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oe1(光电查) - 科学论文

22 条数据
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  • 三原子分子红外光谱用于空间观测 || 笼形纳米笼

    摘要： 确定天体物理介质中分子种类及其物理化学环境的存在与演化，使得高分辨率红外光谱成为一种强大的研究工具，能够提供这些分子在其环境中行为的大量信息。在本章中，我们描述了为分析极低温下被困于笼形纳米笼中的三原子分子吸收光谱而建立的理论模型。Lakhlifi-Dahoo扩展包合物模型可确定捕获位点（笼结构类型）、分子在其位点中的位置及运动。利用原子-原子势模型描述笼形基质与被捕获分子之间的相互作用，可以解释由固体环境引起的频率偏移。此外，该包合物模型还能确定红外光谱以及与构成纳米笼的原子或分子的耦合情况。

    关键词： 笼形物、纳米笼、包合物模型、红外光谱学、天体物理介质、三原子分子

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 少层石墨烯可持续功能化的多米诺反应

    摘要： 研究了用吡咯化合物功能化石墨烯层的机制。在80°C至180°C温度范围内，将液态1,2,5-三甲基吡咯（TMP）与高表面积纳米级石墨（HSAG）在空气中加热。热处理后，通过离心分离的固体和液体样品采用拉曼光谱、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、X射线光电子能谱（XPS）、氢核磁共振（1H NMR）光谱和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）进行分析。FT-IR光谱解析借助了密度泛函理论（DFT）量子化学建模。拉曼结果表明HSAG的体相结构基本未改变，且无插层产物。FT-IR和XPS光谱显示固体加合物上存在氧化TMP衍生物，其含量远高于液体样品。当热处理温度≥150°C时，红外光谱特征不仅表明存在氧化产物，还揭示了TMP环内双键与HSAG的反应。XPS光谱显示从130°C升至180°C过程中，参与芳香体系的C(sp2)N键与吡咯基团反应生成的C(sp3)N键比例增加。所有这些经建模验证的发现，促使我们假设存在级联反应：先发生碳催化氧化吡咯化合物，继而进行Diels-Alder环加成反应。石墨烯层具有双重作用：反应初期作为TMP氧化催化剂，随后成为环加成反应的基底。这种不产生副产物的可持续功能化方法，使我们能在不改变sp2碳同素异形体体相结构的前提下利用吡咯化合物进行修饰，为其更广泛应用铺平了道路。

    关键词： 红外光谱学、密度泛函理论、吡咯化合物、量子化学建模、石墨烯层、官能团

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [美国化学会丛书] 本科生课程中的拉曼光谱 第1305卷 || 拉曼光谱在本科法医化学课程中的应用

    摘要： 拉曼光谱已成为一种重要的仪器分析工具，可辅助红外光谱等技术对毒品、纤维、纺织品、土壤成分、墨水、颜料、涂料及体液等法医样本进行现场和实验室检测。因此，拉曼光谱已被纳入本科法医化学课程。学生使用理学Progeny X2拉曼光谱仪记录了包括毒品、掺假物和配位化合物在内的有机与无机材料拉曼光谱，通过化学数据库检索匹配谱图，并利用相关对照表归属化学结构对应的特征峰。实验中观察到拉曼光谱能检测到红外光谱未显示的谱带，体现了两种技术的互补性。相较于红外光谱，拉曼光谱在法医分析中的优势在于可通过容器直接检测危险样品，且水溶液检测不受水分干扰。

    关键词： 拉曼光谱学、本科教育、红外光谱学、法医化学、法医样本

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 富勒烯在静水压力下的红外响应原子尺度模拟

    摘要： 通过原子尺度模拟理论计算了静水压下单个C60和C70富勒烯的非谐红外光谱。采用富勒烯的紧束缚模型及简化的粒子型传压流体，在室温和高达20GPa压力条件下确定了其结构与振动特性。所有性质通常呈现随压力增加而线性变化的相对涨落，但其幅度可能与纯热效应相当。键长收缩结果与现有数据基本吻合，对于C70，我们的方法成功复现了实验中发现的某些低频模式偶尔出现的负压力系数现象。

    关键词： 富勒烯、压力效应、红外光谱学

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过傅里叶变换红外光谱技术表征不同幽门螺杆菌菌株对胃细胞的感染特性

    摘要： 幽门螺杆菌感染覆盖全球50%人口，在人体宿主一生中可引发溃疡、癌症等多种胃部疾病。为促进细菌感染生物标志物的发现，本研究采集了与不同细胞毒素相关基因A和空泡毒素A毒力因子基因型的幽门螺杆菌菌株共培养的胃腺癌细胞傅里叶变换红外光谱。根据检验假设的满足情况，采用多种统计推断方法评估特定吸光度比值。最终从胃细胞中确定了能区分以下特征的多种吸光度比值：i）感染状态；ii）细菌基因型；iii）分离该细菌的患者所患胃部疾病。这些生物标志物既能加速对复杂感染过程的认识，又可为开发新型诊断方法提供平台——该方法能快速、特异且灵敏地同时诊断感染情况和细菌毒力。

    关键词： 胃腺癌细胞、生物标志物、幽门螺杆菌、红外光谱学

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 喷气冷却的CH?Br自由基高分辨率红外光谱：对称CH伸缩振动谱带及核自旋冷却的缺失

    摘要： 通过狭缝超音速放电膨胀的直接激光吸收，首次获得了基态溴甲基（CH2Br）自由基对称CH伸缩激发（ν1）的高分辨率光谱结果。利用两束可见激光差频产生窄带（<1 MHz）中红外辐射，在放电过程中通过CH2Br2的电子解离附着生成开壳层卤代烃自由基，并在随后的狭缝喷管超音速膨胀中快速冷却至Trot = 18 ± 1 K。该自由基光谱中的振转结构完全分辨，同时解析了自旋-转动效应及自然丰度79Br/81Br同位素体的附加分裂。通过将跃迁频率拟合至非刚性Watson哈密顿量，确定了光谱常数和带源，所得结果与振动平均平面自由基及未配对电子处于面外pπ轨道的特征一致。此外，观测并分析了来自振动热带的广泛卫星带结构，将其与CFOUR/VPT2（CCSD(T)/cc-pVQZ）从头算非谐性预测的振转α矩阵进行对比，明确归属于建立在单激发CH2面外弯曲模式（ν1 + ν4 ← ν4）上的CH2对称伸缩激发。狭缝喷管膨胀构型中多普勒宽度的纵向冷却还揭示了最低角动量态跃迁上部分分辨的超精细结构，与基于微波研究的预测高度吻合。针对卤素系列CH2X（X = F, Cl, Br, I）的面外CH2弯曲模式，采用显式关联f12电子方法的MOLPRO高精度从头算[CCSD(T)-f12b/VnZ-f12（n = 3, 4, CBS）]计算表明：X = F时呈现非平面几何（能垒ΔE ≈ 0.3 kcal/mol），而X = Cl、Br和I均为平面平衡构型。最后，通过对跃迁强度的详细玻尔兹曼分析，证实了在数百微秒时间尺度和狭缝超音速膨胀的高碰撞密度条件下，纠缠氢原子核自旋态的碰撞平衡可忽略不计。

    关键词： 红外光谱学、射流冷却的CH2Br自由基、对称CH伸缩振动谱带、核自旋冷却

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于红外光谱分析的简易酸蒸气法制备HCl和DCl气体

    摘要： 我们在此报道一种方法，该方法利用浓盐酸（HCl(aq)）溶液上方的氯化氢气体（HCl(g)）蒸气压，作为在红外气体池中制备少量氯化氢蒸气的极其简单且安全的方法。通过向气体池中引入几滴浓氘代盐酸（DCl(aq)）溶液，该蒸气压法也可用于制备氘代氯化氢气体（DCl(g)）。

    关键词： 物理化学、实验指导、红外光谱学、高年级本科生、实践学习/实物教具

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于大面积表面增强红外吸收的自组织纳米棒阵列

    摘要： 我们利用基于自组织（SO）纳米棒天线的大面积模板（平方厘米级），展示了高度灵敏的表面增强红外吸收（SEIRA）光谱能力。我们设计出高密度金纳米棒天线阵列，其具有偏振敏感的局域等离子体共振特性，可在近红外与中红外宽带范围内调节，并与所谓的"官能团"窗口重叠。通过采用红外活性的十八烷硫醇（ODT）分子原型自组装单层膜，我们实现了宏观尺度均匀且时间稳定的偏振敏感SEIRA活性。等离子体激发与分子伸缩模式之间的强耦合，在SEIRA中产生了特征性的法诺共振。对阵列中活性热点区域的SO工程化设计，可使信号幅度提升高达5.7%。该数值与光刻纳米天线的响应水平相当，并且在光学激发光斑从微观尺度变化到宏观尺度时保持稳定，从而能在经济高效的纳米传感器器件上实现高灵敏度SEIRA光谱检测。

    关键词： 红外光谱学、大面积纳米传感器、表面增强红外吸收（SEIRA）、自组织阵列、法诺共振、等离子体纳米天线

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 块体BiFeO3中自旋重取向转变下双磁振子模式的出现及声子-磁振子耦合：一项红外光谱研究

    摘要： 我们研究了BiFeO3陶瓷样品的低温磁性和红外测量，以探究300K以下声子和磁振子-声子耦合的行为。通过磁性研究发现，由于自旋重取向，在150K和257K附近出现两个磁相变。此外，该样品被证实为平均场系统而非玻璃态系统。在对红外振动模式的归属中，我们确认了室温下三方相BiFeO3全部13个允许的声子模式。几乎所有模式在接近观测到的磁相变温度时都表现出频率依赖性的异常行为。另外，在160K以下观察到106cm-1和111cm-1处出现双磁振子模式，这是由非共线自旋结构的改变所致。这些结果表明多铁性BiFeO3在室温以下存在磁振子-声子耦合。

    关键词： 红外光谱学、多铁性材料、磁性能、磁振子-声子耦合

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于激光光声光谱技术的气体泄漏检测器中激光功率对其性能的影响

    摘要： 报道了一种基于激光光声光谱的自制气体泄漏检测仪，用于快速灵敏的痕量气体检测。为获得最佳声学谐振腔尺寸，模拟了谐振腔长度和半径对谐振频率的影响，进而设计并制作了基于光声理论的气体泄漏检测仪。该系统对痕量NO?、SO?和SF?的检测限分别为92、270和8 ppb。因此，该系统可作为检测部分环境和工业污染物微量泄漏的灵敏气体传感器。研究了不同缓冲气体存在下，谐振频率随NO?、SO?和SF?浓度变化的情况，结果表明较轻的缓冲气体会产生更高的谐振频率。同时探究了不同缓冲气体中，这些气体样品的光声信号及信噪比随CO?激光功率的变化情况，并获得了各实验的饱和激光功率。最后证实实验结果与光声理论高度吻合。

    关键词： 光声信号、二氧化碳激光功率、气体泄漏检测器、共振频率、红外光谱学

    更新于2025-09-23 15:19:57