新型卟啉類小分子化合物的超快發(fā)光動力學過程研究.pdf

1、卟啉化合物由于結構獨特，具有豐富的物理和化學性質，在光合作用、醫(yī)藥、光化學等許多領域都有十分廣泛的應用。Corrole是由四個吡咯通過三個亞甲基相連形成，具有18π共軛電子結構的類卟啉化合物，在光動力治療，催化，傳感等方面有巨大應用前景。本論文的主要內容包括： 1.超快激光技術在物理、化學和生物領域有非常重要應用，論述了多種超快時間分辨光譜技術特別是飛秒時間分辨光譜技術的原理和實驗條件，并討論了各自優(yōu)缺點。 2.以5，1

2、0,15-三(五氟苯基)Corrole(F15TPC)，5，10,15,20-四(五氟苯基)卟啉(F20TPP)和5，10,15,20-四苯基卟啉(TPP)為研究對象，利用穩(wěn)態(tài)光譜和皮秒時間分辨的瞬態(tài)光譜技術對F15TPC、F20TPP和TPP的光物理性質進行了比較研究。結果表明：卟啉有四個反應振動能級的Q帶吸收峰，而Corrole有兩個Q帶吸收峰，說明其振動能級已出現(xiàn)了簡并情況。Corrole的發(fā)光速率常數(shù)kf是卟啉的7倍，Corro

3、le的無輻射躍遷常數(shù)knr只相當于卟啉的2倍，從而使Corrole具有短的熒光壽命和高的熒光量子產率。這是由于其分子結構不同，以致發(fā)色團本身的電子結構不同引起的，另外Corrole空間結構的不對稱性和非共面性也對其發(fā)光特性有影響。 3.首次研究了Corrole的雙熒光發(fā)射特性，利用穩(wěn)態(tài)光譜技術測量了Corrole的雙熒光發(fā)射行為，并與卟啉的雙熒光特性進行比較。預測了Corrole的S2態(tài)熒光壽命為亞皮秒量級。結合本組實驗室實際

4、情況，利用飛秒熒光上轉換光譜技術對Corrole和卟啉內部的飛秒過程進行了探索性實驗研究。目前該實驗系統(tǒng)已基本搭建完畢，但由于受到客觀條件的限制(信號強度為幾百個光子每秒，光子技術器不夠靈敏)，只取得了初步實驗結果。本文對該系統(tǒng)的倍頻、和頻效率和信號強度進行了理論計算，對流動樣品池和熒光收集系統(tǒng)進行了特殊設計。此系統(tǒng)的最高時間分辨率小于100飛秒，基本由脈沖寬度和系統(tǒng)色散決定。并討論了其光譜分辨率，指明了今后工作的努力方向，為該工作的繼