PMADQUAT/PSt-PAA聚离子复合物聚集体增强卟啉和富勒烯类衍生物单重态氧产率

采用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了嵌段共聚物聚苯乙烯-聚丙烯酸叔丁酯(PSt-PtBuA), 在酸性条件下水解得到聚苯乙烯-聚丙烯酸(PSt-PAA), 利用核磁共振氢谱(¹HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等对产物进行了表征. PSt-PAA在Tris-HCl缓冲溶液中(pH=7.0)形成临界聚集浓度(CAC)为0.015 g/L的聚集体. PSt-PAA与聚2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(PMADQUAT)可通过静电相互作用形成聚离子复合物(polyion complex, PIC), 当 m_(PMADQUAT)/m_(PSt-PAA)=3时, 形成的聚离子复合物的CAC为0.005 g/L. 动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)结果表明, 形成聚离子复合物后, 聚集体粒径变小. 聚合物形成聚集体可包载二乙二醇单甲醚修饰的C₇₀(MDG-C₇₀)、原卟啉(PPIX)、四苯基锌卟啉(ZnTPP)和四苯基卟啉(TPP)等光敏剂, 并增强光敏剂在缓冲溶液中的溶解度. 光照条件下, MDG-C₇₀、PPIX、ZnTPP和TPP在聚离子复合物聚集体m_(PMADQUAT)/m_(PSt-PAA)=3的溶液中的单重态氧量子产率分别是在PSt-PAA聚集体溶液中的1.64、2.63、2.60和2.20倍. 而在缓冲溶液中,由于光敏剂的聚集作用,未能检测到单重态氧的产生。研究结果表明,聚离子复合物聚集体能够包载光敏剂,是提高单重态氧产率的一个有效途径.     

Ga掺杂δ-Pu的密度泛函理论计算

δ-Pu为Pu的高温相,掺杂少量的Ga即可使其在室温下稳定存在.本文采用密度泛函理论方法,对不同掺杂量体系进行晶体结构和电子结构计算,主要包括体系的晶格常数、密度、形成能、态密度、电荷密度和Mulliken布居分析.结果表明：在研究范围内,Ga掺杂后,体系晶格常数降低,密度增大,6.25%（原子百分比,下同）掺杂量体系的稳定性高于3.125%和12.5%掺杂量的体系;Ga掺杂使得Pu周围体系电子的局域性增强,成键能力增强,揭示了Ga稳定δ-Pu的电子机制.Ga和Pu之间为金属键,发生的作用主要由Pu的7s、6p、6d和Ga的4s、4p轨道电子贡献,但这种成键作用相对较弱,使得掺杂体系可以保持原有的力学性能和机械加工性能.Ga对δ-Pu的稳定作用主要在于改善Pu原子的成键性能,而不是与Pu原子直接成键.     

3,4-噻吩二羧酸、1,10-邻菲罗啉与稀土配合物的荧光性质及对硝基苯的检测

3,4-噻吩二羧酸(3,4-H₂tdc),1,10-邻菲罗啉(phen)和稀土硝酸盐经水热法合成三种配合物Ln₂(Htdc)₂(tdc)₂(phen)₂(H₂O)₄(Ln=Eu 1, Gd 2, Tb 3),并用X-射线单晶衍射分析方法测定了配合物1-3晶体结构,配合物1-3为双核分子。每个金属离子周围有2个3,4-tdc,1个3,4-Htdc,1个phen和2个配位水分子,配位数为9。配合物1和3在紫外灯下显强红光和绿光,其荧光发射光谱,在619和545 nm出现最大发射峰,分别对应于Eu(Ⅲ)离子的5D₀→7F₂和Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F₅跃迁。配合物2在425 nm观察到来自基于配体的π*→π最大发射峰。不同溶剂分子对配合物1荧光有不同程度的影响,基于荧光猝灭机理,配合物1具有选择性检测硝基苯污染物的能力。     

2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉构筑的稀土配合物:晶体结构,荧光性质和对Cu2+离子的荧光传感

稀土硝酸盐和2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉在水热反应条件下合成了3个新的配合物,[Ln(2,5-tdc)1.5(phen)(H2O)]n(Ln=Gd(1),Tb(2),Dy(3);2,5-tdc=2,5-噻吩二甲酸根,phen=菲咯啉)。通过X射线单晶衍射确定了它们的晶体结构。配合物1~3为同构的2D网络结构。配合物1在340 nm激发下出现最大发射中心位于366和387 nm的宽峰,可归属于配体的π*-π跃迁发射。配合物2在365 nm紫外灯照射下发绿光,其荧光发射光谱中出现了4个尖峰,位于491、545、588和620 nm处,对应于Tb3+的5D4→7FJ(J=6~3)跃迁。配合物2的荧光寿命显示为单指数衰减,其值为(0.123±0.005)ms。配合物3的发射光谱中出现了2个尖峰,位于482和575 nm处,分别对应于Dy3+的4F5/2→6H15/2和4F5/2→6H13/2跃迁。另外,研究了配合物2的荧光传感能力,该配合物可作为荧光探针检测水溶液中的Cu2+离子。     

离子印迹传感器选择性检测甲基汞离子

以甲基汞离子为模板,8-巯基喹啉为荧光单体,4-乙烯基吡啶为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在二甲基亚砜溶剂中,以聚偏氟乙烯(PVDF)膜为支撑介质,65℃热引发聚合得到甲基汞离子荧光印迹膜。该荧光印迹膜对甲基汞离子表现出良好的选择性,最佳吸附pH值为7.0,检出限为3.5×10-7mol/L。将其作为吸附材料,应用于河水中甲基汞离子的分离和富集,结果表明,该传感器对甲基汞离子具有良好的选择性和特异性吸附,回收率达93%～104%。     

灯盏花素在多壁碳纳米管丝网印刷电极上的电化学行为及测定

采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了黄酮化合物灯盏花素在多壁碳纳米管丝网印刷电极(MWCNT/SPE)上的电化学行为及其测定方法.实验表明,在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,浓度为5.0×10-4 g/L的灯盏花素在MWC-NT/SPE电极上出现了一对准可逆氧化还原峰,峰电位Epa=0.21 V,Epc=-0.05 V,△E=0.26 V,峰电流ipa=1.18 μA,ipc＝0.205 μA,ipa/ipc=5.76.灯盏花素的DPV氧化峰电流值与其浓度在1.2×10-4～2.8×10-3 g/L范围内呈线性关系(R=0.9990),检出限为1.2×10-4g/L.结果表明,该法测定灯盏花素便捷、可靠、较灵敏.     

2011年度物理科学一处科学基金项目分析综述

2011年国家自然科学基金委员会数学物理科学部物理科学一处的项目评审工作顺利结束,在广大物理科研工作者和项目依托单位基金管理人员的支持下,按计划完成了各类项目的评审工作．现向物理学界各位专家汇报如下．     

用火焰原子吸收光谱法对傣药灯台叶中八种金属元素进行形态分析

照传统煎煮法对中药灯台叶中铜、锌、铁、镁、钙、铬、锰和镉8种元素进行提取;用微孔滤膜分离提取液中的可溶态与悬浮态,利用大孔吸附树脂柱对可溶态中的有机态与无机态进行分离;采用火焰原子吸收光谱法对各种形态中的8种元素进行测定。结果显示,灯台叶中8种元素的总提取率为9.84%～89.07%,浸留比为10.96%～903.4%,悬浮态颗粒吸附率为3.44%～23.37%。该法对各元素的加标回收率为94.5%～111.6%;相对标准偏差在0.29%～2.47%之间,测定结果的精密度和准确度令人满意。     

灯盏花素与DNA相互作用的电化学及吸收光谱研究

用电化学方法研究了灯盏花素与DNA的相互作用,考察了扫速对灯盏花素与DNA相互作用的影响,实验表明,DNA存在使灯盏花素氧化峰的电位正移,灯盏花素的氧化峰峰电流减小,灯盏花素335 nm吸收光谱的吸收峰降低,呈减色效应,且出现2个等电吸收点,说明灯盏花素与DNA的相互作用以嵌插作用为主。双链DNA(dsDNA)与灯盏花素的结合能力大于DNA(ssDNA),结合比为3:1,结合常数β为3.63×10¹³。     

Kerr效应对非线性J-C模型辐射谱的影响

研究了Kerr介质腔中非线性J-C模型的辐射谱.导出了双模初始光场处于任意量子态时辐射谱的计算公式,给出了光场处于数态、相干态和压缩真空态时的数值结果,讨论了Kerr效应和初始场强对辐射谱的影响.发现在光子数态的情况下,Kerr效应使低频峰增强、高频峰减弱,并使各峰向右移动.在初始腔场为较强的相干态时,原子辐射谱明显地分成两个拱形的梳状峰群,Kerr效应的增强使左侧峰群增高,右侧的边峰受到抑制.在压缩真空态情况下,边带峰只出现在中心频率双峰的左侧,随Kerr效应和初始场的增强,边峰个数也随之增多.无论哪种情况都破坏谱结构的对称性,在强场条件下Kerr效应的影响更加显著.