纳米铝/金对纳米二,五-二苯基噁唑薄膜荧光特性的调制

以直流溅射方法和真空蒸镀方法结合制备了单组份纳米铝薄膜、纳米金薄膜、纳米二,五-二苯基噁唑(DPO)薄膜和双组份纳米Al/DPO、Au/DPO复合叠层薄膜。利用双势垒伏安特性曲线模拟计算、荧光分光光度计和扫描电子显微镜(SEM)表征了薄膜样品的电学性质、荧光性质和表面形貌。固态荧光光谱观察到500nm膜厚的Au/DPO、Al/DPO叠层结构复合纳米薄膜样品的荧光主峰发生了明显红移。Au/DPO叠层结构复合薄膜样品与单组份DPO纳米薄膜样品的荧光发射光谱相比较,叠层薄膜内相互作用较弱,而Al/DPO叠层结构复合纳米薄膜样品相互作用较强、谱线峰型变化较大,Al的谱线的半高全宽明显增大,推测颗粒内部存在离散的能级结构。     

P-mSA/mCS双极膜的制备及其在一价、二价离子分离中的应用

以五氧化二磷、磷酸三乙酯和磷酸为反应剂, 制备了磷酸化海藻酸钠(P-SA), 经二茂铁离子改性后作为阳膜层(P-mSA); 用乙酰基二茂铁改性壳聚糖制备了阴膜溶胶(mCS). 将阴膜溶胶流延于阳膜层上, 制备了P-二茂铁-SA/乙酰基二茂铁-CS双极膜(P-mSA/mCS BPM). 测定了双极膜的红外光谱、接触角、电荷密度、离子交换容量与交流阻抗. IR与接触角的分析结果表明, SA经磷酸化后, 亲水性能得到了显著提高. 将P-mSA/mCS BPM应用于一价、二价离子的分离, 当压力差为0.3 MPa时, 二价离子的截留率(双极膜截留的离子百分数)为95%, 一价离子的截留率为22%左右.     

钙离子和镁离子浓度变化对磷脂酰乙醇胺-磷脂酰甘油双分子层膜的影响（英文）

钙离子和镁离子是生物细胞中重要的二价阳离子,对生物膜结构保持和功能行使发挥重要作用。但至今,对两种阳离子在不同浓度下与大肠杆菌内膜相互作用的认识仍存在局限。本文采用动态光散射(DLS)、zeta电势实验、全原子分子动力学模拟(AA-MD),定量研究了不同浓度的钙离子和镁离子对混合磷脂双分子层膜(1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-丙三基-3-磷酸乙醇胺(POPE):1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-丙三基-3-磷酸甘油(POPG)的摩尔比为3:1)模拟的大肠杆菌内膜的影响。DLS结果表明,在0和1 mmol·L~(-1)钙离子或镁离子溶液中,POPE/POPG脂质体为均匀的单分散体系。当两种离子浓度分别提高到5–100 mmol·L~(-1)范围时,单室脂质体间发生脂分子聚集或脂质体融合事件。Zeta电势数据表明,钙离子或镁离子对电负性的POPE/POPG脂质体均有电荷反转效果。AA-MD模拟计算结果表明,当模拟时间超过100 ns时,各浓度的钙离子稳定地吸附在磷脂双分子层膜上,而镁离子动态地吸附/解吸附于磷脂膜,这些结果与DLS和zeta电势实验基本吻合。同时,通过计算径向分布函数,分析了0、5、100 mmol·L~(-1)浓度溶液中POPE和POPG的磷酸、羰基和羟基基团氧原子的第一配位壳层中的钙离子或镁离子的平均配位数目,结果表明两种离子主要结合在POPE和POPG电负性的磷酸基团上,因此可以解释DLS实验中钙离子或镁离子对POPE/POPG脂质体的电荷反转现象。另外,随着离子浓度的增高,钙离子减小了磷脂双分子层膜的单个磷脂面积,同时使膜的厚度增大,而镁离子对膜的两种参数影响较小。同时,相同浓度条件下两种离子对膜中磷脂分子的取向影响不同。这些模拟结果可在原子水平上解释DLS和zeta电势实验中钙离子和镁离子对POPE/POPG脂质体的不同影响。本文的实验和分子动力学模拟结果可以解释一些与二价阳离子调控相关的生物学过程,例如,膜融合。     

关于Mg~(2+)诱导Chla荧光及类囊体膜表面电荷变化的功能部位的探讨

本文用发育完全的和发育不完全的大麦叶绿体膜观察了它们的类囊体膜多肽成分、Mg~(2+)诱导Chla低温荧光及膜表面电荷的变化。发现发育不完全的叶绿体膜与发育完全的叶绿体膜不同,它们的类囊体膜缺少Chlb,不含LHC-PSII的23KDa和25KDa多肽成分,亦无Mg~(2+)诱导Chla荧光及膜表面电荷变化的效应。这些试验结果证明,LHC-PSII的23KDa和25KDa多肽系Mg~(2+)诱导这两种相关效应的功能部位。文中讨论了Mg~(2+)对LHC-PSII的静电中和作用而引起膜结构或构型的改变,可能是阳离子诱导激发能在两个光系统之间分配改变的重要原因。     

钐配合物有序分子膜的激光诱导荧光研究

用Langmuir-Blodgett(LB)膜方法组装了可发红色荧光的钐配合物有序分子膜。用时间分辨技术得到了其激光诱导荧光光谱,并分析了荧光光谱的精细结构,计算了有序分子膜中钐离子的能级常数,测定了配合物中心离子的荧光寿命,从分子内及分子间能量转移机理上研究了分子存在状态、膜中组分对钐配合物荧光寿命及能级常数的影响。     

纳米铝/金对纳米2,5-二苯基噁唑薄膜荧光特性的调制

以直流溅射方法和真空蒸镀方法结合制备了单组份纳米铝薄膜、纳米金薄膜、纳米2,5-二苯基噁唑(DPO)薄膜和双组份纳米Al/DPO、Au/DPO复合叠层薄膜。利用双势垒伏安特性曲线模拟计算、荧光分光光度计和扫描电镜表征了薄膜样品的电学性质、荧光性质和表面形貌。固态荧光光谱中观察到Au/DPO和Al/DPO叠层结构复合纳米薄膜样品的荧光主峰发生了明显红移。Au/DPO叠层结构复合薄膜样品与单组份DPO纳米薄膜样品的荧光发射光谱相比较,叠层薄膜内相互作用较弱,而Al/DPO叠层结构复合纳米薄膜样品相互作用较强、谱线峰型变化较大,Al的谱线的半高全宽明显增大,推测颗粒内部存在离散的能级结构。     

含萘基团对铜离子具有高选择性的化学荧光传感器

设计合成了一种新的含萘和二吡啶甲基胺基团的荧光化学传感器,并利用氢核磁波谱和质谱对其结构进行了表征.新合成的化合物在乙腈和水的混合溶液中表现出了对二价铜离子具有很高的选择性,与铜离子的键合增强了其荧光强度.荧光和激发光谱滴定表明传感器分子与二价铜离子形成了1∶2的配合物.化合物中的N与铜离子的配位阻止了电子从分子中的N...     

一步摄影正片银颗粒结构与分布的超高压电子显微研究

本文用超高压电子显微镜直接观察厚度约为2μ的一步摄影正片膜的银颗粒结构与分布。在有调色剂存在的情况下,能清楚地观察到正片膜上微小的银质点成簇的现象。这证实了调色剂具有诱发银质点快速生成及聚集成银质点簇(即银颗粒)的作用。同时还直接观察了不同物理显影核的正片膜、不同密度的正片膜及同一密度不同覆盖力的正片膜等的银颗粒结构与分布,探明它们与色调、覆盖力等的关系。     

2-(2-羟基-5-氯苯基)-1H-苯并咪唑-铜(Ⅱ)配合物作为NO荧光探针的初探

常温下合成了2-(2-羟基-5-氯苯基)-1H-苯并咪唑荧光化合物和其二价铜离子的配合物,并对配合物的结构和稳定性进行了表征,用荧光光谱、质谱、红外光谱等研究了配合物与NO反应的机理.结果表明,该配合物与NO的反应具有高度的选择性,不受其他常见干扰分子的影响.配合物应用于脂多糖(LPS)激活的小鼠巨噬细胞中NO的测定,能够得到具有较好分辨率的荧光成像结果.     

荧光纳米颗粒的化学与生物传感

荧光纳米颗粒,比如量子点、染料包被的纳米颗粒、稀土纳米颗粒等,在过去的几十年里得到广泛的研究和应用,这主要因为它们具有特殊的化学与光电子性质,比如较强的发光强度、较高的稳定性、较大的Stocks位移以及灵活的加工制作性能等.将荧光纳米颗粒引入分析化学将为荧光分析检测提供新的平台.我们立足国内的研究,重点介绍荧光纳米颗粒的化学与生物传感应用,包括对pH值、离子、有机化合物、生物小分子、核酸、蛋白、病毒、细菌等的分析检测.另外,也介绍了荧光纳米颗粒的体外、体内的成像应用.对纳米颗粒应用于分析检测的优势以及信号传导模式也进行了讨论.     

刺松藻类囊体膜23kD和24kD多肽在阳离子调节激发能分配中的作用

与高等植物不同,Mg~(2+)诱导刺松藻类囊体膜Chla荧光F_(687)增高与其诱导膜表面电荷密度减小无平行相关性,用Ca~(2+)提去膜表面的30和31kD多肽(Q_B蛋白),对Mg~(2+)诱导上述两种效应无明显的影响,但用胰酶消化进一步除去膜表面的23和24kD多肽后,Mg~(2+)诱导F_(687)增高的效应随之消失,而诱导膜表面电荷密度变化的性质不变,这些结果证明,刺松藻类囊体膜表面的23和24kD多肽是Mg~(2+)诱导荧光变化的功能部位;Mg~(2+)诱导激发能分配的改变不受膜表面静电性质控制。     

高荧光性含锌类水滑石研究

本研究将适量锌离子(II)取代镁铝水滑石中的镁离子(II), 以及将一定量的8-羟基喹啉(8-hydroxyquinoline)分散于镁铝水滑石层间的亲油性阴离子中, 使与其板层表面上的锌离子配位, 经共沉淀法, 合成、组装得到一类迄今未见报道的具高荧光性的类水滑石(Zn-HTLC)荧光材料. 采用荧光光谱、红外光谱、紫外光谱、X射线衍射和热分析等对其进行了表征. 研究表明, 这种类水滑石在紫外光下可发出强烈的蓝绿色荧光(501 nm), 荧光强度高达4.5×10⁵ a.u., 说明锌离子(II)分散于类水滑石的氢氧化镁板层中, 可有效防止发光结构单元的荧光猝灭, 而且溶于层间阴离子中的配体与板层上的锌离子(II)配位所形成的特殊组装结构, 增强了发光中心的不对称性, 也是其具有高荧光性的可能原因. 热分析结果显示, 这种类水滑石耐热性强, 有望应用于各种功能性荧光材料.     

具有三维导电网络结构的锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合电极材料的储镁性能研究（英文）

镁二次电池具有安全性高、价格低廉等优点,是一种具有潜在应用前景的高能量密度电池体系.目前,镁二次电池的研究重点之一是寻找合适的电极材料.最近,我们通过水热和热处理相结合的方法成功制备了具有三维导电网络结构的锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合电极材料.研究发现,在石墨烯的三维导电网络片层上,均匀分布了粒径小于100 nm的锡纳米颗粒.将锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合材料作为镁二次电池电极材料,当电流密度为15 mA·g~(-1)和300 mA·g~(-1)时,首次放电容量分别达到了545.4 mAh·g~(-1)和238.8 mAh·g~(-1),经过150圈后,容量保持率达到了93%,库伦效率为99%,表现出了较高的电化学活性.研究还发现,镁离子嵌入复合材料中形成镁锡合金,当镁离子脱出后,再次形成锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合电极材料,镁离子的脱出和嵌入具有很高的可逆性.这对未来研究设计高性能镁离子电极材料具有十分重要的意义.     

微波法制备氮掺杂碳点/海藻酸纳米复合物及其电沉积技术研究

以海藻酸为碳源,乙二胺为氮掺杂剂,采用简单方便的微波法制备得到氮掺杂碳点(N-CDs)/海藻酸纳米复合物.通过透射电镜观察到所制得的N-CDs/海藻酸纳米复合物有纳米粒子存在,它们的平均粒径为4.6 nm.荧光性能分析表明N-CDs/海藻酸纳米复合物在365 nm紫外光下呈现明显的蓝色荧光,并且其荧光发射性能具有激发光波长依赖性. N-CDs/海藻酸纳米复合物还保留了海藻酸与Ca~(2+)作用形成凝胶的性能以及与一些二价金属离子的配位能力,可以直接应用于阳极电沉积和配位电沉积.利用电沉积技术具有空间选择性和时间可控性的特点,可以在电极上构建不同形状和荧光图案的N-CDs/海藻酸电沉积膜,还可以对电沉积膜的厚度进行调控.此外,利用电沉积技术制备的N-CDs/海藻酸电沉积膜电极可用于进行电化学检测.     

聚噻吩-b-聚喹喔啉共轭嵌段聚合物对Co~(2+)离子的高选择性可视化检测

探讨了聚(3-己基噻吩)-b-聚(2,3-喹喔啉)(P3HT-b-PQD)共轭嵌段聚合物对二价钴离子的高选择性可视化检测.该类结构明确的嵌段共聚物以Ni(dppp)Cl2为引发剂,通过顺序投料的"一锅法"活性配位聚合方法合成,其四氢呋喃溶液呈黄色,在365 nm的紫外光照射下发出橙黄色的荧光.该类嵌段聚合物可以实现对二价钴离子的可视化检测,加入二价钴离子后,其四氢呋喃溶液的颜色由黄色变为亮绿色.检测具有非常高的选择性,加入其它的金属离子不能产生溶液颜色的任何变化.此外,加入二价钴离子后,其四氢呋喃稀溶液在紫外下的发射光由橙黄色变为深绿色.其对于二价钴离子的检测限可达10-7mol/L.竞争实验表明,其它金属离子对于钴离子的识别不具有任何干扰.     

铜（II）离子对脱镁叶绿素-a荧光猝灭的研究

本文介绍了一种利用荧光熄灭定量的测定铜（II）的新方法。从新鲜菠菜中提取叶绿素-a,用高氯酸溶液处理,制得脱镁叶绿素-a。测量脱镁叶绿素-a的紫外-可见吸收光谱,观测到505和535nm处有特征吸收峰。在60 ℃水浴中,脱镁叶绿素-a的丙酮溶液与铜（II）离子水溶液混合,5分钟后发现混合液颜色变绿,505和535 nm处吸收峰消失。铜（II）离子水溶液与脱镁叶绿素-a的丙酮溶液混合后发生荧光猝灭现象,而类似浓度的其它生理离子在相同反应条件下对脱镁叶绿素-a的荧光猝灭现象不明显。 研究了铜（II）离子与脱镁叶绿素-a的反应时间,反应温度对荧光强度衰减的影响。并通过阿累尼乌斯经验关系估算铜（II）离子与脱镁叶绿素-a反应的活化能约为10 ±1kJ·mol-1。研究了铜（II）离子的浓度对脱镁叶绿素-a的丙酮溶液荧光强度的影响,在8.0×10-5 ～8.0×10-7 mol·dm-3范围内,铜（II）离子的浓度与混合液的荧光强度成线性衰减关系,检测限可达8.0×10-7 mol·dm-3。利用脱镁叶绿素-a的丙酮溶液的荧光强度变化测量,有望发展成为一种检测铜（II）离子的新方法。     

二价与四价金属离子等摩尔共掺杂的锂离子电池正极材料LiMn_(1.9)Mg_(0.05)Ti_(0.05)O_4的制备与表征

以氢氧化锂、乙酸锰、硝酸镁和钛酸丁酯为原料,以柠檬酸为螯合剂,采用溶胶-凝胶法制备了二价镁离子与四价钛离子等摩尔共掺杂的尖晶石型锂离子电池正极材料Li Mn1.9Mg0.05Ti0.05O4.采用热重分析(TGA),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和电化学性能测试(包括循环伏安(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)测试)对所得样品的结构、形貌及电化学性能进行了表征.结果表明:780°C下煅烧12 h得到了颗粒均匀细小的尖晶石型结构的Li Mn1.9Mg0.05Ti0.05O4材料,该材料具有良好的电化学性能,在室温下以0.5C倍率充放电,在4.35-3.30 V电位范围内放电比容量达到126.8 m Ah·g-1,循环50次后放电比容量仍为118.5m Ah·g-1,容量保持率为93.5%.在55°C高温下循环30次后的放电比容量为111.9 m Ah·g-1,容量保持率达到91.9%,远远高于未掺杂的Li Mn2O4的容量保存率.二价镁离子与四价钛离子等摩尔共掺杂Li Mn2O4,改善了尖晶石锰酸锂的电子导电和离子导电性能,使其倍率性能和高温性能都得到了明显的提高.     

电沉积紫膜薄膜中菌紫质的光电响应对N-端表面的金属阳离子浓度的依赖性

用不锈钢/电沉积紫膜薄膜/含水胶(电介质)/钢型菌紫质光电池研究了作用于N-端表面(紫膜外表面)的钾、镁、镧离子对菌紫质光电响应的影响。在所测条件下光电极性均与质子泵方向一致。光电压幅值是离子浓度依赖性的,对钾、镁、镧离子均存在极大值浓度,它们之间有数量级的差异;依赖性曲线趋势和极大值浓度均各自分别与溶液中菌紫质的质子泵效率对阳离子浓度的这种依赖性相一致。不过,光电响应对作用于C-端表面的这些离子不存在上述的浓度依赖性。上述的两种依赖性成相关性说明:电沉积紫膜薄膜中菌紫质的光电响应主要来自质子泵运而非非质子离子的贡献;存在一合适的离子浓度使菌紫质的光电响应有极大值。用质子泵结构域模型和扩散双电层理论对这种依赖性进行的讨论认为:金属阳离子的结合与屏蔽两种效应可以解释这种依赖性。     

原位沉析法制备碳酸钙/壳聚糖三维复合材料的研究

将含有Ca²⁺的壳聚糖溶液与含有CO^2-₃的碱溶液用离子可渗透膜隔离,根据膜渗透原理,使膜内壳聚糖与碱液原位沉析,生成碳酸钙,得到具有高强度的碳酸钙(CaCO₃)/壳聚糖(CS) 三维复合材料. XRD测试结果表明,生成的碳酸钙以方解石晶型存在. 从SEM可以观察到碳酸钙颗粒尺寸约为5～10 μm,并且颗粒呈有序分布,它们以棒材的纵轴为中心,围绕中心呈环状分布. 对不同碳酸钙含量的复合棒材进行了弯曲性能测试,其弯曲强度随碳酸钙含量的增大先上升后下降. 在碳酸钙质量分数为10％时,弯曲强度达到最大值(约为113 MPa),弯曲模量为2.6 GPa.     

稀土萃取分离废水制备高纯碳酸氢镁溶液过程中铁杂质的行为与影响

以稀土冶炼分离过程中产生的氯化镁废水和白云石为原料制备氢氧化镁,然后采用碳化法制备高纯碳酸氢镁溶液,研究了铁杂质离子的行为与影响。结果表明:碳酸氢镁溶液中的杂质铁是由于二价固态铁发生碳化反应而引入并以重碳酸亚铁(Fe(HCO3)2)形式存在,即碳化反应过程是除铁的核心工序,Mg(HCO3)2溶液经过除铁后沉淀稀土离子可以明显降低沉淀产物中铁杂质含量。本文为氯化镁废水-白云石碳化法制备碳酸氢镁溶液过程中铁杂质离子的去除提供切实可行的理论指导。