用Ce3+离子荧光测量稀土配位体系的结合常数

Ｃｅ３＋水合离子可以发出很强的荧光，而这种荧光在Ｃｅ３＋离子与含羧酸根或磷酸根基团的配体形成配合物时完全淬灭，Ｃｅ３＋离子的这一性质可用来确定Ｃｅ３＋配位体系的结合常数。首先由于Ｃｅ３＋水合离子的荧光强度与其自身的浓度成正比，因此可以从荧光强度的大小来推出它的浓度，然后根据Ｓｃａｔｃａｈｒｄ方法计算出体系的结合常数。以丙二酸和ＡＭＰ（单磷酸腺苷）两种配体为例检验了这种方法，所得结果与前人的结果很接近。与其它常用的镧系离子发光方法相比，Ｃｅ３＋发光方法不需要特殊仪器，同时可用于研究许多用Ｅｕ３＋或Ｔｂ３＋发光方法不能研究的有机或生物分子，因而是一种有前途的新方法。     

Tb3+离子发光探针研究Ca2+,La3+和Al3+与拟南芥钙调素的竞争结合

利用Tb3 离子的发光, 研究了Tb3 与拟南芥钙调素 (CaM)结合的荧光光谱及荧光滴定曲线特点, 然后利用Tb3 4*CaM系统在221 nm直接激发和280 nm敏化激发的光谱变化研究了Ca2 , La3 和Al3 与拟南芥钙调素 (CaM) 的竞争结合作用. 结果表明: Tb3 , La3 与钙调素的竞争结合能力强于Ca2 , 而Tb3 的竞争结合力又大于La3 , Ca2 与钙调素的结合力远大于Al3 . 竞争实验的结果从分子水平上揭示了Tb3 , La3 和Al3 等金属离子生物效应可能的分子机制.     

Ce3+离子激活的Sr5( BO3)3F荧光材料VUV-Vis发光性质

利用高温固相法合成了一系列Ce3+掺杂的Sr-2xCexNax(BO3)3F (x=0.01,0.03,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)荧光粉.用XRD表征了荧光粉的相纯度.测定了材料在真空紫外-紫外(VUV-UV)范围的激发光谱和VUV-UV光激发下的发射光谱.研究结果显示:Sr5 (BO3)3F的基质吸收峰位置大约在150 ～ 190 nm范围,与Xe基稀有气体混合物等离子体发射波长吻合,适于用作PDP和无汞荧光灯用荧光粉的基质材料.从VUV-UV激发和发射光谱来分析,Ce3+在Sr5( BO3)3F中是占据了Sr(1)和Sr(2)格位,当Ce3+的掺杂浓度较低时,进入Sr(2)格位Ce3+的发光(～390 nm)较强,随着Ce3+的掺杂浓度增加,较低能量Sr(1)格位上Ce3+的发射(～450 nm)增强,因而在同一波长激发下,发射光谱随着掺杂浓度增加发生明显的红移现象,荧光体的发光颜色由蓝紫光(390 nm)向蓝绿光(453 nm)变化.     

Ce3+∶YAG闪烁晶体的真空紫外激发光谱特性

掺铈钇铝石榴石(Ce3+∶YAG)晶体是性能优良的闪烁材料. 以同步辐射光源为激发光源研究了单晶Ce3+∶YAG的真空紫外-紫外(VUV-UV)激发光谱和荧光谱. 同时也测量和分析了该晶体的吸收光谱、紫外-可见(UV-VIS)激发光谱和荧光谱.根据光谱测量的结果讨论了激发能在Ce3+∶YAG晶体中的传输过程和在Ce3+离子5d态的直接激发和YAG价带激发下Ce3+∶YAG单晶发光的差别.     

SrHfO3：Ce纳米粉体与陶瓷的发光特性研究

采用共沉淀法制备了Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体，采用常压烧结工艺制备了Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷材料，烧结温度和烧结时间分别为1600℃和4h。采用XRD，SEM，TEM等手段表征了粉体和陶瓷样品，讨论了材料的激发光谱和发射光谱。Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体的激发光谱由2个激发峰构成，峰值分别位于216和309nm；220nm激发的粉体的发射光谱主要由两个发光谱带组成，其峰值分别是398和467nm，分别对应5d→^2F，2和5d→^2F7/2发光跃迁。而309nm激发的粉体的发射光谱只有一个宽带发射峰，峰值位于392nm。Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷样品的激发光谱由一个宽带激发峰构成，峰值位于312nm；发射光谱由一个宽带发射峰构成，峰值位于402nm。     

Ce3+-Yb3+共掺CaF2纳米粒子的近红外发光

采用简单的水热方法制备了一系列Ce3+ -Yb3+共掺的CaF2纳米粒子.XRD测试结果表明,Ce3+和Yb3+不同掺杂浓度下的CaF2纳米粒子结晶良好.SEM和TEM分析表明,纳米粒子的平均粒径为30 nm左右.系统地研究了各样品的发光性质包括激发谱、紫外-可见发射谱、近红外发射谱和荧光寿命.激发Ce3+的5d能级,在900 ～ 1050 nm波长范围得到很强的近红外发射.随着Yb3离子浓度的增加,Ce3的发射强度降低,Yb3+的发射强度先升高后降低,Ce3+的寿命减少,能量传递效率增加.作为一个下转换光转换器,这种材料应用于硅基太阳能电池前端,能够减少电池热损失,增加电池转换效率.     

SrHfO3∶Ce纳米粉体与陶瓷的发光特性研究

采用共沉淀法制备了Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体, 采用常压烧结工艺制备了Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷材料, 烧结温度和烧结时间分别为1600 ℃和4 h. 采用XRD, SEM, TEM等手段表征了粉体和陶瓷样品, 讨论了材料的激发光谱和发射光谱. Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体的激发光谱由2个激发峰构成, 峰值分别位于216和309 nm;220 nm激发的粉体的发射光谱主要由两个发光谱带组成, 其峰值分别是398和467 nm, 分别对应5d→2F5/2和5d→2F7/2发光跃迁. 而309 nm激发的粉体的发射光谱只有一个宽带发射峰, 峰值位于392 nm. Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷样品的激发光谱由一个宽带激发峰构成, 峰值位于312 nm;发射光谱由一个宽带发射峰构成, 峰值位于402 nm.     

植物胞外钙调素与拮抗剂W7-Agarose结合作用的荧光光谱法研究

W 7-agarose是常用的细胞外CaM功能的拮抗剂,本实验采用荧光光谱法研究了水溶液中钙调素拮抗剂W 7-agarose与植物胞外钙调素的相互结合反应。W 7-agarose是一种将W 7-共价连接到颗粒型agarose(琼脂糖)的粒子。W 7-agarose颗粒较大且容易沉淀,静置5m in后,溶液中的荧光强度完全由游离的CaM产生。在溶液中加入W 7-agarose后,溶液中一部分CaM与其结合后沉降至荧光比色皿底部,导致溶液中CaM的荧光强度下降。由此可以确定溶液中游离CaM的浓度。根据公式lg{[Q]t(F0-F)/F0}=nlg{[Q]tF/F0} lgnK[B]t,从而计算出配位体系的结合常数和配比。研究表明:二者以摩尔比1∶1结合,其平衡常数为4.9×105。由此进一步计算了W 7-agarose对胞外钙调素的拮抗率,在拮抗剂W 7-agarose浓度达到15~20μmol/L时,拮抗率可达到90%以上,与文献报道的生物学体内实验结果一致,从分子水平上解释了W 7-agarose与CaM的结合作用。     

Ga3+对Ce3+光致发光的影响

研究了Ｇａ３＋在ＳｒＳ∶Ｃｅ和ＳｒＧａ２Ｓ４∶Ｃｅ薄膜电致发光（ＴＦＥＬ）材料中的作用及其对Ｃｅ３＋发光特性的影响。在ＳｒＳ中掺入Ｇａ２Ｓ３并烧结，发现Ｇａ３＋的浓度增加时，Ｃｅ３＋的发光显著向短波方向移动，激发谱中对应于ＳｒＳ带间吸收的激发峰相对减弱，而对应于Ｃｅ３＋的基态到激发态跃迁的激发效率相对提高，并出现逐渐增强的ＳｒＧａ２Ｓ４的带间吸收。Ｇａ３＋的引入使Ｃｅ３＋周围的配位场发生变化，相应的能级分布有所改变，Ｓｒ２＋离子性的增强和Ｃｅ３＋－Ｃｅ３＋相互作用的减弱对Ｃｅ３＋发光特性有显著影响。     

YAG∶Ce体系中稀土离子掺杂对Ce3+的光谱性能的影响

采用高温固相法合成了一系列的(Y0.95Ln0.01Ce0.04)3Al5O12(简称YAG∶Ce,Ln),系统地研究了此体系中的Ln3 对Ce3 的发光强度的影响.结果表明,在YAG∶Ce的体系中,La3 ,Gd3 ,Lu3 等光学透明离子的少量掺杂对Ce3 的发光强度的影响不大;掺入少量的Pr3 ,Sm3 ,Tb3 ,Dy3 ,Ho3 ,Er3 ,Tm3 等稀土离子,由于它们的能级与Ce3 的能级有交叠,使它们之间存在着竞争吸收或能量转移,对Ce3 的发光有较明显的变化,其中,Pr3 和Sm3 的掺入使其在红光区有发射峰,可以增加YAG∶Ce的红色成分以提高显色性;Nd3 ,Eu3 和Yb3 对Ce3 的发光有严重的猝灭作用.     

离子选择电极法研究钙调素与重金属铅的结合平衡

用Pb2 选择电极法首次测定了CaM与Pb2 的结合常数,结果说明:Pb2 在CaM中约有10个结合位点,与文献报道的一致。其中包括4个强结合位点,结合常数在107量级,对应于Pb2 在CaM中的4个主结合位点;而其余的位点则结合常数较低,对应于Pb2 在CaM中的约6个辅助结合位点。逐级结合常数分别为:K1=2.62×107,K2=3.75×107,K3=1.03×107,K4=1.85×107,K5=2.53×106,K6=8.07×105,K7=3.36×105,K8=2.76×105,K9=2.22×105,K10=3.96×104。由于Pb2 与CaM的4个主结合位点的稳定常数比相应Ca2 的强几十到几百倍,因此Pb2 对Ca2 与CaM的竞争结合作用能够调节CaM的功能。     

Studies on Plant Calmodulin by CD and Fluorescence Probes

Calmodulin (CaM), a ubiquitous calcium-receptor in eukaryotic cell, is thought to be an important constituent of cellular signal transduction pathways. Bovine brain CaM was first discovered and there are many reports on its biochemical properties and structure probe with fluorescence.     

离子电极电位滴定法研究钙与钙调素结合平衡及其应用

利用钙离子与钙调素(CaM)有4个结合位点的特点,以钙离子选择电极络合电位滴定法测定了Ca2+与CaM络合反应的滴定终点,用滴定终点时Ca2+的准确浓度,结合cCa2＋＝4cCaM计算得到CaM浓度。此方法一般可估算低至5×10-6mol／L的钙调素浓度。所求钙调素浓度与凯氏定氮法测定的结果一致。采用此方法测量钙调素浓度具有用量少、方法简便、准确性高的优点。     

BaLiF3:Ce 3+纳米粒子的制备及其光谱特性

BaLiF3属立方钙钛矿型复合氟化物, 作为高效闪烁晶体可用于热中子检测［1］. 由于其能带隙宽, 易于实现各种不同价态稀土离子掺杂, 可以获得许多可调谐性质, 因此它也是比较理想的光学功能材料的基质［2］. Ce3+激活的BaLiF3晶体作为紫外发射的短波固体激光材料和光放大材料的研究多有报道［3~5］     

核磁共振法研究大肠杆菌细胞内La3+与钙调蛋白的相互作用

应用in-cell和cell free核磁共振（NMR）方法分别研究了柠檬酸镧与大肠杆菌细胞内^15N标记的钙调蛋白（CaM）以及La^3＋和大肠杆菌无细胞提取液（Cell free extract,CFE）的相互作用。将所得^1H-^15N HSQC NMR谱与纯化过的以不同组成比结合Ca/La的CaM的^1H-^15N HSQC NMR谱比较,发现在细胞内因胞内环境拥挤,蛋白运动能力下降,使CaM的NMR信号较少且峰宽增加。而柠檬酸镧可以透过细胞膜进入细胞,并与胞内的CaM结合。无细胞提取液的NMR谱显示,加镧之前细胞内CaM主要以Ca结合态存在,而加入La^3＋可能形成Ca2La2CaM混合金属配合物。这和无细胞的化学体系的实验结果一致。实验结果显示,细胞水平NMR方法可用于研究稀土以至其他金属配合物与细胞的相互作用如何与细胞内钙调蛋白作用,以及有关的生物功能。     

bayf5∶Ce3+纳米粒子的制备与光谱性质

bayf5∶ce3+;纳米粒子;荧光光谱     

钙调素与重金属Pb2+结合反应的方波极谱与循环伏安法研究

采用方波极谱法研究了重金属Pb2+与钙调素(CaM)的结合反应, 直接检测到Pb2+-CaM配合物的存在, 并进一步利用循环伏安法研究了Pb2+-CaM的电极反应. 在pH=6.5时, 用方波极谱法在Pb2+-CaM体系中检测出2个还原峰, 峰电位分别为-0.44~-0.47 V和-0.73~-0.77 V, 说明在Pb2+-CaM体系中铅有2种存在形式, -0.44~-0.47 V的还原峰对应于游离态Pb2+, 电位更负的还原峰对应于配合物[Pb2+-CaM]. 2个还原峰的峰电流均随着cPb2+/cCaM比值增大而增大; 至cPb2+/cCaM≥10后, 配合物[Pb2+-CaM]的峰电流基本不再变化, 而游离态Pb2+的峰电流则继续增大. 利用极谱滴定曲线的拐点可判断出Pb2+在CaM中有10个结合位点. 进一步的测量结果表明, 循环伏安曲线出现游离态Pb2+的氧化峰和还原峰, 而络合态的[Pb2+-CaM]只有其还原峰, 反向电压扫描时不出现阳极波, 即没有相对应的氧化峰出现.