時間分辨性二維紅外光譜可以測量振動關(guān)聯(lián)耦合信息,是目前研究振動耦合、化學(xué)交換過程、光譜擴(kuò)散等過程的有力工具。在生物體系的相關(guān)研究中,二維紅外光譜已展現(xiàn)出其在反映體系動力學(xué)及振動關(guān)聯(lián)信息的優(yōu)勢。受限于二維紅外光譜系統(tǒng)搭建及操作的難度,該技術(shù)尚未被廣泛應(yīng)用于生物體系的研究中。此外,現(xiàn)有特異性紅外探針存在的一些缺陷及不足,也限制了二維紅外光譜在蛋白體系的應(yīng)用。因此發(fā)展和完善非天然氨基酸紅外探針,利用其對蛋白局域位點結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行探測,對理解蛋白關(guān)鍵位點工作機(jī)理具有重要意義。本文介紹了實驗室自主搭建的基于脈沖整形技術(shù)及上轉(zhuǎn)換方法的二維紅外光譜系統(tǒng)。系統(tǒng)利用聲光調(diào)制器對脈沖頻率及相位進(jìn)行調(diào)制,實現(xiàn)相位循環(huán)降低噪聲,通過旋轉(zhuǎn)頻率坐標(biāo)減少采樣間隔,通過相位補(bǔ)償矯正啁啾。系統(tǒng)采用上轉(zhuǎn)換方法將中紅外光上轉(zhuǎn)換為可見光,通過線陣互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件,實現(xiàn)了中紅外光譜的多通道探測�；谏鲜黾夹g(shù)的二維紅外光譜系統(tǒng),具有設(shè)備成本低,相位鎖定,信噪比高,采集速度快等優(yōu)點,在實際應(yīng)用具有較大優(yōu)勢。我們利用本系統(tǒng)進(jìn)行了以下研究:（1）基于疊氮離子紅外探針,我們研究了生物受限水體系中氫鍵動力學(xué)與界面電荷關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了受限... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 課題背景及意義
    1.2 二維紅外光譜研究進(jìn)展
        1.2.1 二維紅外光譜概述
        1.2.2 二維紅外光譜技術(shù)發(fā)展
        1.2.3 紅外探針的發(fā)展和應(yīng)用
    1.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 二維紅外光譜
    2.1 背景知識
        2.1.1 非線性光學(xué)基礎(chǔ)
        2.1.2 二維紅外光譜基礎(chǔ)
    2.2 二維紅外光譜分析及應(yīng)用
        2.2.1 快速動態(tài)變化
        2.2.2 分子結(jié)構(gòu)解析及分子間相互作用探究
    2.3 二維紅外光譜儀器搭建
        2.3.1 超快激光光源
        2.3.2 脈沖整形裝置
        2.3.3 中紅外光譜上轉(zhuǎn)換及探測
第3章 基于N_3~-探針對受限水體系的研究
    3.1 研究背景
    3.2 實驗和計算方法
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 實驗方法
        3.2.3 計算方法
    3.3 不同電荷反膠束中N_3~-線性光譜比較及DFT計算
    3.4 不同電荷反膠束中N_3~-二維紅外光譜
    3.5 不同電荷反膠束中N_3~-光譜擴(kuò)散過程
    3.6 小結(jié)
第4章 基于W(CO)_6探針對平面多層磷脂仿生膜的二維光譜研究
    4.1 研究背景
    4.2 實驗方法
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 光譜測量
    4.3 納米顆粒與平行磷脂雙層膜作用的線性光譜研究
    4.4 納米顆粒與平行磷脂雙層膜作用的二維紅外光譜研究
    4.5 小結(jié)
第5章 4-疊氮基-L-苯丙氨酸紅外探針的研究
    5.1 研究背景
    5.2 實驗和計算方法
        5.2.1 實驗方法
        5.2.2 計算方法
    5.3 pN_3Phe在異丙醇溶液中的光譜研究及費米共振的確認(rèn)
    5.4 pN_3Phe在水溶液中費米共振及其對探針應(yīng)用的影響
    5.5 三能級微擾模型
    5.6 非諧性頻率計算
    5.7 費米共振調(diào)制方法探究
    5.8 mN_3Phe壓制費米共振表征
    5.9 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二維紅外光譜[J]. 鄭俊榮.  物理. 2010(03)



本文編號：3524381