乙醇—水團簇分子的光譜學特征及分子結構研究.pdf

1、本文采用熒光光譜分析技術，結合量子力學和量子化學理論對乙醇-水溶液中的團簇分子結構進行了研究。在討論了乙醇-水溶液中新分子的空間取向特征、平面結構特點以及電子能級變化規(guī)律的基礎上，得到了該分子結構的物理模型和空間結構信息，進而反演了團簇分子的結構。 通過對乙醇一水溶液熒光光譜特征的實驗研究，得到了乙醇-水團簇分子的三種可能類型，并從熒光量子產(chǎn)率和光吸收度等方面對三種可能的分子結構進行了理論研究。從數(shù)學上推導了乙醇和水形成配合物的

2、結合常數(shù)，推斷配合物分子的可能結構為：5個乙醇分子和6個水分子間通過氫鍵相連形成環(huán)式或鏈式結構；一個乙醇分子和兩個水分子間隔相連形成的團簇結構；或一個乙醇分子和5個水分子相互連接形成新分子結構。 通過對乙醇一水溶液偏振熒光光譜的檢測，計算了該熒光的偏振度和分子各向異性度，表征了分子的空間取向行為，認為乙醇-水溶液中的團簇分子是在較大程度上具有固定取向的有序結構。理論分析認為氫鍵不僅對分子團簇的空間結構產(chǎn)生影響，而且對分子中的電子

3、軌道也產(chǎn)生了影響，表現(xiàn)為分子的偶極矩和極性(偏振)特性的變化。 通過對長波方向上寬展譜峰的實驗和理論研究，得到了處于基態(tài)和激發(fā)態(tài)的團簇分子間形成激基締合物的結論。在求解熒光強度隨時間衰變過程方程的基礎上，從理論上分析了形成激基締合物的光物理過程。利用密度泛函理論計算了乙醇-水團簇分子電子躍遷的理論值。利用碰撞復合物和激基締合物的形成機制研究了團簇分子基態(tài)能級發(fā)生改變的過程，進而對溶液的發(fā)光機制進行了定量研究。 利用量子化