溶液环境中罗丹明荧光光谱的温度压力响应特性研究

摘要

罗丹明染料的荧光光谱与环境温度、压力等因素密切相关，而且荧光量子产率高、寿命很短，将其作为冲击压缩条件下温度、压力参数的探针，可望同时观测冲击温度和压力参数及其时间演化行为。
　　本文将研究单独高温、高压作用和高温高压共同作用下溶液环境中罗丹明B（RhB）和罗丹明6G（R6G）的稳态和时间分辨荧光光谱，通过分析光谱特征参量的响应规律阐述影响荧光光谱特性的温度压力耦合机制，为将其作为冲击压缩作用下材料中温度和压力的探针奠定基础。
　　首先利用F?rster荧光共振能量转移理论，确定合适的样品浓度为1×10-4 mol/L。研究了R6G在不同溶剂中的吸收光谱和荧光光谱，发现光谱的峰位和荧光寿命与溶剂的极化率参数之间存在较好的线性关系，与溶剂极性等参数则没有明显对应关系，说明吸收和荧光光谱都主要受溶剂极化率的影响。
　　接着观测了常压高温条件下RhB和R6G的荧光光谱。发现随着温度的升高，荧光光谱强度降低、峰位蓝移，蓝移量与温度成线性关系。R6G的荧光寿命随温度的变化不敏感，而RhB的荧光寿命随温度的升高单调缩短，且寿命变化的幅度明显大于R6G。这是因为RhB分子结构中的二乙胺基的转动导致激发的电子淬灭更快，从而寿命缩短得更显著。
　　然后观测了常温高压条件下RhB和R6G的荧光光谱。发现在乙醇和苯甲醇溶剂中，荧光峰位都是随着压力的升高而红移，但是在乙二醇溶剂中，R6G和RhB的荧光峰位都是随着压力先红移后蓝移，转折点都是在0.8 Gpa左右，该压力对应的正是溶剂的固化点。对于RhB，在乙二醇和苯甲醇溶剂中的寿命基本保持不变而在乙醇中则显著增长，这是由于不同溶剂的粘度差异引起的。
　　最后观测并分析了高温高压共同作用下两种罗丹明染料的荧光光谱。，将温度压力共同作用的效果分解为温度和压力单独作用效果的线性叠加，模拟了高温高压共同作用下荧光光谱特征参量的温度压力响应规律。结果表明，温度和压力对荧光光谱的影响可以唯象地看作是温度和压力单独作用时的线性叠加。这为分析温度、压力条件对荧光光谱的耦合作用机制提供了重要信息。

目录

第1章 绪论

1.1课题来源及研究背景

1.2国内外研究现状及分析

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 国内外研究现状简析

1.3课题研究目的和意义

1.4课题的主要研究内容

第2章 罗丹明吸收和荧光光谱的溶剂效应

2.1溶剂效应及实验样品浓度的确定

2.1.1溶剂效应

2.1.2样品浓度的确定

2.2不同溶剂中的吸收光谱和荧光光谱实验及分析

2.3本章小结

第3章 罗丹明荧光光谱的温度和压力效应

3.1罗丹明荧光光谱的温度效应

3.2罗丹明荧光光谱的压力效应

3.2.1 压力的实现

3.3.2 压力的标定

3.2.3 荧光光谱的压力效应

3.3本章小结

第4章 罗丹明荧光光谱的温度压力耦合效应

4.1变温变压实验装置

4.2压机内部压力的修正

4.3罗丹明荧光光谱的温度压力耦合效应

4.3.1荧光峰位的温度压力耦合效应

4.3.2荧光寿命的温度压力耦合效应

4.4本章小结

结论

课题展望：

参考文献

声明

致谢