钌(II)多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的 作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP (3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(II)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋. 运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征. 利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2＋配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况. 结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA通过部分插入模式作用, [Ru(bpy)2ODCIP]2＋与Co2＋配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋也能与DNA插入结合. 进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋的荧光性质.     

居中热库蛙跳算法的大尺度模拟测试

分子动力学模拟一个必不可少的要素是对运动方程的准确高效积分. 尽管在动力学传播框架内的现代计算工具中大量使用了传统的蛙跳算法,研究表明蛙跳算法仍然可以进一步改进以获得更好的性能. 居中控温方案中蛙跳的改进版本(蛙跳-middle)实现了更高的精度和效率,即使积分时间步长扩大了几倍,也能保持稳定的动力学传播. 本文使用常规和增强采样模拟中对两个积分算法(蛙跳和蛙跳-middle)进行大尺度模拟测试,旨在标定由时间步长引起的全局性质(例如,详细的势能项)的变化行为以及复杂系统的实际模拟中的局部可观察量(例如,自由能变化或键长). 测试集由六个化学和生物相关系统组成,包括$N$-甲基乙酰胺和A₇-T₇DNA中二面角翻转的构象变化、丙二醛内的分子内质子转移、苯和苯酚针对T4溶菌酶L99A的结合自由能计算、乙胺醇低共熔溶剂中的羟基键长变化以及蓝光受体蛋白的势能计算. 所有结果显示蛙跳-middle积分算法中时间步长引起的误差较小. 蛙跳-middle相对传统蛙跳积分算法的性能提高对于全局属性比局部可观测量更大. 总体而言,目前的工作结果表明,在实际化学和生物系统的模拟中,应优先应用蛙跳-middle算法以获得准确的热力学行为和性质.     

光致取向调控偶氮苯侧链液晶聚合物的阻隔特性研究

研究了液晶分子的排列方式对聚合物膜阻隔特性的影响,采用473 nm线偏振光照无定形偶氮液晶聚合物,使其介晶基元发生从无序到有序的取向排列.用膜透射率变化和锥光干涉图表征了分子的取向,其锥光干涉图为粗黑十字,说明在线偏振光下作用下液晶分子取向形成了单相畴沿面内排列的有序态.用金属表面氧化法进一步研究了取向态聚合物膜的阻隔...     

虚时路径积分的广义四阶拆分方法及其谐振子分析

虚时路径积分方法是计算实际体系量子热力学性质的有效工具. 本文重点分析讨论了基于二阶和四阶拆分的虚时路径积分的有效性,给出谐振子体系配分函数统一的解析形式,进而得到其热力学性质和主要误差的表达式. 通过去除谐振子配分函数的主要误差,广义对称四阶拆分中的自由参数得以固定,以此计算实际体系的热力学量可以达到期望的三阶精度.     

Stability and electronic structure studies of LaAlO_3/SrTiO_3 (110) heterostructures

The first-principles calculations are employed to investigate the stability, magnetic, and electrical properties of the oxide heterostructure of LaAlO3/SrTiO3(110). By comparing their interface energies, it is obtained that the buckled interface is more stable than the abrupt interface. This result is consistent with experimental observation. At the interface of LaAlO3/SrTiO3(110) heterostructure, the Ti–O octahedron distortions cause the Ti t2 gorbitals to split into the twofold degenerate dxz/dyz and nondegenerate dxy orbitals. The former has higher energy than the latter. The partly filled two-fold degenerate t2 gorbitals are the origin of two-dimensional electron gas, which is confined at the interface. Lattice mismatch between LaAlO3 and SrTiO3leads to ferroelectric-like lattice distortions at the interface, and this is the origin of spin-splitting of Ti 3d electrons. Hence the magnetism appears at the interface of LaAlO3/SrTiO3(110).     

青藏高原对流层气溶胶的激光雷达监测与研究

运用激光雷达方程和Fernald方法,对西藏那曲地区和北京地区对流层气溶胶的微脉冲激光雷达(MPL)探测数据进行时空反演和比较,结果表明:气溶胶散射比廓线有着较为相似的结构分布,分层锯齿结构非常明显,主要包括贴地层、气溶胶混合层和气溶胶对流层。那曲测站上空气溶胶散射比在无云条件下最大值基本上保持在2.0左右;在测站上空均存在密度较大且较厚的积云;夏季的混合层或残留层(浅蓝色部分)高度抬高;夏季对流层低层积云的云量和积云出现的概率较冬季要少。     

铝对多巴胺和左旋多巴氧化的化学催化作用的电化学和光谱学研究

用电化学、紫外-可见光谱和^13C-核磁共振谱研究了铝(Ⅲ)对多巴胺和左旋多巴氧化的化学催化作用。结果表明,在中性和碱性条件下铝(Ⅲ)均能促进多巴胺和左旋多巴的氧化,这一促进作用提高了用多巴胺和左旋多巴作电活性配体示差脉冲伏安法间接测铝的灵敏度。但是抗坏血酸有抑制铝(Ⅲ)的催化效应的作用。     

自组装制备二氧化铪图案化薄膜

采用短波紫外光(UV)在十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装单分子层刻蚀不同的微型图案,利用液相自组装技术在OTS模板表面沉积HfO₂图案化薄膜。通过XRD、AFM、SEM、EDS等测试手段对OTS膜和HfO₂薄膜进行表征,结果表明：以OTS为模板利用液相自组装技术成功制备出边缘轮廓清晰、粗糙度较小、条纹宽度为10μm的立方晶型的HfO₂图案化薄膜。     

理解随机过程分子动力学中的真实/虚拟动力学

Molecular dynamics with the stochastic process provides a convenient way to compute structural and thermodynamic properties of chemical, biological, and materials systems. It is demonstrated that the virtual dynamics case that we proposed for the Langevin equation[J. Chem. Phys. 147, 184104 (2017)] in principle exists in other types of stochastic thermostats as well. The recommended "middle" scheme[J. Chem. Phys. 147, 034109 (2017)] of the Andersen thermostat is investigated as an example. As shown by both analytic and numerical results, while the real and virtual dynamics cases approach the same plateau of the characteristic correlation time in the high collision frequency limit, the accuracy and efficiency of sampling are relatively insensitive to the value of the collision frequency in a broad range. After we compare the behaviors of the Andersen thermostat to those of Langevin dynamics, a heuristic schematic representation is proposed for understanding efficient stochastic thermostatting processes with molecular dynamics.     

电形成法制备脂质体

脂质体具有类似生物膜的双分子层结构,利用电形成法制备的脂质体多为10-100μm的巨型单层囊泡,在光学显微镜下容易观察,因此利用电形成法制备的脂质体在模拟和替代细胞等方面的研究和应用具有较大潜力。本文对电形成法制备脂质体的研究进行了综述。文中介绍了传统的及改进后的电形成装置,对双分子层厚度、渗透压、电解质、固体表面、电压、频率、温度、pH值等过程参数对脂质体形成的影响作了详细阐述。