水溶性苝系衍生物荧光探针识别金属离子的光物理机制计算研究

随着人们对荧光化合物电子光谱和光物理行为的深入研究,在利用荧光分子作为探针,检测各种不同体系的状态及其变化等方面都有了巨大的进展。其中,N,N′-二天冬氨酸铵盐-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺(PTCDA)是一种水体环境中选择性好灵敏度高的典型荧光分子探针。本文用密度泛函理论对PTCDA的光物理机制进行研究。计算了PTCDA分子在理想状态下的最优构型,电荷布居和激发光谱。根据计算结果,拟合此苝系衍生物激发态与Cu2+结合前后的吸收光谱,与Cu2+结合前后,吸收光谱峰形相似,加铜后整体吸收峰位发生了红移,有猝灭变色现象。通过与实验值的对比,计算所得分子构型合理有效,激发光谱谱峰位置切合实际。分析得出：PTCDA分子对二价铜离子有较好荧光探测活性,其光信号响应机制属于分子内电荷转移(ICT)机制。当分子接收二价铜离子时,吸收光谱谱峰位置红移,分子内电荷转移方向和强度均发生变化,既有猝灭信号,也有光的颜色变化信号,是一种具有猝灭与变色双信号的荧光探针材料,具有很大的开发潜力。所做工作只是用量子化学计算方法在分子荧光探针领域进行光物理响应机制分析的初步探索,可以为该领域提供系统而有价值的理论参考。     

基于模糊数学的城市桥梁技术状况评价

准确的评价城市桥梁的技术状况是保证其运营安全与养护决策的前提.由于影响城市桥梁技术状况的因素复杂多样,综合考虑桥面系、上部结构、下部结构指标构建了城市桥梁技术状况综合评价体系.以保定城市桥梁的检测项目为依托,基于上述三个指标,提出了基于模糊数学的大陆性季风气候区城市桥梁技术状况评价方法.结果表明:(1)随着时间的推移,城市桥梁桥面系质量状况与上部、下部结构状况相比,衰退趋势明显,主要与影响其性能的气候及交通状况有关;(2)研究使用因子域、注释级别域、模糊关系矩阵、评价因子全矢量和模糊综合评价结果向量五步法,该方法可以有效的与规范中使用的评分指标相结合;(3)在规范中采用的多指标综合评估的基础上,通过模糊数学的迭代运算,突破了传统评估方法的主观随意性,改进了评判分析的不确定性,对城市桥梁技术状况进行了定量评估;(4)研究结果为城市桥梁技术状况的准确评价和分析提供了理论方法,也为城市桥梁养护及决策提供了技术支撑.     

以Au/Cu纳米棒为基底的肺腺癌组织的特征表面增强拉曼光谱研究

通过金铜共混法制备了Au/Cu合金纳米棒,研究了铜掺杂对金纳米棒等离子体共振吸收和结构的影响,探究了Au/Cu合金纳米棒的等离子体共振拉曼增强效应.以Au/Cu合金纳米棒为基底对肺腺癌组织和癌旁正常组织进行了表面增强拉曼光谱检测.结果显示,癌变组织具有比癌旁正常组织更强的拉曼信号峰,位于1250,1344,1408,1568,1608和2560 cm~(-1)附近的拉曼峰分别与蛋白质的AmideⅡ氨基化合物、C—H弯曲振动、核酸中CH_3的对称变角振动、蛋白质色氨酸惰性环振动、蛋白质酰胺I谱带分子间反平行β-折叠的C—O健伸缩振动和蛋白质的巯基(S—H)伸缩振动有关,2936 cm~(-1)附近的拉曼峰为蛋白质CH_2的对称伸缩振动和CH_3的反对称伸缩振动共同作用产生.以铜掺杂的金纳米棒为基底的表面增强拉曼光谱法有望成为检测肺癌组织的有效手段.