新型有機雙光子熒光分子探針性質及其識別機理研究
發(fā)布時間:2021-07-25 14:39
非線性光學產生于強場激光與介質相互作用的過程當中,因其具有與普通光學差異較大的特殊效應而引起科研人員的普遍重視。雙光子吸收是一種重要的非線性光學現(xiàn)象,在化學、生物、物理、材料科學等領域,尤其在雙光子熒光顯微成像方面具有廣泛的應用前景。尋找具有優(yōu)良非線性光學性質的新型材料成為越來越重要的課題。同無機材料相比,有機分子材料因具有柔韌性好、響應波段寬、切割修飾方便等優(yōu)點,從而受到越來越多研究者的關注。雙光子熒光分子探針可以成功地實現(xiàn)細胞小分子/離子在體內的成像和定位,使其成為生物科學領域的重要研究工具,F(xiàn)階段,實驗上已成功設計并合成了大量用于檢測不同粒子的雙光子熒光分子探針,但相關的理論研究工作還很少。同時大多數(shù)探針分子的識別機理尚不明確,需借助理論計算進行深入分析。我們選擇了兩種可以用來檢測體內重要的活性氧和活性硫物種的雙光子熒光探針,使用量子化學計算方法,將密度泛函理論與響應函數(shù)理論相結合,理論研究了兩類探針分子的光物理性質(包括單、雙光子吸收性質,熒光發(fā)射性質等),同時在理論的層面上對探針分子的識別機理加以分析。具體研究內容和結果如下:1、以次氯酸根為靶向的雙光子熒光分子探針采用含時密...
【文章來源】:山東師范大學山東省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
1單、雙光子吸收過程
3有機雙光子分子材料在信息和生命科學方面的應用
2.1 熒光現(xiàn)象的產生原理及發(fā)展歷史從單重激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的輻射躍遷描述的即是熒光的發(fā)射過程,是一種光致發(fā)光冷發(fā)光現(xiàn)象。如圖 2.1.1 所示,分子經(jīng)過激發(fā)光的照射,吸收能量從 S0(基態(tài))躍遷到自旋重度相同的激發(fā)態(tài) S2,位于 S2上的電子可以選擇不同的途徑耗散能量回到 S0。一種方是躍遷至自旋多重度相同的 S1的某個振動態(tài)上,即通過非輻射躍遷釋放能量,這就是通意義上的內轉換過程。隨后分子立即經(jīng)振動弛豫過程到達 S1的最低振動態(tài),隨即以發(fā)光方式耗散能量從 S1躍遷回基態(tài) S0,這里發(fā)出的光就是熒光。由于內轉換、振動弛豫過程非常的快,時間一般在 10-11s、10-12s 量級左右,而熒光輻射躍遷的壽命一般在 10-8s 量級因此這兩個過程使得絕大部分熒光源自于 S1的最低振動態(tài)。分子發(fā)射熒光的能力與以下個因素有關:分子的共軛體系越大、共平面性越好、增加熒光助色團、增大溶液極性、低體系的溫度等方法都可以有效的增強分子的熒光發(fā)射能力。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三階非線性光學測量技術研究進展[J]. 李中國,宋瑛林. 黑龍江大學自然科學學報. 2016(01)
[2]檢測硫化氫分子的熒光探針[J]. 高敏,于法標,陳令新. 化學進展. 2014(06)
[3]非線性光學五十年[J]. 沈元壤. 物理. 2012(02)
[4]非線性光學材料研究現(xiàn)狀與應用前景[J]. 孫玉玲,王新,劉杰,蔣新星,孫瑾. 化工科技. 2011(05)
[5]非線性光學研究新進展[J]. 易明芳. 安慶師范學院學報(自然科學版). 2010(01)
[6]有機三階非線性光學材料的研究概述[J]. 焦豐,劉鑫,張曉光. 光電技術應用. 2009(06)
[7]有機三階非線性光學材料的研究進展[J]. 李忠玉,李伯稱,周建波,張衛(wèi)華,王衛(wèi)東. 吉林化工學院學報. 2008(04)
[8]非線性光學晶體的研究進展[J]. 常新安,陳丹,臧和貴,張瑋. 人工晶體學報. 2007(02)
[9]有機三階非線性光學材料的研究進展[J]. 浦鴻汀,劉玲. 材料導報. 2007(02)
[10]非線性光學材料進展[J]. 姜瑋,溫全武,田華,馬松梅. 甘肅科技. 2006(08)
博士論文
[1]有機分子非線性光學性質及雙光子熒光探針識別機理研究[D]. 張玉瑾.山東師范大學 2016
[2]雙光子熒光分子探針性質和響應機制研究[D]. 丁紅娟.山東師范大學 2014
碩士論文
[1]兩類新型雙光子熒光分子探針的光學性質及響應機理研究[D]. 楊文靜.山東師范大學 2016
本文編號:3302217
【文章來源】:山東師范大學山東省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
1單、雙光子吸收過程
3有機雙光子分子材料在信息和生命科學方面的應用
2.1 熒光現(xiàn)象的產生原理及發(fā)展歷史從單重激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的輻射躍遷描述的即是熒光的發(fā)射過程,是一種光致發(fā)光冷發(fā)光現(xiàn)象。如圖 2.1.1 所示,分子經(jīng)過激發(fā)光的照射,吸收能量從 S0(基態(tài))躍遷到自旋重度相同的激發(fā)態(tài) S2,位于 S2上的電子可以選擇不同的途徑耗散能量回到 S0。一種方是躍遷至自旋多重度相同的 S1的某個振動態(tài)上,即通過非輻射躍遷釋放能量,這就是通意義上的內轉換過程。隨后分子立即經(jīng)振動弛豫過程到達 S1的最低振動態(tài),隨即以發(fā)光方式耗散能量從 S1躍遷回基態(tài) S0,這里發(fā)出的光就是熒光。由于內轉換、振動弛豫過程非常的快,時間一般在 10-11s、10-12s 量級左右,而熒光輻射躍遷的壽命一般在 10-8s 量級因此這兩個過程使得絕大部分熒光源自于 S1的最低振動態(tài)。分子發(fā)射熒光的能力與以下個因素有關:分子的共軛體系越大、共平面性越好、增加熒光助色團、增大溶液極性、低體系的溫度等方法都可以有效的增強分子的熒光發(fā)射能力。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三階非線性光學測量技術研究進展[J]. 李中國,宋瑛林. 黑龍江大學自然科學學報. 2016(01)
[2]檢測硫化氫分子的熒光探針[J]. 高敏,于法標,陳令新. 化學進展. 2014(06)
[3]非線性光學五十年[J]. 沈元壤. 物理. 2012(02)
[4]非線性光學材料研究現(xiàn)狀與應用前景[J]. 孫玉玲,王新,劉杰,蔣新星,孫瑾. 化工科技. 2011(05)
[5]非線性光學研究新進展[J]. 易明芳. 安慶師范學院學報(自然科學版). 2010(01)
[6]有機三階非線性光學材料的研究概述[J]. 焦豐,劉鑫,張曉光. 光電技術應用. 2009(06)
[7]有機三階非線性光學材料的研究進展[J]. 李忠玉,李伯稱,周建波,張衛(wèi)華,王衛(wèi)東. 吉林化工學院學報. 2008(04)
[8]非線性光學晶體的研究進展[J]. 常新安,陳丹,臧和貴,張瑋. 人工晶體學報. 2007(02)
[9]有機三階非線性光學材料的研究進展[J]. 浦鴻汀,劉玲. 材料導報. 2007(02)
[10]非線性光學材料進展[J]. 姜瑋,溫全武,田華,馬松梅. 甘肅科技. 2006(08)
博士論文
[1]有機分子非線性光學性質及雙光子熒光探針識別機理研究[D]. 張玉瑾.山東師范大學 2016
[2]雙光子熒光分子探針性質和響應機制研究[D]. 丁紅娟.山東師范大學 2014
碩士論文
[1]兩類新型雙光子熒光分子探針的光學性質及響應機理研究[D]. 楊文靜.山東師范大學 2016
本文編號:3302217
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