基于扫描圆二色显微成像技术的单个手性物质的圆二色性及其调控研究
批准号:
91956129
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
75.0 万元
负责人:
高波
依托单位:
学科分类:
化学成像
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
骆素华、杜佳欣、孟胜洁、柯悦、李欣宇
中文摘要
由于溶液和薄膜中手性物质的取向杂乱无章,单个手性物质的表观圆二色性存在差异,导致溶液和薄膜的圆二色性是不同取向手性物质的平均,因此,非常有必要在单个物质的层面上开展圆二色性研究。此外,对于单个手性物质,可以非常方便的改变其外在环境,实现对圆二色性的调控。基于以上认识,本项目将首先基于偏振调制技术搭建可探测单个手性物质的扫描吸收圆二色显微成像系统和扫描发射圆二色显微成像系统,然后利用所搭建的两个系统分别研究表面上单个手性分子、单个手性超分子自组装体和单个手性纳米结构的吸收圆二色性和发射圆二色性,获得单个手性物质的吸收圆二色不对称因子和发射圆二色不对称因子及其与取向、形貌等的关系,揭示表面上个体圆二色性与溶液中平均圆二色性的异同及其来源,并在个体层面阐释手性分子自组装时的圆二色性放大机制与规律。最后,研究基底、电场等环境因素对圆二色不对称因子的影响,揭示利用环境调控圆二色性的机制与规律。
英文摘要
Due to various orientations of chiral materials in solution and film, the measured circular dichroism (CD) of single chiral materials is different depending on its orientation, and CD of chiral materials’ solution and film is the average from individual chiral materials with different orientations. Therefore, it is necessary to study CD at single level. Besides, it is very convenient to change the surroundings of single chiral materials, and to modulate CD by surroundings. Here, we will build scanning absorption circular dichroism microscope and scanning luminescence circular dichroism microscope based on polarization modulation technique, which has the sensitivity of single chiral materials. By using the two microscopes, we will study single chiral molecules, single chiral supermolecules assemblies and single chiral nanostructures to obtain their absorption CD dissymmetry and luminescence CD dissymmetry, and its dependence on orientation and morphology. The CD differences and its origin between single and average will be revealed. The mechanism of CD amplification during molecule assembly will be elucidated at single level. In the end, the influence of substrate and electric field on CD dissymmetry will be studied to reveal the mechanism of CD modulation by surroundings.
由于溶液和薄膜中手性物质的取向杂乱无章,单个手性物质的表观圆二色性存在差异,导致溶液和薄膜的圆二色性是不同取向手性物质的平均,因此,非常有必要在单个物质的层面上开展圆二色性研究。本项目从搭建扫描圆二色显微成像系统出发,研究了单个零维螺旋金纳米粒子和单个一维手性超分子聚集体的圆二色性。取得重要结果有:(1)分别基于声光调制器、光学斩波器和电光调制器搭建了三套各有特色的扫描圆二色显微成像系统,并对所搭建成像系统的输出信号进行了理论推导和分析,得到了圆二色值的表达式,特别是针对各向异性材料,给出了消除线二色信号的方法;(2)测得了不同旋向的单个螺旋金纳米粒子的圆二色值,发现不同的同种旋向金纳米粒子的圆二色值大小和符号可能不同;通过比较不同SEM形貌的粒子发现,螺旋桨形和弯曲菱形十二面体具有不同大小的圆二色值,这可能与其形貌复杂程度有关;粒子旋转实验发现,圆二色值随旋转角度以180度周期变化,这可能与磁偶极有关。此外还获得了单个螺旋金纳米粒子的圆二色谱;(3)测得了具有较强线二色信号的一维手性超分子聚集体的圆二色值。上述研究发现了一些关于手性物质圆二色性的新现象,可能会对圆二色性的来源以及影响因素产生新的认识。
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Distinct ultrafast carrier dynamics of α-In(2)Se(3) and β-In(2)Se(3): contributions from band filling and bandgap renormalization.
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DOI:
10.1039/d1cp03874e
发表时间:
2021
期刊:
Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:
3.3
作者:
[Meng Shengjie, Wang Jian, Shi Hongyan, Sun Xiudong, Gao Bo]
通讯作者:
Gao Bo
Porous Mo2C-MoP Heterostructure on Carbon Cloth for Efficient Hydrogen Evolution Reaction over a Broad pH Range
碳布上的多孔 Mo2C-MoP 异质结构可在较宽的 pH 范围内实现高效的析氢反应
DOI:
10.1002/cctc.202001639
发表时间:
2021
期刊:
ChemCatChem
影响因子:
4.5
作者:
[He Mengci, Shi Hongyan, Sun Xiudong, Gao Bo]
通讯作者:
Gao Bo
Tuning Ultrafast Charge Carrier Dynamics of Monolayer Graphene using Substrates
使用基底调节单层石墨烯的超快载流子动力学
DOI:
10.1021/acs.jpcc.0c06174
发表时间:
2020-09
期刊:
Journal of Physical Chemistry C
影响因子:
3.7
作者:
[Meng Shengjie, Shi Hongyan, Sun Xiudong, Gao Bo]
通讯作者:
Gao Bo
Reversible photoluminescence modulation of monolayer MoS2 on a ferroelectric substrate by light irradiation and thermal annealing
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DOI:
10.1039/d1cp02248b
发表时间:
2021
期刊:
Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:
3.3
作者:
[Wang Peng, Wang Jian, Zheng Yun, Shi Hongyan, Sun Xiudong, Liu Wenjun, Gao Bo]
通讯作者:
Gao Bo
Spontaneous n-Doping in Growing Monolayer MoS2 by Alkali Metal Compound-Promoted CVD
通过碱金属化合物促进的 CVD 生长单层 MoS2 中的自发 n 掺杂
DOI:
10.1021/acsami.1c17409
发表时间:
2021
期刊:
ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子:
--
作者:
[Peng Wang, Jiafan Qu, Yadong Wei, Hongyan Shi, Jian Wang, Xiudong Sun, Weiqi Li, Wenjun Liu, Bo Gao]
通讯作者:
Bo Gao
基于瞬态吸收显微成像的一维半导体纳米材料的载流子超快动力学研究
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批准号:21473046
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2014
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负责人:高波
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依托单位:
基于瞬态吸收显微成像的不同基底上石墨烯的载流子弛豫动力学研究
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批准号:21203046
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2012
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负责人:高波
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依托单位:
国内基金
海外基金