苯环型化合物定量二维手性程度的研究

基于权原子和, 提出了镶嵌在二维空间的苯环型化合物的手性程度, 其中权原子和为与原子间的距离有关的原子不对称环境描述. 在描述化合物的手性时, 并没有采用简单的标记-手性或非手性, 而是采用定量的方式来表征化合物的手性程度. 定量手性程度能够区分对映体, 并且一对对映体的手性程度为相反数. 手性程度不仅仅可以采用单值,还可以采用多维向量来表示. 此外, 还将手性程度推广到三维正烷烃的旋转构象异构体描述, 即首先将正烷烃的旋转异构体转化为苯环型化合物, 然后采用手性程度描述其三维构象.     

二维原子-分子异质结的制备及其类脑器件应用

类脑计算因模仿人脑高效且低能耗的信息处理特性,成为解决冯·诺依曼计算机架构在能源效率和处理速度方面瓶颈的有力方案.然而类脑计算器件中传统异质结构存在的性能单一、制作困难、结合力差等问题限制了技术的应用.新型二维原子-分子异质结(2DAMH)通过在二维材料表面共价修饰功能性分子提供的稳定性和功能可调性为类脑器件领域带来了新的机遇.本综述总结了2DAMH在电子特性、合成策略及类脑器件应用方面的最新进展,尤其是在定制界面特性及模拟生物突触功能上的潜力.尽管共价修饰在精确性、规模化生产和理论完善度等方面仍面临挑战,但不断涌现的创新研究正在积极探索解决方案,展现出在类脑计算智能系统中实现更高效、更节能计算模式的巨大潜力.     

二维蛋白质分子印迹聚合物

本文对二维蛋白质分子印迹进行了综述：介绍了二维蛋白分子印迹的基本概念;阐述了常见二维蛋白质分子印迹方法的基本原理,包括表位印迹法、溶胶-凝胶法、射频光电等离子沉积法和Langmuir单层法等;根据二维蛋白分子印迹材料的不同形式,详细叙述了二维蛋白质分子印迹薄膜、核-壳微球、纳米线、Langmuir脂质体单层的制备过程、结合能力、选择识别性能;分析了目前二维蛋白质分子印迹技术存在的一些不足和进一步研究的方向。     

二维材料限域单原子催化剂研究进展

近年来,单一原子或单一位点催化剂因其独特的结构和电子特性受到催化研究人员的广泛关注.目前,多种无机固体材料被用作限域该类单原子催化剂,包括传统的金属氧化物、沸石分子筛以及金属有机框架配合物等.载体的性质会显著地影响单原子的催化性能,因此具有独特物理化学性质的二维材料无疑是限域单原子的一类理想介质,并逐渐引起了人们在该领域的研究兴趣.二维材料兴起于石墨烯的成功剥离,随后其他类似物如氮化硼、氮化碳以及二硫化钼等蓬勃发展起来.结构简单明确且性质独特的二维材料自身就是一类新颖的催化剂,其与单原子的结合将会为催化带来更多新的可能.二维材料限域单原子催化剂的潜在优势如下:(1)二维材料独特的电子结构对单原子中心的电子特性有显著的调变作用,使其催化性能更为独特;(2)二维材料通常具有巨大的比表面积,这允许其锚定更多的单原子从而显著提高其活性位密度;(3)单原子层二维材料有利于反应物分子从双向接触其表面限域的单原子位点,增加碰撞几率并降低传质阻力;(4)二维材料限域单原子催化剂可被视为理想的模型催化剂,其结构均一的活性中心有利于催化剂构效关系的研究;(5)二维材料限域的单原子能够反过来促进或激活二维材料的本征催化活性.在这里,我们总结了二维材料限域单原子催化剂的最新进展,其中二维材料主要涉及石墨烯、氮化碳和硫化钼.我们围绕在二维材料限域单原子催化剂中什么是真正的活性位点及其如何协同催化等问题进行了讨论,进而展望了二维材料限域单原子催化剂的应用前景和挑战.     

红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究

以红霉素为印迹分子,聚苯乙烯二维光子晶体为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,在甲醇-乙酸(9∶1, V/V)中洗脱印迹分子,得到能够特异性识别红霉素的分子印迹二维光子晶体水凝胶.通过测试德拜环直径变化,研究了此水凝胶在红霉素溶液中的响应性能.实验结果表明,当红霉素的浓度从0增加到1×10-6 mol/L时,德拜环直径增加6 mm, 相应的晶格间距减小30 nm.此外,水凝胶在1×10-6 mol/L红霉素的类似物罗红霉素、琥乙红霉素溶液中,德拜环直径仅分别增加1.5和2.0 mm,表明此光子晶体水凝胶具有良好的选择性,有望用于红霉素低成本的简易检测.     

二维凝聚体系中单轴取向分子的偏振Raman散射强度

分析了薄膜体系几种常用测量坐标下的偏振Raman散射强度表达式,发现当测量坐标与膜坐标重叠对,各种偏振Raman散射强度只需用膜坐标中的Raman散射活性来表达。如果这两个坐标不重叠,需进一步求出膜坐标中Raman张量元二次交叉项的平均值。本文给出了单轴唯一角取向模型下这些二次交叉项的平均值表达式及取向分布模型下膜坐标中所有Raman张量元二次项平均值。     

具有单分子磁行为的二维Dy(Ⅲ)-配合物

在水热条件下,利用刚性配体Hapca(3-氨基吡嗪-2-羧酸)合成了一例基于双核镝结构基元的二维网格配合物[Dy₂(apca)₄(OH)₂(H₂O)₂]_n(1)。磁性研究表明：该配合物显示铁磁耦合,并具有典型的慢弛豫行为,其弛豫时间τ₀=9.47×10^-7 s,各向异性能垒U_eff/k_B=73.7 K,是一例少见的具有单分子磁行为的镧系二维网格配合物。     

具有单分子磁行为的二维Dy(Ⅲ)-配合物

在水热条件下,利用刚性配体Hapca（3-氨基吡嗪-2-羧酸）合成了一例基于双核镝结构基元的二维网格配合物[Dy₂（apca）₄（OH）₂（H₂O）₂]_n （1）。磁性研究表明：该配合物显示铁磁耦合,并具有典型的慢弛豫行为,其弛豫时间τ₀=9.47×10^-7 s,各向异性能垒U_eff/k_B=73.7 K,是一例少见的具有单分子磁行为的镧系二维网格配合物。     

壬基酚分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,壬基酚(NP)为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂(EGDMA),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为引发剂,经紫外光引发聚合,得到了可特异性识别壬基酚的分子印迹二维光子水凝胶传感器.通过测量德拜衍射环直径(D)的变化(ΔD)来判断传感器的响应性能.实验结果表明,在壬基酚溶液中,水凝胶的体积膨胀导致凝胶中光子晶体的粒子间距增大,德拜衍射环直径减小.随着溶液中NP的浓度从0增加到1×10^?5 mol/L,德拜衍射环的直径减小了8.0 mm,相应的光子晶体的颗粒间距增加了25.1 nm.在1×10^-13～1×10^-8 mol/L范围内,德拜衍射环直径的变化与壬基酚浓度的对数值(lgc)呈线性关系,制备的传感器检出限低至1×10^?13 mol/L,具有较高的灵敏度、良好的特异性识别能力和稳定的可重复利用性,并且可以实现对壬基酚的可视化检测.     

二维凝聚体系中单轴承向分子的偏振Raman散射强度

分析子薄膜体系几种常用测量坐标下的偏振Raman散射强度表达式，发现当测量坐标与膜坐标重叠时，各种偏振Raman散射强度只需用膜坐标中的Raman散射活性来表达，如果这两个坐标不重叠，需进一步求出膜坐标中Raman张量元二次交叉项的平均值，本文给出了单轴唯一角取向模型这了些二次交叉项的平均值表达式及取向分布模型下膜坐禁中所有Raman张量元二次项平均值。     

原子量之"变"

原子量是最为基础的科学概念之一,"国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)"之"同位素丰度和原子量委员会(CIAAW)"每两年会修订并发布一次原子量。自2009年起,IUPAC宣布某些元素的原子量不再是常数,这些元素的标准原子量为区间值。为方便使用,对于这些元素,给出一个合理的单一数值,称为常规原子量。何为标准原子量?何为常规原子量?为何某些元素的原子量出现区间值?依据原子量数值的特性,元素可以分为几大类?本文在介绍最新元素周期表中原子量的特点之后,简述原子量测定、标准确定、概念演变的发展历史,讨论原子量的修订与变化等问题。     

原子力显微镜在蛋白单分子结构与功能研究中的应用

原子力显微镜(AFM)以其超常的信噪比、空间分辨率和灵活的探测环境使得单个蛋白分子能在生理条件下成像,在蛋白单分子结构与功能研究中得到广泛地应用。论文介绍了AFM在分子马达、光合蛋白、分子伴侣等蛋白表面结构表征中的应用;AFM在蛋白单分子表面的粘弹性、电荷分布、分子间相互作用等物理属性研究中的进展;总结了AFM在蛋白分子功能研究和单分子操纵中的应用。     

Atomic Force Microscopy Studies of SnO2 Thin Film Microstruc tures Deposited by Atomic Layer Epitaxy

 ALE-grown, rutile-type SnO₂ thin films and gas sensor structures based thereupon were studied by AFM with main emphasis on cross-sectional investigations (X-AFM). On glass substrates the polycrystalline films showed a preferred orientation which depended on the film thickness and growth temperature while on single crystal sapphire () the growth was heteroepitaxial. For the X-AFM studies various sample preparation techniques were investigated but only ion beam etching gave satisfactory results and revealed substructures in the sensor structure consisting of Pt and SnO₂ layers on a silicon substrate.     

Core level photoemission line shape selection: Atomic adsorbates on iron

Robust fitting of core level photoemission spectra is often central to reliable interpretation of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) data. One key element is employment of the correct line shape function for each spectral component. In this study, we consider this topic, focusing on XPS data from atomic adsorbates, namely, O and S, on Fe(110). The potential of employing density functional theory (DFT) for generating adsorbate projected electronic density of states (PDOS) to support line shape selection is explored. O 1s core level XPS spectra, acquired from various ordered overlayers of chemisorbed O, all display an equivalent asymmetric line shape. Previous work suggests that this asymmetry is a result of finite O PDOS in the vicinity of the Fermi level, allowing O 1s photoexcitation to induce a weighted continuum of final states through electron-hole pair excitation. This origin is corroborated by O DFT-PDOS generated for an optimised five-layer Fe(110)(2 × 2)-O slab. Adsorbate DFT-PDOS were also computed for Fe(110) -S. As, similar to adsorbed O, there is a significant continuous distribution of states about the Fermi level, it is proposed that the S 2p XPS core levels should also have asymmetric profiles. S 2p XPS data acquired from Fe(110) -S, and their subsequent fitting, verify this prediction, suggesting that DFT-PDOS could aid line shape selection.     

Molecular Mechanics Study on Asymmetry Catalysis

Theasymmetrycatalysisisanimportantchemicalreactionwidelyusedinbiology,pharmacyalldagriculture.Itispreferredtoenantioselectivehydrogenationofmethylpyruvate(MP)oversuppoFtedplatiniumnanoclusters.Cinchonidine(CD)isamodifier,aco-catalysttothereaction.Withoutthemodifier,therewouldbenoenantioselectivitytothehydrogenationofpyruvate.Inordertoobtainbetterunderstandingofthemechanismofthereaction,especiallytheroleofthemoditler,thepresentstudybymolecularmodelinghasbeenperformedandtheresultsarereportedhe…     

油菜花粉十二肽的二维核磁共振研究

用核磁共振方法对油菜花粉十二肽溶液构象进行了研究。利用２Ｄ ＣＯＳＹ和ＮＯＥＳＹ归属了＾１Ｈ ＮＭＲ谱的全部共振峰。用Ｋａｒｐｌｕｓ方程从肽键Ｎ－Ｈ质子与α－Ｈ质子的偶合常数计算出了所有肽键的二面角θ及Φ，并对其进行不同温度及不同溶剂条件下的观测。结果表明，在水溶液中该肽链为无规卷曲结构，个别肽段存在γ－ｔｕｒｎ构象。     

新型不对称型金属卟啉的谱学性质及非线性光学性质研究

本文合成了几种新型吡啶基修饰的不对称卟啉和金属卟啉,并用核磁、质谱、元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱等方法进行了表征,分子模拟研究得到了与光谱分析一致的结果。通过Z-扫描实验对卟啉配合物的非线性光学性质进行了详细研究,这些样品在激光作用下,在532 nm处显示出了强烈的非线性吸收,且取代基位置和金属的不同,均会对三阶非线性折射率的大小产生很大的影响。     

Geometrically active atomic states and the formation of molecules in their normal shapes

We present a theory of molecular formation according to which the shape of polyhedral or coordination compounds is fixed to a very good approximation by the shape of a particular state (or states) of the central atom, which is activated by spin and spacial coupling of optimal strength between this state, called the geometrically active atomic state (GAAS) and the state of the ligands. For a molecule with a central atom, spacial coupling of optimal strength, means that the shape of the GAAS fixes the position of the ligands according to the maximum overlap principle of the Heitler–London, Slater, and Pauling theory of covalent bonding, whereby much of the energy lowering from the free atom limit is obtained by the maximization of the contribution of the exchange integrals. Hence, a direct causal relationship between the shape of the GAAS and the shape of the molecular state at equilibrium seems to exist. This relationship implies a picture of diabatic connection between the geometrically asymptotic region and the equilibrium region, which is driven by the coupled GAAS and provides the “why” of molecular shape. Since the latter is fixed by the shape of the GAAS (in cases of electronic complexity or of molecular instability it is possible that more than one GAAS contribute simultaneously), prediction of the shape of certain large systems can be made based on the a priori recognition of the corresponding GAAS. The concept of the shape of atomic states defined and computed quantum mechanically from the probability distribution ϱ(cos θ₁₂) of the angle θ₁₂ that the position vectors of two electrons form in the given atomic state. Specifically, it is deduced from the distribution's maxima which provide the most probable values of θ₁₂. As shown previously [Y. Komninos and C. A. Nicolaides, Phys. Rev. A 50 , 3782 (1994)], ϱ(cos θ₁₂) is obtainable directly from the state-specific expression for the Coulomb interaction, where the R^k integrals are replaced by Legendre polynomials P_k, multiplied by normalization constants and radial overlaps. The theory is demonstrated by explaining the shape of BeH₂, BH₂, CH₄, SiH₄, H₂O, H₂S, NH₃, PH₃, SF₆, and TiH₄ in terms of the shapes of the following GAAS. Be: 2s2p ³P⁰, B: 2s2p^{2 4}P, C: 2s2p^{3 5}S⁰, Si: 3s3p^{3 5}S⁰, O: 2s2p^{5 3}P⁰, S: 3s²3p³3d ³P⁰, N: 2s2p^{4 4}P, P: 3s3p³3d ⁴P⁰, S: 3s3p³3d^{2 7}F⁰, and Ti: 3d²4s4p ⁵G⁰. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Int J Quant Chem 67: 321–328, 1998     

B2F2分子异构体结构的量子化学计算研究

采用abinitio方法对B₂F₂分子异构体的结构进行了计算研究,并与Al₂F₂分子进行了比较.结果表明,B₂F₂具有D_∞h对称性,³Σ_g电子态的直线型结构FBBF是B₂F₂分子的最稳定异构体,对文献的结果进行了修正.在UCCSD(T,full)/6－311+G(2df)水平下,F-B和B-B键长分别为0.12942和0.14820nm,振动频率出现在1860.00和1320.62cm^-1处.在UQCISD(T,full)/6－311+G(2df)//UMP2(full)/6－311+G(d)+ZPVE水平下,³Σ_g态的线性FBBF分子的垂直电离势为848.58kJ/mol,而由³Σ_g电子态的BF二聚为³Σ_g态的线性FBBF分子的焓变为59.86kJ/mol,此二聚化反应是放热反应,说明二聚化过程在能量上是有利的.