研究简报稀土离子在真空紫外区44广154跃迁光谱的分析范英芳李彩云山西大学分子科学研,所太原030006处还有些弱的1吸收带,它们分别是稀土离子的自旋允许和自旋禁阻跃迁;而对于轻镧系离子,7,谱中只有强的1吸收谱带,对应于稀土离子的自旋允许跃迁。
由于实验条件的限制,镧系离子在真空紫外区域,0200,艺500001的光谱直是个未被探究的领域。近年来,随着现代科技的迅速发展,镧系离子光谱成为重要的研宄领域。己经发现在不同基质的宽谱带间隙中,稀土离子强的4厂154组态间跃迁可产生相干真空紫外光或紫外光1如祁43+在3251产生激光2.掺杂稀土离子的荧光材料可作为高量子产率的磷光体应用于等离子体显屏亲灯管快速闪烁器和光波通讯等方面。第个固态,激光是基于掺杂以晶体中削离子的以发射+的荧光特性在闪光晶体中的运用也被广泛地研宄4,而且因获得掺杂,的激光材料,越来越引起人们对其它镧系离子4广4厂1514组态间跃迁光谱的研究兴趣。1966年报道了所有价镧系离子在0逆2晶体中低的1吸收带51973年同步加违器辐射作次被用来研究1跃迁后来524等得到了3晶体中所有价镧系离子较高分辨率的吸收光谱7.其它氟基质,如祁43邳3此2等也己经被用来研宄,区域许多镧系离子的1跃迁光谱81.本文中笔者主要分析讨论了几种价稀土离子的1跃撄光谱及其特征。
1重镧系离子的4广4广151跃迁光谱1.1实验现象范英芳女,41岁,博士,教授,从事配位场理论研究。
山西省自然科学基金资助项目2021009213+1和几1的激发光谱1在真空条件下将晶体样品放入真空管中,用氟单质脉冲放电分子激光作为光源激发样品,然后通过真空紫外单色仪人502和光电倍增管,19412等检测系统信号,得到它们的紫外吸收光谱。
在高自旋态时,自旋量子数5=3,自旋多重度2 +17;在低自旋态时,自旋量子数52,自旋多重度2 +15.而在基组态4103时,未配对的自旋平行的电子数为4,因而4组态的总自旋量子数=2,自旋多重度为5.根据洪特规则,高自旋态肥位于低能量处,因此,从基态40到能量低的高自旋态4厂15,且态吧的跃撄是自旋禁阻的,由于自旋多重度不相等即,乒,因而谱峰较弱,即在长波方向观察到的这些弱峰是自旋禁阻1跃撄。而从基态4广,到能量更高的低自旋组态4153,5的跃撄是自旋允许的因为如=,因此谱峰较强。又由于4广1组态的电子裸露在外,容易受到配位场的影响而使能级发生分裂,所以相应于波长较短的4跃撄谱带都较宽。对于,73在175,200范围内的激发光谱如1插中,有两个相似的弱吸收谱带,它们都属于自旋禁阻的4跃撄。而其它离子的自旋禁阻跃撄是个宽峰,这可能由于能量低的高自旋态,各能级之间的能量差比能量低的高自旋态,与低自旋态之间的能量差小,因而可能观察到两个自旋禁阻的4跃撄。
2轻镧系离子的414厂154跃迁光谱2.1实验光谱下获得的,实验方法与重镧系离子的完全相同。由谱可以看出,对于4层为半充满以前的镧系离子艮〃7,在分辨率很高的激发光谱中只观察到系列强的4跃撄谱带,这些谱带的峰形较宽,这与重镧系离子非常相似。但在它们的吸收光谱中,没有观察到弱的吸收峰。在3中,5醒附近的吸收带过去在不同基质中也被观察到1916,它由基质晶体的价带和导带之间的跃撄引起。
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如果它们之间的相互作用足够强,这两个组态强烈混合,在激发或吸收光谱中很可能会产生大量特殊的光谱跃撄。但这种理论方法对多数稀土离子的复杂光谱难以解释。以上介绍的两种方法都有定的合理性,但究竟哪种方法更能说明实际问,还有待于进步的研究。
4结论种吸收峰自旋允许和自旋禁阻跃撄;而对于轻镧系离子,吸收光谱中只出现种吸收峰自旋允许跃撄,并从理论上对它们的实验光谱作了分析,为实验研究提供定的理论指导。
态,由于缺乏必要的数据库仑积分773,775和旋轨耦合常数,所以目前还不能确定各能级的位置。
另外,文献中有人提到如下方案由于4电子受充满外层5,5136电子的保护,58电子比4电子对晶体场环境更加敏感,因此4154组态间光谱跃撄的总特征基本上能反映51电子上的配位场效应,能级计算应首先考虑晶体场效应,而将晶体场对,缱拥挠跋臁⑿,轨耦合作用和库仑排斥作用都作为微扰部分。这种理论方法在24晶体中已经运用12,认为54电子首先在晶体场作用下分解成,和7两个能级,它们又在多种微扰作用下进步分裂形成与光谱精细结构致的各斯塔克能级。但在10+晶体中,笔者只观察到两个吸收峰5.
2结果和讨论通过对脱镁叶绿酸3甲酯的2立乙烯基的加成和氧化反应对其进行化学修饰,合成了未报道的2位羟烷基溴烷基和烷酰基取代的脱镁叶绿酸衍生物2,3,5和6.在化合物1与溴化氢的加成反应中,尽管使用溴化氢的乙酸溶液,但经过后处理和柱层析之后,所得的大部分溴化物发生了羟基与溴的取代反应。在将化合物2的羟乙基氧化成酮基的过程中,曾选用0必104等氧化剂,其结果都使得卟啉发生分解生成复杂的混合物而难以分离与鉴定。改用本文中所选用的氧化剂,缩减了反应步骤,直接得到脱酯的氧化产物415;该反应条件温和,产物单,收率理想。
在对化合物1的2位乙烯的化学修饰中,其化学结构的变化对其紫外吸收有着定的影响。
由于2位乙烯与卟啉大环发生共轭,当在乙稀基上发生力喊反应后,环外取代基与卟啉大环所存在复,且加上羰基的电负性使得化合物的吸收有所增加。所以2位取代基团与卟啉大环的共辄作用直接彩响化合物的吸收。