振动光谱法研究水溶液中十六烷基三甲基溴化铵的分子构象

研究长链分子在水溶液中的分子构型有助于更好地理解生物膜的结构及生物大分子链(如蛋白链)的结构,受到人们的高度重视。许多表面活性剂分子的结构和性质已用各种物理和化学方法广泛地研究过,但用振动光谱方法(尤其是红外光谱法)研究水溶液中表面活性剂分子构象的报道则很少。十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)是一种典型的阳离子型表面活性剂,我们曾讨论了温度对CTMAB分子链亚晶胞堆积形式的影响。本文在280～320K范围     

非晶态ZnO纳米笼的显著表面增强拉曼散射效应

正表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)光谱技术作为一种具有超高灵敏度的分子"指纹谱"识别技术,已被广泛应用于表面、界面研究、吸附物界面的物化性质研究、生物大分子的界面取向及构型、构象研究和结构     

基于多光谱特征融合技术的面粉掺杂定量分析方法

提出了一种基于拉曼光谱技术(Raman)和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的多光谱特征融合技术(MFFT),利用拉曼光谱中分子组分信息和激光诱导击穿光谱中原子组分信息之间的互补特性,采用自适应小波变换(AWT)-竞争性自适应加权(CARS)-偏最小二乘回归(PLS)建模技术,获取了面粉体系更为全面的特征信息。在多光谱特征融合技术中,首先采用AWT-CARS方法分别提取拉曼光谱和激光诱导击穿光谱中的特征变量,然后将两者的特征变量融合为一个向量,采用PLS方法构建MFFT模型,实现了面粉掺杂物的定量分析。通过对二氧化钛、硫酸铝钾等面粉掺杂体系建模分析,考察MFFT模型的有效性。结果表明,与单一拉曼光谱技术或激光诱导击穿光谱技术建立的预测模型相比,MFFT模型显著提升了模型的预测性能,二氧化钛和硫酸铝钾预测模型的线性相关系数分别从相对较差的Raman模型的0.884、0.877提升到0.981、0.980,其预测均方根误差分别从相对较差的Raman模型的0.151、0.154降低到0.069、0.068。表明多光谱特征融合技术可以准确提取Raman光谱中的分子信息和LIBS光谱中的元素信息,使其互为补充、互为校正,进而有效克服面粉基质对掺杂组分定量分析的干扰,显著提高模型的预测精度。     

激光拉曼光谱(二)

四、在化学上的应用 1.拉曼光谱与红外光谱虽然红外光谱和拉曼光谱均属分子光谱的范畴,研究的对象也大致相同,然而在产生光谱的机理、实验技术、光谱的解析等方面有较大的差别。因此,我们先将两种光谱作一简要的比较。样品的分子吸收红外光源产生红外吸收光谱,对单色光源的散射产生拉曼光谱。吸收光谱和散射光谱都与分子的振动,转动和品格振动等物理过程相关。因此,与红外光谱一样,拉曼光谱也是研究分子(或晶格)振动光谱和分子转动光谱的一种方法。     

氯化癸铵的低频拉曼光谱研究

在290—340 K的温度范围内考察了氯化癸铵的低频拉曼光谱, 指认了210 cm~(-1)附近的谱带为分子烷基链的纵向声子振动带, 低于100 cm~(-1)的谱带为晶格振动带, 结果表明DeAC晶体存在313 K和321 K两个结构相变。在313 K以下的低温相, DeAC分子以完全有序的全反式链构象存在, 在313—321 K的中间相, 分子烷基链出现了旁式构象, 高温相与中间相相比主要是分子链横向堆积有序度明显降低, 而分子链构象特征无明显差异。     

膨化柞蚕丝内部形态和结构的研究

利用扫描电镜(SEM), 结合拉曼(Raman)光谱、 衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱和X射线衍射(XRD)等方法研究了膨化型柞蚕丝的内部形态和结构, 表征了其热性能和力学性能. 结果表明, 虽然经过了相应的膨化处理, 柞蚕丝素蛋白分子链仍表现出具有高度取向的反平行β-折叠构象, 而其单丝是由许多带状微纤沿纤维轴平行组装而成, 且具有较高力学性能的纤维.     

SERS标记纳米粒子用于免疫识别

激光拉曼光谱技术近年来已成为研究生物分子结构常用的光谱手段.尤其在研究水溶液中蛋白质的结构和构象方面发挥了重要作用.然而,常规拉曼光谱的信号强度很低,限制了其在各个领域中的应用.表面增强拉曼光谱(SERS)和表面增强共振拉曼光谱(SERRS)技术可使信号增强6～10个数量级,尤其是SERS技术已发展到检测单分子的水平,更为其在生物方面的应用开拓了新的局.     

激光拉曼光谱(三)

5 生物大分子生物大分子中,蛋白质,核酸、磷脂等是重要的生命基础物质,研究它们的结构,构象等化学问题以阐明生命的奥秘是当今极为重要的研究课题。应用激光拉曼光谱除能获得有关组份的信息外,更主要的是它能反映与正常生理条件(如各种介质、温度、pH等)相似的结构变化信息,同时还可比较在各相中的结构差异,这是用其他仪器难以得到的成果。现分别扼要介绍如下。 (1)多肽和蛋白质多肽和蛋白质的分子链是同种或异种α氨基酸头尾相连的肽链,这种酰胺键的振动状态虽有九种(表6所示),但其中的酰胺A、B常被C—H伸缩和水分子振动所遮盖。酰胺Ⅱ、Ⅳ、     

聚肽的结构性能及其在生物材料领域的应用

聚肽是一类由氨基酸及其衍生物通过聚合反应形成的聚合物，具有和蛋白质类似的二级结构。由于其独特的结构和性能，近年来在蛋白质结构模拟、分子链构象研究、生物医学等领域被广泛地加以研究。本文着重介绍了聚肽的合成、分子链构象、相行为、自组装行为以及在药物缓释等领域的研究和应用状况，并对聚肽在组织工程领域的应用前景进行了展望，为聚肽在生物材料领域的应用提供参考。     

超分子树枝聚合物的起源与发展

超分子树枝聚合物起源于聚合物链结构的2个重要进化(树枝链和超分子),是通过建筑模块在芯、支化单元或表面的分子自组装(非共价键连接)生成的树枝聚合物,具有独特的结构特征和新颖的物理、化学等功能。超分子树枝聚合物的进一步自组织可形成液晶态或柱状体等有序结构。超分子树枝聚合物可分为氢键型、金属配位型、π-π堆叠型、离子型、拓扑型(含轮烷和索烃结构)、混合型(含2种或2种以上不同非共价键)等类型。本文综述各种类型超分子树枝聚合物的合成、结构、聚集态和应用。     

表面等离激元增强金属光致发光助力表面增强拉曼光谱获取表界面分子的本征化学信息

<正>表面增强拉曼光谱(SERS)因其具有单分子的检测灵敏度和特异的分子指纹信息,在表面科学和分析检测领域得到广泛关注~1。拉曼光谱研究中除了利用谱峰频率外,还利用不同谱峰间的相对强度,以获得吸附分子的吸附构象、分子与金属界面电荷转移、材料局域化学性质等多种重要物理化学信息。然而在SERS中,贵金属纳米结构的局域表面等离激元共振(LSPR)不仅增强了样品的拉曼信号的绝对强度,也改变了SERS谱图中不同谱峰的相对强度,即不同频率的拉曼信号受到的增强作用不同,从而导致用SERS峰的相对强度所获得的样品的物理化学信息变得不可靠。虽     

拉曼光谱技术及其应用进展

拉曼光谱作为一种无损分析方法,可以快速、精准地得到包括固体、粉末、液体、气体、胶体等不同类型样品的化学结构、相和形态、结晶度以及分子间相互作用等相关信息,因此被广泛应用于诸多领域。本文介绍了拉曼光谱的基本工作原理;总结了近年来拉曼光谱在环境检测、材料、食品安全、医疗、刑侦司法、勘探、工业等领域的应用,以期为今后拉曼光谱检测领域更好地发展提供参考。     

聚合物分子刷的高效合成与应用

当聚合物链通过稳定的共价或非共价键高密度地接枝到另一聚合物链、二维平面结构或球形或柱形的三维结构上时,这类聚合物体系分别称为一维、二维和三维聚合物分子刷.与具有相似化学组成的线性聚合物相比,一维聚合物分子刷具有一些独特的性质,其中包括蠕虫状构象、紧凑的分子尺寸和链端效应.将聚合物链引入平面、球形或圆柱形基体的表面不仅能显著地改变基体的表面性质,还可赋予所得杂化聚合物分子刷新的功能.因此,聚合物分子刷在催化、纳米光刻、生物矿化、药物递送、医学诊断和光电子材料等领域具有十分广泛的应用.虽然活性/可控聚合的出现为各种一维、二维和三维聚合物分子刷的制备提供了更高效的合成手段,但是具有精确组成、结构和功能的聚合物分子刷的高效可控制备仍然是该领域的关键挑战之一.本文总结和评述了课题组近些年在发展一维、二维和三维聚合物分子刷的高效可控制备策略中取得的成果,并且通过相关实例展现了聚合物分子刷基材料在药物输送、防污涂料、催化和锂离子电池等领域的广阔应用前景.     

通过熔体自由基反应调控聚丙烯体系的链结构和相结构

熔融反应加工是聚合物改性和制备聚合物纳米复合材料的重要途径之一.在此过程中,多数加成聚合物由于受到热、剪切或引发剂作用,通常可原位形成大分子自由基反应中间体.我们系统地研究了如何利用这类大分子自由基调控聚合物分子链的拓扑结构和聚合物纳米复合体系的相结构与界面.然而,某些聚合物大分子自由基,如聚丙烯(PP),受其分子链化学结构决定,在熔融反应条件下非常易于发生降解.研究发现,将可控自由基聚合中调控自由基反应活性的方法应用在熔融反应过程中可以显著抑制PP的降解,促进主反应的发生,在制备长链支化聚合物、调控聚合物纳米复合材料的相结构方面发挥了重要作用.本文介绍了本研究组近几年来通过熔体自由基反应调控PP体系的链结构和相结构的相关研究工作,如实现PP的长链支化,制备高熔体强度PP;在制备PP/C60 、PP/碳纳米管(CNTs)纳米复合材料过程中,利用熔体界面区域所发生的自由基反应,提高了纳米粒子与PP的界面相互作用,改善了纳米粒子在PP中的分散状态等.     

环境响应性聚合物刷的制备与应用

聚合物在材料表面通过物理吸附或化学接枝所形成的刷子状单分子层被称为聚合物刷,环境响应性聚合物刷能够根据环境微小变化可逆改变自身的物理化学性质,高分子链构象呈现伸展或塌缩状态等,显示了潜在的应用价值。本文综述了环境响应性聚合物刷的研究进展,讨论了温度响应性、pH值响应性、光响应性聚合物刷的结构特征和环境响应性机制,以及聚合物刷的各种制备方法,并着重介绍了其在智能膜、药物控释、催化、自组装、分子器件等领域的应用。     

计算机模拟研究聚合物纳米复合材料的分散与界面

针对聚合物纳米复合材料,系统综述了计算机模拟技术(分子动力学模拟)在纳米颗粒的分散与聚合物-纳米颗粒界面作用取得的成果与进展,包括不同形状纳米颗粒在聚合物基体的分散机理、相行为与微观结构、纳米颗粒对分子链构象的影响(分子链均方回转半径的变化)、分子链在纳米颗粒表面结构(取向与排列)、分子链与纳米颗粒界面作用能、界面区分子链活动性与纳米颗粒形成的网络结构.为构建聚合物纳米复合材料的组成、结构与性能之间的关系,提出了3个模拟方面的挑战,包括发展长时间跨尺度计算机模拟技术、建立准确模拟材料力学性能的方法与导电导热功能性的模拟.     

针尖增强拉曼光谱应用于单分子研究的进展

拉曼光谱因可表征物质的化学信息而被广泛应用,特别是表面增强拉曼光谱(SERS)能够在单分子水平研究物质的化学结构信息,但SERS技术对基底粗糙度要求较高,无法获得令人满意的空间分辨率。扫描探针显微技术的出现使在原子水平研究物质的形貌成为可能,但该方法不能同时获得原子/分子的化学信息。针尖增强拉曼光谱(TERS)技术则集两者于一身,已被广泛用于物质的单分子物理化学性质的研究。本文在回顾TERS及相关技术发展的基础上,介绍了TERS技术的原理及性能,简述了TERS技术用于单分子研究的部分典型结果,并展望了该技术的发展前景。     

表面增强拉曼光谱:应用和发展

表面增强拉曼光谱技术(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种具有超高灵敏度的指纹光谱技术,目前已广泛应用于表面科学、材料科学、生物医学、药物分析、食品安全、环境检测等领域,是一种极具潜力的痕量分析技术。 本文对SERS技术及相关的针尖增强拉曼光谱(Tip-enhanced Raman spectroscopy,TERS),壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy,SHINERS)技术的发展及应用进行了综合评述,并探讨了其未来的研究热点及发展方向。     

聚苯胺-LiNi铁氧体复合纳米微粒的原位合成及其键合机制

通过原位溶液聚合法制备了聚苯胺-LiNi铁氧体(LiNi_0.5Fe₂O₄)复合纳米微粒, 用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)以及振动样品磁强计(VSM)等技术表征了复合物的结构、形貌和磁性能. 结果表明, 复合物在室温外加磁场下表现出亚铁磁性物质具有的磁滞现象, 铁氧体颗粒对苯胺的聚合起到了核的作用; 复合物中铁氧体与聚苯胺之间存在着比较明显的键合作用, 探讨了铁氧体与聚合物分子链之间的键合机制.     

表面增强拉曼散射光谱研究聚苯胺纳米棒的构象转变

采用电化学沉积法制备了聚苯胺(Polyaniline,PANI)纳米棒、树枝状银和纳米颗粒银基体。并利用表面增强拉曼散射光谱技术(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)研究了PANI纳米棒的分子链在Ag金属表面的构象变化。实验结果表明由于Ag金属表面的等离子共振效应,PANI分子中N原子的孤对电子与Ag的自由电子产生共轭效应,使得PANI分子链上的电荷重新分布,结果 C—H面内弯曲振动频率和C—C键的伸缩频率向低波数方向移动(蓝移);拉曼散射频率增强的基团在金属表面倾向垂直于分子链的主轴,拉曼散射频率减弱的基团在金属表面倾向平行于分子链主轴。