻胶,其应用范围涵盖从涂层到多材料架构的3D增材制造。
关键词: 光化学、λ-正交固化、光刻胶、多材料涂层、光连接反应
更新于2025-09-23 15:23:52
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敏化TiO2和ZrO2上[Ru(bpy)3]2+薄膜的激发态动力学
摘要: 研究了六氟磷酸三(2,2'-联吡啶)合钌(II) [Ru(bpy)3(PF6)2]在裸露及染料敏化TiO2和ZrO2薄膜表面的激发态动力学。选用有机染料LEG4和MKA253作为敏化剂。Stern-Volmer图显示,旋涂[Ru(bpy)3(PF6)2]层的LEG4敏化TiO2基底上,后者发射光出现显著猝灭。时间分辨发射光谱有趣地揭示了存在一个快速衰减时间组分(25±5 ns),而当锐钛矿TiO2半导体替换为ZrO2时该组分消失。需特别说明的是,钌配合物的正氧化还原电位阻止了[Ru(bpy)3(PF6)2]基态向氧化态敏化剂的电子转移。因此我们推测,观测到的快速衰减时间组分可能对应于[Ru(bpy)3(PF6)2]向氧化态敏化剂的激发态电子转移。采用MKA253和LEG4染料并以[Ru(bpy)3(PF6)2]作为空穴传输材料(HTM)的固态染料敏化太阳能电池(ssDSSCs)分别展现出1.2%和1.1%的功率转换效率。该结果证实了所假设的激发态电子转移的可能性。
关键词: 光化学、激发态电子转移、染料敏化太阳能电池、三(2,2'-联吡啶)钌、固态
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有氧化2-烷基苯并噻吩-3-基单元的非对称二芳烯:化学性质、荧光特性与光开关行为
摘要: 具有荧光闭合态的可逆光开关二芳基乙烯(DAEs)已应用于生物与材料科学相关的超分辨显微技术。然而其完整的光开关能力尚未被揭示和探索。受合成限制,目前仅制备出C-6和C-6′位连接两个相同或高度相似芳基的1,2-[双-(2-乙基-1-苯并噻吩-1,1-二氧化物-3-基)]全氟环戊烯。本研究引入了具有更大斯托克斯位移(源于不对称结构及"推拉"取代基存在)的新型DAEs,并研究了其开关性能。这些新型"简化"不对称DAEs比具有扩展π共轭路径的已知类似物具有更高的环化反量子产率,但发射效率较低。研究评估了其在有机(乙腈和甲醇)及水溶剂中的抗疲劳性,以及在可逆饱和光学荧光跃迁(RESOLFT)显微镜中的表现。与参照物(H/H)二芳基乙烯相比,推拉结构展现出卓越的抗疲劳性提升。在未排除空气氧的乙腈溶液中,观察到数千次循环量级的抗疲劳性能。通过结构-性能关系及简便制备方法,可实现作为光开关荧光探针的DAEs理性设计。本文还介绍了测量荧光DAEs开关性能的新装置与方法。
关键词: 光致发光、光子学、光化学、结构-性能关系
更新于2025-09-23 15:23:52
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光机械有机晶体作为先进应用的智能材料
摘要: 光机械分子晶体因其高效的光-机械能转换及诸多优势(包括更快的响应时间、更高的杨氏模量和有序结构)而备受关注。不同运动模式(收缩、膨胀、弯曲、碎裂、跳跃、卷曲和扭转)的各种光机械晶体正不断涌现,成为智能材料研究的前沿热点。这些单晶在辐照过程中产生的光机械运动由固态光化学反应触发,并伴随相变过程。本简短综述旨在总结光响应性分子晶体这一新兴领域的研究进展,详细阐述不同类型光机械材料的基本机制,同时重点介绍光机械晶体作为智能材料在应用方面的最新突破。
关键词: 晶体工程、光机械晶体、光化学、分子机器、光致变色
更新于2025-09-23 15:23:52
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含2-(乙基(间甲苯基)氨基)乙醇的四取代酞菁的合成:计算与光物理化学研究
摘要: 本工作合成了4-(2-(乙基(间甲苯基)氨基)乙氧基)邻苯二甲腈(1)作为配体,及其外围四取代的无金属(2)和金属酞菁(3-5)衍生物。采用标准光谱方法对合成化合物进行了表征。通过单晶X射线衍射实验确认了配体(1)的分子结构,其晶体学信息文件(cif)已上传至数据中心(CCDC编号1853485)。利用B3LYP、HF和M062X方法及3-21G、6-31G、SDD基组获得了配体(1)与酞菁(2-5)的优化结构。基于B3LYP/6-31++G(d,p)基组,通过所得优化结构测定了气相、氯仿和二甲基亚砜相中的1H和13C NMR化学位移、红外光谱及紫外-可见光谱。此外,比较研究了新合成酞菁(2-5)在DMSO中的光物理和光化学性质,其单线态氧量子产率范围为0.28至0.70。
关键词: 合成、酞菁、光化学、晶体结构、计算研究
更新于2025-09-23 15:23:52
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《AIP会议论文集》[作者 第三届国际化学研讨会:绿色化学及其对可持续发展的作用——印度尼西亚泗水(2018年7月18-19日)] - 光诱导还原法绿色合成银纳米颗粒
摘要: 本研究采用单色光光诱导还原法成功合成了银纳米颗粒(AgNPs)。该方法以柠檬酸钠为封端剂,无需额外还原剂。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)和X射线衍射(XRD)对银纳米颗粒进行表征。合成的AgNPs显示,根据UV-Vis吸收光谱,光的波长会影响AgNPs的性质。XRD测量显示银的特征峰位于2θ为38.060、44.140、64.470和77.400处。
关键词: 光化学、还原、柠檬酸钠、银纳米颗粒、单色光
更新于2025-09-23 15:23:52