以PAMAM树形分子为模板制备Pd纳米簇合物

以酯端基聚酰胺-胺树形分子(PAMAM)为模板在甲醇溶剂中制备了Pd纳米簇合物. 采用紫外-可见分光光度法和红外光谱法研究了Pd²⁺与树形分子的作用机理, 结果表明, Pd²⁺与树形分子内部胺基基团(主要为叔胺基)产生了络合作用. 采用硼氢化钠还原法制备了树形分子包裹的、粒径为2 nm的球形面心立方Pd纳米簇合物. 紫外-可见吸收光谱研究结果表明, Pd²⁺与树形分子的摩尔比越小, 生成的纳米簇合物尺寸越小; 由于高代数树形分子具有封闭结构, 且其内部配体数目较多, 采用较高代数的树形分子(5.5代)比低代数(3.5代)更有利于得到尺寸小、分散性较好的Pd纳米簇合物.     

基于纳米金显色反应的阵列传感器结合化学计量学检测重金属离子

实验设计了一种灵敏度高、操作简单、价格低廉的阵列传感器可同时测定多种金属离子和金属含氧酸根。该方法基于纳米金显色反应的原理,结合化学计量学方法,利用230~800nm波段的光谱代替传统的单变量(A620/A520)分析方法建立PLS定量分析模型和PLS-DA分类模型,得到了满意的结果。我们利用氨基酸可以防止纳米金溶胶在高浓度氯化钠溶液中聚沉的性质设计一个基于氨基酸、纳米金颗粒和待测物之间竞争反应为基础的阵列传感器检测金属离子和金属含氧酸根。基于Cd~(2+),Ba~(2+),Mn~(2+),Ni ~(2+),Cu~(2+),Fe~(3+),Cr~(3+),Cr_2O_7~(2-),Sn~(4+),Pb~(2+)诱导氨基酸-AuNPs聚沉体系的紫外-可见光谱具有明显差异。PLS-DA模型成功地识别了水溶液中的九种金属阳离子和一个含氧酸根,分类准确率达到100%。利用化学计量学方法和上述阵列传感器同时定量分析了二元和三元体系(Cr~(3+)/Cr_2O_7~(2-),Fe~(3+)/Cd~(2+),Fe~(3+)/Cr~(3+)/Cr_2O_7~(2-))中的金属离子和金属含氧酸根。传感单元的增加进一步提高了该方法的准确性和可靠性,为复杂体系中金属离子和金属含氧酸根的定量分析提供了可能性。     

绿豆种子萌发进程的显微拉曼成像研究

种子萌发不同阶段内化合物的变化一直是代谢组学的研究热点。本实验基于拉曼高光谱成像研究了绿豆种子萌发过程中子叶、胚芽和胚根的变化,对绿豆萌发不同阶段的三种器官切片进行拉曼成像测试,采用多元曲线分辨交替最小二乘(MCR-ALS),得了每个主成分对应的相对浓度及其纯光谱。在对成像数据的处理中,提出主成分选择重构这一可以去除噪声的方法。结果表明,对萌发不同阶段的的绿豆子叶拉曼成像进行MCR-ALS得到的主成分可解释原光谱的比例均超过0.99,揭示了显微拉曼成像技术作为一种活体无损的检测方式对于绿豆萌发进程中代谢物研究的可行性。     

稳态强磁场的细胞生物学效应

随着科学技术的发展以及稳态强磁场在医疗诊断中的广泛应用,人们接触到1 T以上稳态强磁场的机会越来越多,稳态强磁场对人体健康的潜在影响也备受关注.虽然目前由于实验条件的限制,稳态强磁场对动物以及人体的研究报道依然有限,但是细胞作为生物体的基本单位,其研究相对较多.然而由于实验中磁场参数、细胞类型等各种因素的不同,使得稳态强磁场对细胞的影响在不同的研究中存在着差异.因此,本文不仅总结和分析了国内外1 T以上稳态强磁场细胞生物学效应的相关研究,包括细胞取向、增殖、微管和纺锤体等,而且对现有研究结果进行比较和概括,并对可能造成实验差异的因素进行分析,例如磁场强度和细胞类型等,从而为下一步研究稳态强磁场下的细胞生物学效应提供基础和依据.     

固溶体MAX相(Ti0.5V0.5)3AlC2的制备及其对MgH2储氢性能的催化影响

通过无压烧结法制备了固溶体MAX相(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2,研究了其添加对MgH_2储氢性能的影响。结果发现,固溶体MAX相(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2中的Ti和V元素通过协同作用,呈现出更高的催化活性。添加质量分数10%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2的MgH_2样品的起始放氢温度为230℃,较原始MgH_2降低了60℃。在275℃下等温放氢,(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2添加样品的放氢速率可达0.35%·min~(-1),是原始MgH_2样品的4倍左右。此外,完全放氢后的MgH_2-10%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2样品在150℃、5 MPa氢压下,可在60 s内吸收4.7%的氢。计算显示,MgH_2-10%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2样品的表观活化能为79.6 kJ·mol~(-1),较原始MgH_2(153.8 kJ·mol~(-1))降低了48%,这是MgH_2放氢性能得到改善的主要原因。     

MCR-BANDS用于高光谱成像分辨中旋转模糊度的评估

自建模曲线分辨用来将双线性光谱数据矩阵分解成具有明确物理或化学意义的曲线,一方面反映了复杂体系中各个主成分对应的纯光谱,同时也能够解析得到其对应的相对浓度。这一方法在高光谱解析中充分发挥了其优势,成为了高光谱分析中的重要方法之一。然而,双线性结构数据多元分辨模型在约束不充分的条件下往往不能获得唯一解,这一问题是由顺序模糊、尺度模糊和旋转模糊引起,其中旋转模糊最难消除。在高光谱成像中,如果不能明确浓度分布情况,将导致在成像领域难以确认目标的准确位置或形貌。为了充分了解旋转模糊带来的影响,评估非唯一解情况下可行解的范围,并进一步为实际应用中需要解析获得的每个主成分的纯光谱或波谱信号,以及其对应的浓度信息提供客观的评估依据,在以往的研究中,研究人员分别使用网格法、蒙特卡洛法进行抽样,以计算曲线分辨结果中可行解的范围,也有科研人员使用了几何多边形内部和外围面积的形式表示结果,但是这些结果往往面临运算时间过长,或者无法实现高维可视化而不适用于大于四个主成分的数据等问题,而且通常这些方法很难将曲线分辨过程中施加的除非负约束之外的其他约束方法加以利用,导致可行解范围计算不准确。为了解决以上问题,采用MCR-BANDS对MCR-ALS（多元曲线分辨-交替最小二乘）分辨获得的结果进行了旋转模糊程度的评估,并将其应用到遥感高光谱成像的解析中。首先以美国地质勘探局矿物光谱库中的纯光谱为基础的模拟数据集对MCR-ALS和MCR-BANDS的结果进行了评测,在模拟数据中能够方便地控制噪声的影响,控制选取主成分之间的纯光谱差异、仿照真实环境中浓度渐变特征等因素,考查了特定条件下MCR结果中旋转模糊的水平。随后为了证实所用方法的可行性,进一步采用MCR-ALS分析了机载可见/红外成像光谱仪（AVIRIS）获得的遥感高光谱图像数据,并首次采用MCR-BANDS对MCR-ALS的分辨结果的旋转模糊进行了分析,实现了对遥感高光谱数据成像浓度分布的受到旋转模糊影响的可视化表示。可以发现真实解和MCR-ALS获得的可行解均在MCR-BANDS计算得到的可行解范围之内。结果表明,MCR-BANDS方法基于最大和最小的信号贡献对旋转模糊的范围进行计算,能够适用于不同主成分的体系中,并且完美对接MCR-ALS中使用到的诸如非负、单峰、封闭和选择性约束等。MCR-BANDS的分析结果可以为MCR-ALS的解析结果提供相应的旋转模糊水平估计,有利于对MCR-ALS结果的解释;在充分约束条件下,能够有效减少甚至消除旋转模糊对MCR-ALS分辨结果的影响,为精确确定遥感高光谱中解析得到的目标物位置提供了客观的范围。     

液/液界面电化学及其进展

液/液界面电化学及电分析化学与研究萃取和化学传感机理、相转移催化、药物释放、模拟生物膜等密切相关,近年来备受到关注. 文中结合作者课题组工作,介绍、综述该领域近十几年、尤其在液/液界面微观结构、电荷（离子与电子）转移反应及界面功能化的新进展.     

基于运动去除的姿态估计算法

近年来,自动驾驶技术得到了加速发展,提出许多经典的姿态估计算法实现车辆的定位.但在实际场景中,一些运动点会给姿态估计结果带来误差.提出了一种基于运动去除的姿态估计算法.首先,基于特征点信息建立了几何约束条件,实现点的初步筛选.其次,利用聚类算法将视差图划分为不同的聚类区域.随后,根据数学模型将聚类区域判断为动态区域或静...     

对氨基苯磺酸锌配合物的绿色合成及结构表征

锌配合物的绿色合成与表征是结合配合物基础知识和当前科学研究热点设计改进的一个综合性实验。本文以水为溶剂，以对氨基苯磺酸(4-ABS)和ZnO为主要原料，直接法制备得到一种三维网状配合物。对该配合物进行单晶X射线衍射、红外光谱、热重分析、紫外以及荧光光谱等结构表征，并采用Materials Studio (MS)软件的CASTEP模块，对配合物的几何构型进行优化，从原子水平上进一步佐证配合物的最优结构及稳定化能。该实验过程包含配合物制备、蒸发浓缩、减压过滤、单晶培养、紫外及荧光光谱测试、热重分析、理论计算等，整个教学过程综合性及可操作性较强。同时，该实验把绿色合成融入到实验方案设计和实施的全过程，使学生树立节能环保的理念，激发学生探究真知的兴趣和热情，使其在加深理解配位化学基础知识的同时，获得了相关前沿热点知识，对培养学生创新思维、科学研究能力和综合素质具有十分重要的意义。