光诱导高铁肌红蛋白还原的光谱法研究

采用紫外-可见吸收、荧光及圆二色(CD)等光谱法为主要分析手段, 对光诱导高铁肌红蛋白(metmyoglobin, metMb)还原及其引起的蛋白结构变化进行了研究. 采用氙灯430 nm的单色光和紫外灯对高铁肌红蛋白溶液进行光照实验, 实验结果显示, 在metMb的Q吸收带545 nm和580 nm附近吸收峰强度显著增强. 通过验证性实验, 证明光照后metMb发生了还原反应. 验证性实验包括: metMb中加入还原剂连二亚硫酸钠实验|光照后样品加入氧化剂铁氰化钾的可逆性实验|光照的同时通入CO实验. 进一步讨论表明, 采用氙灯430 nm的单色光诱导metMb还原的机理为光诱导的分子内电子转移. 此外, 对光还原反应后的样品进行同步荧光和CD光谱分析, 发现蛋白质色氨酸残基微环境极性增加, α-螺旋的含量由 63%下降到57%, 而β-折叠的含量增加了7%.     

光谱法研究高铁肌红蛋白活性中心与咪唑的配位反应

采用紫外-可见(UV-Vis)、常规荧光、同步荧光等光谱法研究了高铁肌红蛋白(metMb)与咪唑的轴向配位反应的光谱性质。结果表明,metMb-咪唑配位体系的形成使得metMb的Soret带和Q带均发生红移;并对7位和14位2个Trp残基微环境极性的影响是不同的;同时还引起metMb活性中心铁卟啉597 nm处荧光增强,并且体系荧光强度与加入咪唑的浓度成线性关系,由此计算了不同温度下反应的配位数、结合常数及热力学参数;metMb与咪唑配体之间的配位反应是按物质的量比1∶1进行的;温度升高不利于配位反应的进行;热力学参数表明,此配位反应是自发进行的,焓变是整个配位反应的主要动力。     

从“验证模式”到“辩证模式”的转变——进一步增强高校本科生实验创新能力

为了进一步培养高校本科生实验创新能力,实验教学课程按部就班的"验证模式"亟待转变。如何改进和发展本科生实验课程教学模式已成为高校教师实验教学模式探索的一个重要方向。改变实验条件,辩证看待实验问题,更有利于学生观察、了解实验的本质和核心。这种兼看则明的"辨证模式"是一个很好的发展方向。我们将该种模式应用到硫酸亚铁铵的制备及其铁(Ⅲ)的限量分析实验中。通过控制合成条件可观察到三种不同颜色、光泽度、尺寸的晶体,这些实验结果的差异反过来激发了学生的兴趣和对实验条件与结果的深入讨论。实验课堂效果评价表明:这种教学模式有利于促进学生进行自主探究性学习,培养其辩证性的实验思维,进而增强学生的实践创新能力,提高学生的综合素质。同时,这种模式也可以适当地扩展到其他实验教学实践中。     

锡基钙钛矿太阳电池光吸收材料

钙钛矿太阳电池以其优异的光吸收特性、载流子传输能力以及简单的制备工艺,成为太阳电池领域研究的热点。高效、无污染、低成本一直是太阳电池领域追求的目标。然而,传统钙钛矿太阳电池由于其光吸收材料中含重金属元素铅,对环境有较大影响,从而限制了此类钙钛矿太阳电池的进一步商业化应用。基于此,科学家们都在致力于寻找新的无铅钙钛矿材料。在众多无铅钙钛矿材料中,锡基钙钛矿材料由于其相对较小的毒性、合适的带隙以及相应器件具有较高的能量转换效率等优点,成为最有希望应用于钙钛矿太阳电池的替代材料。然而,锡基钙钛矿太阳电池也存在一些弱点,其能量转换效率和器件稳定性相较于铅基钙钛矿太阳电池仍然存在很大差距,器件制备过程中对空气十分敏感。为了更好地解决这些问题,对锡基钙钛矿材料及器件性能的各种影响因素进行系统地研究势在必行。文章分类介绍了各类锡基钙钛矿材料及其在太阳电池中的应用,包括有机-无机杂化锡基钙钛矿材料,锡铅混合钙钛矿材料和全无机锡基钙钛矿材料,综述了锡基钙钛矿材料及其相应器件性能的最新研究进展,并且讨论了影响器件性能的各项因素,最后对锡基钙钛矿太阳电池未来的发展做出了展望。