导读:本文包含了分子内电子转移论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电子,分子,电荷,染料,质子,光谱,量子。
分子内电子转移论文文献综述
赵慧芳[1]（2019）在《CdSe/ZnS核壳量子点与蒽醌类分子之间电子转移过程的超快动力学研究》一文中研究指出量子点与受体分子之间的电子转移(ET)过程是影响量子点在光电探测器、光催化、光伏器件、发光二极管和太阳能电池等领域应用的关键因素。有效调控ET过程,尤其是加快ET过程,对于提高光电转化效率有着至关重要的影响。因此,深入理解ET过程的内在机制和影响因素有利于我们更好地调控ET过程。在本文中,选取CdSe/ZnS核壳量子点作为电子供体,蒽醌(AQ)类衍生物分子作为电子受体,基于Marcus电子转移理论,主要应用超快瞬态吸收光谱技术研究了不同电子受体分子、不同溶剂和压力对CdSe/ZnS核壳量子点和AQ类衍生物分子之间ET过程的影响,具体研究内容如下:(1)应用飞秒瞬态吸收光谱实验技术和循环伏安测量法研究了不同氯取代个数的AQ类分子(1,4,5,8-TTAQ、1,8-DCAQ和1-CAQ)对CdSe/ZnS核壳量子点与AQ类分子之间ET过程的影响。不同CdSe/ZnS-AQ复合体系稳态荧光光谱与单独CdSe/ZnS稳态荧光光谱对比得到的荧光猝灭现象,证明了在叁个复合体系中CdSe/ZnS与受体分子1,4,5,8-TTAQ、1,8-DCAQ和1-CAQ之间均可以发生ET过程。叁个复合体系的超快瞬态光谱信息表明,受体分子从1,4,5,8-TTAQ、1,8-DCAQ变到1-CAQ,CdSe/ZnS核壳量子点的第一激子漂白峰强度逐渐减小。叁个复合体系中的超快动力学拟合结果表明,受体分子从1,4,5,8-TTAQ、1,8-DCAQ变到1-CAQ,CdSe/ZnS核壳量子点与AQ类分子之间的ET速率逐渐变快。通过循环伏安法测量了1,4,5,8-TTAQ、1,8-DCAQ和1-CAQ的最低未占据轨道(LUMO)能量值,发现随着AQ分子中氯原子取代个数的减少,LUMO轨道能量值逐渐变大,导致ET过程的驱动力由复合体系CdSe/ZnS-1,4,5,8-TTAQ到CdSe/ZnS-1,8-DCAQ再到CdSe/ZnS-1-CAQ逐渐增大,从而加快ET速率。我们的研究结果表明,通过改变受体分子中取代基的个数可以达到调控ET速率的目的。(2)采用飞秒瞬态吸收光谱实验技术和密度泛函理论(DFT)方法研究了不同溶剂(二硫化碳、二氯甲烷、叁氯甲烷、正己烷、四氯化碳和正十二烷)对CdSe/ZnS核壳量子点与1-氯蒽醌(1-CAQ)分子之间ET过程的影响。稳态荧光光谱结果表明,CdSe/ZnS-1-CAQ在六种溶剂中均出现了明显的荧光猝灭现象,证明了在不同溶剂中CdSe/ZnS与1-CAQ分子之间均可以发生ET过程。六种溶剂中CdSe/ZnS-1-CAQ复合体系的瞬态吸收光谱表明,CdSe/ZnS核壳量子点的第一激子漂白峰随着延迟时间的增大出现红移现象。六种溶剂中CdSe/ZnS-1-CAQ复合体系的超快动力学拟合结果表明,CdSe/ZnS核壳量子点与1-CAQ分子之间的ET速率强烈依赖于溶剂的变化,在二硫化碳中的ET速率约为在正十二烷中ET速率的300倍。应用DFT理论方法计算了六种溶剂中体系的重组能,计算结果表明,受体分子重组能的数值较大,且在体系重组能中所占的比重很大,此外,不同溶剂对受体分子的重组能的影响也是极大的。我们的研究结果表明,在不同溶剂中受体分子重组能对ET速率的影响是不可忽略的。(3)应用超快瞬态吸收光谱技术和高压对顶砧技术研究了压力对CdSe/ZnS核壳量子点与AQ之间ET过程的影响。对比常压下单独CdSe/ZnS核壳量子点和CdSe/ZnS-AQ复合体系的稳态荧光光谱发现,随着AQ分子的加入,稳态荧光出现了明显的猝灭现象,证明了CdSe/ZnS与AQ分子之间可以发生ET过程。高压下CdSe/ZnS-AQ复合体系的瞬态吸收光谱表明,随着压力的增加CdSe/ZnS第一激子漂白峰出现蓝移现象。高压下CdSe/ZnS-AQ复合体系的动力学拟合结果表明,CdSe/ZnS核壳量子点与AQ分子之间的ET速率随着压力的增大呈现阶梯式变快趋势。压力可以引起环己烷溶剂发生相变和体积减小,导致电子供体CdSe/ZnS与电子受体AQ分子之间距离减小,从而促进ET过程。我们的研究结果表明,压力可以作为一种全新的手段来调控ET速率。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
韦康[2]（2019）在《碳量子点/染料分子体系中的能量/电子转移过程研究》一文中研究指出最近几十年,纳米材料的研究一直是科学界的热点,在很多领域表现出优异的性能。纳米材料由于其大的比表面积,它们的性质与常见的块状形式材料差异很大;并且在某些情况下,具有出乎意料的物理和化学性质。为了获得更加优异的性质,人们花费大量的精力对纳米材料进行合成和调控,然而对相关微观机理的认知还不够深入。超快光谱为纳米材料的研究打开了一扇新窗,使人们能够从机理层面去认识纳米材料中的各种相互作用。在基于半导体量子点的光催化和太阳能电池领域,激子猝灭动力学的研究对提高材料性能具有指导性的意义。目前关于半导体量子点激子猝灭的研究,大都是独立地考察体系中的能量转移或电子转移过程,缺乏对这两个过程并存时的相互关系的研究。作为本论文工作的主要部分,我们采用稳态吸收/荧光光谱和超快瞬态吸收光谱等技术手段,研究了一类典型的纳米材料碳量子点(CQDs)/染料分子罗丹明B(RhB)体系中的能量转移和电子转移过程以及这两个过程之间的关系。采用邻苯二胺(o-phenylenediamine)和间苯二胺(m-phenylenediamine)作为前驱物制备出两种不同的碳量子点,即o-CQDs和m-CQDs。鉴于二者的荧光发射谱和RhB分子的吸收谱之间的重迭度不同,给体CQDs到受体RhB的能量转移效率不同。基于福斯特模型分析,我们发现o-CQDs/RhB体系中的能量转移效率(73.2%)是m-CQDs/RhB体系中的(33.5%)两倍以上。值得注意的是,鉴于o-CQDs、m-CQDs和RhB分子之间的能量关系,从这两个CQDs到RhB的电子转移均可发生。基于超快瞬态吸收光谱的结果分析,发现电子转移行为在o-CQDs/RhB体系中不明显,而在m-CQDs/RhB体系中则十分显着。据此,可以推论在能量转移和电子转移共存的量子点/染料分子体系中,这两个转移过程存在此消彼长的关系。此外,我们还采用超快光谱研究了不同聚合度的类石墨相氮化碳(g-C3N4)中的载流子动力学。我们的合作者合成出了一种光催化性能随聚合度变小而变好的g-C3N4。我们的超快光谱表征给出了契合的机理解读:随着g-C3N4聚合度变小,会引入捕获/聚集电子能力强的新缺陷态,导致载流子分离效率的提高,从而优化了光催化性能。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-05）
虞盛松[3]（2019）在《电化学活性细菌胞外电子转移的分子机制和调控方法》一文中研究指出电化学活性细菌(electrochemically active bacteria,EAB)是自然界中一大类可进行胞外呼吸的微生物,能够代谢并转化环境中的污染物。在该过程中,EAB特有的胞外电子转移发挥了重要作用,因而可以利用该功能构建生物电化学系统,同时实现污染物降解和能源转化。目前,关于胞外电子转移的研究倾向于关注胞外电子传递通道的解析,但对于生物电化学系统中的决速步骤,EAB和胞外电子受体界面的相互作用以及电子转移机制仍然缺乏清晰的认识,而该界面缓慢的电子转移速率实际上是限制生物电化学系统走向应用的瓶颈。本论文针对EAB外膜蛋白/电子受体界面电子转移受限这一关键问题,系统性地探索了外膜蛋白与电子受体的界面电子传递机制,提出并验证了细菌胞内代谢和胞外界面修饰两种调控方式,实现了胞外电子转移能力的强化,提高了生物电化学系统污染物转化与能量转换的的性能。本论文的主要研究内容和结果如下:1.外膜蛋白OmcA与电子受体氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的界面电子传递机理。OmcA是EAB模式菌株Shewanella的主要外膜蛋白之一,而GO可作为生物电化学系统阳极材料石墨烯的前驱。将提纯的OmcA与GO构建成一个电子转移体系,并通过电化学耦合多种谱学的方法对该生物与非生物界面的电子跨越进行了实时监测,探索了生物体系OmcA与化学体系GO在体外的相互作用机制和直接电子传递过程;SDS-PAGE和光谱表征结果证实得到了纯度高且具有活性的OmcA;蛋白膜循环伏安法以及驻流光谱动力学的分析,表明在胞外能够实现OmcA到GO的电子转移,且反应动力学符合米氏方程,表现出酶促反应的特征;通过圆二色谱和二维红外相关分析,在分子水平上揭示了 OmcA在GO表面的取向及之间的电子转移机理,发现OmcA的氨基与GO首先形成氢键,缩短了两者之间的距离,并伴随着OmcA二级结构的轻微变化;OmcA主要通过酰胺I键与GO发生作用,进一步改变了电子转移活性中心与GO的距离,从而实现了电子传递速率的提高。这些结果有助于理解废弃物能源化的胞外电子转移机制,为构建高效的生物电化学系统提供设计思路。2.OmcA与纳米Fe203的界面电子传递机制。EAB又被称为异化金属还原菌(dissimilatory metal-reducing bacteria,DMRB),可以与自然界铁、锰的氧化物进行电子转移,而外膜蛋白协同金属氧化物可通过改变活性中心的微观环境来影响EAB在环境生物修复中的作用。选取了土壤和沉积物中丰富的电子受体赤铁矿(α-Fe203)作为研究对象进行OmcA与Fe2O3界面电子传递机制的解析。红外光谱分析结果表明,α-Fe203对OmcA具有良好的亲和力,并促使活性中心血红素更加暴露于蛋白表面,进而使细胞色素c表现出更高的反应活性;二维相关光谱分析结果表明,蛋白表面的氨基酸(Thr725,Pro726和Ser727)与α-Fe2O3表面形成氢键引起的结构变化缩短了血红素活性中心铁原子与Fe2O3之间的距离;分子动力学模拟进一步提供了蛋白表面氨基酸在Fe2O3晶面的取向和界面处分子水平的结构信息,以及活性中心至金属氧化物界面的有效电子转移距离分布。这些结果证明电活性微生物-无机金属氧化物的协同作用,可能有利于发挥EAB在环境生物修复和生物能源转换中的作用。3.解偶联剂 3,3',4',5-四氯水杨酰苯胺(tetrachlorosalicylanilide,TCS)对Shewanella胞外电子传递的调控。EAB进行胞内代谢、维持生长是其胞外电子转移的前提,环境中存在的解偶联剂为调控EAB的能量代谢和胞外电子转移提供了可能。通过考察不同浓度解偶联剂TCS对微生物燃料电池产电和阳极底物消耗速率的影响,发现50 μg/l的TCS促进了Shewanell 对乳酸的消耗并提高了其产电能力,而400μg/l的TCS却抑制了Shewanella的代谢和产电。据此提出了低浓度TCS改变细胞代谢促进电子传递的多种方案,包括抑制质子动力势、促进电子和质子的泵出,改变代谢途径,抑制氧化磷酸化途径,细胞被迫通过发酵途径代谢底物等。研究结果表明,高浓度的TCS会降低ATP合成酶的活性,抑制细胞的活性和产电。这些结果表明,解偶联剂的适当添加能够为EAB的胞外电子转移提供一种简便的调控手段。4.内源性氧化还原媒介分子核黄素(riboflavin,RF)修饰的碳电极对EAB胞外电子传递过程的调控。除了通过胞内代谢调控电子传递以外,胞外电子受体的界面修饰也是有效的调控手段。通过电化学手段将内源性氧化还原媒介分子RF修饰在石墨烯基底表面,不仅增加电极表面的亲水性,而且阻抗谱结果也显示RF修饰后显着降低了电荷转移电阻;将修饰电极组装为微生物电解池和微生物燃料电池的运行结果表明,RF修饰提高了生物电化学系统的产电能力与稳定性;通过生物膜的电化学表征和分子模拟,发现氧化还原媒介修饰的碳基阳极,能够在分子水平上调节电极表面的电化学和物理性质;氧化还原媒介有机小分子在电化学活性蛋白与无机材料电极之间的“分子桥梁”作用,加速了电子穿梭,改进了电极材料的生物相容性,促进了生物膜生长,从而提高了能量转换效率,这为研发下一代生物电化学系统提供了新的思路。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
方少茂[4]（2019）在《苝酰亚胺二连分子的设计合成与激发态电子转移性质研究》一文中研究指出有机共轭分子中通常含有多个共轭π电子,π电子跃迁的能量一般在1.5 eV~4.0 eV,对应于紫外-可见光光子的能量,因而被称之为生色团。共轭分子聚集态下生色团间的相互作用对光电性能具有重要的影响;但是,聚集态是大量微观分子形成的宏观聚集体,每个分子与周围的多个分子相互作用,分子间的距离及方位多种多样,直接讨论分子聚集结构对光电性能的影响规律比较困难。将生色团分子通过化学键链接形成二连分子可以构筑结构明确的二聚体聚集模型,是研究生色团之间的作用模式与基态及激发态性能关系的理想策略。苝酰亚胺(PDI)具有大的π共轭结构,是一类重要的有机染料,在光电领域也有非常广泛的研究。本论文以PDI分子为构筑单元,通过共价键将相同的和不同的PDI单元连接到一起,形成二连分子,进一步利用稳态与瞬态光谱技术研究了二连分子的基态与激发态特征,总结得到了分子连接方式、分子构象以及给受体能级结构等因素对光诱导电子转移的影响规律。1.通过N-N共价键头尾连接的PDI二连分子体系。利用四苯氧基取代的单体PDI 1、二苯基取代的单体PDI 2以及无取代的单体PDI 3作为构筑单元,合成了1-1、2-2、3-3、1-3、2-3五种苝酰亚胺二连分子。稳态吸收光谱显示1-1、2-2、3-3等由相同结构单元构成的二连分子与单体分子比较,具有吸收光谱红移,摩尔吸光系数增强幅度超过两倍,吸收峰半峰宽窄化,0-0跃迁较0-1跃迁显着增强等明显的特征,表明生色团之间具有典型的J-型耦合性质。上述叁种二连分子在二氯甲烷中表现出截然不同的荧光性质,基本规律是含有扭曲结构单元的二连分子荧光效率较单体分子显着降低,而由平面结构单元组成的二连分子荧光效率与单体相近。瞬态吸收光谱研究发现光激发引起1-1、2-2、3-3的打破对称性电荷分离(Symmetry-Breaking Charge Separation,SB-CS)的难易程度依次增大。综合分析发现光激发引起的SB-CS与单体分子构象密切相关,具有扭曲结构的单体具有丰富的激发态构象,激发态弛豫会引起生色团之间相对转动,增加相邻羰基之间的相互作用,从而使得电子通过羰基相互作用发生转移。非对称二连体分子1-3在二氯甲烷中,由于更大的电荷分离能以及扭曲单体PDI 1的存在,具有超快电荷分离特征(τ_(CS)=14 ps)。另外,研究发现1-3在甲苯中从3单元到1单元的F?ster能量转移效率接近100%,远高于2-3分子60%的能量转移效率。2.通过bay区C-C共价键侧边相连的PDI二连分子体系。利用1-苯基的PDI(PhPDI)、氧化扣环的1-苯基的PDI(RPDI)和无取代PDI为构筑单体,合成了PDI-PDI、PhPDI-PDI、PhPDI-PhPDI、RPDI-PDI、RPDI-RPDI五种bay区C-C共价键侧边相连的二连分子。稳态吸收光谱显示这五种二连分子与单体分子比较,具有吸收光谱红移,摩尔吸光系数变小,吸收峰半峰宽展宽等现象,表明生色团跃迁偶极矩之间具有典型的交叉耦合性质。稳态发射光谱显示五种二连分子与单体分子比较,具有非常大Stokes shift,随溶剂极性变大,发射光谱红移,量子效率下降。结果表明在甲苯中可以发生电子转移,形成电荷转移态。由PhPDI和PDI构筑的二连体的电子转移时间在10-30 ps之间,荧光量子效率(PLQY)低。而含有RPDI单元的二连体,低能激发态下量子效率高,在高能激发下,荧光量子产率接近100%。瞬态吸收光谱研究表明RPDI分子更加刚性,有利于形成新的高荧光构型。在高能激发态下,更容易克服构型转变势垒从而形成高荧光的分子构型,因此荧光效率接近100%。本论文通过构筑两大类苝酰亚胺及其衍生物的二连体分子,详细讨论了二连体分子中生色团构象、生色团连接方式以及生色团能级差异等分子结构与电子结构对分子光电性能的影响,利用稳态与瞬态光谱技术研究了光诱导电子转移过程及其规律,这些研究对深入认识共轭分子体系的激发态过程,以及进一步发展高性能的光电功能材料体系具有一定的指导意义。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-15）
张伟,刘小嵩,颜林,朱刚贝,王赞浩[5]（2018）在《光致分子间电子转移-受体分子结构对转移速率的影响（英文）》一文中研究指出本文利用超快时间分辨瞬态光栅光谱技术研究了受体分子结构对光致分子间电子转移速率的影响,以罗丹明101和罗丹明6G在苯胺中的溶液作为研究样品.苯胺到两种染料分子之间的前向电子转移时间常数以及后续的从染料分子到苯胺的反向电子转移时间常数可以被测得.结果表明无论是前向电子转移还是反向电子转移,罗丹明6G都较罗丹明101进行得更快.通过量子化学计算以及后续分析,发现更具柔性的罗丹明6G分子和苯胺之间具有更强的分子间电子耦合从而导致更大的分子间电子转移速率.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2018年06期）
张伟[6]（2018）在《罗丹明分子光致电子转移和相干布居转移的超快光谱研究》一文中研究指出电子转移以及相干布居转移是许多微观物理过程和化学反应中最基本,最初始的过程。电子转移在氧化还原反应以及各种光电转换器件中都起着关键作用,相干布居转移对于研究分子器件、量子信息存储等方面具有重要意义。基于目前研究中所存在的问题,本论文以典型罗丹明染料分子作为实验样品进行了光致电子转移和相干布居转移过程的超快光谱研究。首先,进行了分子内电子及振动能量重新分布的研究。当分子被光子共振激发后,分子内的电荷分布状况会发生相应改变。部分电子从某一基团转移至另一基团,电子受体基团电荷密度的增多会引起分子内局部极化增强从而使得其对应的振动模式也相应增强。因此,可以利用分子内一些特征模式的振动增强效应作为探针来追踪分子内电子转移的过程。利用量子化学计算定性地描述被光子共振激发后罗丹明101(Rhodamine101,Rh101)分子内部电子重新分布的情况,结果表明在分子内部有一部分电荷从氧杂蒽环转移到了苯环上。在实验中,利用超快时间分辨瞬态光栅(Transient Grating,TG)光谱技术探测了Rh101分子电荷重新分布的过程。根据超快时间分辨瞬态光栅光谱实验结果以及对时域信号的傅里叶分析,发现被光激发后Rh101内苯环的“旋转”和“摇摆”两特征振动模式都随时间的延迟发生了增强,由此间接地追踪到了分子内部电子重新分布的过程。其次,进行了受体结构对光致分子间电子转移速率影响的研究。分子结构的差异会带来不同的能级结构以及电子给体受体间不同的电子耦合,从而引起分子间不同的电子转移速率。此部分工作选取罗丹明101和罗丹明6G(Rhodamine 6G,Rh6G)两种常见的染料分子作为电子受体,选取苯胺作为电子给体溶剂,研究了受体结构对电子转移速率的影响。利用宽带瞬态光栅光谱技术超高的时间分辨率,由苯胺向两种染料分子的前向电子转移过程以及后续的反向电子转移过程都可以在光谱中被追踪到。通过数据分析可以发现,无论是前向电子转移还是后续的反向电子转移过程,Rh6G都比Rh101发生的更快。结合马库斯电子转移速率公式,经过比较分析发现,相较于Rh101分子,Rh6G拥有更柔性的分子结构,与苯胺之间更大的电子耦合系数。因此,Rh6G与苯胺分子间电子转移的速率更大。最后,对罗丹明101分子进行了光致相干布居转移的超快光谱研究,在此过程中伴随着电子轨道状态的变化。往常的相干布居转移研究通常局限于气体分子或者金属离子,利用粒子在某特定状态下的荧光来判断粒子数布居状态的变化,并且研究的相干布居转移过程相对较慢,发生在“纳秒”时间尺度。本部分工作创新性地利用瞬态光栅光谱技术对液相体系下相干布居转移过程进行了研究。以罗丹明101分子在甲醇中的溶液作为研究样品,在零延迟时刻的瞬态光栅光谱中,在1500 cm~(-1)和2900 cm~(-1)附近出现了两相干峰。结合对样品的瞬态吸收(Transient Absorption,TA)实验,可以确定零延迟时刻的瞬态光栅光谱中的相干峰源自于光发射。此外,瞬态光栅光谱与Rh101的稳态拉曼谱有较高的匹配度。由此可以确定瞬态光栅光谱中的相干峰位源自于Rh101从初始态到高振动能级的相干布居转移。通过对相干布居转移过程的双边费曼图分析,可以发现相干布居转移的粒子数目和瞬态光栅信号强度呈正相关关系。此部分工作把相干布居转移研究的领域扩展到了液相体系,并在实验中观测到了百飞秒时间尺度的相干布居转移,证明了瞬态光栅是一种研究液相体系下相干布居转移过程的有效技术手段。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-10-01）
王子群,魏明志,董密密,胡贵超,李宗良[7]（2018）在《基于分子内质子转移诱导隧穿电子波函数宇称改变设计分子开关的理论研究》一文中研究指出作为一种功能性分子器件,分子开关在纳米尺度逻辑电路中起到了至关重要的作用。我们以磁性锯齿型石墨烯纳米带(zGNR)做电极,以酮分子(keto)或醇分子(enol)做核心构建单分子器件,从理论上研究了分子内质子转移对单分子器件电流的影响。互为互变异构体的keto和enol分子通过质子转移反应可以相互转换。计算结果显示,(本文来源于《第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集》期刊2018-08-07）
严运安,Jorge,A.Morales[8]（2018）在《H~++CO_2散射在30电子伏能量下电荷转移和非电荷转移的非绝热分子动力学模拟（英文）》一文中研究指出在大气化学、天体物理学和癌症质子疗法中都涉及到高能H++CO_2散射反应.本文在最简电子-核动力学(SLEND)基础上系统研究在30 eV下的H~++CO_2散射.SLEND用经典力学描述核,用单行列式Thouless波函数描述电子.本文模拟了CO_2在42个取向共3402条轨线,为理解H~++CO_2散射中的各个反应过程和机制提供了系统描述:非电荷转移散射(NCTS),电荷转移散射(CTS)和C=O双键的断裂,这些关于反应的有用信息不能完全从实验中获取.本文提供了散射的详尽细节,包括随CO_2取向不同主彩虹角和次彩虹角的出现和合并.SLEND NCTS和CTS的微分散射截面通过高等半经典方法计算,显示NCTS散射截面对所有散射角都同实验符合得很好,而CTS散射截面只大散射角时同实验结果符合得很好而在小角散射时稍差.无论是CTS还是NCTS SLEND都预言了主彩虹角的特征,这同实验完全一致.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2018年03期）
李晨[9]（2018）在《基于电子转移相互作用的超分子自组装体系及其多重响应性研究》一文中研究指出π电子转移相互作用发生在给体分子和受体分子之间,是π-π相互作用的一种特例。给体-受体电子转移复合物形成或解离过程的能量改变往往伴随着鲜明的颜色变化,这一特点使得给体-受体电子转移超分子在响应性研究方面具有突出的优势。然而电子转移作用相对较弱,通常辅以氢键、静电力等以增强电子转移复合物的组装,但这些辅助性外力自身较强的响应性干扰了电子转移响应的敏感性,使得纯粹的电子转移体系的响应行为受到影响。为了解决这一问题,我们引入了具有较大结合常数的叁亚苯-氮杂叁亚苯给体-受体体系,研究了这两种分子间的电子转移相互作用,探索了其组装行为,构建了具有多重响应性的有机凝胶体系。1.合成了给体叁亚苯和受体氮杂叁亚苯衍生物,研究了该给体和受体间的电子转移作用,计算了其结合常数,并探究了给体分子的溶液自组装行为以及给体-受体复合物的溶液共组装行为。2.探究了叁亚苯-氮杂叁亚苯海绵状凝胶的多重响应性。首先研究了该凝胶的形成过程以及凝胶特点。然后依次利用热刺激、超声刺激探究该凝胶的响应性。接着对一系列有规律的化学响应展开了详细的研究,包括对极性分子如吡啶、四氢呋喃、二氧六环等的响应,对醇类分子如甲醇、乙醇、丙醇等的响应,以及对极性更大并具有给质子能力的有机酸类分子如叁氟乙酸、乙酸、丙酸等的响应。主要以紫外分光光度计、核磁共振、原子力显微镜为研究手段,以颜色、光谱、形貌为讨论对象,探究了电子转移超分子的响应本质。叁亚苯-氮杂叁亚苯凝胶的多重响应性研究是对电子转移超分子特性的进一步探索,促进了给体-受体超分子体系的应用,也有望帮助调控电子转移器件的性能。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)》期刊2018-06-01）
邵迪,杨振清[10]（2017）在《染料分子敏化半导体电子转移机制的理论研究》一文中研究指出染料敏化太阳能电池以能量转换效率较高,低价,环保,性能优异等特点成为一种应用前景较大的的新型太阳能电池.其中,光诱导电子转移是影响染料敏化太阳能电池效率的关键过程。本文采用密度泛函理论研究了染料敏化太阳能电池中染料/半导体光阳极复合体系的结构与电子性质,重点分析了电子的超快注入机制。研究结果表明:染料分子SPL103比SPL101吸附性强更稳定; SPL103的电子注入驱动力是SPL101的3.55倍,转移电子能力更强。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议论文集——第一分会：电子结构理论与计算方法》期刊2017-06-08）
分子内电子转移论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
最近几十年,纳米材料的研究一直是科学界的热点,在很多领域表现出优异的性能。纳米材料由于其大的比表面积,它们的性质与常见的块状形式材料差异很大;并且在某些情况下,具有出乎意料的物理和化学性质。为了获得更加优异的性质,人们花费大量的精力对纳米材料进行合成和调控,然而对相关微观机理的认知还不够深入。超快光谱为纳米材料的研究打开了一扇新窗,使人们能够从机理层面去认识纳米材料中的各种相互作用。在基于半导体量子点的光催化和太阳能电池领域,激子猝灭动力学的研究对提高材料性能具有指导性的意义。目前关于半导体量子点激子猝灭的研究,大都是独立地考察体系中的能量转移或电子转移过程,缺乏对这两个过程并存时的相互关系的研究。作为本论文工作的主要部分,我们采用稳态吸收/荧光光谱和超快瞬态吸收光谱等技术手段,研究了一类典型的纳米材料碳量子点(CQDs)/染料分子罗丹明B(RhB)体系中的能量转移和电子转移过程以及这两个过程之间的关系。采用邻苯二胺(o-phenylenediamine)和间苯二胺(m-phenylenediamine)作为前驱物制备出两种不同的碳量子点,即o-CQDs和m-CQDs。鉴于二者的荧光发射谱和RhB分子的吸收谱之间的重迭度不同,给体CQDs到受体RhB的能量转移效率不同。基于福斯特模型分析,我们发现o-CQDs/RhB体系中的能量转移效率(73.2%)是m-CQDs/RhB体系中的(33.5%)两倍以上。值得注意的是,鉴于o-CQDs、m-CQDs和RhB分子之间的能量关系,从这两个CQDs到RhB的电子转移均可发生。基于超快瞬态吸收光谱的结果分析,发现电子转移行为在o-CQDs/RhB体系中不明显,而在m-CQDs/RhB体系中则十分显着。据此,可以推论在能量转移和电子转移共存的量子点/染料分子体系中,这两个转移过程存在此消彼长的关系。此外,我们还采用超快光谱研究了不同聚合度的类石墨相氮化碳(g-C3N4)中的载流子动力学。我们的合作者合成出了一种光催化性能随聚合度变小而变好的g-C3N4。我们的超快光谱表征给出了契合的机理解读:随着g-C3N4聚合度变小,会引入捕获/聚集电子能力强的新缺陷态,导致载流子分离效率的提高,从而优化了光催化性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
分子内电子转移论文参考文献
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