作为一种新的光谱研究手段,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术具有相干性、高灵敏度等优点,为光谱学研究者提供了新的机遇。由于许多凝聚态材料以及生物大分子在THz波段有明显响应,因此利用物质对THz辐射的特征吸收来分析物质成分、结构及其相互作用成为可能。研究物质在太赫兹波段的光谱性质有助于人们从全新的角度了解物质结构特性,而且能为揭示分子结构与功能的关系提供新的证据和帮助。　　 本文利用THz-TDS技术研究了多个不同类型的分子结构体系,考察不同物质在THz波段的光谱响应,探索THz光谱与物质组成和结构之间的关系。利用THz-TDS技术研究了室温下对邻氨基苯酚、间氨基苯酚和对氨基苯酚在0.3-2.0 THz频谱范围内的光谱特性,获得了在该波段范围内吸收系数和折射指数的信息,结果表明,三种异构体具有不同的吸收特征,可用此来鉴别同分异构体。爆炸物2,4-DNT(1.07 THz)和2,6-DNT(1.09,1.36,1.55 THz)在THz波段表现独特的吸收特征；同样吗啡类毒品,如可卡因、蒂巴因等在THz波段呈现不同的特征吸收；再考虑到THz波一些独特的性质,如能够对非极性物质如塑料、纸箱等很强的穿透性能；因此,THz技术将在爆炸物、毒品、药物检测领域具有广阔的应用前景。室温下获得了8-羟基喹啉及喹啉铝,喹啉铜,喹啉锌在0.3到1.8 THz范围的太赫兹吸收光谱。实验结果表明,8-羟基喹啉在1.02,1.48,和1.77 THz处出现明显的吸收特征。同时利用密度泛函理论得到0-10 THz的低频振动频率,并对THz收信号进行了初步尝试性地解析。8-羟基喹啉及其金属络合物在太赫兹频域内的明显不同的吸收特征,主要是由分子之间相互作用或不同类型的晶体结构引起的。因此利用THz技术可以对8-羟基喹啉及其金属络合物进行检测和鉴别。　　 利用THz-TDS对物质的混合物进行了定量分析,通过测量不同物质的吸收谱,将整个测量波段的THz吸收谱作为物质的指纹特征,根据朗伯-比尔定律和线性回归技术对混合物的吸收光谱进行解析,进一步验证THz波段化合物成分分析方法,定量获得混合物中各成分的含量。首先对间氨基酚和间硝基苯胺不同比例(10％,30％,50％,70％,90％)混合体系在0.3-2.0 THz波段进行定量分析,实验显示,混合物的太赫兹吸收系数与间硝基苯胺在混合体系的百分含量具有一定的线性关系。基于朗伯-比尔定律的太赫兹成分分析法能够较为准确的得到该混合物的相对含量。利用此法对其他的二元体系(对苯二酚和邻硝基苯胺,对氨基苯酚和邻苯二胺,α-萘酚和β-萘酚)和一组三元体系进行研究,结果显示,该方法能较好的用于二元体系和三元体系的定量分析。方法简单有效而且对样品无损,有可能成为生化物质成分分析和药物质量控制的一种新手段。　　 利用THz-TDS对对苯醌与α-萘酚/4,4-联苯酚固态反应的过程进行了研究。对于对苯醌与α-萘酚的体系,结果表明,太赫兹是表征该固态反应的新手段。对于对苯醌与4,4’-联苯酚的体系,首先测量了无研磨条件下自由反应的不同时间的混和物的吸收系数,清晰地了解反应的进程,根据朗伯-比尔定律对吸收光谱进行解析,并运用不同的动力学模型得到了合适的反应机理和速率常数。在固态研磨条件下,反应加速且几乎进行彻底。比较了溶液中得到的产物与固态反应产物的THz光谱,并且结合X-射线粉末衍射和差示扫描量热仪这些常规地手段来检测反应过程,验证太赫兹时域光谱检测的准确性与可靠性。结果显示THz-TDS将成为一种新的固态分析手段,用于化学反应动力学研究。