Monte Carlo study of the universal area distribution of clusters in the honeycomb O（n） loop model

We investigate the area distribution of clusters (loops) in the honeycomb O(n) loop model by means of the worm algorithm with n = 0.5, 1, 1.5, and 2. At the critical point, the number of clusters, whose enclosed area is greater than A, is proportional to A-1 with a proportionality constant C. We confirm numerically that C is universal, and its value agrees well with the predictions based on the Coulomb gas method.     

扭曲向列相液晶电光效应的微观机理研究

为了探究液晶电光效应的微观机理,以扭曲向列相液晶为研究对象,对液晶分子的变化情况进行了理论分析。运用连续体弹性理论分析了扭曲向列相液晶分子的指向矢取向变化,并对液晶电光效应曲线不同区间范围液晶微观结构的变化进行了系统分析。结果表明:液晶分子在零电场条件下的扭曲是均匀的;当外加电场大于某一值时,液晶分子开始转向,液晶产生电光效应。研究结果对液晶显示器件设计和深入理解液晶电光效应机理具有一定的指导意义。     

两种非蛋白氨基酸的新功能:与丙二醛相互反应的机制

丙二醛(MDA)是生物分子氧化的典型羰基中间体, 是脂质过氧化的典型终末产物. 这类活性羰基中间体引起组织蛋白的老化与恶化及DNA损伤. 牛磺酸在人体内具有非常广泛的生理功能, 而g-氨基丁酸(GABA)是神经系统的一种重要抑制性神经递质, 因此二者是两种很重要的非蛋白氨基酸. 研究了在生理条件下牛磺酸或GABA是否直接诱捕MDA从而保护组织蛋白不受伤害. 将牛磺酸或GABA与MDA在生理条件下温浴48 h, 经高效液相、质谱等分析手段分析, 发现牛磺酸或GABA与MDA直接反应, 通过HPLC分离, 都生成两种主产物, 一种是没有荧光的紫外吸收峰为274～278 nm 的产物, 一种是有荧光的产物, 这种类似脂褐素(Ex. 392～395 nm/Em. 456～364 nm)的荧光产物是1,4-二氢吡啶衍生物. 牛磺酸或GABA与MDA的反应表明它们在生理条件下具有清除活性羰基的功能, 而这种毒性羰基与很多羰基紧张相关的疾病及衰老有关.     

介孔钯-硼合金纳米颗粒的制备和甲醇氧化电催化性能北大核心CSCD

合金化可以调节贵金属纳米材料的物理化学性质,从而显著提升它们的电催化性能。尽管合金化在过去的20多年里已取得诸多成果,但是如何充分发挥纳米合金的组分优势仍需深入的探究。本研究通过一步溶液相合成法实现了类金属硼(B)合金化的钯基介孔纳米催化剂材料的合成,同时探究了B原子的组分优势和介孔形貌的结构优势在碱性介质中电化学甲醇氧化反应(MOR)的协同作用。最优PdCuB介孔纳米催化剂表现出优异的电化学MOR活性和稳定性。机理研究表明,优异的催化活性源于B原子在Pd基介孔纳米催化剂中的积极协同作用;该协同作用通过电子效应(改变Pd的表面电子结构从而减弱CO基中间体的吸附)和双功能效应(促进OH_(2)的吸附从而氧化CO基中间体)在动力学上加速了有毒CO基中间体的去除(提高甲醇氧化的决速步骤)。同时,B原子的间隙插入和介孔结构抑制了物理奥斯特瓦尔德(Ostwald)熟化过程,显著增加了催化剂的稳定性。     

原位透射电镜研究正交相五氧化二铌纳米片的电化学储钠机制

由于正交相五氧化二铌(T-Nb₂O₅)为ReO₃型层状结构,锂、钠离子可以在其(001)平面快速脱嵌,而在[001]方向的传输一般较难。本研究通过原位透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)方法研究钠在T-Nb₂O₅纳米片(001)面内及[001]方向的钠离子电化学嵌入行为,发现由于纳米片晶体存在大量的位错和畴界,钠离子可通过这些缺陷穿越(001)面扩散,并进而在深层的(001)面内快速扩散。同时,本研究还发现刚合成的T-Nb₂O₅纳米片在[001]方向上存在调制结构,存在交替分布的压应变和张应变区域,而钠离子的嵌入可以调节这些应变分布。     

水溶性有机材料的合成与结构的研究

本文采用新的合成方法,合成了双链磺酸盐、多羟基化合物和杂环的磺酸化合物,鉴定其结构,研究了结构与结构与性能的关系,并作为光亮镍的添加剂,获得实际应用。     

溶剂热法制备Ag/TiO2纳米材料及其光催化性能

以乙醇为溶剂, 钛酸四丁酯为前驱体, 用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征, 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Ag含量样品的光催化性能. 结果表明: 用溶剂热法制备的样品中TiO₂皆为锐钛矿相, 金属Ag颗粒沉积在TiO₂表面, 粒径为2 nm左右, 比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加, 最高可达151.44 m²·g^-1; UV-Vis光谱和光催化实验表明: Ag修饰使TiO₂对光的吸收能力大大增强, 吸收带边红移至可见光区, 亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型; 溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品, 在紫外光和可见光下, Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.     

镧系化合物的磁化学

本文根据镧系离子基态光谱项的总量子数和Land’e劈裂因子随原子序数的周期变化,阐明了镧系离子的顺磁磁化率和有效磁矩随原子序数的变化规律;对LnF_3、Ln_2O_3、LnP_5O_4和Ln(NO_3)_3·nDMSO等镧系化合物的有效磁矩进行了测量;分别研究和测定了EuF_3+EuF_2,PrGaO_3、CeP_4O_(12)、KCeP_4O_(12)中铕、镨及铈等离子的价态和硝酸钕二苯亚砜晶体的组成;测定了掺钕的钇铝柘榴石激光晶体中钕的含量。     

原位制备具有增强光催化活性的S型Bi2Se3/g-C3N4光催化剂

光催化氧化是一种应用前景良好的环境治理技术.与絮凝、物理吸附和化学氧化等常见的方法相比,光催化氧化具有环境友好、氧化完全、方便和廉价等优势.特别是可见光光催化氧化,可利用太阳能中占比最高的可见光,在应用中更具优势.因而,探索可见光响应性能优异的光催化剂一直是光催化氧化领域的一个重要研究内容.硒化铋(Bi₂Se₃)是一种带隙(带隙宽度在0.3~1.3 e V)非常窄的半导体,能吸收全部波长范围的可见光和近红外光.此外,Bi₂Se₃还具有独特的金属表面态,其表面具有良好的导电性.这些特性使其在可见光光催化氧化领域具有很大的应用潜力.然而,由于Bi₂Se₃价带位置高,氧化能力很弱,其价带上的空穴在光催化反应中难以被消耗,导致空穴大量累积,并迅速与光生电子复合,大幅降低了Bi₂Se₃的光催化性能.因此,一直以来,Bi₂Se₃很少被用于光催化反应.如何充分利用Bi₂Se₃的光响应优势,制备出性能优异的光催化剂,仍是具有挑战性和吸引力的研究方向.本文采用预先制备的Bi2O3/g-C₃N₄复合物作为前驱体,通过原位转化的方法,将前驱体置于热的Se蒸汽中,使前驱体上的Bi2O3与Se蒸汽反应,完全转化为Bi₂Se₃纳米颗粒,从而制得Bi₂Se₃/g-C₃N₄复合光催化剂(Bi₂Se₃含量约为4 wt%).透射电镜结果表明,所形成的Bi₂Se₃纳米颗粒较均匀地分布在g-C₃N₄表面.表面功函数分析发现,Bi₂Se₃与g-C₃N₄结合后,它们的费米能级分别由原来的-0.55和-0.18 e V变为平衡时的-0.22 e V,可形成指向g-C₃N₄的内建电场,有利于形成梯型(S型)异质结.在此基础上,能级位移、荧光分析、结构计算和反应自由基测试等结果表明,Bi₂Se₃和g-C₃N₄之间形成了S型异质结.在可见光光催化降解苯酚的实验中,所制备的Bi₂Se₃/g-C₃N₄复合物的光催化活性明显优于单一的Bi₂Se₃和g-C₃N₄.结合比表面、孔结构、光吸收和荧光等对比分析,认为Bi₂Se₃/g-C₃N₄的这种S型异质结构在其光催化活性增强中起到了关键作用.在光照条件下,其g-C₃N₄导带中光生电子向Bi₂Se₃的价带迁移,并与光生空穴复合,从而使Bi₂Se₃导带上可保留更多的高活性光生电子参与光催化反应,由此Bi₂Se₃/g-C₃N₄的光催化活性增强.循环性能测试和光还原实验结果表明,所制备的Bi₂Se₃/g-C₃N₄复合光催化剂具有良好的稳定性.本文工作为高可见光吸收的光催化剂制备和性能增强提供了新途径和新视野.     

核苷酸、聚核苷酸和核酸猝灭Tb3+-钛铁试剂络合物荧光的机理研究

研究了核苷酸、聚核苷酸和核酸对Tb³⁺－钛铁试剂(TR)络合物的荧光碎灭机理,认为荧光猝灭过程是核苷酸、聚核苷酸和核酸分子中的磷酸基组分与TR竞争Tb³⁺离子,生成实验条件下无荧光的二元络合物的静态猝灭过程;用Tb³⁺－TR络合物荧光探针研究DNA嵌入剂和金属离子与DNA相互作用的实验结果说明这一机理是合理的.