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1.
ZnO film-based ultraviolet (UV) detector was fabricated by photoassisted peak force tunnel atomic force (PFTUNA) on fluorine tin oxide (FTO) substrate. The PFTUNA current in dark and in UV light was ~0.1 and 2.0 nA, respectively. The UV sensitivity (photocurrent/dark current) is more than 20. The response time and the recovery time are ~0.12 and 0.32 s, respectively. The UV sensing mechanism is that the holes will transport to the ZnO surface to capture the adsorbed oxygen ions to weaken the depletion layer under UV illumination. The PFTUNA current between the tip and the ZnO film is consistent with the Richardson–Schottky (RS) thermionic emission model.  相似文献   
2.
Silicon carbide is considered as a bio-inert semiconductor material; consequently, it has been proposed for potential applications in human body implantation. In this study, we study the effect of implanting different metal ions on the surface properties of silicon carbide single crystal. The valence states of the elements and the surface roughness of implanted SiC were studied using X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscope, respectively. Osteoblastic MG-63 cells were utilized to characterize the cytocompatibility of ion implanted SiC. The results show that after Nb ion implantation on the SiC surface, it mainly exists in the form of Nb–C bond, Nb–O bond, and a small amount of metallic niobium. The titanium implanted on SiC primarily forms Ti-C bond and Ti-O bond. The tungsten implanted on SiC mostly presents as metallic tungsten and W–O bond. The roughness of silicon carbide single crystal is improved by ion implantation of all three metal ions. Ion implantation of titanium and niobium can improve the cell compatibility and hydrophilicity of silicon carbide, whereas ion implantation of tungsten reduces the cell compatibility and hydrophilicity of silicon carbide.  相似文献   
3.
Nucleic acids dye Goldview is widely used in agarose gel electrophoresis (AGE). However, in this study, a sample of multiplasmid DNA (multi-pDNA) stained with Goldview analyzed by AGE showed its instability at low temperature. Three types of DNA samples were analyzed, including linear DNA (ladder), single-plasmid DNA (single-pDNA), and multi-pDNA, electrophoretic conditions were optimized by adjusting the dye, the buffer, and the temperature (1–50°C). The results showed that the light intensity of Gelred is 2.2-times higher than that of Goldview in staining multi-pDNA. Compared with the single-pDNA and the linear DNA, the multi-pDNA stained with Goldview was greatly affected by temperature. This short communication indicated that Gelred is a highly applicable dye for analyzing multiplasmid samples. The degree and the way of binding of Goldview to multi-pDNA are greatly affected by temperature.  相似文献   
4.
Current forensic DNA profiles are obtained based on analyses of PCR product sizes or DNA sequence polymorphisms. Sometimes routine forensic analysis using short tandem repeat (STR) generates unsuccessful DNA testing result if the biological sample encountered is excessively degraded and low-template DNA. Herein, a new six-color fluorescence labeling system, including 59 autosomal diallelic deletion or insertion polymorphisms (DIPs), 2 miniSTRs, 2 Y-chromosome DIPs, and 1 Amelogenin gene with the amplicon sizes of less than 200 bp, was self-developed. According to the validation guidelines for DNA analysis methods formulated by the Scientific Working Group on DNA Analysis Methods, the validation studies have also been carried out for the multiplex system. This novel panel possessed the features of strong stability, high sensitivity, and good specificity, which was especially suitable for the forensic degraded and mixed sample detections. The cumulative power of exclusion and cumulative matching probability of the system were 0.9999978 and 9.833E-28, respectively, in Han Chinese in Hunan, China. Moreover, this system will be an effective new tool that can be independently applied to forensic personal identification and paternity testing in the populations from the East Asia region, even from the South Asia, America, and Europe regions. The system can also contribute to population phylogenetic affinity and genetic structure analyses among different populations.  相似文献   
5.
Separation of microparticle in viscoelastic fluid is highly required in the field of biology and clinical medicine. For instance, the separation of the target cell from blood is an important prerequisite step for the drug screening and design. The microfluidic device is an efficient way to achieve the separation of the microparticle in the viscoelastic fluid. However, the existing microfluidic methods often have some limitations, including the requirement of the long channel length, the labeling process, and the low throughput. In this work, based on the elastic-inertial effect in the viscoelastic fluid, a new separation method is proposed where a gradually contracted microchannel is designed to efficiently adjust the forces exerted on the particle, eventually achieving the high-efficiency separation of different sized particles in a short channel length and at a high throughput. In addition, the separation of WBCs and RBCs is also validated in the present device. The effect of the flow rate, the fluid property, and the channel geometry on the particle separation is systematically investigated by the experiment. With the advantage of small footprint, simple structure, high throughput, and high efficiency, the present microfluidic device could be utilized in the biological and clinical fields, such as the cell analysis and disease diagnosis.  相似文献   
6.
Liu  Wei  Li  Kehong  Deng  Hao  Wang  Jing  Zhao  Peng  Liao  Wei  Zhuo  Liangang  Wei  Hongyuan  Yang  Xia  Chen  Yue 《Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry》2022,331(2):747-754
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry - There is an urgent need to develop more specific targeted therapies for lung cancer treatment due to the its low survival rate. EGFR is a...  相似文献   
7.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry - In this paper, the effects of three coexisting ion systems (Cs, Sr), (Cr, Sr) and (Cs, Cr, Sr) on the adsorption of Sr(II) by irradiated...  相似文献   
8.
CO2的有效利用有助于解决环境和生态问题.碳酸酐酶(CA)等酶分子可精准活化CO2分子以降低反应能垒,为CO2的高效和高选择性转化提供了一种有前景的途径.然而,酶离开生物体后易失活,且难以重复利用.目前,包埋型固定化酶是常用且有效的提高酶稳定性与回用率的方法之一,但载体的存在会造成反应物CO2内扩散阻力增加,降低反应活性.此外,CO2酶促转化是一个气-液-固三相反应过程,反应体系中CO2的外扩散性能也需要加强.金属有机骨架(MOFs),特别是咪唑酯骨架(ZIFs),常被用作酶固定化的载体.ZIFs的拓扑结构可被设计成不同形貌,进而通过ZIFs的结构工程来加强分子向其中的内扩散.Pickering乳液是指以固体颗粒代替常规表面活性剂而稳定的乳液.当固体颗粒具有催化活性时,催化剂颗粒会扩大液-液-固或气-液-固三相接触面积,从而有效协调反应物在不同相中的扩散时间.如果酶被用作这些颗粒的活性中心,所制备的Pickering乳液也可能具备类似的特性,可加强底物分子向酶的外扩散.本文选择两种具有不同结构的ZIFs(ZIF-L和ZIF-8),原位包埋CA后形成CA@ZIFs颗粒以稳定Pickeirng乳液.ZIF-L和CA@ZIF-L颗粒显示出独特的二维层状堆叠结构.ZIF-8和CA@ZIF-8颗粒呈棱角清晰的十二面体结构.与CA@ZIF-8颗粒相比,CA@ZIF-L颗粒显示出更大的孔径和更宽的孔径分布,这有助于CO2从CA@ZIF-L颗粒表面扩散至酶活性中心.利用酶活测试来研究内扩散是否通过结构工程得到了加强,发现CA@ZIF-L颗粒的活性比CA@ZIF-8颗粒高22.3%,推测这是由于CA@ZIF-L颗粒特殊的十字花状结构会缩短CO2从颗粒表面扩散至酶活性中心的距离.同时,十字花状结构可暴露更多的酶活性位点(CA@ZIF-L颗粒的暴露面积是CA@ZIF-8颗粒的~8倍),从而提升了反应物浓度并显示出更高的催化活性.本文还设计了吸附实验来进一步验证上述假设,发现BSA@ZIF-L颗粒对香豆素的吸附率远高于BSA@ZIF-8颗粒,说明与ZIF-8相比,酶包埋于ZIF-L具有更强的捕获小分子的能力,表明CO2分子向CA@ZIF-L的扩散速度更快,即CA@ZIF-L的十字花状结构可强化系统的内扩散过程.进一步比较了PIBS和游离多酶体系的催化活性,将CO2通入每个系统,在反应前20 min,PIBS的pH值下降速度比游离体系快得多,说明PIBS通过在气相和液相间构建更大的界面,缩短了CO2向CA的扩散距离,从而提高了催化效率,促进了CO2转化.上述假设也通过扩散动力学的计算得到了验证.为进一步研究PIBS的CO2矿化能力,本文开展了CaCO3矿化反应,发现PIBS的CaCO3产量远高于游离多酶体系,表明构建的PIBS在强化内外扩散方面具有显著优势.最后,评估了PIBS在工业应用中的性能,由CA@ZIF-L和CA@ZIF-8颗粒构建的PIBS显示出较好的可回收性,在第8个循环后,PIBS仍可保持8.9 mg/5 min的CaCO3产量.综上,PIBS可为CO2的酶促转化和框架提供一个新方法和新平台.  相似文献   
9.
为积极应对化石能源枯竭和生态环境日益严峻等问题,可再生生物质资源的深度开发并进一步替代传统能源或石化原料被广泛认可.利用高效催化技术将生物质资源转化为高附加值的平台化合物,有望衍生出大量具备新颖结构与功能的绿色化学品.2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为重要的生物质基平台化合物之一,具有巨大的市场应用价值,其中因其与化石基对苯二甲酸(PTA)有着极其相似的化学结构,以FDCA替代PTA作为合成单体制备大宗聚合物备受关注.以5-羟甲基糠醛(HMF)为原料,采用多相催化体系(主要是贵金属催化剂)选择氧化制备FDCA是目前广泛采用的方法.但“HMF路线”面临一些基础性的难题,如HMF熔点较低,需低温存储,增加了实际应用中的运输成本;HMF在碱性溶液中易降解,导致反应过程中碳平衡损失;HMF结构中含有的不对称的羟基和醛基官能团在氧化反应中会发生竞争反应,致使反应副产物较多;此外,碱性反应介质中通常会得到醛基优先氧化的中间体5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA),但由于HMFCA结构中羧基官能团的存在使得羟基进一步氧化较为困难,通常需要增加碱浓度、提升温度或压力,使反应条件变得苛刻.因此,寻求新的原料替代HMF,实现温和条件下高效合成FDCA具有重要意义.本文采用改性后的碳纳米管负载Pd催化剂(Pd/o-CNT),从具有独特对称结构的2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)出发,提出一种新颖、高效催化合成FDCA的“BHMF路线”.反应在60°C常压下进行,BHMF在20 min内即可完全转化,60 min后FDCA的产率最高可达93.0%,优于相同条件下HMF为原料时的性能(FDCA产率仅为35.7%).相比于未作处理的碳纳米管负载钯催化剂(Pd/CNT),Pd/o-CNT催化剂具有更高含量的氢化钯(PdHx)物种,显著促进了FDCA产率的提升.Pd/o-CNT在循环使用10次后,BHMF仍能完全转化,FDCA产率维持在75%.稳定性下降可能与活性物种流失、团聚及价态变化有关.基于对照试验,本文提出了可能的反应路径,即BHMF主要是通过2,5-二甲酰基呋喃和5-甲酰基-2-呋喃甲酸作为过程中间体,有效转化为FDCA,从而规避并减少生成HMF和活性较低的HMFCA.本文通过以新原料BHMF作底物,实现了高效制备生物基平台化合物FDCA,为生物质的产业化应用提供了新的研究思路.  相似文献   
10.
催化剂由于具有降低电化学过电位和改善动力学条件的能力,在各种储能器件中起着至关重要的作用.在锂离子电池中,首圈放电过程中形成的固体电解质界面膜,通常被认为是一旦形成就稳定不分解的.而在过渡金属的催化下,这种电解质分解衍生的聚合物凝胶状膜(PGF)能可逆地形成和分解.这种过渡金属催化机制可以进行催化储锂,即形成的PGF具有存储锂离子的能力,可提供额外的储锂容量,并且形成的PGF对枝晶的穿刺起到保护作用,提高锂离子电池的安全性.然而,由于锂离子电池中非常复杂的反应环境,常规测试手段很难对过渡金属的催化作用进行精准的表征.高精度测试技术的缺乏,限制了人们对催化机理的深入理解.过渡金属的磁性对价态和电子态密度高度敏感,所以在过渡金属催化过程中发生的电子转移会使其磁性发生相应的变化,这将催化与磁性紧密的联系在一起,使实时磁性测试成为研究过渡金属催化机理的有力工具.利用实时磁性测试可以精确地检测到催化过程中由电子转移产生的磁响应信号,从而对催化机理进行系统深入地研究.本文采用高精度的实时磁性测试技术对磁控溅射制备的氧化钴电极进行了测试,以得到关于锂离子电池中过渡金属催化的直接实验证据.磁控溅射制备的薄膜电极,没有导电添加剂和粘结剂的影响,尽可能地避免了其他因素对锂离子电池电化学反应过程的影响,更有利于对催化机理的深入研究.借助高精度的实时磁性测试,本文成功地检测到了在Co的催化作用下PGF的可逆形成和分解所引起的磁响应信号.此外,在不同的溅射气氛和溅射时间下,制备了一系列CoO/Co薄膜,系统研究了Co含量和薄膜厚度对催化性能的影响,得到了关于过渡族金属催化的更系统、更深入的认识.实时磁性测试结果表明,Co含量增加会使Co的催化作用增强,使催化过程中产生的磁响应信号变得更强.另外,电极厚度的降低可以提高催化储锂在电化学储锂中的占比,使得催化反应的磁响应信号变得更加明显.本文强调了实时磁性测试在催化领域研究中的重要性,加深了对过渡金属催化机理的认识,为设计基于催化储能的新型储能器件提供了关键的指导作用.  相似文献   
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