甘氨酸仿生催化锂硫电池界面反应的原位拉曼光谱研究

多硫化锂的穿梭效应限制了锂硫电池的商业化。引入高效的催化剂来加快硫转化反应动力学是抑制穿梭效应的有效方法。利用仿生思想,将酶的核心单元“氨基酸”作为催化剂引入锂硫电池正极以解决穿梭效应问题。研究发现,引入氨基酸后,电池展现了优异的电化学性能,表明其促进了对多硫化锂的高效催化转化。在此基础上,利用原位拉曼表征技术,在电池工作状态下,对电极表面的硫转化反应进行实时捕捉,从分子水平上揭示了氨基酸仿生催化剂调控锂硫界面硫转化反应的机理,为未来设计高效的硫转化催化材料和发展高性能的锂硫电池提供现实可行的指导方案。     

螺旋构象的微环境效应——1.羧甲基糖淀粉钠对具有疏水性长链烷基的受物的包结作用

本文报道了具有类似环葡萄糖疏水内穴特性但长度及内穴尺寸为可变化的羧甲基糖淀粉钠(Na-CMA)螺旋构象对具有长链烷基的受物:十六烷基三甲基氯化铵(CTACl)、十二烷基三甲基碘化铵(LTAI)和十二烷基硫酸钠(NaLS)的包结作用.使用表面张力法求得Na-CMA—CTACl包结常数在1.27～2.30×10⁴M^-1左右,Na-CMA—LTAI为0.52×10³M^-1,Na-CMA—NaLS为0.73×10³M^-1,表明与阴或阳离子的受物均可形成稳定包结络合物,稳定程度由受物烃链疏水性决定.Na-CMA的最大结合部位对于CTACl,LTAI,NaLS分别为7.7,9.8,10与形成6-螺旋和受物分子相对长度推算出的数值很接近.从Na-CMA—CTACl包结常数与温度的关系求得包结过程的热力学参数为ΔG₂₉₈=-5.7kcal/mol,ΔH₂₉₈=3.5kcal/mol,ΔS₂₉₈=7.6 e.u..说明包结驱动力不同于典型疏水作用的熵控制和环葡萄糖包结的焓控制机制.根据粘度和表面张力的测定提出了这种包结过程伴随着Na-CMA链从紧密线团至间断螺旋的构象变化,反映出Na-CMA与环葡萄糖不同的特性,看来更适合于作为生物大分子识别受物的模型.     

基于几何约束的蛋白质-配体准确结合自由能计算

蛋白质-配体的结合过程伴随着复杂的结构变化, 在分子模拟可及的时间尺度内难以完全捕获, 这使得准确估计蛋白质-配体的结合自由能十分困难. 一种有效的解决途径是采用几何约束减小需要采样的构象空间, 再通过后处理方式扣除约束的影响. 本文综述了三种几何约束策略——漏斗状约束、球形约束和七自由度约束与自由能计算算法结合准确计算结合自由能的原理和进展, 重点概述理论严谨的七自由度约束的最新进展以及与Alchemistry或重要性采样方法的联用策略, 最后, 讨论了如何针对不同体系选择合适的计算策略以及蛋白质-配体准确结合自由能计算在药物设计等领域中的挑战和前景, 并提出了将上述方法进一步运用于研究更复杂的蛋白质-蛋白质问题的可能性.     

埃可病毒18型构象表位的生物信息学研究

埃可病毒18型(Echovirus 18,E18)可引起手足口病、病毒性脑膜炎和急性胃肠炎等疾病,近20年来开始在全球流行.本文首先使用前期研发的人肠道病毒构象表位的生物信息学预测算法,对肠道病毒B种的E18构象表位进行系统性预测,发现其表位分布模式呈三簇分布,其中VP1 BC环和C-端、VP2 EF环是E18表位的主要构成区域;其次基于E18的VP1和基因组序列的分子进化分析发现,进化分支的形成伴随表位处氨基酸突变,而VP1 C-端和VP2 EF环是突变热点区域;最后通过足迹图发现,大多数E18衣壳表面的分支突变都位于表位上或附近,受体结合位置处的突变罕见,提示表位处的突变产生了新的进化分支,但分支突变尽量避开受体结合位置,以免影响病毒与宿主细胞的结合能力.E18构象表位的生物信息学研究,为进一步通过实验鉴定表位、病毒的监测和预警以及抗病毒药物和疫苗的研发提供了重要支持.     

添加铈对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响

针对能够将初生γ-奥氏体保留到室温的Fe-15Mn-0.6C合金，采用扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)系统，对添加Ce的合金中的夹杂物进行形貌观察、成分分析和相鉴定，采用FactSage软件系统的Phase Diagram和Equilib模块对添加Ce的合金中的夹杂物行为进行热力学计算。结果表明，添加含Ce夹杂物的类型和数量影响取决于O, S, Ce的相对含量，在0.0006%O-0.0020%S-0.016%Ce和0.0006%O-0.0051%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成CeS夹杂，在0.0015%O-0.0045%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成Ce₂O₂S和CeS夹杂，夹杂物形状圆整，尺寸多数约1～2μm。热力学计算为添加Ce对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响提供了理论依据。研究结果能够为进一步搞清添加Ce细化初生γ-奥氏体的异质形核作用提供扎实的研究基础。     

国内外代表性有机化学教材知识体系与教学内容比较

对国内外14本具有代表性的有机化学教材进行了对比研究，对教材的主要教学内容、内容编排、信息化建设、教学目标和出版情况等方面进行了对比，分析了我国有机化学教材建设的优势与不足，为未来有机化学教材建设提出了一些建议。     

光系统Ⅱ光驱动CO2同化的光合作用(英文)

光合作用作为地球上最重要的化学反应,是一切生命活动赖以生存的基础.光合作用分为光反应和暗反应两个阶段.通常认为,光反应阶段产生O₂,暗反应阶段CO₂被还原(也称“CO₂同化”).尽管这一观点已被公众所熟知,但也存在诸多疑点,一些科学家(包括1931年的诺贝尔生理学或医学奖得主OttoWarburg)认为, CO₂也可能在光反应阶段作为反应底物参与了产氧并被还原.然而,该观点至今没有在实验上获得充足的证据支持.那么,在光反应阶段是否能够进行CO₂同化？如果能够发生,产物和机理是什么？毫无疑问,这些科学问题具有十分重要的研究价值,对这些问题的探索能帮助我们更加充分认识光合作用机制.然而,自上世纪十年代以来,相关研究已陷入停滞状态.为了解开光合作用领域的这个重要科学谜团,即在光合作用中CO₂是否能通过光反应被还原,本文选取三类不同层次的光合作用体系(小球藻、叶绿体、PSII中心复合体)为研究对象,结合原位质谱、气相色谱和同位素标记等手段,设计了一系列实验,排除了...