光诱导电荷转移及其应用
引言
随着经济的发展，世界人口的增加，人类对资源的需求急剧增加。然而经济发展的负面影响逐渐显现：全球变暖，影响最为深远的是二氧化碳、氟氯烃、甲烷、低空臭氧和氮氧化物等温室气体浓度增加导致的全球温室效应急剧增加。环境污染，包括大气和河流的污染，废水废气废渣等工业三废对环境造成的影响不可估量。近年来的雾霾天气和反常的气候都与环境变化息息相关。资源短缺，由于人类过度开发不可再生能源，煤炭、石油和天然气等传统能源出现枯竭。因此试图寻找更加绿色友好的能源成为了各领域科学家研究的热门话题。
众所周知，目前太阳能的利用率还很低。太阳能是一个巨大的能源金库，太阳辐射的能量主要来源于氢核聚变反应，其每年提供给地球的能量达到3×1024J，相当于全球每年消耗能量的1万倍，如果地球表面的0.1%用转化率10%的太阳能电池覆盖就能满足目前的能源需求。目前太阳能电池板几乎普及，电池板中最主要的材料是高纯度单晶硅。但是单晶硅使用价格昂贵，对太阳能转换效率低，因此人们开始考虑其他利用太阳能的方式。自然界中植物的光合作用让人们广受启发，在常温下，植物细胞中的叶绿素可以将水转换为人类呼吸的水，将二氧化碳转化为糖类。通过对光合作用中电荷转移的研究，化学家试图通过分子设计实现同样的功能。
一、电荷转移机理
光合作用原初过程是光诱导电子转移反应，光诱导电子转移可以发生在分子内部，即电子由给体单元向受体单元转移，反应的产物通常称为分子内电荷转移态；电子转移也可以发生在具有不同的是能力的分子之间，反应的产物成为分子间电荷转移态或者激子复合物。目前化学家已经发现了很多有机物可以作为高效的电子给体和电子受体，即D-A系统。由于电子能级的存在，在光的作用下，电子可以发生能级跃迁。电子跃迁过程中吸收释放能量的形式是多样的，与辐射无关的是称为无辐射跃迁，与辐射有关的称为辐射跃迁。参与无辐射跃迁的能量形式有热能和电能等，辐射跃迁分为受激辐射、自发辐射、受激辐射三类。由于激发态电子的不稳定，电子会通过各种方式回到基态。其中包括振动弛豫、内转换（S2—S1）、系间窜跃（S1—T1）、发射荧光（S1—S0）、磷光（T1—S0）。
二、光诱导电荷转移材料
C60是继金刚石、石墨之后发现的又一种碳的同素异形体[1] ，是一种很有前
途的新型非线性光学材料。由于C60具有非平面的共轭离域大π键，具有结合电子的能力，因而可作为电子受体与电子给体形成电荷转移配合物( CTC)。C60自身虽然于室温下难以记录到荧光，但它可作为猝灭剂猝灭给电子体的荧光，与给电子体化合物在光诱导下发生电荷转移现象，从而改善有机分子的光学和电学性质[2-4]。到目前为止，大量的C60螺亚甲基衍生物已经合成出来，合成物如图1所示[5]。
图1 C60衍生物1-11的结构式（其中n表示该烷基为正烷基）
1、C60-PPV型衍生物
Fang等[6]合成了一种新型的C60-PPV衍生物（图2），其中C60是以共价键的形式和PPV 相连的。C60-PPV 的吸收光谱和PPV 前体存在很大的差异。在410nm处和330nm处存在两个吸收峰，前者对应于PPV 共轭单元的π-π*跃迁，而后者则来自C60的吸收。在荧光光谱中，PPV单元的荧光被C60淬灭了，这说明从PPV 的激发念到C60之间发生了电荷转移。
图2 C60-PPV衍生物的结构
Ramos等[7]合成了一种新型C60衍生物（图3），在甲苯稀溶液中，与不含C60的聚合物相比该共聚物的荧光强度被淬灭了两个数量级。这可能是由于在光激发下，共轭聚合物骨架与C60之间发生了了单重态一单重态能量转移。在薄膜中同样也出现了荧光淬灭现象，然而该淬灭可能是由光诱导电荷转移导致的，这可以从光诱导吸收光谱得到验证。
图3 C60-PPE-PPV共聚物结构
2、C60-卟啉系
人们利用Bingel-Hirsch加成反应合成了很多降落伞型富勒烯卟啉型化合物[8-12],他们有面对面和面对边缘两种结构形式。结构如图4所示。富勒烯和卟啉间分子作用主要是通过π-π电子、π-π轨道相互作用。
图4 降落伞型富勒烯卟啉化合物
酞菁、卟啉和富勒烯是构建超分子体系的最为优秀的分子材料，通过时间分辨超高速光谱技术可以更好的研究这类体系的光诱导电荷分离反应。
3、以苝为电子受体的分子体系
苝是一种具有很强的吸收光和较高摩尔吸收系数的分子。苝具有较长的荧光寿命，接近一个单元的荧光量子效率以及非常高的光稳定性。将苝系的化合物作为电子受体引入分子型给体-受体系统，是设计和构建高效光伏器件的一个良好的选择。
三、应用
1、太阳能电池
目前利用电荷转移材料制备的太阳能电池包括有机太阳能电池、染料敏化电池、有机叠层太阳能电池、量子点电池等。作为第三代太阳能电池中最有竞争力的成员，有机太阳能电池以其材料合成容易，原料来源广泛、制作工艺简单且成本低廉、耗能少、可制作柔性器件以及
易于大规模生产等突出优势，赢得了科学家和各国能源部门的高度重视和浓厚兴趣，并注入了大量的研发资金。尤其是基于溶液制膜法制备的有机薄膜太阳能电池，能够采用多种方便快捷的大规模生产技术进行批量生产，从而极大地降低成本。例如，旋涂技术[13]、喷涂技术[14]、刮涂技术[15]、喷墨打印技术[16]、丝网印刷[17]和卷对卷生产技术[18]等。其中，卷对卷的生成技术正在逐渐走向成熟，并有初期的有机太阳能电池生产出来。
2、光信息存储
近几年有机聚合物存储材料的研究与发展得到了迅速发展，无论是小分子、超分子、聚合物或者是复合/杂化材料，一个非常重要的设计思路就是调节给体
受体单元的比例，间接裁剪分子内和分子间的电荷能量传递过程。
小分子存储材料取代的聚噻吩TTPh存储器件，在有空气条件下表现出长的保留时间，高耐电压性。写入擦除循环超过200次，保留时间也超过48小时[19]。
超大分子存储材料记忆性能也有很多类，目前研究较为主要的一类是大分子材料本身具有电双稳性，另一种是在一定的外加作用下，人分子呈两种稳定态,这两种稳定态对应着相应的存储信号，主要以索烃类化合物为主。
碳基材料主要指富勒烯、碳纳米管以及单原子层石墨烯这三类材料。这三类材料也是存储材料领域使用最多的材料，其中富勒烯发现最早，所以其性能研究也比较全面。将其作为电子受体与聚合物进行简单的机械掺杂后人们发现这类材料尤其富勒烯具有很好的结晶性能，器件工作过程中会出现聚集，所以人们开始尝试共价键合的方法将它们与聚合物相连。如PVK一C60这一材料[20]，PVK作为电子给体，C60作为电子受体，两者共价相连。这一材料的记忆器件ITO/PVK-C60/Al具有很好的稳定性，ON/OFF比达到105，写入和擦除电压分别为-2.8V和+3.0V，大气环境下-1V恒电压下可以稳定12h以上。
3、光动力学疗法
光动力学疗法是一种无创或微创性、非产热性的、利用光化学反应引起靶组织和靶细胞破坏的治疗方法。
光动力学疗法主要涉及光敏剂、光源和氧分子[20]其原理是利用光敏剂进入机体后能特异的聚集于病变的组织，而在正常组织分布很少的特性，用光敏剂敏感的光源照射聚集在机体局部的光敏剂，光敏剂吸收光子能量并将能量传递给氧分子, 发生光氧化反应, 产生活性氧物质[21], 活性氧物质再与细胞的生物膜，细胞内大分子物质( 蛋白质、核酸等) ，各种亚细胞器等发生反应, 从而引起细胞坏死和凋亡。可见光化学反应是光动力学疗法的主要机制, 它包括了物理的、化学的、生化的一系列复杂反应。影响光化学效应的因素主要有：1.光敏剂种类；
2. 光敏剂在靶细胞中的浓度；
3. 激光种类、激光照射时间及激光照射的能量强度；
4. 靶细胞所处微环境的氧含量。适当波长的光照射能激发光敏剂，使光敏剂从基态跃迁至激发态，处于激发态的光敏剂把能量传递给氧分子,接受了能量的氧分子发生一系列光化学反应, 产生具有强氧化性的单态氧和多种活性氧物质。活性氧物质与靶细胞发生复杂的化学反应, 最终杀死靶细胞, 从而达到治疗的目的。
光动力学疗法一般过程如下：首先光敏剂通过局部, 口服或静脉途径进入机体, 经过一段时间, 待光敏剂在病变组织富集，同时也使光敏剂有机会在正常组织排泄清除；然后用光源照射光敏剂，使产生光化学反应杀死细胞。由于正常组织已经不含光敏剂, 因此不会在正常组织中产生光化学反应，保证了正常细胞的安全。在整个治疗过程中, 为避免发生皮肤光过敏反应，病人必须避光一定时
间，而且在室内也应避免过强光线照射。
我国在光敏剂研发和一些高发病种，如鼻咽癌、肝癌、鲜红斑痣、尖锐湿疣等的PDT 治疗进行了很多原创性的工作。光动力疗法治疗肿瘤和非肿瘤疾病具有很多明显的优势，与传统或常用疗法有很好的兼容性，在很多综合治疗中能发挥独特的作用，临床应用前景广阔。特别是对早期肿瘤和体表浅表肿瘤有根治效果，对晚期肿瘤有较好的姑息疗效。但同时需要强调的是，光动力疗法是一项技术含量较高的药-械联用治疗技术，其临床效果和不良反应除了受光敏剂剂量、照光剂量和组织氧合作用三要素的动态影响之外，还与病灶部位、大小及其周边相邻组织器官的结构和功能相关，并受敏感性和耐受性等个体差异影响，同样也受使用者和操作者的使用方法、经验和技术水平的影响。对一些复杂病例和高风险病例需认真做好治疗计划，以提高疗效、减少不良反应。
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电荷转移跃迁 与某些有机物相似，不少无机化合物会在电磁辐射的照射下，发生电荷转移跃迁，产生电荷转移吸收光谱。 一般说来，配合物的金属中心离子(Ｍ)具有正电荷中心，是电子接受体，配位体(Ｌ)具有负电荷中心，是电子给予体，当化合物接受辐射能量时，一个电子由配位体的电子轨道跃迁至金属离子的电子轨道，如下式表示： 这种跃迁实质上是配位体与金属离子之间发生分子内的氧化—还原反应。 不少过渡金属离子与含有生色团的试剂发生所生成的配合物及许多水合无机离子，故可发生电荷转移跃迁而产生吸收光谱。如： 此外，一些具有d10电子结构的过渡金属元素所形成的卤化物，如AgBr、PbI2、HgS等，也是由于这类电子跃迁而呈现颜色。一些含氧酸在紫外—可见光区有强烈吸收，也属于电荷转移跃迁。 电荷转移跃迁所需的能量(即吸收辐射线的波长)与电子给予体的给电子能力(即电子亲合力，或还原能力)及电子接受体的电子接受能力(还原化能力)有关。如SCN—的电子亲合力比Cl—小，则它们与 的配合物发生电荷转移跃迁时，所需的能量比来得小，吸收的波长较长，呈现在可见光区，而吸收的波长较短，呈现在近紫外区。
电荷转移跃迁的最大特点是摩尔吸光系数较大，一般。因此，这类吸收谱带在定量分析上很有实用价 配位体场跃迁 配位场跃迁包括—d—f跃迁。元素周期表中第四、第五周期的过渡金属元素中分别含有3d和4d电子轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f电子轨道。在配位体存在形成配合物时，过渡金属元素五个原来能量简并的 d轨道和镧系和锕系元素七个原来能量简并的f 轨道，分别被分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当配合物吸收辐射能后，处于低能轨道的d电子或f电子可以跃迁至高能轨道。这两类跃迁分别被称为d—d跃迁和f—f跃迁。由于这两类跃迁必须在配位体的配位场作用下才有可能发生，因此有称为配位场跃迁。 ★ d—d 跃迁 一些d电子层尚未充满电子的第一、第二过渡金属元素的吸收光谱，主要为d—d跃迁产生的。在没有外电磁场作用时，过渡金属离子的5个d电子轨道是简并的，能量是一样的。图13.8为d轨道电子云密度分布示意图。当配位体按一定的几何方向配位在金属离子周围形成配合物时，过渡金属离子处在配位体形成的负电场中，原来简并的5个d轨道在负电场作用下，分裂成能量不等的轨道。d轨道分裂的情况与配位体在金属离子周围配置的情况有关。图13.9为配位体不同配置情况时d轨道的能级分裂示意图。
化学诱导动态核极化（CIDNP）技术对光诱导自由基反应机理的 研究 有机化合物的单电子转移反应（SET）是一个新兴的前沿领域。而化学诱导动态核极化技术是研究自由基反应机理和反应中间体结构的有效手段。 对于光-CIDNP实验，光路调节步骤很关键，本论文的前期工作是对实 验室原有的光路进行改进，制作了激发光源聚焦调节装置，使光线会聚效果好，便于灵活调节，从而满足了CIDNP实验所需的激发光强度。本论文利用CIDNP 技术对苯醌／胡椒基类化合物体系，1-乙酰基Isatin夺氢光还原反应，苯醌／席夫碱类化合物体系的光反应机理进行了理论上的研究。 1．苯醌／胡椒基类化合物体系的光诱导反应机理探讨在不同极性的溶剂（非极性溶剂C6D6，极性溶剂CD3CN）中对苯醌／胡椒基类化合物体系进行了光-CIDNP研究，发现胡椒基亚甲基质子 在乙腈中呈现发射极化信号，在苯中呈现增强吸收信号，认为该体系在乙腈中形成溶剂分离离子化自由基对（SSIP），在苯中形成中性自由基对（RP）。由此可见，溶剂极性直接影响体系的反应机理。 2．1-乙酰基Isatin夺氢光还原反应机理探索北京化工大学硕士学位论文通过苯甲醛、1一乙酞基Isati可苯甲醛类化合物以及1一乙酞基Isat而苯酚类化合物体系的光一C助NP实验，发现1一乙酞基Isatin激发态的碳基氧原子夺取酚轻基的氢质子形成中性自由基对，1一乙酞基Isatin与胡椒醛光反应时，拨基氧原子夺取胡椒醛亚甲基质子产生核极化，从而提出光诱导夺氢的自由基反应机理。3.苯醒/席夫碱类化合物体系的光诱导反应机理探讨对苯醒/席夫碱类化合物体系进行了光一CIDNP研究，发现在极性溶液CD3CN中，亚胺次甲基
深圳稻草人自动化培训 https://www.doczj.com/doc/882672305.html, 解析机器视觉CCD电荷转移方式 机器视觉CCD是目前最为常用的图像传感器，它以电荷为信号，通过光电的转换，经过输入、转移、输出成图像信号，以便于对图像的分析处理。由此，我们可以说CCD就是一件集光电转换、电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体的典型成像器件。 说起电荷转移，我们知道机器视觉CCD总共有三种电荷转移方式，分别为帧转移方式、行间转移方式和帧行间转移方式。对于整个机器视觉系统来说，CCD的电荷转移是实现图像处理的重要环节，下面，我们就针对这三种方式进行简单的解析。 帧转移方式CCD，是机器视觉CCD中结构最为简单、制作最为容易的一种。由于像素上的电荷积累情况与光照的时间是相关联的，即使在垂直消隐期间的垂直传输过程中，像素上的电荷积累也会发生，因此，就产生了一种垂直拖尾的现象。这种现象主要表现为一条通过高光点的上下的垂直线，我们把这种现象称为传输拖尾。而传输拖尾对于帧转移方式CCD来说，属于一个较严重的问题。那么，如果想要防止传输拖尾，唯一的方法就是在垂直传输期间将光线挡住，在早期使用CCD帧转移方式的摄像机上的确有这种装置，但是随着CCD技术的发展，也已经逐步出现了新的改进措施。 行间转移方式CCD，将感光矩阵和存储矩阵交叉成为一个单一的矩阵。这种结构，每个像素包含两个并列的CCD细胞，其中的一个细胞用来感光，而另一个被遮挡的细胞则用来组成垂直移位寄存器，这中结构就解决了传输拖尾对机器视觉CCD的影响。但是，由于垂直移位寄存细胞的周围泄露出来的一些光或者是像红光那样的长波光很深地穿入底层从而产生电荷，而这些电荷又转移到了垂直移位寄存器中，因此，在高光区仍然存在类似于传输拖尾的影响，我们称之为垂直拖尾。相比而言，垂直拖尾虽然很像是传输拖尾，但产生它所需要的高光水平相对却要低的多。 帧行间转移方式CCD，顾名思义是针对帧转移方式CCD与行间转移方式CCD的结合，是目前机器视觉CCD的最佳转移方式。帧行间转移方式CCD的电荷积累工作方式与行间转移方式是相同的，因此同样很好的规避了传输拖尾的影响。同时，由于其像素电荷在垂直消隐期开始时就被移入到垂直移位寄存器中，而垂直消隐进行时，这些电荷就又被迅速地转移到下半部分遮光的储存寄存器中，整个过程非常迅速，因此，垂直拖尾现象也得到了很好的解决。
分子内电荷转移过程的调控及其应用 宋钦华*，汪剑波，吴青青，刘秀玲 中国科学技术大学化学系，合肥，230026 *Email: qhsong@https://www.doczj.com/doc/882672305.html, 有机分子内的电荷转移特征依赖于其电子给体和受体的性质。授/受体性质的变化可能引起电荷转移过程的改变，表现为光谱的显著变化。各种探针分子中很多是基于这一机理设计的。这里介绍我们在分子内电荷转移过程调控及其应用的部分工作。1）改变给体取代的三芳基硼化合物的取代基种类和数目，可实现其激发态特征（发光波长及发光效率）变化及各激发态间的相互转化[1]。2）通过有效的化学反应改变有机分子中给体或受体，使电荷转移过程发生或终止，从而引起吸收或发射光谱的改变。比如，通过亲核取代或者Michael加成改变授/受体，使有机分子从无荧光生成一强荧光的分子，实现高效、选择性地检测硫酚、硫醇或进行活细胞成像。3）或者通过Au3+/Au+离子催化炔与氨基生成烯胺，抑制了原有的电荷转移，实现荧光Off/On转变[2]；4）另外，利用对酸碱敏感的有机分子在不同pH值溶液中呈不同的离子形式，具有独特的光谱，可作为以OH/H+为化学输入，光谱作为信号输出，进行多模式逻辑运算[3]。 Fig. 1 Top: Fluorescent probes for thiophenols (left) and thiols (right). Bottom: (left) A fluorescent probe for Au3+/Au+ ions; (right) Multiple-mode molecular arithmetic systems. 关键词：分子内电荷转移；构效关系；荧光探针；应用 致谢 感谢国家自然科学基金资助（批准号：20972149） 参考文献 [1] M.-G. Ren, M. Mao, Q.-H. Song, Chem. Commun.2012, DOI: 10.1039/c2cc17663g. [2] J.-B. Wang, Q.-Q. Wu, Y.-Z. Min, Y.-Z. Liu, Q.-H. Song, Chem. Commun.2012, 48, 744-746. [3] Q.-Q. Wu, X.-Y. Duan, Q.-H. Song, J. Phys. Chem. C2011, 115(48), 23970-23977. Manipulation of ICT process and its applications Qin-Hua Song*, Ming-Guang Ren, Jian-Bo Wang, Qing-Qing Wu, Xiu-Ling Liu Department of Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei, 230026 A prominent spectral change would be observed in an organic conjugated system by manipulating an intramolecular charge transfer (ICT), which is the basis for their use as chemosensors. Herein we report a few examples of application.
电容式触控电荷转移横向模式技术 目前电阻式触控面板由于其多层材料堆栈架构的限制，使其在透光度与计算手指位置的精确度上不若电容式触控面板来得好，电容式触控面板若采用电荷转移技术中的横向模式方案，则更可解决电容式触控屏幕噪声与噪讯比的问题，从而开发更具优势的电容式触控屏幕。 由于触控屏幕反应迅速，而且是直观式操作，因此正迅速被各类消费电子产品和交通售票系统等工业及商业设备选为使用者接口。 在技术层面上，触控屏幕早在数10年前就已确实可行，但早期技术并不适用于低成本的大众市场应用，这些技术包括红外线系统与表面声波感测系统，由于红外线系统采用由水平和垂直两个方向构成的传感器数组，用以检测使用者的手指是否靠近屏幕表面，而阻断经过调制的光束，而表面声波传感器，因手指接近屏幕表面时会吸收声波，因此该技术可根据声波的变化确定是否有手指触及屏幕。 除上述提到的技术之外，还有几种其它技术，不过目前的主流趋势是电阻式和电容式感测，这两种技术都有其优势，但最新的电容式控制IC不单能简化单触控应用，而且还可以实现电阻式感测系统无法提供的多指触控功能。 电阻式触控面板囿于架构而导致诸多缺点 电阻式触控屏幕已摆脱从1970年代就存在的专利限制桎梏，这种技术的工作原理很简单，主要部分是由两层微小空气隙隔离的透明电阻材料组成，一般是淀积在塑料膜和玻璃基板上的氧化铟锡（ITO），其中，顶层是软性的（Flexible），而低层是硬性的（Rigid），中间有许多细小的透明间隔点以隔离两个导电层（图1），当用户手指按压顶层时，在接触点形成电压梯度时，电子控制组件会对之进行感测，并计算出X、Y坐标的位置。 图1：电阻式触控面板原理示意
《氧化还原反应》的表示方法 唐荣德 反映氧化还原反应中电子转移情况有两种表示法：单线桥和双线桥。 (1) 单线桥(也叫单箭号) 意义：表示电子转移的方向和总数(或：表示不同元素原子或离子间电子得失情况)。它体现了“谁给谁”。 表示法：箭号一定在等式左边，箭头上只标明电子转移总数。如： 该表示法的特点是：箭头指向的物质为氧化剂。(对于自身氧化还原反应，则箭头指向的元素起氧化作用) (2) 双线桥(也叫双箭号) 意义：表示同一元素原子或离子间电子得失情况(或：表示电子得与失及氧化、还原过程)。它体现了“谁变谁”。 表示法：箭号一定横跨等式两边，且不少于两根箭号。在箭号上要标上“得到”或“失去”，也可以用“+”或“-”来表示，然后写出具体的电子数目。 对于分子内的氧化还原反应，特别是歧化反应，使用单线桥不方便，用双线桥好。双线桥易画，但麻烦；单线桥简单，能看出氧化剂。双线桥可用在氧化还原反应方程式配平上。在考试评分中，回答表示氧化还原反应的电子转移方向和数目(或总数)时，使用任一种表示法都算正确。 其实，单线桥和双线桥并不以线桥的多少来划分，有两根或三根线桥的不一定是单线桥，但双线桥却不可能只有一根线桥。因此，要判断是哪种线桥，关键是看线桥是在等式的左边，还是横跨了等式的两边。如： 双线桥单线桥 双线桥 单线桥 两种表示法也有多种形式，如硫铁矿燃烧的氧化还原反应方程式： 以上分析可以看出，双线桥是分析法，可理解为是微观的；单线桥是综合法，可理解为宏观的。 要注意，以下容易标错的氧化还原反应方程式。 如铝与NaOH溶液反应，把NaOH当成氧化剂，且标示如下是错的： 因为该化学方程式是总反应方程式，反应过程是铝先与水反应生成氢氧化铝和氢气，然后氢氧化铝和碱反应生成偏铝酸钠和水，前者是置换反应，水是氧化剂；后者是复分解反应，NaOH作为碱与酸反应，并不是氧化剂。正确的应是如下表示法： 又如浓硫酸与硫化氢反应，如下表示是错的： 因为氧化还原反应是逐步氧化和逐步还原的，即-2价的S首先变成0价的S，再氧化才
万方数据
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有机/高分子光诱导电荷转移材料研究 作者：白金瑞， 虞大红， 王燕， Bai Jinrui， Yu Dahong， Wang Yan 作者单位：华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237 刊名： 广东化工 英文刊名：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2011,38(5) 被引用次数：1次 参考文献(14条) 1.K George Thomas;Manapurathu V Georgel Photoinduced Electron-Transfer Processes in Fullerene-Based Donor-Acceptor Systems 2005(06) 2.Nazario Martin C《,60》-Based Electroactive Organofullerenes[外文期刊] 1998(07) 3.Andreas Gouloumis Synthesis and Electrochemical Properties of Phthalocyanine-Fullerene Hybrids 2000(19) 4.Franz Padinger;Thomas Fromherz2.5% Efficient Organic Plastic Solar Cells[外文期刊] 2001(06) 5.Martijn M Wienk;Jan M Kroon Efficient Methano[70]fullerene/MD-MO-PPV Bulk Heterojunction Photovoltaic Cells 2003 6.C J Brabec;F Padinger Photovoltaie properties of conjugated polymer/methano-fullerene composites embedded in a polystyrene matrix 1999(09) 7.I Riedel;N Martin Polymer solar cells with novel fullerene-based acceptor 2004 8.Hongjuan Fang;Shu Wang Synthesis and Characterization of New Dyads Containing Different Percentages of C《,60》 and PPV Covaleotly Linked 2002 9.Ramos Rispens M T Photoinduced Electron Transfer and Photovoltaic Devices of a Conjugated Polymer with Pendant Fullerenes[外文期刊] 2001(27) 10.Dirk M Guldi;Pedatsur Neta;Klaus-Dieter Asmus Electron-Transfer Reactions between C《,60》 and Radical Ions of Metalloporphyrins and Arenes 1994(17) 11.Mohamed E El-Khouly;Eui Su Kang Silicon-Phthalocyanine-Cored Fullerene Dendrimers:synthesis and Prolonged Charge-Separated Stateswith Dendrimer Generations 2007(10) 12.J Morenzin Phthalocyanine/C《,60》 composites as improved photosensitive materials 1999(08) 13.Andreas Gouloumis Photoindutced Electron Transfer in a New Bis(C《,60》)-Phthalocyanine Triad 2006(23) 14.Tamar van der Boom Charge Transport in Photofunctional Nanoparticles Self-Assembled from Zinc 5,10,15,20-Tetrakis(perylenediimide) porphyrin Building Blocks 2004 本文读者也读过(8条) 1.张敬波.林原.肖绪瑞.方世璧.翁羽翔.李学萍.周晓文染料敏化纳晶电池高分子电解质界面动力学特性的研究[会议论文]-2004 2.刘倩.戴志晖.Liu Qian.Dai Zhihui固定化蛋白质在沸石和介孔分子筛上的直接电子转移及生物传感[期刊论文]-南京师大学报(自然科学版)2011,34(2) 3.高玲玲.佟斌.姚桂君.董宇平.张茂锋.LAM Jacky Wing Yip.唐本忠.GAO Lingling.TONG Bin.YAO Guijun.DONG Yuping.ZHANG https://www.doczj.com/doc/882672305.html,M Jacky Wing Yip.TANG Benzhong PbS纳米粒子与全共轭高分子的自组装膜原位复合及
分类号： 学校代码：11460 学号：07410537 南京晓庄学院本科生毕业论文 （或设计） 紫晶类电荷转移化合物的合成 A series of charge-transfer compounds synthesis and charaction 所在系(院): 生物化工与环境工程学院 学生: 谢海燕 指导教师：段海宝 研究起止日期：二○一○年十一月至二○一一年五月 二○一一年五月
学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1.坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2.本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。 3.本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4.本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究 成果。 5.其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 作者签名： 日期：
紫晶类电荷转移化合物的合成 作者：谢海燕 指导老师：段海宝 摘要：金属二硫烯类分子固体因呈现出的独特的结构和光、电、磁等性质而被广泛的研究,在这一类分子固体中, 功能阳离子的大小和构型可以调节N i(mnt) 2-阴离子的堆积方式和重叠模式, 从而 影响这类分子固体的性质。我们通过长链烷基取代的紫晶盐与马来二腈基二硫烯钠盐的取代反应列获得了一系列新的紫晶类电荷转移化合物，并经红外光谱、紫外光谱、热重分析、等手段表征了其组成和结构。研究了紫晶类化合物的结构和性质并探讨该类化合物的结构与性质的关系。 关键词:：马来二腈基二硫烯(mnt)；电荷转移；合成 A series of charge-transfer compounds synthesis and charaction Abstract：Bis-1,2-dithiolene complexes of transition metals have been widely studied due to novel properties and application in the areas of conducting and magnetic materials, dyes, non-linear optics, - catalysis and otherss. In theses compounds, the size and configuration of cations can adjust the N i(mnt) 2 anions stacking mode and overlaping patterns. In this paper, we have synthesis and characterization of a series of new charge transfer compounds by means of IR, UV, TG. The relationship between the structure and properties of theses compounds are explored. Key words: Bis(maleonitriledithiolato)nickelate; Charge transfer; Synthesis
光诱导电荷转移及其应用 引言 随着经济的发展，世界人口的增加，人类对资源的需求急剧增加。然而经济发展的负面影响逐渐显现：全球变暖，影响最为深远的是二氧化碳、氟氯烃、甲烷、低空臭氧和氮氧化物等温室气体浓度增加导致的全球温室效应急剧增加。环境污染，包括大气和河流的污染，废水废气废渣等工业三废对环境造成的影响不可估量。近年来的雾霾天气和反常的气候都与环境变化息息相关。资源短缺，由于人类过度开发不可再生能源，煤炭、石油和天然气等传统能源出现枯竭。因此试图寻找更加绿色友好的能源成为了各领域科学家研究的热门话题。 众所周知，目前太阳能的利用率还很低。太阳能是一个巨大的能源金库，太阳辐射的能量主要来源于氢核聚变反应，其每年提供给地球的能量达到3×1024J，相当于全球每年消耗能量的1万倍，如果地球表面的0.1%用转化率10%的太阳能电池覆盖就能满足目前的能源需求。目前太阳能电池板几乎普及，电池板中最主要的材料是高纯度单晶硅。但是单晶硅使用价格昂贵，对太阳能转换效率低，因此人们开始考虑其他利用太阳能的方式。自然界中植物的光合作用让人们广受启发，在常温下，植物细胞中的叶绿素可以将水转换为人类呼吸的水，将二氧化碳转化为糖类。通过对光合作用中电荷转移的研究，化学家试图通过分子设计实现同样的功能。 一、电荷转移机理 光合作用原初过程是光诱导电子转移反应，光诱导电子转移可以发生在分子内部，即电子由给体单元向受体单元转移，反应的产物通常称为分子内电荷转移态；电子转移也可以发生在具有不同的是能力的分子之间，反应的产物成为分子间电荷转移态或者激子复合物。目前化学家已经发现了很多有机物可以作为高效的电子给体和电子受体，即D-A系统。由于电子能级的存在，在光的作用下，电子可以发生能级跃迁。电子跃迁过程中吸收释放能量的形式是多样的，与辐射无关的是称为无辐射跃迁，与辐射有关的称为辐射跃迁。参与无辐射跃迁的能量形式有热能和电能等，辐射跃迁分为受激辐射、自发辐射、受激辐射三类。由于激发态电子的不稳定，电子会通过各种方式回到基态。其中包括振动弛豫、内转换（S2—S1）、系间窜跃（S1—T1）、发射荧光（S1—S0）、磷光（T1—S0）。 二、光诱导电荷转移材料 C60是继金刚石、石墨之后发现的又一种碳的同素异形体[1] ，是一种很有前
电子转移的表示方法 1．双线桥法 (1)表示方法 写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目： (2)注意事项 ①箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子，且需注明“得到”或“失 去”。 ②箭头的方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。 ③失去电子的总数等于得到电子的总数。 2．单线桥法 (1)表示方法 写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目： (2)注意事项 ①箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。 ②不标“得到”或“失去”，只标明电子转移的总数。 ③线桥只出现在反应物中。 [细练过关] 1．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是() A．
B． C． D． 解析：选D A项中转移电子数目错误，应为e－；B项中Zn失电子H得电子；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。 2．(1)用双线桥法表示下列反应的电子转移的方向和数目 ①3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O ②3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF ③KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O (2)用单线桥法表示下列反应的电子转移的方向和数目 ①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑ ②FeS2＋8HNO3===Fe(NO3)3＋2H2SO4＋5NO↑＋2H2O 答案：(1)① ② ③ (2)① ②
3．(1)对于反应：14CuSO 4＋5FeS 2＋12H 2O===7Cu 2S ＋5FeSO 4＋12H 2SO 4，当有1 mol FeS 2 发生反应，转移电子的物质的量为________。 (2)对于NaNO 2＋NH 4Cl===NaCl ＋N 2↑＋2H 2O 反应，生成0.5 mol N 2，转移电子物质的量为________。 解析：(1)根据反应当5 mol FeS 2反应时，CuSO 4→Cu 2S 时得14 mol e － ，FeS 2→Cu 2S 时得7 mol e － ，共得到21 mol e － ，所以当有1 mol FeS 2反应时，转移4.2 mol e － 。 (2)此反应电子转移表示为 故生成0.5 mol N 2时转移电子0.5 mol ×3＝1.5 mol 。 答案：(1)4.2 mol (2)1.5 mol [备考点击] 1．转移电子数的计算思路 明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量――――→根据变价数 所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数。[n (e － )＝n (氧化剂)或n (还原剂)×N (变价原子数)×ΔN (化合价变化数)] 2．近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价 [课时跟踪检测] 1．(2019·北京高考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
药物分子光敏过程中的电荷转移研究 现代科学的研究重点之一,是原子分子尺度的物理化学过程。而飞秒激光的出现,则将这些研究的时间尺度,提升到了飞秒量级。在此基础上,可以观测到许多原子分子尺度的物理过程,例如内转换、系间交叉、质子转移、电子转移、电荷转移、共振能量转移、振动弛豫、荧光和磷光现象、受激辐射等。其中,超快电荷转移过程,常见于生物体系,例如光合作用、光裂合酶、隐花色素、DNA损伤等。在这些生物体系之中,电荷转移过程起到了电荷迁移和能量传递的作用:光受 体被激发后,通过电荷转移过程,将高能态电荷传递到其它分子,使其处于激发态,并使其带电,进而引起其它反应。而光受体自身被光激发后出现的分子内电荷转移过程,可能成为分子间电荷转移过程的前置过程和诱因。电荷转移是药物分子光敏过程中的主要原因之一。药物分子的光敏过程,主要表现为服药人受到UV-A或UV-B紫外光照射后,被照射部位出现特定变化:如果该变化对治疗疾病有帮助,称为光动 力治疗,对应的药物分子则称为靶向药物;如果对人体有害,则是光毒性,是药物开发中需要注意并尽量避免的。已知的药物分子光敏过程的作用机理,包括电荷转移与三重态的存在,电荷转移使得光敏药物 与周围分子发生相互作用,进而出现其它现象;而三重态,可以与基态的O2作用,使其处于激发态,导致其DNA和蛋白质被氧化。对药物分子光敏过程中的电荷转移进行超快动力学研究,可以获得其详细的光物理机制,分析分子中各个基团的作用,进而调整分子结构,增加有益效果,减少有害现象,达到优化药物效果的目的。本文使用飞秒瞬态吸
收光谱技术,研究了9-蒽醛、氧氟沙星、1-氨基蒽醌等三个分子的超快电荷转移过程。氧氟沙星是成品药物,具有光敏特性,研究其电荷转移过程,有助于分析其光敏机制;9-蒽醛和1-氨基蒽醌是药物中间体,可以作为光受体,部分以其为基础的药物具有光敏性和光毒性,研究 其电荷转移过程,可以为药物研发提供参考和依据。具体工作内容可以分为以下三个部分:第一部分用飞秒瞬态吸收光谱技术,结合量子 化学计算,研究了 9-蒽醛在不同极性溶剂(乙醇和正己烷)里光敏过 程中的电荷转移过程和系间交叉过程。9-蒽醛被400nm光激发至S1态Franck-Condon区,然后通过分子内电荷转移过程到达电荷转移态,此过程在乙醇和正己烷溶剂中的寿命分别为0.11 ps和0.23 ps。乙醇极性高于正己烷,受此影响,乙醇溶剂中的电荷转移速度高于正己烷。随后分子通过系间交叉过程进入三重态,这一过程在两个溶剂中的寿命分别为22.3 ps和21.4 ps。因为两个溶剂中,由S,态到三重态的能量相差不大,所以两个溶剂中的系间交叉过程寿命相近。电荷转移过程和系间交叉过程可能引起DNA和蛋白质损伤,而本工作表明9-蒽醛光敏过程中同时存在这两个过程,这意味着基于9-蒽醛开发的药物,可能具有光敏性和光毒性,对药物开发具有指导意义。第二部分用飞秒瞬态吸收光谱技术和量子化学计算方法研究了氧氟沙星光敏 过程中的分子内电荷转移过程和后续的非辐射过程的物理机制。氧氟沙星受330 nm光激发,到达S1态Franck-Condon区,然后通过分子内电荷转移过程到电荷转移态,此过程的寿命为τ1=1.4 ps。随后S1态通过系间交叉转移到三重态,其寿命为τ2=158 ps,系间交叉量子产
CCD的电荷转移方式 一个CCD图像传感器是一个由光电二极管和存储区构成的矩阵，每个成像像元由一个光电二极管和其控制的一个邻近电荷存储区组成。光电二极管将光线（光子）转换为电荷（电子），光电二极管收集到的电子总数量与光线的强度成正比。在读取这些电荷时，各列数据被移动到垂直电荷传输方向的电荷传递寄存器中。然后各列电荷传递寄存器中的电荷按行被移动到总的行电荷传递寄存器中，总的行电荷传递寄存器中每行的电荷信息被连续读出，再通过电荷/电压转换器和放大器来得到图像的信息。这种结构能够产生低噪点、高性能的图象。美国TEO迪奥科技从多年来对机器视觉的研发方面，为您介绍一下逐行扫描面阵CCD电荷转移的方式，有以下三种形式：行间转移、帧转移、全帧转移等方式。 1、行间转移（Interline Transfer） CCD 行间转移型，面阵CCD它的像敏单元呈二维排列，感光单元和存储单元在CCD表面上相邻排列，每列像敏单元被遮光的存储单元即垂直移位寄存器用沟道阻隔开，像敏单元与垂直移位寄存器之间又有转移控制栅。每一像敏单元对应于一个遮光的垂直移位寄存器单元。垂直移位寄存器的另一侧与另一列像敏单元也被沟道阻隔开。像敏单元的光生电荷被很快的水平转移到相邻的垂直移位寄存器，然后被垂直转移到输出寄存器中，外部电路从输出寄存器中读出电荷并转化成电压信号。 行间转移CCD在小于1uS的时间内就可完成光电荷至垂直移位寄存器的转移，从而可很好地实现全帧的整体电子快门，解决因电荷转移速度不够快而带来的图像模糊问题。另一方面，由于行间转移CCD的垂直移位寄存器所占的面积均被遮蔽，所以其输入光的利用率以及像素密度相对较低，理论上小于50%。 2、帧转移（Frame Transfer）CCD 帧转移面阵CCD由成像区、暂存区和水平读出寄存器三部分构成。成像区由并行排列的若干电荷耦合沟道组成，各沟道之间用沟道隔开，水平电极横贯各沟道。暂存区结构和单元数都和成像区相同。暂存区与水平读出寄存器均被遮蔽。 图像首先经物镜成像到光敏区。当光敏区的某一相电极加有适当的偏压时，光生电荷将被收集到这些电极下方的势阱里，这样就将被摄光学图像转移为光积分电极下的电荷包图像。当光积分周期结束时，通过加到成像区和存储区电极上的驱动脉冲，将代表整个一帧图像的电荷全部转移到存储区中各自对应的存储单元内，称为帧转移。完成帧转移后，在读出时钟脉冲和存储时钟脉冲的作用下，存储区内的电荷以平移的方式向下移动，逐行进入读出寄存器。然后在读出寄存器中沿水平方向移动，最后经输出电路输出。当第一场读出的同时，第二场信息通过光积分又收集到势阱中。一旦第一场信息被全部读出，第二场信息随之传送给寄存器，使之连续地读出。 帧转移面阵CCD的特点是结构简单，光敏单元的尺寸较小，模传递函数MTF较高，但光敏面积占总面积的比例小。 3、全帧转移（Full Frame Transfer）CCD 全帧转移型的CCD光敏区占据了全部CCD芯片的绝大部分，主要用于高分辨率的应用中这种类型的CCD传感器没有存储单元，感光单元光电转换产生电荷后，通过一个外部的快门关闭，使感光单元不再感光，电荷信息被逐行转移至水平移位寄存器，之后电荷再被转移到输出结构中，继而被转换成电压信号输出。
电荷转移络合物理论在有机化学中的作用 江西农业大学何书法 应化1302班 20133373 摘要本文综述了电荷转移络合物理论在有机化学方面的应用,其中包括在有机化学反应机理的研究,有机化合物的分析分离和高分子聚合反应机理等几个方面的应用. 关键词电荷转移络合物有机反应机理有机分析分学聚合反应机理 由两个价态饱和(即具有闭壳层电子结构)的分子发生相互间的电荷转移,产生由非键作用力构成的化学计量分子叫做电荷转移络合物((charge一transfer Complex,简称CTC)。组成电荷转移络合物的供给电荷的部分称为电体(donor,简称D),接受电荷的部分称为电荷受体(acceptor,简称A)。随着电荷转移络合理论的发展,它的研究和应用已扩展到许多学科领域,例如有机化学中的有机合成,有机反应机理和有机化合物的分析分离。高分子化学中的聚合理论,功能高分子化合物。材料科学中的有机导体和超导体,有机磁性体,非线性光学材料,光敏膜等。生物化学中的反应机理以及药物学中的药理学和制剂学等方面都得到了广泛的应用。过去许多不能解释的现象和一些难以解决的化学问题,通过CTC理论可以得到较好解决。因此电荷转移理论是当今CTC理论应用于有机反应机理研究的另一类特别值得提出的反应,是Diels一Alder双烯加成和环加成反应。由于多数的亲双烯体也是好的电荷接受体,例如马来酸配、苯醒、四氰乙烯(TCN)E等,所以许多学者认为反应的第一步多会生成CTC中间体。Andrews等人在以马来酸配为亲双烯体与环戊二烯发生D一A十分活跃的研究课题之一。本文对CTC理论在有机反应机理,有机化合物的分析分离和高分子化学中的聚合理论方面的应用作一简单的介绍。 1.在有机反应机理方面的应用 CTC理论增加人们认识对有机反应机理的知识,丰富了有机化学反应理论的研究内容,芳 香族化合物的亲核取代反应中,所谓共价键络合物常是真正的中间体。例如2,4,6一三硝基苯甲醚和乙氧基负离子作用或以2,4,6一三硝苯乙醚和甲氧基负离子作用,都可以生成同一的黄色Meisenheimer盐,其实质乃是一种电荷转移络合作用(1),
文章编号:1000-2243(1999)S0-0011-02 分子内电荷转移双重荧光传感与分子识别 江云宝 (厦门大学化学系,福建厦门361005) 摘要:首先扼要地概述分子内电荷转移(ICT )的光物理模型,随后回顾了基于ICT 双重荧光的化学传感与分子识别. 关键词:分子内电荷转移(ICT );双重荧光;分子识别;化学传感 中图分类号:O65713 文献标识码:A 1 ICT 光物理模型 Lippert 教授等〔1〕于50年代末发现了对二甲氨基苯甲氰(DMABN )在极性溶剂中的双重 荧光.随后的研究表明一系列电子给体/受体对位取代苯,如对二甲氨基苯甲酸(酯)、对二 甲氨基苯甲醛(酮)等均具有类似的发光特性〔2〕.稳态和时间分辨荧光光谱学研究揭示, 双重荧光产生自直接激发形成的局部激发态和ICT 态.同时实验表明,发生ICT 时伴随着分子构型的变化.但关于ICT 态的分子构型尚无定论,目前有3种主要模型,即分子内扭 转电荷转移模型〔3〕,平面ICT 模型〔4〕和重杂化ICT 模型〔5〕. 2 基于ICT 双重荧光的化学传感和分子识别 ICT 双重荧光传感和分子识别基于ICT 光物理的2个主要特性:①ICT 态涉及电荷分离,其偶极矩显著高于基态.因而,ICT 态的形成与发光对介质环境极为敏感.②激发态ICT 光物理过程受制于分子中电子给体和受体的电子得失能力.因此,分析物种可籍由改变ICT 荧光体的得失电子能力和/或介质微环境性质而被传感/识别.由于ICT 态的发光性质,传感/识别过程可由ICT 荧光指明,这是ICT 双重荧光传感和分子识别的独特性. 1)金属离子传感和识别〔6,7〕 将ICT 荧光体电子给体(一般为二烷基氨基)中的氮原 子置于氮杂冠醚环中,金属离子与冠醚的键合时氮原子上电荷密度减小,给电子能力下降,引起ICT 光物理和双重荧光改变而被传感.因为冠醚对金属离子尺寸的识别作用,该体系同时实现对金属离子的传感和识别. 2)以环糊精为识别器的ICT 荧光传感与识别〔8〕 Ueno 等将ICT 荧光体联接于环糊精 的端口,在水溶液中ICT 荧光团处于非极性的环糊精空腔中.识别物种存在时因与ICT 荧光团竞争环糊精空腔,使ICT 荧光团被逐至极性水相,ICT 荧光团因而经历强烈的微环境极性变化,后者可由ICT 双重荧光明显地指示.该传感体系体现了ICT 荧光对介质极性 收稿日期:1999-06-15 作者简介:江云宝(1963-),男,教授,博士生导师 基金项目:国家自然科学基金(29303023;29675018);福建省自然科学基金资助项目(B92005) 第27卷增刊 1999年9月福州大学学报(自然科学版)Journal of Fuzhou University (Natural Science )Vol.27Sep.1999
激光诱导正向转移技术研究进展 【摘要】：激光诱导正向转移技术是一种新型制造技术，在集成电路加工与修复、微型光电子期间制备、微生物制作等领域具有良好的发展前景。本文首先概述了激光诱导正向转移技 术的研究背景及意义，之后对其发展历史进行梳理，同时指出近年来的研究热点及其成果。 然后，对激光诱导正向转移技术的发展进行总结，并在最后对其未来应用领域进行展望，本 文认为激光诱导正向转移技术未来应用将集中在微型加工、构造纳米结构和微生物制造领域。 【关键词】：激光诱导正向转移技术；激光微型加工技术 激光自发现以来由于其高亮度、高方向性、高相干性等特点而得到广泛应用。激光诱导正向 转移技术（Laser induced forward transfer，LIFT），具有加工精度高，非接触式加工，工作环 境限制低，适应性强，可操作性高等诸多优点。本文对激光诱导正向转移技术的研究背景与 进展进行总结介绍并对其发展趋势进行展望。 一、LIFT的研究背景及意义 激光诱导正向转移技术是近几十年来兴起的一种新型激光微加工技术，也是一种新型增材制 造技术，用来直写微米纳米尺寸薄膜和图形。如图1所示，上面镀有牺牲层和薄膜材料的基 片叫作基底，被转写的材料薄膜叫源膜，下面与薄膜平行放置的接收基片为受体。对于金属等，直接镀膜到透明基质上不是太大问题。但是对于一些敏感材料，例如细胞等，直接用激 光照射会导致材料的损坏。这时候往往在材料薄膜和透明基质之间加上另外一层薄膜材料， 用于保护需要转移的材料。这层以聚合物为主保护材料即为牺牲层。 图1 激光诱导正向转移技术(LIFT)示意图 激光诱导正向转移技术（LIFT）的基本过程为：高能量脉冲激光透过镀有材料薄膜的基底， 聚焦到基底与材料薄膜的交界面上使薄膜材料被加热至熔融状态，转移沉积到与之平行放置 的受体上。LIFT技术是一种新型微加工技术，能够快速地在固体表面直接沉积特定的微图形、微结构、微电子器件等。 激光器具有方向性好、脉冲宽度窄、峰值能量密度高、激光光斑尺寸小、稳定性高等特点， 因此可以直接利用激光诱导薄膜转移技术制作亚微米量级微型结构，加工过程不需要掩膜、 加工成本低，工序简单。LIFT技术技术的优点可归结为： （1）加工过程中不需要掩膜，激光透过基底作用在材料薄膜上，在受体上可以直接沉积材 料薄膜或特定的微图形，是一次成型技术，精度高，程序简单，开发成本低； （2）被加工的材料薄膜范围很广，包括大部分金属，一部分金属氧化物，半导体，超导体等，受体可以为任意材料，如TCO薄膜，硅，细胞等； （3）加工过程不受实验室的环境限制，不需要特殊的气体环境，在大气环境下即可进行实验； （4）加工过程及结果与受体的光电特性及温度无关； （5）加工过程中不产生污染环境的有害气体，绿色环保； 另外，LIFT技术与计算机技术、数控机床技术、人工智能技术相结合，形成自动化、智能化 的加工系统，可方便高效的制备各种复杂的微结构、微图形、微光机电器件。 二、LIFT技术的研究进展
一．选择题（共22小题） 1．下列哪些措施是为了防止静电危害（） A．静电复印 B．静电油漆 C．在高大的建筑物项端装上避雷针 D．在高大烟囱中安装静电除尘器 2．下列现象中跟静电无关的是（） A．穿化纤织物的衣服上街，衣服容易招尘土 B．高大建筑物上常装有避雷针 C．有光电池的计算器，有光线照射就能工作 D．运石油的大卡车常在地上拖一条铁键 3．如图所示，两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法不正确的是（） A．A金属箔张角变小，说明它得到电子 B．B金属箔张角变大，说明两金属箔带上同种电荷 C．自由电子从B向A定向移动，形成瞬间电流 D．正电荷从A向B定向移动，形成瞬间电流 4．取两个相同的验电器甲和乙，使甲带正电，乙不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来，如图所示，下列说法正确提（） A．甲中正电荷通过金属棒流向乙，甲金属箔的张角减小 B．甲中的自由电子通过金属棒流向乙，乙金属箔的张角增大 C．金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙，乙金属箔的张角增大
D．甲中负电荷通过金属棒流向乙，乙中正电荷通过金属棒流向甲 5．如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，以下说法正确的是（） A．摩擦过程中创造了电荷 B．摩擦过的橡胶棒带正电荷 C．瞬间的电流方向是从橡胶棒到验电器 D．金属箔张开是由于同种电荷互相排斥 6．两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，如图所示，瞬间（） A．有原子从A向B移动B．有电子从A向B移动 C．有原子核从B向A移动D．有电子从B向A移动 7．取两个相同的验电器A和B，使A带上负电荷，可以看到A的金属箔张开，B 的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来（如图所示），观察到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。下 列描述错误的是（） A．金属杆是导体 B．两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷 C．实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，B验电器中的金属 箔带上了负电荷 D．实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自A流向B 8．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，这是因为摩擦使得（） A．电子从玻璃棒转移到丝绸B．中子从玻璃棒转移到丝绸 C．质子从丝绸转移到玻璃棒D．原子核从丝绸转移到玻璃棒 9．下列说法正确的是（） A．绝缘体没有电子所以不能导电 B．导体能导电是因为导体内部有大量的自由电子