有机小分子聚集体的结构光谱学研究

发布时间：2017-09-11 20:49

  本文关键词：有机小分子聚集体的结构光谱学研究

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【摘要】：分子聚集体,顾名思义是不同分子之间因彼此的弱相互作用而形成的物质最原始结构形态。结晶性好的分子材料往往都由若干分子因弱相互作用而规则有序地排布在一起。文章针对常见的两类有机分子—即有机气溶胶本体分子和有机光功能小分子,充分利用红外与拉曼光谱学的指纹谱特征,对其动态稳态结构进行解析,从而丰富光功能材料的构效关系的理解、以及灰霾颗粒物的最原始机制的认识。(1)通过理论计算与实验测得的异戊二烯、α-蒎烯和β-蒎烯的红外和拉曼光谱的对比,发现异戊二烯和α-蒎烯的单分子理论计算与实验的光谱完全相同这有可能是在其液体中是以其单体分子存在的。然而β-蒎烯的单分子理论计算与实验的振动光谱不同,而是双分子的振动光谱与实验光谱相同,同样这有可能是在β-蒎烯的液体中主要是以其二聚体存在的。近年来,随着国民经济的发展,环境问题变得越来越严重,空气污染物的含量大量增加,大气灰霾污染已经严重影响了人们的身体健康和日常生活,大气灰霾污染己成为人类共同面临的问题。有机污染物中天然源的挥发性有机物在灰霾中占很高的比例。本文选择异戊二烯、α-蒎烯和β-蒎烯并对其红外光谱与拉曼光谱的特征进行的研究将为灰霾颗粒物中的这些化学成分的精细鉴定提供指纹谱依据。(2)鉴于卟啉分子的多功能性,研究锌卟啉的光谱特性。制备了一维有序生长棒状的锌卟啉和二维有序生长片状的锌卟啉。通过与无序堆积的锌卟啉的结构光谱学数据进行比较研究,发现有序聚集的卟啉分子聚集体呈现出不同的光谱特征。本文利用表面增强拉曼光谱技术进一步研究了这种卟啉分子聚集体与银纳米颗粒的相互作用。锌卟啉是一种光电材料,人们常常利用卟啉其独特电子结构和光电特性,设计和合成许多的光电功能材料,并且在光电器件的研制等方面取得很大进步;金属卟啉的配合物广泛存在于自然界和生物体中,并且它们在生命过程中起着重要的作用。深入卟啉分子聚集体的结构光谱分析,有利于全面理解卟啉分子介观尺度功能材料的构效关系。综上所述,本论文对不同有机分子聚集体光谱特征进行理论计算与实验的研究,为异戊二烯、α-蒎烯、β-蒎烯和锌卟啉聚集体在以后研究提供详细的结构光谱性质,对大气灰霾和光电材料的研究及其微观构效关系提供新的视角。
【关键词】：聚集体 光谱 异戊二烯 α-蒎烯 β-蒎烯 锌卟啉
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.22
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 分子聚集体研究背景10-14
• 1.1.1 分子聚集体定义10-11
• 1.1.2 分子聚集体类型11-12
• 1.1.3 分子聚集体意义12-14
• 1.2 光谱分析法在有机分子聚集体研究中的应用14-17
• 1.2.1 紫外-可见光谱14-15
• 1.2.2 红外光谱15
• 1.2.3 拉曼光谱及表面增强拉曼光谱15-17
• 1.3 密度泛函理论在光谱中应用17-18
• 1.4 蒎烯18-19
• 1.5 卟啉19-20
• 1.6 选题思路及主要研究内容20-21
• 第2章 异戊二烯与蒎烯分子振动光谱研究21-45
• 2.1 引言21-22
• 2.2 实验材料与仪器22-23
• 2.2.1 仪器材料22-23
• 2.2.2 实验仪器23
• 2.3 实验方法23-24
• 2.4 结果与讨论24-43
• 2.4.1 异戊二烯24-30
• 2.4.2 α-蒎烯30-36
• 2.4.3 β-蒎烯36-42
• 2.4.4 三者混合物42-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第3章 锌卟啉聚集体光谱研究45-58
• 3.1 引言45-46
• 3.2 实验材料与仪器46-47
• 3.2.1 试剂与材料46-47
• 3.2.2 实验仪器47
• 3.3 试验方法47-49
• 3.3.1 锌卟啉理论计算部分47
• 3.3.2 溶液的配置及银电极的粗糙处理47-49
• 3.3.3 一维有序生棒状及二维有序生长片状锌卟啉制备49
• 3.3.4 银纳米颗粒的制备49
• 3.4 结果与讨论49-56
• 3.5 本章小结56-58
• 结论58-59
• 参考文献59-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果68-69
• 致谢69

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本文编号：833009