基于THz-TDS技術(shù)的農(nóng)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(zhǎng)在3 mm~30μm THz范圍內(nèi)的電磁波(1THz),屬于遠(yuǎn)紅外波段。THz光譜包含著豐富的光譜信息,可以用來(lái)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析研究和種類(lèi)鑒別。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家和研究人員利用 THz光譜技術(shù)對(duì)很多物質(zhì)進(jìn)行了THz光譜研究,在物質(zhì)的定性和定量方面開(kāi)展了研究工作。與X射線(xiàn)、紅外光譜等其他應(yīng)用較成熟的光譜相比較,利用THz光譜檢

2、測(cè)物質(zhì)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(duì)促進(jìn)THz光譜向?qū)嶋H應(yīng)用方向發(fā)展具有重要意義。
　　本文基于透射式 THz-TDS技術(shù),從實(shí)驗(yàn)、理論模擬解析、模式識(shí)別等方面對(duì)農(nóng)藥的THz光譜進(jìn)行檢測(cè)鑒別研究。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)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(duì) THz光譜技術(shù)以及其光譜特性進(jìn)行了闡述。對(duì)THz光譜在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域、化學(xué)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)概括,最后闡述

3、了透射式太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)以及其數(shù)據(jù)處理模型。
　　(2)對(duì)光譜進(jìn)行解析時(shí)涉及到的量子化學(xué)理論模擬研究的基本步驟進(jìn)行了總結(jié)概括。詳細(xì)闡述了量子化學(xué)計(jì)算方法中從頭計(jì)算方法、半經(jīng)驗(yàn)方法和密度泛函理論以及基組理論中的最小基組等。對(duì)量子化學(xué)軟件 Gaussian03軟件、Material Studio中的DMol3程序、CRYSTAL09軟件使用過(guò)程中的計(jì)算步驟和方法進(jìn)行了總結(jié)。
　　(3)本文對(duì)殺菌劑百菌清進(jìn)行太赫茲光譜檢測(cè)?；?/p>

4、透射式 THz-TDS系統(tǒng)測(cè)得百菌清分子的時(shí)域光譜數(shù)據(jù),進(jìn)一步基于菲涅爾數(shù)據(jù)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(duì)百菌清農(nóng)藥分子THz實(shí)驗(yàn)光譜進(jìn)行佐證和闡釋光譜產(chǎn)生機(jī)理,引入目前國(guó)際上較先進(jìn)的DMol3程序和CRYSTAL09軟件對(duì)百菌清進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)理論模擬研究,并分析了吸收譜中部分特征吸收峰的振動(dòng)模式,對(duì)實(shí)驗(yàn)特征吸收峰進(jìn)行了歸屬。
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5、本文利用 THz-TDS技術(shù)對(duì)具有相似結(jié)構(gòu)的三唑類(lèi)殺菌劑三唑酮及其衍生物三唑醇、己唑醇進(jìn)行了光譜檢測(cè),獲得了它們?cè)诔氐獨(dú)猸h(huán)境下的吸收譜和折射率譜。實(shí)驗(yàn)光譜分析表明,具有相似結(jié)構(gòu)的三種三唑類(lèi)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(jìn)一步,利用DMol3程序中的BLYP和PW91密度泛函在DNP基組上對(duì)三種三唑類(lèi)殺菌劑進(jìn)行了單分子和晶體結(jié)構(gòu)模擬解析,對(duì)三種具有相似結(jié)構(gòu)的殺菌劑太赫茲光譜產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了解析。
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