氧化石墨烯-环糊精与金刚烷超分子包合体系的计算机模拟

理论设计了由6位单羟丙基α(β)-环糊精(Cyclodextrin,HPCD)与氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)共价键连接形成的复合主体化合物(GO-HPCD).结合量子化学计算(QM)和分子动力学模拟(MD),系统研究了该复合主体对金刚烷(Adamantane,AD)的超分子包合行为,并与HPCD对AD的包合进行了比较研究.对研究的结果从构型、热力学性质、径向分布函数(RadialDistributionFunction,RDF)等方面进行了全面分析.在气相条件下,B3LYP/6-31G(d,p)计算结果显示,4种主体对金刚烷的相互作用均较弱;HPαCD和GOHPαCD与金刚烷的MD模拟与QM结果一致,而HPβCD和GO-HPβCD能与金刚烷形成稳定的包合物.在水溶剂中,4种主体均能与金刚烷形成包合物,HPβCD和GO-HPβCD与金刚烷的包合物稳定性明显高于HPαCD和GO-HPαCD的包合物.氧化石墨烯片段的引入未改变环糊精与金刚烷的包合本质,但起到了辅助捕获客体分子的作用.     

分子印迹电化学传感器测定大气中的羟基自由基

对羟基苯甲酸可以作为分子探针被羟基自由基(·OH)氧化,产生具有电化学活性的3,4-二羟基苯甲酸(3,4-DHBA)。根据此原理,本研究以吡咯为单体,3,4-二羟基苯甲酸为模板分子,在纳米TiO_2修饰的玻碳电极上电聚合制备分子印迹聚合物膜修饰电极(3,4-DHBA-PPy/TiO_2/GCE),实现对·OH的间接测定。通过扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法对此传感器进行表征,优化了电聚合圈数、电聚合体系p H值、洗脱时间、吸附时间等条件。在优化条件下,标准物3,4-DHBA氧化峰电流大小与其浓度在1.0×10~(-8)~1.0×10~(-6)mol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为4.2×10~(-9)mol/L(S/N=3)。将传感器用于大气中·OH浓度的测定,结果良好,是一种低廉、便捷、新颖的检测·OH的方法。     

本征GaAs中电子自旋极化对电子复合动力学的影响研究

采用时间分辨圆偏振光和线偏振光抽运-探测光谱,研究了9.6 K温度下本征GaAs中自旋极化电子与非极化电子的复合动力学及其随光子能量演化.发现自旋极化对电子复合动力学具有显著影响.仅在导带底附近测量时,两种方法测试到的复合寿命一致,而在高过超能量电子态测量时,两种方法测试到的复合寿命不一致.指出时间分辨法拉第光谱中,用于反演求解电子自旋相干寿命的电子复合寿命应该使用圆偏振光抽运-探测获得的复合寿命,而不是线偏振光抽运-探测获得的寿命.理论计算与实验结果吻合较好. 关键词： 圆偏振光抽运-探测光谱 自旋量子拍 自旋极化 GaAs     

杯[4]吡咯与含氧阴离子及其离子对弱相互作用的理论研究

在M06-2X/6-31+G(d,p)计算水平上,对杯[4]吡咯(CP)与3种不同构型的含氧阴离子OH-(C(v)、NO3-(D3h)、ClO4-(Td)形成的组装体系进行了理论研究。比较了各体系的构型、结合能、自然键轨道(NBO),利用多功能波函数软件Multiwfn对相互作用力等进行可视化分析。结果发现,无论主-客体的组装计量比是1∶1还是2∶1,阴离子的构型直接影响组装体系的构型。阴离子空间构型越大、整体电负性越强,越倾向于2∶1复合体系。考虑到杯[4]吡咯是典型的离子对受体,本文还研究了主体与NH4+-阴离子的离子对体系的相互作用。在离子对的组装过程中,由于阴、阳离子间的作用占据了主导,从而减弱了阴离子与主体间氢键作用,无论阴离子构型如何,主体与离子对的组装都倾向于1∶1的作用体系。本文结果对深入理解杯吡咯类受体的离子识别作用本质,拓展该类超分子主体的应用范围具有重要的理论意义。