掺铁纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以TiC l4为原料,采用微波加热与常规加热2步合成法制备掺铁纳米TiO2。用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-V is)、光电子能谱(XPS)等测试技术对其进行了表征。结果表明,所制得的掺铁纳米TiO2是以锐钛矿为主相的混晶,平均粒径约为10 nm,适量Fe3+的掺杂能促进金红石相变,抑制锐钛矿晶粒的生长,使Ti2p电子结合能升高0.3 eV,并使TiO2吸光能力增强,带边吸收向可见光区移动。在UVA段(320~400 nm)光照下,通过对维生素VB12的光催化降解,发现掺入摩尔分数为0.5%的Fe3+的纳米TiO2能明显提高其光催化活性,使维生素B12的降解速率提高2.3倍。     

8-羟基鸟嘌呤自由基的开环反应机理

使用经实验校准的B3LYP/DZP++方法研究了8-羟基鸟嘌呤自由基的开环反应机理. 计算结果表明, 该反应先后历经C8—N9键的断裂、羟基H原子向N7原子转移两个步骤完成, 转移中的H原子具有阳离子的特征. 当没有水存在时, 羟基H原子的转移反应需经历一个四元环的过渡态, 具有较高的活化能, 反应较困难. 但如果有水分子存在, 羟基H原子的转移步骤将经历一个低活化能的六元环过渡态, 使整个8-羟基鸟嘌呤自由基的开环反应可以在较温和的条件下顺利完成. 在无水催化时, 羟基H转移是反应的速率控制步骤; 而有水催化时, 反应的速率由C8—N9键的断裂步骤控制.     

牛血红蛋白与银纳米粒子相互作用的光谱研究

运用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色光谱(CD)及傅立叶变换红外光谱(FTIR)等手段, 研究牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin, 简称BHb)与银纳米粒子的相互作用. 结果表明, BHb能吸附在银纳米粒子的表面, 使其415 nm处的特征等离子体共振吸收峰强度下降, 峰位红移. 随银纳米粒子的浓度增大, BHb分子中Soret带的吸收持续降低, 说明银纳米粒子可能使部分血红素辅基从它们的键腔中脱离出来. Stern-Volmer方程分析表明, 银纳米粒子静态猝灭BHb的内源荧光. 由UV-Vis和荧光光谱的变化, 计算BHb与银纳米粒子的结合常数, 其数量级达到10⁹～10¹⁰. 同步荧光光谱的蓝移说明, 银纳米粒子扰动BHb分子内部的酪氨酸、色氨酸残基所处的微环境, 使之包埋于疏水腔中. 拟合计算远紫外CD数据发现, 银纳米粒子诱导BHb产生轻微的二级结构改变, α-螺旋含量降低. FTIR光谱结果提示, BHb中半胱氨酸残基的硫、羧基氧、酰胺及氨基酸残基中的氮原子与银纳米粒子可能有表面键合作用.     

掺铁纳米TiO2的制备及其光催化性能

掺铁纳米TiO2的制备及其光催化性能;掺铁纳米TiO2;微波合成;光催化降解;维生素B12     

血清白蛋白与银纳米粒子相互作用的滞后效应

用透射电子显微镜、圆二色和紫外-可见光谱研究血清白蛋白与银纳米粒子的相互作用及其相关效应. 透射电子显微镜观测到血清白蛋白对银纳米粒子的包覆作用. 表面等离子体共振吸收峰的研究表明, 静电力和亲水力是血清白蛋白与银纳米粒子之间主要的作用力之一; 血清白蛋白对平均粒径为60 nm的银纳米粒子单层包覆比为6.7×10⁵. 拟合计算远紫外圆二色光谱数据发现,银纳米粒子诱导血清白蛋白中α-螺旋含量减少,而β-折叠、转角和无规卷曲等结构含量增加; 血清白蛋白的构象在作用后变得更为松散和伸展. 通过时间扫描吸收光谱跟踪研究发现, 在血清白蛋白与银纳米粒子相互作用的过程中,银纳米粒子的包覆与聚集、血清白蛋白的构象变化具有双重滞后效应,并对此过程的速度常数及热力学参数进行了估算.     

共振光散射及平衡透析研究I-与HSA或BSA的结合平衡

首次采用共振光散射、荧光光谱并结合平衡透析法研究了 I- 与人血清白蛋白 ( human serum albumin,简称 HSA)或牛血清白蛋白 ( Bovine Serum Albumin,简称 BSA)结合平衡。首次观测到 I- 对 HSA和 BSA的共振光散射有增强效应 ,却导致 35 0和 70 0 nm处的荧光淬灭。平衡透析的结果表明 :I- 与 HSA或 BSA的结合平衡不适合用 Scatchard模型处理 ,却能较好地符合相平衡分配规律 ,表观相分配常数数量级为 1 0 4。Cl-很可能是通过改变溶液的离子强度影响 I- 的结合。根据不同的 p H条件下的透析结果 ,推测 I- 是与白蛋白上质子化的碱性氨基酸残基结合。     

纳米雄黄与脂质体仿生膜的相互作用研究

本工作以卵磷脂与胆固醇组成的磷脂小单层脂质体（small unilamelarvesicles,suv）作为仿生膜的简单模型,采用表面等离子共振技术（SPR）、荧光偏振、拉曼（Raman）光谱、核磁共振（NMR）及原子力显微镜（AFM）研究纳米雄黄与SUV仿生膜的相互作用,证实了磷脂是纳米雄黄作用的关键靶分子．随纳米雄黄结合,SUV仿生膜的相对粘度聃值增大,膜的流动性减小．Raman光谱数据计算表明,作用后膜的纵向有序性参数s。。及横向有序性参数Slat值增大,说明纳米雄黄的结合使磷脂膜的脂酰基链全反式构型比例上升,膜的流动性减小．由Raman光谱和引PNMR结果推测,磷脂极性头部是纳米雄黄与磷脂的主要结合位点。AFM实时观测,纳米雄黄通过在膜表面打“孔”或“洞”的方式,损坏磷脂膜．     

Binding equilibrium of I- to serum albumin with resonance Rayleigh scattering

The binding equilibrium between l- and human serum albumin (HSA) or bovine serum albumin (BSA) has been studied by means of the resonance Rayleigh scattering (RRS) and equilibrium dialysis. It has been found for the first time that RRS and multiple frequency scattering (MFS) are enhanced as the l- binding to the HSA and BSA, but fluorescence quenches. The equilibrium dialysis results suggest that the binding of l- to HSA and BSA fits a phase-distribution model other than Scsitchard model, and that the order of magnitude of its phase-distribution constant was found to be 104. It is most probable that Cl~ or other anion ions influence the binding of P by changing the ionic strength in the solution. The dialysis at different pH indicates that the binding mechanism is due to the electrostatic forces between the T-and protonated basic amino-acid residues.     

新型银胶基底研究HSA的近红外表面增强拉曼散射

用紫外—可见两步光化学还原法，合成了等离子体共振峰出现在近红外区的新 型绿色银胶．首次用该银胶作为基底研究人血清白蛋白(HSA)的近红外表面增强拉 曼散射(NIR—SERS)，发现银胶中的线状银纳米粒子聚集体有较强的NIR—SERS效应 和生物兼容性，这为研究生物大分子的结构、构象和界面作用提供了一种较为理想 的活性基底．由所得到的NIR—SERS光谱可发现，吸附在银纳米粒子表面的HSA的肽 链骨架仍以α—螺旋结构为主，其二级构象特征基本不变；吸附作用诱导部分芳香 氨基酸残基所处的微环境发生改变，趋于银纳米粒子表面．此外，明显观察到 COO^-与C—S的特征谱带说明HSA中去质子的羧基氧、二硫桥键的硫直接与银纳米粒 子表面作用．     

微波载银对纳米二氧化钛相变及光催化性能的增效作用

用微波法制备系列载Ag纳米TiO2,发现微波载Ag对纳米TiO2的相变和光催化活性具有增效作用。采用X-射线粉末衍射(XRD),透射电镜(TEM),X-射线光电子能谱仪(XPS),激光Raman光谱及漫反射光谱(DRS)方法对比研究纳米TiO2与载Ag纳米TiO2的性质。结果表明,所制得载Ag纳米TiO2是以锐钛矿为主相的混晶,平均粒径约为10 nm,负载Ag促进纳米TiO2中锐钛矿相转化金红石相相变,减小纳米晶尺寸,并使纳米TiO2光响应范围向可见光区移动 6 nm。在低浓度范围,微波法能均匀地将Ag负载于纳米TiO2表面,并以Ag0/Ag+的形式存在,抑制光生电子与光生空穴复合,大大地提高了纳米TiO2光催化活性。在近紫外-可见光照射下,载Ag量为0.05 mol %的纳米TiO2对罗丹明B的光催化降解效果最好。