基于THz-TDS技術的農藥分子解析與鑒別.pdf

1、太赫茲(THz, Terahertz)波是指頻率在0.1~10 THz(1THz=1012 Hz),波長在3 mm~30μm THz范圍內的電磁波(1THz),屬于遠紅外波段。THz光譜包含著豐富的光譜信息,可以用來對物質進行分析研究和種類鑒別。近些年來,國內外各個領域的專家和研究人員利用 THz光譜技術對很多物質進行了THz光譜研究,在物質的定性和定量方面開展了研究工作。與X射線、紅外光譜等其他應用較成熟的光譜相比較,利用THz光譜檢

2、測物質在理論解析方面還處于不成熟階段,尋找合適的理論解析方法,對促進THz光譜向實際應用方向發(fā)展具有重要意義。
　　本文基于透射式 THz-TDS技術,從實驗、理論模擬解析、模式識別等方面對農藥的THz光譜進行檢測鑒別研究。本文的主要內容和創(chuàng)新點如下:
　　(1)本文首先介紹了課題的研究背景、目的和意義。其次對 THz光譜技術以及其光譜特性進行了闡述。對THz光譜在無損檢測領域、化學生物醫(yī)學領域等進展進行了總結概括,最后闡述

3、了透射式太赫茲時域光譜系統(tǒng)以及其數(shù)據處理模型。
　　(2)對光譜進行解析時涉及到的量子化學理論模擬研究的基本步驟進行了總結概括。詳細闡述了量子化學計算方法中從頭計算方法、半經驗方法和密度泛函理論以及基組理論中的最小基組等。對量子化學軟件 Gaussian03軟件、Material Studio中的DMol3程序、CRYSTAL09軟件使用過程中的計算步驟和方法進行了總結。
　　(3)本文對殺菌劑百菌清進行太赫茲光譜檢測?；?/p>

4、透射式 THz-TDS系統(tǒng)測得百菌清分子的時域光譜數(shù)據,進一步基于菲涅爾數(shù)據處理模型,獲得百菌清分子在0.4~3.0THz的吸收譜和折射率譜。突破常用的Gaussian單分子理論模擬的局限性,為更全面對百菌清農藥分子THz實驗光譜進行佐證和闡釋光譜產生機理,引入目前國際上較先進的DMol3程序和CRYSTAL09軟件對百菌清進行晶體結構理論模擬研究,并分析了吸收譜中部分特征吸收峰的振動模式,對實驗特征吸收峰進行了歸屬。
　　(4)

5、本文利用 THz-TDS技術對具有相似結構的三唑類殺菌劑三唑酮及其衍生物三唑醇、己唑醇進行了光譜檢測,獲得了它們在常溫氮氣環(huán)境下的吸收譜和折射率譜。實驗光譜分析表明,具有相似結構的三種三唑類殺菌存在位置相近的特征吸收峰,但又具有各自不同的特征吸收峰。進一步,利用DMol3程序中的BLYP和PW91密度泛函在DNP基組上對三種三唑類殺菌劑進行了單分子和晶體結構模擬解析,對三種具有相似結構的殺菌劑太赫茲光譜產生機理進行了解析。
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