微孔晶体孔道结构的分子设计

微孔晶体具有特定规整的孔道结构,由于客体分子在孔道中与骨架结构之间的化学作用远大于一般的多孔材料,故其孔道结构特征与性质如孔道的大小(0.3—2.0纳米)、形状、维数、走向、孔壁的性能以及孔道中腔、笼和缺陷等都将影响孔道中分子的扩散、吸附、脱附、分子间反应的选择性、中间态的生成等等。因而微孔晶体是最具特色的,并且从目前发展水平来看又是应用特别广泛的一大类催化材料与吸附材料。近年来,又在大量与高技术有关的新型材料开发应用中显示了广泛的潜力。目前人工合成微孔晶体(如硅铝酸盐型分子筛、磷酸盐等等)的骨架结构已有二百多种,人们对其结构特点、结构对其中分子运动与反应的影响,造孔合成规     

两种新型磷酸铝微孔晶体的合成与结构表征

磷酸铝微孔晶体由于具有非SiO_4四面体的中性骨架而引起人们的极大重视。目前已开发出具有小孔,中孔,大孔及超大孔的多种磷酸铝分子筛晶相。由于磷酸铝的结晶过程极大程度地受到反应物原料种类,有机胺模板剂的性质以及晶化时间、晶化温度等因素的影响,因此人们不断地发现新的磷酸铝物相。本文报     

数据挖掘辅助定向合成（I）——具有特定孔道结构的微孔磷酸铝

采用决策树方法对微孔磷酸铝的合成反应数据库进行了数据挖掘研究．结果表明，有机胺模板剂的属性对特定孔道的生成起着至关重要的作用．进一步分析得到合成十二元环AlPO4-5微孔磷酸铝的约束条件，并从理论上预测出用于合成十二元环AlPO4-5微孔磷酸铝的一系列新的有机胺模板剂．部分理论分析结果得到了分子力学计算的有力支持，并被合成实验所验证．     

M（Ⅲ）X（Ⅴ）O4型微孔晶体研究：GaPO4—Cn系列的合成与结构

在(0.5～3)R·Ga_2O_3·(1.0～1.5)P_2O_5·(25～100)H_2O体系内,通过150～200℃、1～20天水热晶化合成了12种磷酸镓微孔晶体GaPO_4-C_n(n=1～12)。该晶体经400～500℃下脱模板剂(R)后,对水、乙醇、正己烷、环己烷有不同程度的吸附,对水的吸附等温线具有分子筛的吸附特征,报道了GaPO_4-C_3,-C_4,-C_7的单晶结构分析结果,并结合前人工作对此类新型微孔晶体结构与合成规律的特点进行了探讨。     

磷酸铍微孔晶体的合成与表征

近年来,非硅铝骨架原子构成微孔晶体的开发研究受到极大的重视。铍与磷原子均可形成稳定的四面体单元,这是构成微孔骨架晶体的最佳配位态。磷原子作为骨架原子的可能性已被证实并得到广泛的研究。但铍原子的利用却少有报道。我们采用水热晶化法合成出五种磷酸铍微孔晶体,命名为BePO_4-CJ_n(n=8-12)(C代表China,J代表吉林大学),并进     

含有微孔结构的吡啶二羧酸金属锰配位聚合物(英文)

<正>0 Introduction The realm of crystal engineering has provided a sound junction between aesthetics of crystalline architectures[1-2]and their potential functions[3-4],of which the ultimate destination is to successfully achieve     

单分子电泳:纳米孔道电化学的新认识

该文旨在从电泳分离技术的角度认识纳米孔道电化学单分子分析技术,这种技术可以作为"单分子电泳"来理解和研究。纳米孔道电化学单分子分析技术与电泳的本质都是采用外加电场使待测分子产生电迁移。待测分子性质不同,且与介质材料孔道外露基团相互作用不同,使得分子移动速度具有差异,据此实现分离识别。气单胞菌溶素(Aerolysin)纳米孔道,由于其孔径与待测分子尺寸相匹配,其孔道内壁可以看作是由氨基酸组成的具有调控单个分子电迁移能力的特异性孔道界面。每一个氨基酸残基都相当于一个探测单元,在电场力的作用下,待测分子逐一进入孔道时与每一个探测单元相互作用方式、程度与时长不同,从而形成了单个待测分子特征的迁移速度和迁移运动轨迹。在纳米孔道实验中,每秒可以有上千个待测分子穿过孔道,产生特征阻断电流信号。通过对这些信号的阻断电流、阻断时间、阻断频率、信号特征等进行统计分析,可以从"单分子电泳"水平对单个待测物实现高通量的分辨和识别。该文以Aerolysin纳米孔道分辨仅有一个核苷酸差异的寡聚核苷酸(5′-CAA-3′、5′-CAAA-3′、5′-CAAAA-3′)为例,详细阐述了纳米孔道"单分子电泳"的单核苷酸...     

蛋白质的结构预测和分子设计

蛋白质的结构预测及分子设计是适应基因工程的需要发展起来的对蛋白质的空间结构进行研究并在此基础上提供蛋白质改造方案的方法。通过对已知的蛋白质结构数据进行总结、分析,结合分子力学、分子动力学等计算方法可以进行某些种类的结构预测。在对蛋白质的结构与功能研究的基础上可以提出改造方案,从而进行有目的的分子设计。     

具有微孔/大孔双孔道体系沸石材料的合成

近年来 ,随着精细化工反应中大分子及液相反应的增多 ,沸石催化材料由于其孔道狭窄 ,存在较大扩散阻力 ,越来越不能满足反应的需要 .而多级孔道体系材料由于能同时提供不同大小的孔道 ,因此对解决传质问题将会有很大帮助[14].但目前绝大部分研究集中在中孔 /大孔体系[4 6 ],对于微孔 /大孔体系的研究则较少 .最近 ,Ｈｏｌｌａｎｄ等[7]利用硬球模板技术首次制得微孔 /大孔沸石 ,这类材料中由于存在丰富的大孔 ,对解决扩散阻力较大反应中的传质问题可能会有显著功效 ;同时 ,大孔孔壁是由晶化的微孔沸石构成 ,因此将期望具有较好的水热稳定性…     

纳米孔道单分子电化学测量仪器的稳定性研究

纳米孔道分析技术是一种基于电化学空间限域效应的单分子检测技术。测量纳米孔道产生的单分子皮安级微弱电流信号对电化学测量仪器的电流分辨、时间分辨和抗噪音能力提出了挑战。Cube纳米孔道电化学测量仪器通过设计频率补偿电路、前置电流放大器测量系统和基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的高速数字处理电路,实现了便携式超灵敏电化学测量仪器对微弱电流信号的高时间分辨、高电流分辨,以及低噪音的放大、采集和快速处理。稳定性是仪器能够应用于实际单分子测量分析的重要衡量指标之一。该文通过高阻值电阻对该仪器进行稳定性测试,在截止滤波频率为5、10、100 kHz条件下,Cube纳米孔道仪器获取的电流基线的噪音均方根(RMS)值分别比商品化仪器减小了80.0%、87.5%、48.2%,证明Cube纳米孔道仪器抑制噪音能力更强,电流分辨能力更好,仪器测量稳定性更佳。进一步通过统计比较施加电压值的实际值和标准偏差,结果显示该仪器施加电压误差小,其仪器施加电压标准偏差仅为施加电压变化量(10 mV)的0.14%。同时,通过Aerolysin纳米孔道检测Poly(dA)₄的实验,对比Cube仪器和...     

模板分子诱导的微孔镧系-2-羧基肉桂酸超分子配合物的合成与结构

由水热法合成了2个微孔镧系超分子配合物[Ln(CCA)(OH)(phen)(H₂O)]_n·n(phen)·nH₂O(Ln=Yb, 1;Er, 2;H₂CCA=2-羧基肉桂酸;phen=1, 10-菲啰啉), 并用元素分析、IR及X-射线单晶衍射对其进行了表征。晶体结构研究表明, 2个配合物都是由配体2-羧基肉桂酸连接而形成的一维双链结构, 该链状结构通过氢键和π-π堆积作用扩展为具有微孔结构的超分子。1, 10-菲啰啉在微孔结构的形成过程中起到了模板剂的作用。     

模板分子诱导的微孔镧系-2-羧基肉桂酸超分子配合物的合成与结构

由水热法合成了2个微孔镧系超分子配合物[Ln(CCA)(OH)(phen)(H2O)]n·n(phen)·nH2O(Ln=Yb,1;Er,2;H2CCA=2-羧基肉桂酸;phen=1,10-菲啰啉),并用元素分析、IR及X-射线单晶衍射对其进行了表征。晶体结构研究表明,2个配合物都是由配体2-羧基肉桂酸连接而形成的一维双链结构,该链状结构通过氢键和π-π堆积作用扩展为具有微孔结构的超分子。1,10-菲啰啉在微孔结构的形成过程中起到了模板剂的作用。     

微孔化合物生成中的结构导向与模板作用

本文详细总结了各种客体分子或离子在无机微孔化合物生成中的结构导向与模板作用。讨论了不同合成体系中,客体与无机骨架间的非键相互作用对生成骨架结构的影响以及分子模拟在研究主-客体关系、结构导向剂设计与筛选等方面的进展。无机或有机客体与无机骨架间关系规律的研究,有助于进一步理解结构导向剂(3ＤＡ)作用的机理和微孔化合物的晶化与生成机制,对特定结构微孔化合物的定向合成具有一定的意义。     

微孔纳米羟基磷灰石的水热合成与结构表征

以Ca(NO3)2.4H2O,P2O5为原料,水-乙醇体系为溶剂,在碱性介质中,采用水热法合成微孔羟基磷灰石,并考察了水热温度、时间对晶体结构的影响。通过X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、热分析(TG/DTA)、透射电镜(TEM)等检测手段对HAP的晶相、化学组成和形貌进行了表征和分析,结果表明:160℃下水热8小时,可得到粒径为70×167nm的六方柱状微孔纳米HAP晶体,晶体表面孔径大约为1~2nm,孔密度大约为3×109个/cm2。     

水和醇类分子及其混合物在纳米孔道材料中的传输扩散

随着计算机科学技术的飞速发展,理论计算特别是分子动力学模拟技术在研究受限流体的性质时发挥着独特的作用.本文综述了近年来水和醇类分子及其混合物在纳米孔道材料中传输扩散的研究进展,包括单组分水、甲醇和乙醇等在多种纳米孔道材料中的传输扩散,以及甲醇/水和乙醇/水等混合物在碳纳米管和沸石膜中的吸附和分离,讨论了体系温度、分子浓度以及纳米孔道材料结构等因素对水和醇类分子传输扩散过程的影响.     

纳米孔道单分子电化学测量的低噪音控温系统研究

纳米孔道检测技术是一种利用单个分子测量界面实现在单分子水平上测量DNA、RNA、蛋白、多肽等生物分子的高灵敏的单分子检测技术. 由于单个分子与纳米孔道的相互作用受热力学控制,亟需精准控制纳米孔道单分子分析的实验温度. 因此,本文研制了一种低噪音控温系统用于具有皮安级电流分辨的纳米孔道单分子实验,以实现精确调控测量时的环境温度. 该系统利用半导体制冷片的热电效应对检测池环境加热/制冷,通过对高精度热敏电阻进行电磁屏蔽以实现在温度反馈的同时避免噪音的引入. 利用比例-积分-微分算法进行控制,达到高精度快速控温的要求. 该系统控温精度为±1 °C,无额外噪音引入至超灵敏纳米孔道单分子测量,获得了25 °C到5 °C下Poly(dA)5与单个气单胞菌溶素（Aerolysin）分子界面间作用产生信号的差异,应用于研究单分子与纳米孔道相互作用的热力学行为.     

疏水性微孔中水的结构和扩散性质的分子模拟

用分子动力学（MD）方法模拟了受限在疏水性微孔中的水的结构与动力学行为.分别考察了孔径、温度和压力对水在孔道方向的密度分布和自扩散系数的影响,计算了不同温度下水的径向分布函数.发现在小孔径的微孔中,随着温度的降低,水分子沿孔道的分布逐渐变得不均匀,最终导致气-液相分离,微孔孔道内有明显的分段现象.受限在小孔径微孔中水的自扩散系数大约为体相流体水的20％～30％,并且随着孔径的减小,自扩散系数也减小.同时还发现沿孔道方向的自扩散系数分量大约为孔径方向的4～5倍.提出了微孔中水自扩散系数的关联模型.     

C60晶体在有序相的分子取向结构

以C60晶体中分子两种取向排列形成的双能级系统为基础,通过探讨C60晶体在有序相的热力学性质,得到了38o和98o两种取向排列的分子在晶体中均匀分布的结构稳定性结论.根据已报道的C60晶体在有序相两端点温度85 K 和260 K取向分布的实验结果,将较高的分子取向(38o)能级的概率转化成分数值1/6和3/8,得到了有序相两种取向分子在两温度端点的分布规律.当概率的分数值为1/4和1/3时,C60晶体将具有较大的结构稳定性和较小的介电损耗及内耗值,对应的温度分别为122.6和194.3 K.因而解释了介电实验结果出现异常的现象是由38o取向分子均匀分布的"规则-无规-规则"变化所造成的.     

Aerolysin纳米孔道对寡聚核苷酸的高灵敏单分子检测

自纳米孔道单分子电化学技术提出以来,为了构建性能良好的纳米孔道,研究人员一直在寻找不同的孔道材料. 本研究探索了Aerolysin生物纳米孔道在寡聚核苷酸检测方面的可能性. 实验结果表明,与常用的α-溶血素纳米孔道相比,Aerolysin纳米孔道在寡聚核苷酸检测方面表现出更强的空间和时间分辨能力. 三个碱基长度的寡聚核苷酸可对Aerolysin纳米孔道造成约为40%的电流阻断. 阻断时间表现出电压相关性,随电压的升高而减小. 与其他生物纳米孔道相比,Aerolysin纳米孔道无需任何基因突变、化学修饰即可实现对单个寡聚核苷酸的超灵敏分析. 未来,Aerolysin纳米孔道将有可能应用于DNA损伤检测、microRNA分析以及其他基于纳米孔道的单分子分析检测.     

聚丙烯中空纤维膜的微孔结构的控制

通过熔纺／冷拉伸法制备了微孔聚丙烯中空纤维膜。研究了工艺条件对微孔聚丙烯中空纤维膜的微孔结构与性能的影响。结果表明：随着纺丝温度的下降或熔体拉伸比的提高，最大可几孔径及孔隙率增大；熔纺中冷却风速提高，最大可几孔径及孔隙率较大；温度低于110℃时，热处理对最大可几孔径及孔隙率的影响较小，在120－130℃时，随着热处理温度的增加，最大孔径及孔隙率有明显增加的趋势；随着初纺中空纤维拉伸倍数的增加，孔隙率先增加而后下降。