二维DNA晶体的程序化设计与自组装的研究进展

按照Watson-Crick的碱基配对原则，在理论上能够人工设计与合成DNA碱基序列并自组装成任何一维和二维结构的DNA晶体。DNA分子这种底端向上(bottom-up)的自组装模式为我们提供了一种精确合成纳米材料的方法。本文将从程序化设计、合成刚性的DNA分子瓦(DNA tile)、分子瓦自组装成二维DNA晶体以及二维DNA晶体作为模板在纳米技术中的应用等方面展开，简述这一新奇的并且有着潜在应用前景的研究领域的最新进展。     

二维DNA晶体的多重熔解过程研究

可人工编程设计的刚性DNA分子瓦(DNA tile)中的DX分子(double-crossover，双交叉)能自组装形成二维DNA晶体。将含有二维DNA晶体的缓冲溶液程序升温，用紫外-可见分光光度计在260 nm处测定二维DNA晶体的熔解曲线，观测到了DNA晶体的多重熔解过程。AFM显微镜的研究也观测到了二维DNA晶体受热解体后的图像，表明二维DNA晶体的熔解过程首先发生在DX分子瓦间的黏性末端，然后是DX分子瓦的解体，由此推测，在DNA晶体生长过程中单链DNA相互结合成分子瓦后，分子瓦进一步自组装成晶体。     

含羧酸酯侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮的合成与表征

以含羧基侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-A)树脂为原料,二氯亚砜(SOCl2)、二氯乙烷(DCE)、吡啶为催化溶剂体系,合成带甲酰氯侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-C)树脂.PEKKEKK-C与甲醇、乙醇、丁醇、辛醇、苯酚等发生酯化反应,得到5种含羧酸酯侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-E)s.用红外光谱(FTIR)、氢核磁谱(1H-NMR)、广角X射线衍射(WAXD)、热失重(TGA)、示差扫描量热(DSC)等技术对其结构与性能进行了分析表征.结果表明,聚合物为非晶聚集态;玻璃化转变温度(Tg)在175.7～236.8℃之间,较PEKK有较大幅度提高;出现两次热失重平台,分别在335～365℃,460～505℃之间,第一次失重可能由于酯分解所致,第二次失重可能是分子主链开始分解;树脂能溶解于DMAc、NMP、二氯甲烷等普通有机溶剂中,溶剂挥发后成膜性良好,可制成透明薄膜;断裂伸长率在6.34%～15.43%之间,拉伸强度在74.68～85.35MPa之间。     

耐超高温双酮酐型聚酰亚胺的合成及性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)为芳二酐单体,对苯二胺(PPD)为芳二胺单体,经低温溶液缩聚制得成膜性能优良的高相对分子质量聚酰胺酸(PAA),再经过热亚胺化制备双酮酐型聚酰亚胺(PI)薄膜。 采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、热重分析仪(TGA)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及力学性能等技术手段表征了聚酰亚胺膜的结构和性能,考察了不同亚胺化温度对合成的双酮酐型聚酰亚胺膜性能的影响。 结果表明,经程序升温至320 ℃能使PAA热亚胺化基本趋于完成。 PI薄膜为部分有序聚集态结构,玻璃化转变温度(T_g)为298 ℃,具有优异的热性能,热失重温度(T_5%)为523 ℃。 拉伸强度达到130 MPa,弹性模量为5.77 GPa。 PI薄膜紫外光透过截止波长为375 nm,在可见光区具有良好的透光性能及耐溶剂性能。     

含三苯基氧磷结构聚芳醚醚酮酮的合成与表征

以苯酚、对二溴苯及苯基磷酰二氯为原料合成出二(4-苯氧基苯基)苯基氧磷(BPOPPO)。 三氯化铝(AlCl₃)为催化剂,通过缩聚反应,BPOPPO与对苯二甲酰氯(TPC)反应制备出一种含有三苯基氧磷结构的聚醚醚酮酮(P-PEEKK)树脂。 采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和广角X射线衍射(WAXD)等技术手段对P-PEEKK树脂的结构和性能进行表征。 结果表明,P-PEEKK树脂属于非晶聚合物,玻璃化转变温度(T_g)较高,为190.5 ℃;热分解温度(T_5%)为515 ℃,耐热性能较好;极限氧指数(LOI)为42,阻燃性能好,为难燃材料;易溶解于氯仿、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基乙酰胺等有机溶剂中,溶解性能较好,便于涂膜加工;拉伸强度为62 MPa,力学性能较好。     

含芳酯侧基聚芳醚酮的合成与性能

以偏苯三甲酸酐酰氯(TMAc),对苯二甲酰氯(TPC),1,4-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(p-EKKE)为单体,采用亲电溶液共缩聚,通过改变TMAc、TPC的摩尔比,制备了系列含羧基侧基的聚芳醚酮树脂(PEK-A).在对甲苯磺酸催化下与苯酚进行酯化反应合成了系列主链带芳酯侧基的聚芳醚酮树脂(PEK-COO-Ar).用...     

荧光猝灭法研究Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子与牛血清白蛋白结合竞争

本文利用荧光猝灭法,生理pH值7.43±0.02,28℃时,以Cu(Ⅱ)-牛血清白蛋白(BSA)和Zn(Ⅱ)-BSA单金属体系作参考,研究了Cu(Ⅱ)-BSA-Zn(Ⅱ)双金属体系中Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ)与BSA相互作用。在Stern-Volmer猝灭公式的基础上近似推导了此双金属体系中荧光猝灭的缔合公式。与单金属体系的对比后,推测Zn(Ⅱ)会竞争Cu(Ⅱ)与BSA结合,Cu(Ⅱ)与BSA结合的稳定性大于Zn(Ⅱ)与BSA结合的稳定性。