氢键复合物自组装性质的研究

超分子复合物体系因近年来发展较快及应用范围广而颇具吸引力。作为形成超分子复合物的主要手段,氢键自组装对于高分子聚合材料以及生命科学等领域有着重要的意义。本文根据氢键的多重性及不同氢键的缔合方式对氢键复合物进行分类,并对氢键自组装复合物的性质和研究状况作了综述,同时介绍了本研究组在此方面的理论研究工作。     

不同软段聚氨酯的红外光谱定量分析

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,聚环氧丙烷醚二醇(PPG)和聚己内酯二醇(PCLD)、聚碳酸酯二醇(PCD)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,通过改变软段组分及相对含量,合成了系列水性聚氨酯乳液。采用傅立叶自解卷积方法,对合成试样红外光谱的重叠谱带进行分峰处理,结果有效增强了红外谱图的表观分辨率,不仅可以辨认低含量组分的特征吸收,而且当软段含量为4%时仍可检出。采用积分面积法和峰高法进行定量计算并作线性回归分析,发现积分面积法的相关系数r大于0.95。积分面积法优于峰高法。氢键作用对定量结果有一定影响。核磁共振氢谱验证数据与定量分析结果一致。     

多类型复发事件下变系数加性乘积比率回归模型

本文基于多类型复发事件数据,讨论了一个新的加性乘积比率回归模型,该模型包括两部分,其中第一部分为可加Aalen模型,其中协变量影响为加性的且与时间有关.第二部分为Cox回归模型,其中协变量有乘性影响.利用估计方程的方法,给出了该模型中未知参数和非参数函数的一种估计方法,并利用现代经验过程理沦证明了所得估计的相合性和渐近正态性.     

双核钯配合物Pd2L2和Pd2L2X2 (L＝Me2PCH2PMe2; X＝F, Cl, Br, I, H)的量子化学理论研究

采用ab initio HF, MP2方法和密度泛函理论方法, 对Pd(0), Pd(I)双核配合物Pd2L2和Pd2L2X2 (L＝Me2PCH2PMe2; X＝F, Cl, Br, I, H)的几何结构和电子结构进行了研究. 研究表明Pd2L2中Pd原子间的相互作用主要来自电子相关效应, Pd2L2X2中Pd原子间的相互作用则主要来自d轨道的成键作用. MP2方法和局域泛函Xα方法能对两类配合物的几何结构给予准确的描述. 在Pd2L2中, Pd原子的4d电子组成一一对应的成键、反键轨道, 轨道作用相互抵消使Pd原子间仅存在微弱的相互作用. X原子与Pd2L2的作用使Pd—Pd反键轨道电子占据数减少, 成键作用加强. 两类配合物的 Pd—Pd键长与NAO键级之间存在很好的线性关系. 还对Pd2L2和Pd2L2X2的低占据电子激发态进行了含时密度泛函理论计算, 分析不同配合物的电子跃迁特征, 并就卤素配体对Pd2L2X2光谱性质的影响进行了讨论.     

Synthesis,Crystal Structure and Luminescent Mechanochromism of a Square-planar Pt(Ⅱ) Complex Based on 1,10-Phenanthroline Derivative

A new square-planar platinum(Ⅱ) complex, [Pt(Me3SiC≡Cphen)(C≡CC6H4Cl-3)2](1), was synthesized by using 3-trimethylsilylethynyl-1,10-phenanthroline(Me3SiC≡Cphen) and 3-chlorophenylacetylene ligands, and its structure was characterized by single-crystal X-ray crystallography. 1 crystallizes in triclinic, space group P1 with a = 6.9524(5), b = 12.7796(11), c = 17.5846(10) ?, α = 78.484(5), β = 88.700(5), γ = 75.600(6)°, V = 1482.23(19) ?3, Z = 2, C33H24Cl2N2 PtSi, Mr = 742.62, Dc = 1.664 g/cm3, F(000) = 724, μ(Mo Ka) = 4.979 mm-1, R = 0.0369 and wR = 0.0786. In 1, adjacent molecules along the a axis are stacked in a columnar structure through π···π interactions, and such neighboring columnar structures are connected with each other by C–H···π hydrogen bonds to form a 2D supramolecular network. 1 exhibits reversible luminescence mechanochromic property with the luminescence red shift in a range of ca. 146~182 nm. Extremely large red-shifts of luminescence spectra suggest that luminescent mechanochromic property of 1 is due to the formation of aggregate via Pt–Pt interaction during the mechanical grinding. Based on this property, a simple device was developed and used for rewritable data storage.     

枯草杆菌中性蛋白酶与Cu(Ⅱ)相互作用的EPR研究

利用电子顺磁共振（EPR）研究了枯草杆菌中性蛋白酶（B.S.N.P)与无机Cu(Ⅱ）离子的相互作用,结果发现：枯草杆中性蛋白酶活性中心Zn(Ⅱ）与外加的Cu(Ⅱ)存在着直接相互作用,Cu(Ⅱ)可部分置换原酶活性中心Zn(Ⅱ),而进入酶的活性中心Zn(Ⅱ)位,形成“Cu-N.P”酶衍生物,影响了酶的催化活性。此外还发现溶液的pH对相互作用后形成酶衍生物的结构有较大的影响,并得到了“Cu-N.P”酶衍生物及随pH变化的EPR谱图。     

基于组合超表面的跨水空声波调控研究

现有声学超表面的研究多是针对空气或水等单一介质,有关跨介质声波调控的研究相对较少.文章主要基于组合超表面研究跨水空界面声波的调控特性.首先,利用遗传算法设计了可以调控波前的高透射空气声超表面.接着,通过复合离散型跨水空高透射超表面设计组合超表面实现了对跨水空界面声波的波前调控,并讨论了组合超表面间距对波控性能的影响.最后加工制作组合超表面试样,并对跨水空声波聚焦功能进行了实验验证.结果表明通过复合两种独立设计的超表面可以实现跨水空界面声波的异常折射和聚焦功能.组合超表面的间距会影响其对声波的调控效果.当间距较小时,组合超表面虽然可以实现对跨水空界面声波的调控,但是调控效果较差;随着间距的增加,组合超表面对跨水空声波的调控效果会迅速增强并趋于稳定.在实验中观察到了跨水空界面的声聚焦现象以及组合超表面间距对跨水空界面声波聚焦效果的影响,实验结果与仿真结果基本一致.研究工作为跨水空声学器件的设计提供了一定的数值和实验基础.     

g-C3N4光催化材料的第一性原理研究

能源短缺和环境恶化是人类社会快速发展面临的重大难题。太阳能作为一种清洁无污染的理想新型能源,具有取之不尽、用之不竭的特点,是实现可持续发展的最佳能源选择。半导体光催化可以直接利用太阳光进行催化反应,得到了广泛关注。作为一种低成本无金属光催化剂,g-C₃N₄具有独特的电子能带结构、优良的化学稳定性和热力学稳定性,在光催化领域如分解水制氢制氧、降解有机污染物、CO₂还原、抗菌和有机官能团选择性转换等方面表现出巨大的应用前景。目前g-C₃N₄光催化剂存在着如比表面积小、可见光利用率低、量子产率低和光生载流子易复合等问题,制约了其在光催化领域的应用。因此,提升g-C₃N₄光催化性能是光催化研究领域的重要课题。第一性原理具有半经验方法不可比拟的优势,已成为光催化研究领域计算和模拟的重要基础。基于密度泛函理论的第一性原理在光催化领域的广泛应用,为有效迅速地探求能够改善g-C₃N₄光催化性能的方法提供了明确的研究手段。本文从理论计算的角度综述了近年来在g-C₃N₄改性方面所取得的一些重要研究进展,主要包括元素掺杂、复合和形貌调控等改性手段。本文以g-C₃N₄改性光催化剂为研究对象,从电子性质、能带结构、光学性质和缺陷形成能的角度阐述了各种改性手段提高光催化活性的微观机理。最后,在总结前文所述各类改性研究的基础上,对g-C₃N₄改性光催化剂未来的发展趋势作出了展望。     

FPGA状态机在多路异步串口通信处理的实时优势

【】 首先简要介绍了异步串口板的通常设计方法,并且提出了这些方法的不足之处,重点阐述了基于FPGA状态机和片上总线的新设计方案,以及该方案的技术优势,随后公布了基于该方案的异步串口板达到的性能指标。通过比较有关应答延迟的试验数据,提出了基于FPGA状态机和基于DSP处理器的异步串口板卡存在明显的处理速度差异问题,并基于两种设计方案,解释了形成差异的原因。最后提出了FPGA状态机对外部总线存储器或端口的访问管理性能大幅超越了任何一款DSP处理器的观点,并对同行提出了类似研发项目的设计建议。     

结构光照明显微中的偏振控制

结构光照明显微(structured illumination microscopy.SIM)作为一种宽场超分辨光学显微成像技术,具有成像速度快、光漂白和光毒性弱等优点,是目前主流超分辨成像方法之一.在SIM技术中,正弦强度分布的条纹结构光场的对比度决定了SIM超分辨图像的质量.低的条纹对比度将导致样品中超衍射极限的高频信息被噪声掩盖,从而无法解析出超分辨信息.结构照明入射光的偏振态调控决定了干涉条纹的对比度,是SIM的关键技术.鉴于此,本文总结对比了几种典型的SIM系统偏振控制方法,同时提出了一种使用零级涡旋半波片的偏振控制方法.实验证明,与其他方法相比,采用零级涡旋半波片法可以获得更高效的偏振控制效果,具有系统结构简单、易使用、可将光能利用率提升到接近100%的优点.