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秦朝朝、刘华和周忠坡等来自河南师范大学物理学院以及河南省红外材料光谱测量与应用重点实验室的研究人员于2021年在《光谱学与光谱分析》（Spectroscopy and Spectral Analysis）期刊上发表了关于茜素超快动力学的瞬态吸收光谱研究。

该研究属于光物理学、光化学和光生物学领域，探讨了激发态质子转移这一基本化学反应。茜素是一种蒽醌衍生物，常用于染料、染色剂和药物，并且近年来发现其具有质子转移特性，可应用于新型绿色染料敏化电池。本研究旨在通过稳态吸收、稳态荧光和飞秒瞬态吸收光谱技术及第一性原理理论计算来分析溶解在乙醇溶液中的茜素分子的质子转移过程。

研究包括多个步骤：首先制备了含有茜素和乙醇的样品，并使用双光束分光光度计和光纤光谱仪进行稳态吸收和稳态荧光测量；其次利用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱系统进行实验，其中泵浦光波长为480nm，探测光范围在650-850nm之间；最后采用基于密度泛函理论（DFT）的Gaussian-09软件对基态和激发态进行了优化和频率计算。数据处理方面，使用奇异值分解和全局拟合方法分析瞬态吸收光谱图。

主要结果表明，在基态时，正常构型f-酮处于稳定状态，容易发生跃迁；而在激发态时，互变异构体构型k-酮则更加稳定并产生荧光发射。飞秒瞬态吸收光谱显示，在560nm附近存在基态漂白信号，而700nm和780nm处分别有激发态吸收和受激辐射信号。经全局拟合分析，确定f-酮的激发态分子内质子转移时间为110.5fs，k-酮的振动弛豫时间为43.8ps，荧光寿命为131.8ps。单波长动力学拟合进一步验证了这些时间尺度的一致性。

结论指出，这项研究揭示了不同构型间的质子转移过程及其超快动力学模型，为茜素在有机发光二极管（OLEDs）和染料敏化太阳能电池等光电器件中的有效应用提供了指引。科学价值在于精确测量了质子转移的具体过程及其振动弛豫的时间，这是相关物理和化学领域极具挑战性的热点问题之一。此外，研究成果对于开发新型光电材料具有重要意义。

本研究的重要发现包括：首次明确地测定了茜素正常构型f-酮与互变异构体构型k-酮之间的质子转移时间；创新性地结合了多种先进的光谱技术和理论计算方法；展示了复杂瞬态吸收光谱中各成分的分离与解析方法。此外，研究还强调了飞秒瞬态吸收光谱技术在直接测量超快动力学过程方面的潜力，为进一步探索其他类似体系奠定了基础。