1 西安理工大学应用化学系, 西安 710054
2 西安理工大学材料物理与化学系, 西安 710048
3 陕西省微生物研究所, 西安 710043
分别以吡嗪和4,4’-联吡啶为共配体, Cd2+、Zn2+与4,4’-偶氮苯二甲酸(H2(4,4’-azo))配位反应得到了两个金属-有机框架(MOFs)。X射线单晶衍射研究结果表明, 其结构中均不含共配体, 与之前报道的 ［Cd(4,4’-azo)(H2O)］n(1)和［Zn(4,4’-azo)(H2O)2］n(2)的晶体结构一致。将共配体变为几何尺寸更长的1,3-二(四吡啶基)丙烷(bpp), 金属离子变为Co2+, 合成了一个共晶［H2(4,4’-azo)(bpp)］n(3), 其为单斜晶系, C2/c空间群, 晶胞参数: a=3.216 8(19) nm, b=0.475 5(3) nm, c=1.873 2(14) nm。用热重分析仪和荧光分光光度计分别研究了三个化合物的热稳定性和两个MOFs的发光性质。1和2都具有优异的热稳定性, 尤其是2的初始失重温度高达247 ℃。由于1是由4,4’-azo双齿配位两个Cd2+形成双核3D网络结构, 而2是4,4’-azo单齿配位Zn2+形成的1D “zig-zag”链, 两者的紫外光谱和荧光光谱不同。2除具有配体固有的荧光发射(359 nm)外, 由于Zn2+与4,4’-azo配位后产生的配体到金属的电荷跃迁(LMCT), 还在420 nm处新增一个增强的荧光发射峰。
4,4’-偶氮苯二甲酸 金属-有机框架 晶体结构 荧光 电荷跃迁 热稳定性 4,4’-azobenzoic acid metal-organic framework crystal structure fluorescence charge transfer thermal stability
1 长沙师范学院初等教育学院, 长沙 410000
2 湖南工商大学理学院, 长沙 410000
以酰胺类化合物和偶氮化合物为配体制备了五种不同的含Cu/Zn配合物。通过单晶XRD、核磁氢谱等表征确定了配合物的具体结构, 结果发现改变合成条件使配合物的构型以及中心金属的价态发生变化。此外, 电喷雾质谱测试也证实了不同化合物中金属铜的不同价态。为了探究不同结构对配合物性质的影响, 选取硫醚氧化成砜的催化反应作为研究对象, 探索出了最优的催化反应条件, 同时发现中心金属为Zn的配合物催化效果最佳, 在60 ℃条件下反应1.75 h苯甲基硫醚可完全转化为砜, Cu2+配合物的催化效率高于Cu+的配合物。由此, 提出了一个可能的催化反应机理, 即氧化剂先与中心金属结合形成过氧配合物, 然后再氧化底物形成对应的亚砜或砜。
吡啶酰胺配体 偶氮配体 铜基配合物 气相扩散结晶 电喷雾质谱 硫醚氧化催化 pyridinamide ligand azo ligand copper based complex vapor phase diffusion crystallization electrospray mass spectrometry sulfide oxidation catalysis
首都师范大学物理系, 北京市纳米光电子学重点实验室, 北京 100048
金属纳米结构中传导电子的集体振荡所产生的表面等离子体不仅可以使电磁场在时间和空间上重新分布, 还可以使被激发的载流子重新分布。 采用机械剥离法制备了石墨烯材料, 借助拉曼光谱扫描技术(Mapping)研究了石墨的层数在二维区域内的分布情况。 研究了2-萘硫醇(2-NT)作为探针分子在石墨烯衬底上的SERS增强特性。 结果表明2-NT分子的拉曼信号在石墨烯表面得到增强, 且石墨烯的SERS增强效果随着层数的越少而增强。 基于石墨烯催化基底, 借助表面增强拉曼光谱(SERS)技术具有指纹谱的优势, 实时监测以对硝基苯硫酚(4NBT)作为探针分子在局域表面等离子体的驱动下发生光催化反应生成4,4’-二巯基偶氮苯(DMAB)。 随后, 原位引入硼氢化钠在相同的实验条件下, 可以将生成物DMAB在等离子体的驱动下再一次发生逆向化学反应生成对氨基硫酚分子(PATP)。 在石墨烯催化基底表面上组装一层分布均匀的探针分子4NBT, 用一束一定波长的聚焦激光进行照射使其发生光催化反应生成新的分子DMAB。 通过这种手段就可以在微纳尺度上绘制出特定有DMAB分子分布的图形或者字母、 汉字信息, 实现微纳尺度的图形绘制和信息加密。 随后, 可以借助Mapping, 以DMAB分子的特征峰强度进行二维成像就可以实现所绘制图形的显现和信息解密。 此外, 可以在加密基底上引入硼氢化钠同时在表面等离子体和激发光的作用下发生逆向光催化反应, 从而实现微纳尺度图形和加密信息的擦除。
石墨烯 光催化 拉曼光谱 对氨基硫酚 4,4'-二巯基偶氮苯 Graphene Photocatalysis Raman spectrum PATP DMAB 光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1058
中国科学院 理化技术研究所 仿生材料与界面科学重点实验室, 北京 100190
驱动器以其优良的性能和广阔的应用前景, 在软机器人、人工肌肉等领域引起了广泛的研究兴趣。通过将偶氮苯分子引入到驱动器材料中, 并基于偶氮苯分子可逆的光致异构化过程, 可以实现无接触、精确控制、低能耗的光响应驱动器。经过多年的发展, 偶氮苯液晶驱动器材料历经了从最初的聚硅氧烷类、聚丙烯酸酯类等到先进的动态酯交换网络等。驱动材料的发展进一步促进了驱动形式的多样化和功能化。偶氮苯液晶驱动器的驱动形式从简单的弯曲、螺旋、震荡到更为实用化的光控马达、提拉重物、微量液体运输等。本文总结和评述了偶氮苯液晶驱动器的发展历程、典型应用和目前存在的问题等, 最后展望了其在能源转换领域的应用前景。
光致形变 偶氮苯液晶 驱动器 能源转换 智能材料 photoinduced deformation azobenzene liquid crystal actuator energy conversion smart material
1 北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京 100083
2 北京航空航天大学 化学学院, 北京 100191
3 广东省分子聚集发光重点实验室(华南理工大学), 广东 广州 510640
蓝相液晶作为一种新兴的软3D光子材料受到了越来越多的关注与研究, 其可以自组装为具有周期性立方晶格的3D光子纳米结构, 并且具有优异的光学特性, 如无双折射、响应速度快和选择性反射等。刺激响应的3D纳米结构以及在可见光谱中动态控制其光子带隙是蓝相研究中最令人感兴趣的领域之一, 特别是其中的光响应蓝相液晶的研究受到了广泛的关注, 相较于其他刺激响应型液晶, 其具有远程可控性、精确性和瞬时性等优异的特性。本文主要综述了蓝相液晶的发现及其结构特点, 并详细介绍了近年来光响应蓝相液晶在国内外的研究进展和应用现状。
液晶 蓝相 光响应 偶氮苯 liquid crystal blue phase photo-responsive azobenzene
1 广东第二师范学院化学系,广州 510303
2 汕头大学理学院,汕头 515063
以5-偶氮四唑水杨酸(H3ASA)和CdCl2·2.5H2O为原料,通过常规溶液法合成了一个镉配合物 ［Cd(H2ASA)2(H2O)2］n(1)。通过X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、紫外光谱进行结构解析和性质表征。结果表明配合物1属于三斜晶系,Pī空间群,晶胞参数为a=0.702 39(5) nm,b=0.735 15(6) nm,c=1.229 41(7)nm,α=82.557(5)°,β=75.453(6)°,γ=61.882(8)°,V=0.541 90(8) nm3,Z=1,μ=1.083 mm-1,Dc=1.884 g/cm3。配合物1中具有H2ASA-,作为μ2-桥联配体连接两个不同的Cd(II)离子形成无限一维链结构,相邻直链通过O…O、O…N氢键和π-π堆积作用形成三维超分子框架。紫外光谱测试表明配合物1在365 nm紫外光照射下具有光致异构性质。
镉配合物 偶氮化合物 溶液法 晶体结构 光致变色 cadmium complex azo compound solution method crystal structure photochromism
特种显示技术国家工程实验室 现代显示技术省部共建国家重点实验室培育基地, 合肥工业大学 光电技术研究院, 安徽合肥230009
环状光敏手性剂不仅具有较好的光稳定性, 且可以通过控制环张力而对分子的光异构化速率进行调控, 但其与液晶分子间的相容性有待提高。本文通过在联萘基团的6,6′位点处引入与液晶分子结构相似的棒状刚性取代基, 制备了BPO5BA联萘偶氮苯环状光敏手性剂, 探究了其在溶液和液晶中的光异构化过程, 并通过计算Teas溶解度参数对手性剂分子与液晶分子间的相容性进行探究。通过研究发现, 与Azo-o-Bi分子相比, BPO5BA分子中由于刚性取代基的引入, 使偶氮苯基团的转动受到了环张力和刚性的限制, 导致该分子在溶剂和液晶中的光异构化程度较低。此外, BPO5BA分子具有与Azo-o-Bi分子相反螺旋方向和较大的β值, 且与液晶分子间的相容性较好。
联萘 偶氮苯 环状手性剂 光异构化 naphthalene azobenzene cyclic chiral dopant photoisomerization
1 中国科学技术大学电子工程与信息科学系, 安徽 合肥 230027
2 中国科学院电磁空间信息重点实验室, 安徽 合肥 230027
提出一种氮化镓与掺偶氮苯聚合物复合材料集成光波导光栅耦合器,并通过仿真计算分析了这种器件的特性。用氮化镓铝衬底上对称的双氮化镓脊形光波导构成集成光波导定向耦合器,涂覆掺偶氮苯聚甲基丙烯酸甲酯聚合物作为包层。利用掺偶氮苯聚合物的光敏特性,在两脊形波导间区域通过周期性光照制作布拉格光栅。利用耦合模理论分析了这种光栅耦合器中各模式间的耦合关系,确定了各模式的耦合模方程,仿真计算了这种光栅耦合器各端口的输出特性,包括各模式的幅度随着传输距离的变化,以及各端口输出的幅度变化关系。在此基础上进一步分析了多周期耦合光栅耦合器的频谱特性,为集成光路中实现复杂频谱信号的操作提供了一种新的实现方案。
波导光学 光栅耦合器 耦合模理论 氮化镓 偶氮苯聚合物 waveguide optics grating coupler coupled mode theory gallium nitride azobenzene polymer
湖北科技学院电子与信息工程学院, 湖北 咸宁 437100
基于角度烧孔模型研究光致异构空间光孤子的形成条件和传输性质。在有背景光条件下, 利用MATLAB仿真研究折射率随光强的变化关系。根据折射率的变化规律,分析形成孤子的条件。结果表明:在有背景光时,折射率改变可正可负,可形成亮孤子和暗孤子。
非线性光学 光致异构 偶氮苯聚合物 角度烧孔 空间光孤子 激光与光电子学进展
2018, 55(5): 050601
王晓彬 1,2,3,4,5,*黄文倩 2,3,4,5王庆艳 2,3,4,5李江波 2,3,4,5[ ... ]赵春江 1,2,3,4,5
1 沈阳农业大学信息与电气工程学院, 辽宁 沈阳 110866
2 北京农业智能装备技术研究中心, 北京 100097
3 国家农业智能装备工程技术研究中心, 北京 100097
4 农业部农业信息技术重点实验室, 北京 100097
5 农业智能装备技术北京市重点实验室, 北京 100097
高光谱成像技术不仅可以获得样品的图像信息, 每个像素点还包含了光谱信息, 因其信息量丰富的特点已在食品安全检测方面得到了应用。 该研究应用近红外高光谱成像技术检测面粉中偶氮甲酰胺。 分别采集纯偶氮甲酰胺、 纯面粉和面粉中10种不同浓度偶氮甲酰胺混合样品的高光谱图像。 通过比较纯偶氮甲酰胺和纯面粉的平均漫发射光谱, 找到两者区分度较大的4个吸收波段: 1 574.38, 2 038.55, 2 166.88和2 269.91 nm。 采用二阶导数对样品图像中的像素点光谱进行预处理, 通过光谱角制图、 光谱相关角和光谱相关性度量三种光谱相似性分析方法对混合样品中的偶氮甲酰胺像素和面粉像素进行检测。 结果表明, 预处理后的平均光谱不能有效检测面粉中偶氮甲酰胺; 单像素点光谱结合光谱相似性分析实现了混合样品中偶氮甲酰胺像素和面粉像素的分类; 分类结果的验证显示了偶氮甲酰胺像素和面粉像素的正确分类。 研究结果为利用高光谱技术检测面粉中添加剂提供了方法支持, 为食品中掺杂物的检测提供参考。
高光谱成像 面粉 偶氮甲酰胺 光谱相似性分析 分类 Hyperspectral imaging technology Flour Azodicarbonamide Spectral similarity analysis Classification
