四叔丁基萘酞菁氧钒非线性及光限幅特性

为提高酞菁化合物的非线性光学性能,以1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7(DBU)为催化剂,采用液相法合成了四叔丁基萘酞菁氧钒((t-Bu)4NcVO)化合物.利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱方法,验证了化合物的分子结构.应用调Q倍频ns/ps Nd∶YAG脉冲激光系统,在波长为532nm下,研究了化合物的非线性和光限幅特性.测得化合物的非线性折射率n2和三阶非线性极化率χ(3)分别为2.51×10-11esu和8.54×10-12esu,通过计算得到分子极化率γ’为3.7×10-29esu.在透过率69%时限幅阈值为1608mJ/cm2,箝位值为585mJ/cm2,有效激发态与基态吸收截面比为3.66.     

Z扫描方法测量70GeS2-20Sb2S3-10CsCl玻璃三阶非线性研究

采用熔融-急冷法制备了组成为70GeS2-20Sb2S3-10CsCl(摩尔比,下同)硫卤玻璃,测试了样品从可见到中远红外的透过性能以及折射率参数,根据Z扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性随波长变化的特性.结果表明非线性折射率n2和非线性吸收系数β随着波长的增加而降低,样品在850 nm处的非线性折射率n2=0.94×10-11esu,非线性吸收系数β=0.51 cm/GW.     

CuInS2纳米晶的制备及三阶非线性光学性质的研究

以无水醋酸铜(Cu(AC)2)为铜源,氯化铟(InCl3)为铟源,正十二硫醇(DDT)为硫源,1-十八稀(ODE)为溶剂在240℃条件下反应3h,合成了金字塔形的CuInS2纳米晶。用X射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),透射电子显微镜(TEM),能量分散光谱(EDS),Z-Scan技术对粉体的结构、形貌、相组成、三阶非线性光学特性进行表征。结果表明:通过一锅法可以合成单分散颗粒尺寸为5-7nm的金字塔形CuInS2纳米晶;分散在正己烷中的CuInS2纳米晶的三阶光学非线性折射率γ,三阶光学非线性吸收系数β以及三阶光学非线性极化率χ(3)分别为3.444×10-17m2/W,4.526×10-7m/W和1.390×10-8esu。     

煤矸石基聚合氯化铝铁微波水解聚合过程模型

设计了煤矸石微波法制聚合氯化铝铁的工艺流程.考虑了微波效率及体系向环境的热传导,通过相关试验,计算得到了煤矸石基聚合氯化铝铁在微波场中的水解聚合能E=257.05kJ·mol-1.引入了Ea=E的假设,建立了煤矸石基聚合氯化铝铁微波水解聚合的反应动力学方程.研究表明:320W微波功率下,反应动力学拟合方程的反应级数β=0.140,表观频率因子k0=1.10×10\+-3mol0.860·L-0.860·s-1,模型计算值与试验值拟合良好,相关系数R=0.999 9.在528W及680W两功率水平下过程模型的计算值也均与试验值拟合良好,相关系数均大于0.999 8.     

Ni(NaPh)_2-Al(i-Bu)_3-(BF_3.OEt_2+醇+酯)体系催化丁二烯聚合

在探讨了醇-酯混合溶剂对BF_3OEt_2在加氢汽油中的增溶情况和Ni-Al-(B+醇+酯)体系聚合行为的基础上,考察了水对该体系聚合活性、聚合物特性粘数、聚合反应速率、微观结构和分子量分布的影响.结果表明,当H_2O/Al(摩尔比)≤2.3,醇-酯混合溶剂是BF_3·OEt_2的良好增溶剂,由它增溶的催化体系聚合活性高,且可制得特性粘数高、分子量分布宽、Cis-1,4含量大于96%的聚丁二烯.     

反相高效液相色谱分离测定铜锌

以α,β,γ,δ-四(5-磺基噻吩)卟啉为柱前衍生试剂,用含10mmol·L-1pH9.0硼酸-氢氧化钠缓冲溶液和2.0×10-3mol·L-1四丁基溴化胺(TBA.Br)的甲醇-水(40:60,v/v)溶液作流动相,检测波长423nm,在C18柱上同时分离和测定了铜、锌两种金属络合物,检出限(S:N=3)分别为0.23ng.ml-1和0.30ng.ml-1,方法用于天然水样分析获得满意结果。     

季铵盐型聚噻吩衍生物的合成、表征及其光电性能研究

为了使聚噻吩衍生物可以溶解在乙醇/水中,实现其水溶性.通过酯化反应合成了6-氯己基噻吩-3-羧酸酯,6-氯己基噻吩-3-羧酸酯与三乙胺反应合成3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵;采用Fe(Ⅲ)对3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵进行催化聚合,得到聚噻吩衍生物聚(3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵).采用傅里叶红外光谱仪对合成的中间单体及聚合物结构进行表征,使用凝胶渗透色谱对合成的聚合物的分子及分子量分布进行测试;通过紫外-可见分光光度计测定了目标聚合物的带边吸收波长.将目标聚合物与石墨烯的乙醇/水溶液,采用旋涂法制备出太阳能电池器件,并对其输出特性进行测试.研究结果表明:将聚(3-噻吩-乙酰基-氧己基-三乙基氯化铵)与石墨烯的复合物作为活化层制备的太阳能电池器件,光照条件下测试,开路电压为0.565 9V,短路电流为0.162 4A,能量转换效率为3.75×10~(-2)%.在暗箱中测试,开路电压为4×10~(-4) V,短路电流为4.88mA,能量转化效率为5.5×10~(-3)%.自然光照下,其能量转换效率是暗箱中的6.8倍,说明聚噻吩衍生物具有光伏性能,但该器件能量转换效率较低.     

苯乙烯在三氯化铁/联吡啶/1-溴乙基苯催化体系中聚合

用三氯化铁-2,2'-联吡啶-1-嗅乙基苯催化聚合苯乙烯,研究了聚合反应条件对聚合的影响,三氯化铁/2,2'-联吡啶/1-溴乙基苯摩尔比对聚合的影响,用凝胶渗透色谱研究了分子量和分子量分布。     

羧基苯基卟啉配位聚合物的合成

利用水热合成法,以四-(对羧基)苯基卟啉(H2TCPP)及锌卟啉(ZnTCPP)和4,4′-联吡啶(4,4-′bpy)作为联合配体,与金属盐反应制备了3种配位聚合物。通过紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)确定它们均是通过分子自组装作用而形成的三维孔洞结构的配位聚合物。通过扫描电镜(SEM)分析模板剂———溴代十六烷基吡啶(CPBr)的加入对金属卟啉配位聚合物微观形貌的影响。结果表明,模板剂起到了定向导向、支撑框架的作用,使配位聚合物有序化排列且结构规整。     

新型铁盐催化MMA的原子转移自由基聚合

采用新型的铁盐催化体系实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)的过量单体完成活化剂再生(generation of activators via monomer addition)的原子转移自由基聚合反应(GAMA ATRP).以FeBr3为催化剂、三苯基膦(TPP)或对茴香基二苯基膦(DPMPP)为配体、2-溴异丁酸乙酯(EBriB)为引发剂,利用原子转移自由基聚合反应合成窄分布的PMMA,并研究MMA的GAMA ATRP的聚合反应动力学.考察催化剂用量、配体种类等对聚合反应的影响.结果表明:聚合反应显示为一级动力学特征,聚合物分子量随转化率的提高而线性增长且分子量分布较窄(PDI1.5).通过核磁(1H-NMR)对所得聚合物PMMA的末端官能团进行表征,结果表明:所得的PMMA端基含有卤素,有继续引发聚合的可能,具有"活性"聚合的特征.     

PLD制备FePt：MgO薄膜的结构及线性光学性能研究

采用脉冲激光沉积法（PLD）制备了FePt：MgO多层复合薄膜。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析了薄膜的结构;采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的线性光学性能。HRTEM分析表明基质MgO在单晶MgO衬底上同质外延生长,而FePt纳米颗粒周期性均匀地自组织嵌埋在MgO基质中。HRTEM的快速傅里叶变换（FFT）图表明,FePt纳米颗粒为富Pt的面心立方（FCC）结构的FePt3,其晶格常数αFePt3=3.90 。（1。=0.1 nm）。MgO基质与FePt纳米颗粒的界面分析表明,它们的界面处几乎不存在非晶层,只在FePt纳米颗粒与MgO基质的晶界线附近有少量的刃型位错。薄膜的紫外可见吸收谱结果表明,低脉冲数样品具有远紫外增透作用,高脉冲数样品存在3个表面等离子激元共振吸收峰,随FePt沉积脉冲数增加,吸收峰位置均发生红移,峰强逐渐减弱,峰强比规律变化。     

基于腔增强吸收光谱技术的气体探测研究

以近红外可调谐半导体激光器为光源,以反射率为99.7%左右的平凹镜组成的稳定光学谐振腔作吸收池,构建起一套腔增强吸收光谱（CEAS）系统;以二氧化碳气体（CO2）、一氧化碳气体（CO）、甲烷气体（CH4）以及一氧化碳和二氧化碳的混合气体为样品,利用分子在近红外波段的特征吸收,研究了在近红外波段用CEAS技术探测CO、CO2、CH4等气体的可行性;同时也对基于可调谐半导体激光器的CEAS系统中激光器的波长定标、谐振腔（吸收池）的透射特征等做了研究,获得了CO、CO2、CH4以及CO和CO2混合气体的特征吸收谱,最后对CEAS技术在定量测量方面的能力做了研究.研究结果表明,CEAS技术的探测灵敏度可达5.687×10^-7cm^-1,是一种装置简单、操作方便、灵敏度高、稳定性好的定量吸收光谱技术.     

强激光辐照对无氢DLC膜光学特性的影响

为了探索类金刚石薄膜激光损伤的原因,研究了在激光作用下类金刚石薄膜的光学性能和结构的变化.采用非平衡磁控溅射(Unbalance Magnetron Sputtering,UBMS)在Si基底上制备了无氢类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC).利用激光损伤测试系统对无氢DLC薄膜进行激光辐照,激光波长为1064 nm,脉宽为10 ns.对辐照前后进行了透过率、激光损伤阈值(Laser-Induced Damage Threshold,LIDT)及拉曼光谱测试.研究结果表明:当激光辐照能量密度从0升高至0.93 J/cm2时,透过率峰值从67.06％降至58.27％;当激光能量密度一定,脉冲次数从0增加至3时,透过率峰值从67.06％降至57.65％,LIDT从0.94降至0.50 J/cm2,通过对Raman光谱进行分析认为辐照过程中sp3向sp2的转变是导致透过率和LIDT降低的重要原因.     

聚（3-噻吩乙酸）的合成与表征

以3-噻吩乙酸为单体,通过化学氧化法制备了聚（3-噻吩乙酸甲酯）,将其水解后得到聚（3-噻吩乙酸）,聚（3-噻吩乙酸）在强极性溶剂中具有较好的溶解性.通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振谱（1H NMR）对聚合物的结构进行了分析,证实所得聚合物的结构以HT-HT键接方式为主;凝胶渗透色谱（GPC）测得聚（3-噻吩乙酸）数均分子量为1.2万,分子量分布指数1.5;差示扫描量热仪（DSC）测试表明该聚合物具有较好的热稳定性,玻璃化化转变温度（Tg）为164℃;紫外-可见光谱（UV-Vis）分析得出聚（3-噻吩乙酸）吸收光谱范围是200～550nm,光学能隙为2.43eV.     

新型金属团簇化合物的非线性光学吸收和光限幅特性

应用倍频Nd：YAG脉冲激光，在波长532nm、脉冲宽度为8ns的条件下，研究了金属团簇化合物W2Cu4S6O2(C34H28P2Fe)2的光限幅特性。Z扫描结果表明：该团簇具有自聚焦特性，其非线性吸收为激发态吸收。     

三维结构亚硒酸盐{CuSeO3）∞的水热合成、晶体结构及红外光谱分析

采用水热法制备了一例结构新颖的亚硒酸铜{CuSe03}∞（1）,其产率为90％．通过元素分析、单晶X射线衍射和红外光谱对化合物的结构进行了确定．结构分析表明在化合物（1）的结构中含有2DCu—O层,其通过{Cu（2）2O4）基团的连接形成了三维的Cu—O-Cu框架结构,三角锥形的{SeO3）嫁接在框架中构成了含有十二元环隧道的三维无机聚合物,其隧道孔径大小为10．364（27）×8．589（2）×10^-2nm2．     

脉冲电场预处理马铃薯片微波干燥动力学研究

采用自制脉冲电场(Pulsedelectricfield:PEF)装置,研究了不同脉冲频率和电场强度预处理对马铃薯片微波干燥特性的影响.设计了3因素(脉冲频率、电场强度、微波功率密度)2指标(脱水速率和厚度比)二次回归正交组合试验.对试验结果采用 SPSS软件进行回归分析,得出PEF预处理后马铃薯片微波干燥动力学方程和2指标回归方程.结果证明,经 PEF预处理后马铃薯片微波干燥速率快于未经预处理的马铃薯样品;马铃薯微波干燥方程分段适用 Page模型;试验验证了干燥动力学方程和回归方程的预测性都较好(p<0.05).采用 MATLAB软件对2指标回归方程进行综合优化,得到可供参考的脉冲电场预处理马铃薯片微波干燥工艺参数,即脉冲频率、电场强度、微波功率密度分别为30Hz、1.0kV/cm、1.0W/g     

热压合成Ti_4AlN_3及其物理性能研究

以摩尔比为Ti ◇Al ◇TiN=1 1.2 2.7的混合粉为原料,采用真空热压烧结工艺在1400℃保温2 h成功合成了高纯Ti4AlN3块体材料,Ti4AlN3烧结试样结晶良好,晶粒发育完善,内部较为均匀致密,相对密度达到98.5%,具有较高的抗弯强度（384 MPa）、抗压强度（523 MPa）和断裂韧性（6.5（MPa.m1/2））,较低的维氏硬度（2.9 GPa）和抗破坏能力,具备良好的机械加工性能。Ti4AlN3常温电导率和热导率分别为4.6×105（Ω-1.m-1）和12（W.m-1.K-1）,其热导率在25～600℃范围呈上升趋势;25～1100℃的线膨胀系数为9.0×10-6K-1,良好的导热性能和高温热稳定性使其可以应用于高温领域。     

1-苯基-1,2-丙二酮的振动光谱和理论计算研究

获取1-苯基-1,2-丙二酮（PPD）在环己烷和乙腈溶剂中的电子吸收光谱,结合含时密度泛函理论（TDDFT）B3LYP-TD/6-311＋＋G（d,p）计算,指认出A吸收带的跃迁主体为π→π^＊的跃迁。获取PPD A-带共5个不同激发波长下的共振拉曼光谱,并结合密度泛函理论（DFT）方法研究A吸收带的Franck-Condon区域结构动力学,其共振拉曼光谱被指认为Franck-Condon区域5个活性振动模的基频、倍频和组合频,其中C1O2的伸缩振动、C6C5C10/C7C8C9伸缩振动和环上CH的面内摇摆（v10、v11）对拉曼光谱强度贡献最大,表明PPD的S4激发态在Franck-Condon区域内的结构动力学主要沿这三个反应坐标展开。