线性麦芽糊精聚合物功能化Fe3O4纳米复合物药物载体的合成和应用

采用共沉淀法制备得到了线性麦芽糊精聚合物功能化的Fe₃O₄磁性纳米粒子(LM-SP-MNPs),通过傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜、热重分析等技术对其结构、形貌进行了表征。 其粒径大小为(12±2) nm。 选取抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物,运用荧光光谱法研究了LM-SP-MNPs的载药性能和释放行为,探讨了pH值对LM-SP-MNPs药物释放性能的影响。 最适pH条件下,LM-SP-MNPs对盐酸阿霉素的最大吸附量约为357.1 mg/g,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型。 LM-SP-MNPs与盐酸阿霉素的复合物(DOX@LM-SP-MNPs),在37 ℃的条件下药物在酸性条件下的释放效率大于中性条件。 pH=5.3时,盐酸阿霉素在7 h内的累积释放率为26.9%。 此外,细胞毒性试验表明,LM-SP-MNPs具有良好的生物相容性,而DOX@LM-SP-MNPs和肝癌细胞共培养后可以明显杀死HepG2肝癌细胞。     

微波法合成氟改性TS-1及其催化环己酮氨肟化性能

通过微波辅助法制备了含氟的TS-1（F-TS-1-M）,并与传统方法制备的氟改性TS-1（F-TS-1-T）,微波处理的TS-1（TS-1-M）和未改性TS-1进行比较.XRD、DR UV-Vis、XPS表明F-TS-1-M和TS-1-M分子筛上的部分非骨架钛转变为骨架钛,这是由于微波的选择性效应可以不同程度地活化Ti—O和Si—O键;¹⁹F MAS NMR证实了F-TS-1-M分子筛中氟元素是以Si-F和SiF₆^2-的形式存在;²⁹Si MAS NMR表明F-TS-1-M分子筛的骨架缺陷位和表面羟基减少,Py-FT-IR结果表明F-TS-1-M的Lewis酸性和疏水性高于F-TS-1-T、TS-1-M和TS-1.在环己酮氨肟化的反应中表现出优异的催化性能.     

Organelle targetable fluorescent probes for hydrogen peroxide

Hydrogen peroxide(H_2 O_2), as important products of oxygen metabolism, plays an important role in many biological processes, such as immune responses and cellular signal transduction. However, abnormal production of H_2 O_2 can damage cellular biomolecules, which was closely associated with many diseases.Thus, it is urgent to monitor the level change of H_2 O_2 in living cells, particularly at subcellular levels.Toward this end, a wide variety of H_2 O_2 fluorescent probes have been designed, developed and applied for imaging of H_2 O_2 in subcellular levels. In this review, we highlight the representative cases of H_2 O_2 fluorescent probes with mitochondria, nuclei and lysosomes-targetable ability. The review contains organelle target strategies, structures, fluorescence behavior and biological applications of these probes.     

基于功率增强型QEPAS技术的二氧化碳气体高灵敏检测研究

二氧化碳(CO₂)是环境大气以及燃烧废气的主要成分,同时也是重要的化工原料,对其浓度进行高灵敏度检测在物理、生物、化学等众多学科中均有重要的应用。传统检测方法已经无法满足国防科研、能源化工、医疗诊断等科技前沿领域中对CO₂浓度检测的需求。石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种激光检测技术,具有高分辨率、小体积、对环境噪声免疫等优点。基于QEPAS技术探测灵敏度与激励光功率成正比的特性,以中心波长为1 572 nm的窄线宽分布反馈式半导体激光器为激励光源,将掺饵光纤放大器(EDFA)与QEPAS技术联用,提出了功率增强型QEPAS技术,实现了光声信号的大幅度提高。此外,通过波长调制技术、谐波解调技术以及电调制相消技术的使用,成功将装置的整体噪声压制在音叉式石英晶振的理论热噪声水平。激光波长调制深度对装置信号幅度的影响也通过实验在一个标准大气压下进行了研究。结果显示,对6 361.25 cm-1处CO₂气体吸收线,当激光功率为1 495 mW,调制深度为0.33 cm-1,系统探测带宽为0.833 Hz时,功率增强型QEPAS装置对CO₂的探测灵敏度为3.5 ppm,归一化等效吸收系数为1.01×10-8 W·cm-1·Hz-1/2。     

Entanglement Dynamics of Two Atoms in a Double Damping Jaynes-Cummings System

The entanglement between two stationary qubits is a kind of valuable quantum resources in quantum information or quantum network. This paper investigates the time evolution of the entanglement between two atoms, which are initially prepared in the Bell states and each of which interacts with its own cavity field in the identical and non-identical double damping Jaynes-Cummings (J-C) system. It mainly considers the effect of the atomic spontaneous decay Γ and the decay of cavity field κ on the two-qubit entanglement in such system. While causing the decay of entanglement, Γ and κ can also play a positive role in the entanglement evolution, which may imply a way to better control and maintain the entanglement. What is more, the rules governing the transfer of entanglement between two-qubit subsystems in strong coupling regime are finally studied by taking Γ and κ into consideration.     

基于Rydberg原子的超宽频带射频传感器

Rydberg原子具有极大的极化率和微波跃迁偶极矩,对外界电磁场非常敏感,可实现基于Rydberg原子的超宽频带射频电场的高分辨高灵敏测量.通过Rydberg原子的全光学无损的电磁感应透明探测手段,可以实现基于原子的快速免校准宽频带(0.01-1000 GHz)外电场的精密测量.对于频率大于1 GHz的微波场,由微波场耦合相邻Rydberg能级形成的Autler-Townes分裂进行测量;而对于频率小于1 GHz的长波射频场,由Rydberg能级的射频边带能级进行测量.这种方法是基于原子能级参数,可溯源到基本物理常量,不依赖于外界参考;且对电场无干扰,易于实现微型化和集成化,具有广泛的应用前景.本文主要综述了基于Rydberg原子的外电场测量的最新研究进展,重点介绍长波长射频场的测量,包括电场强度、频率以及极化方向的测量,详细介绍了其测量原理和探测灵敏度,并讨论了其应用前景及未来发展方向.     

通过光致还原调制氧化石墨烯寿命并用于微纳图形制备

氧化石墨烯因其宽带可调谐的荧光发射特性已被广泛应用于荧光成像、金属离子高灵敏检测和光电器件的制备.相比于荧光强度,氧化石墨烯荧光寿命不受材料厚度和激发功率的影响,具有更为稳定和均一的特性.本文研究了在激光还原过程中氧化石墨烯荧光寿命逐渐减小的变化行为,发现了长寿命sp~3杂化结构向短寿命sp~2杂化结构的转变.通过精确控制还原时间,结合激光直写技术,在单层氧化石墨烯薄膜上实现了二维码、条形码、图形和数字等微纳图形的制备,还在多层氧化石墨烯薄膜结构上获得了多寿命多层微纳图形.这种微纳图形的制备具有灵活无掩膜、高对比和多模式的特点,可用于高密度光学存储、信息显示和光电器件制备等诸多领域.     

基于涂覆石墨烯的三根电介质纳米线的THz波导的模式特性分析

研究了一种基于涂覆石墨烯的三根电介质纳米线的THz波导,采用多极方法对这种波导所支持的5种低阶模的有效折射率的实部和传播长度进行了解析分析.结果表明,通过改变工作频率、中间纳米线半径、纳米线之间的间距以及石墨烯的费米能,可以有效地调节波导的模式特性.当工作频率从30 THz增加到40 THz时,这些模式的有效折射率的实部增大,传播长度减小,并且在变化的过程中会出现交叉现象.当中间纳米线的半径从25 nm增加到75 nm时,除了模式3和模式4基本不受影响,其他模式有效折射率的实部增大,传播长度变化各不相同.当纳米线之间的间距从10 nm增加到50 nm时,除了模式3和模式4基本不受影响,其他模式有效折射率的实部减小,传播长度增大,并且在变化的过程中会出现交叉现象.当石墨烯的费米能从0.4 eV增加到1.2 eV时,有效折射率的实部减小,传播长度增大.计算表明,多极法得到的结果与有限元方法得到的结果完全一致.本研究可以为基于涂覆石墨烯的电介质纳米线的THz波导的设计、制作和应用提供理论基础.     

铷原子D1线真空压缩光场的产生及态重构

碱金属原子是光量子存储的良好介质,与碱金属原子共振的非经典光场是量子信息处理的重要资源.本文采用周期极化磷酸氧钛晶体作为非线性介质,利用参量振荡过程产生了795 nm(铷原子D1线)的真空压缩光场.通过对平衡零拍探测系统的时域信号进行采集,得到压缩光场不同相位角下的噪声分布;利用极大似然估计法对压缩光场进行了态重构,得到了密度矩阵及相空间的Wigner函数.理论计算了真空压缩场的光子数分布和Wigner函数,并对理论计算结果和极大似然重构结果进行了分析和比较.     

基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法

为了表征激光诱导等离子体的定量特征参数,提出了一种谱线自吸收量化的方法,通过获得分析元素谱线的半高全宽来量化谱线自吸收程度,进而得到等离子体的特征参数,包括电子温度、元素含量比以及辐射物质的绝对数密度.与传统激光诱导击穿光谱定量分析方法相比,新方法由于计算过程与谱线强度弱相关,所以分析结果基本不受自吸收效应的影响,同时也无需额外的光谱效率校准.基于铝锂合金的实验结果表明,该方法能够实现精确的相对定量分析和等离子体的特性诊断.