有机官能团的太赫兹光谱特征研究

摘要：

采用傅里叶远红外光谱仪（FTIR），在室温条件下测量了多种饱和直链有机小分子的太赫兹光谱。测试结果显示，有机官能团的差异导致有机物的太赫兹光谱特征显著不同。其中，有机物的晶格振动吸收峰和分子间氢键的振动吸收峰分别位于太赫兹高频和低频波段。而且，饱和直链一元醇的—OH官能团产生的分子间氢键的特征峰位于57 cm－1，而三十烷酸的—COO H官能团产生的分子间氢键的特征峰则位于74 cm －1。分子间氢键使三十烷醇和三十烷酸对太赫兹辐射的吸收能力明显地强于三十烷烃。相比于三十烷醇，三十烷酸的太赫兹特征峰还发生有规律的红移和蓝移现象。此外，还采用密度泛函理论B3LYP／6‐311G（d ， p）基组对饱和直链烷烃、烷醇和烷酸的太赫兹光谱进行了仿真计算，发现分子间氢键作用越强的有机物的单体分子的仿真结果与实测光谱的吻合程度越低。二聚体结构的仿真结果与实测光谱的吻合程度明显地高于单分子结构。研究结果对利用FT IR研究其他有机官能团的太赫兹光谱特征、探索有机分子内部的振动模式、探究有机物太赫兹响应的物理原理及器件应用等具有重要意义。

关键词：太赫兹光谱、有机官能团、特征、测量、仿真

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目NSFC61071032，61377063，61235006，61421002

在线出版日期：2015-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：870-874