从废水到新能源:光催化燃料电池的优化与应用

随着经济的飞速发展,社会对能源的需求日益扩大,对工业废水的无害化处理也提出了更高的要求。光催化燃料电池 (photocatalytic fuel cell, PFC) 在燃料电池中引入半导体光催化材料作为电极,实现了有机污染物高效降解和同步对外产电的双重功能,在废水无害化与资源化利用方面具有潜在的应用价值。半导体光催化电极是PFC系统高效运行的核心组件,增强其可见光响应和光生载流子分离是提高PFC性能的关键策略。反应器结构设计和运行参数优化也有利于改善PFC性能。本文从PFC基本原理和应用入手,综述了PFC在环境污染物资源化处理中的研究进展,并详细阐述了提高PFC的污染控制性能和产电效率的优化手段,为进一步设计高效稳定的PFC系统并实现其在水污染控制和清洁能源生产中的应用提供理论指导。     

光谱法研究盐酸法舒地尔-牛血清白蛋白超分子体系

利用光谱法研究了盐酸法舒地尔(Fasudil Hydrochloride,FSD)与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)的相互作用机理。结果表明,FSD能有效猝灭BSA内源性荧光,属于静态猝灭机制。FSD与BSA结合比例约为1∶1,结合位置主要在BSA的亚螺旋域IIA中。FSD的加入导致色氨酸残基微环境的疏水性减弱,继而引起BSA的构象产生变化。通过荧光共振能量转移理论计算得到FSD与BSA之间结合距离r=4.35 nm;结合热力学参量进行分析,FSD与BSA结合的作用力类型主要是静电引力,反应是自发过程。Cu~(2+)、Zn~(2+)的加入降低了FSD对BSA结合亲和力,缩短了FSD在血液中的停留时间。     

以gp41为靶标的小分子-多肽缀合物作为HIV-1融合抑制剂的设计、合成及活性初筛

芳基吡咯类小分子化合物NB-2衍生物(Noc或Npc)与衍生于C34中的靶标特异性多肽P26所形成的缀合物具有低纳摩尔水平的融合抑制活性.本文通过不同长度或不同柔性的连接臂将Noc或Npc与衍生于C34的靶标特异性多肽P27缀合,探讨了C34中a位残基I635和连接臂对缀合物活性的影响.人体免疫缺陷病毒1型(HIV-1)Env介导的细胞-细胞融合实验结果表明,多肽与小分子之间产生了强的协同作用.     

NH3在硼纳米管表面吸附的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了NH₃在完整和含有缺陷的硼纳米管上的吸附行为以及相关电子性质. 计算结果表明, 对于α硼纳米管, 在不同的直径和手性条件下, NH₃均倾向于吸附在配位数为6的顶位上. 电子结构计算结果表明, NH₃能够吸附在纳米管表面主要是由于N和B原子产生了较强的相互作用. 表明硼纳米管是一种潜在的NH₃气气敏材料.     

轫致辐射中电子束焦斑漂移现象的抑制

电子束焦斑偏离轴线中心的现象严重影响器件辐射效应实验的效率。介绍了一种简单有效的抑制电子束焦斑偏心的方法,研制了一种小尺寸不锈钢阴极,比较了不锈钢阴极和传统环形天鹅绒阴极在"强光一号"装置上的实验结果。实验结果表明对于小尺寸不锈钢阴极,最大辐射剂量位于靶面中心的概率为67%,位于35mm圆圈内的概率为100%。相比传统环形天鹅绒阴极(最大剂量落于中心位置的概率约20%,有60%以上概率偏离中心2~3cm)的实验统计数据,焦斑的偏心现象得到明显的抑制。     

无处不在的化学——化学动力学

Starting from an example of how to extinguish a fire, this article illustrates how chemical dynamics plays a role in our life. It also introduces what is chemical dynamics and the contribution of Dutch chemist Jacobus H. van't Hoff to chemical dynamics. The horse racing analogy is used to illustrate how the amount of reactants, energy, catalysts and other factors affect the chemical reaction rate.     

4-氧-3-氮杂-三环[5.3.1.02,5]十一烷-9-甲酸甲酯的合成及晶体结构

以2-金刚烷酮为起始原料,通过烯烃与氯磺酰异氰酸酯的[2+2]环加成等5步反应合成了新型双环β-内酰胺类化合物5.采用1H NMR,IR和MS等手段对所得化合物的结构进行了表征.此外,还通过将化合物5酰化并采用X射线单晶衍射分析方法进一步测定了化合物5的空间立体结构.结果表明,烯烃3与氯磺酰异氰酸酯的[2+2]环加成反...     

元素掺杂对VH2解氢性能的影响

采用密度泛函理论（DFT）的第一性原理的平面波超软赝势方法,研究了Zr、Cu、Zn掺杂对VH2的电子结构和解氢性能的影响．计算结果显示Zr掺杂VH2后晶体模型的负合金形成热增加和费米能级目处电子浓度N（Ef）的减少,体系结构稳定性增强;V—H之间重叠集居数和电子密度计算也显示V-H之间相互作用增强;表明在VH2中掺杂Zr以后吸放氢最大容量增加,但解氢能力减弱．而Cu或Zn掺杂VH2以后晶体模型的负合金形成热减少和费米能级Ef处电子浓度N（Ef）增加,体系结构稳定性减弱;V-H之间重叠集居数和电子密度计算也显示V-H之间相互作用减弱;表明在VH2中掺杂Cu或Zn以后吸放氢最大容量降低,但解氢能力增强．与实验结论相符．同时Mulliken集居数计算结果还显示V-d轨道MuUiken集居数与掺杂有关,掺杂Zr以后V—d轨道Mulliken集居数减少;掺杂Cu或Zn以后V—d轨道Mulliken集居数增加．     

Sm~(3+)掺杂(Y,Tb)AG:Ce~(3+)荧光粉的制备及光谱性能

采用柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的(Y,Tb)3Al5O12:Ce3+,Sm3+荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱研究了不同Sm3+离子共掺杂浓度下(Y,Tb)AG:Ce3+荧光粉的晶体结构及光致发光性能。Rietveld全图拟合(Rietveld method of wholepattern fitting)结果表明:掺杂后样品仍为纯立方石榴石相,随着Sm3+离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞参数增大。在467 nm激发下,激发能由Ce3+离子向Sm3+离子单向传递,从而在617nm处出现红光发射。Tb3+离子取代不利于Ce3+离子与Sm3+离子的能量传递,同时Ce3+离子受更强的晶体场作用及与O2-离子间增强的共价性使发射主峰红移,Sm3+掺杂的TAG:Ce体系中,激发能由敏化剂Ce3+离子向激活剂Sm3+离子的传递路径包括5d→4f2F5/2,7/2(Ce3+)和7F6→5D4(Tb3+)到4G5/2→6H7/2(Sm3+)两部分。