水分子在均三嗪基g-C3N4上的吸附

气体分子与光催化剂之间的相互作用对于光催化反应的触发非常重要.对于TiO2,ZnO和WO3等传统金属氧化物光催化剂上的水分解反应而言,已有许多报道研究了水分子在它们表面的吸附行为.结果表明,水分子与催化剂表面的原子形成了O-H…O氢键.石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种具有可见光响应且化学性质稳定的光催化剂,对其进行修饰以增强其分解水产氢性能的研究非常多.本文通过密度泛函理论计算,全面研究了水分子在均三嗪(s-triazine)基g-C3N4上的吸附情况.首先构建了一系列初始吸附模型,考察了各种吸附位和水分子的朝向.通过比较分析计算得到的吸附能,确定了一种最优的吸附构型,即水分子以竖直的朝向吸附于褶皱的单层g-C3N4表面.水分子中的一个极性O-H键与g-C3N4中一个二配位富电子的氮原子结合形成了分子间的O-H…N氢键.其中,H原子与N原子的间距为1.92?,O-H键的键长由0.976?增至0.994?.进一步通过计算Mulliken电荷,态密度和静电势曲线分析了该吸附体系的电子性质.结果发现在分子间氢键的桥接作用下,g-C3N4上的电子转移至水分子,由此导致g-C3N4的费米能级降低,功函数由4.21 eV增至5.30 eV.在该吸附模型的基础上,考查了不同的吸附距离.当水分子与g-C3N4的间距设为1至4?时,几何优化后总是能得到相同的吸附构型,吸附能和氢键长度也十分相近.随后,通过改变吸附基底g-C3N4的大小和形状,验证了这种吸附构型具有很强的重复性.将2′2单层g-C3N4吸附基底替换为2′2多层g-C3N4(2至5层),3′3和4′4单层g-C3N4,以及具有不同管径的单壁g-C3N4纳米管后,水分子的吸附能随着体系原子数的增多而增大,但吸附模型的几何结构和电子性质基本不变,包括O-H…N氢键的形成和键长,以及电子转移和增大的功函数.另外还研究了非金属元素(P,O,S,Se,F,Cl和Br)掺杂对吸附能的影响.构建模型时,杂质原子以取代二配位氮原子的方式进行掺杂,水分子放置于杂质原子上方.结果显示,引入杂质原子后水分子的吸附能增大,在理论上从吸附的角度解释了元素掺杂增强g-C3N4分解水活性.总之,本文揭示了一种在分子间氢键的作用下,具有高取向性的水分子吸附的g-C3N4构型,这有助于g-C3N4基光催化剂上水分解过程的理解和优化设计.     

含磷/氮/硫环交联磷腈微纳米管的合成及对环氧树脂的阻燃作用

采用原位模板法,以六氯环三磷腈(HCCP)和二羟基二苯砜(BPS)为原料合成了一种环状交联型不溶不熔的磷腈大分子——聚环三磷腈-二羟基二苯砜(PZS)微纳米管,研究了PZS对环氧树脂(EP)的阻燃作用及阻燃机理.利用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对PZS微纳米管进行了表征;采用热重分析(TG)考察了EP/PZS阻燃材料的热稳定性,并通过极限氧指数(LOI)和微型量热分析(MCC)测试了EP/PZS的阻燃性能.热降解实验结果表明,PZS微纳米管的加入使环氧树脂热降解温度降低,但残炭率显著提高.PZS微纳米管可以显著提高环氧树脂的阻燃性能,当阻燃剂添加量为5%时,环氧树脂的残炭率提高了46%,热释放速率峰值降低了约40%;LOI值从纯环氧树脂的26.0%提高到了30.6%.PZS微纳米管的加入还增强了环氧树脂的力学强度.阻燃性能的显著提高和力学性能的改善归因于PZS微纳米管在环氧树脂基体中的良好分散,以及燃烧炭化过程中生成的石墨化程度较高的类石墨烯结构的残炭,具有较高的抗氧化能力.研究结果表明,PZS微纳米管是一种优良、高效的具有潜在应用价值的阻燃剂.     

Development of a highly sensitive and specific immunoassay for enrofloxacin based on heterologous coating haptens

In the paper, an enzyme-linked immunosorbent immunoassay (ELISA) for detection of enrofloxacin was described using one new derivative of enrofloxacin as coating hapten, resulting in surprisingly high sensitivity and specificity. Incorporation of aminobutyric acid (AA) in the new derivative of enrofloxacin had decreased the IC₅₀ of the ELISA for enrofloxacin from 1.3 μg L⁻¹ to as low as 0.07 μg L⁻¹. The assay showed neglect cross-reactivity for other fluoroquinolones but ofloxacin (8.23%), marbofloxacin (8.97%) and pefloxacin (7.29%). Analysis of enrofloxacin fortified chicken muscle showed average recoveries from 81 to 115%. The high sensitivity and specificity of the assay makes it a suitable screening method for the determination of low levels of enrofloxacin in chicken muscle without clean-up step.     

染料敏化太阳能电池对电极La2Mo2O7复合MWCNTs非Pt催化剂的制备与性能

通过高温固相法对醋酸镧（C₆H₉O₆La·xH₂O）与高钼酸铵（（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O）在一定条件下热解制备非Pt催化剂La₂Mo₂O₇（La₂O₃-2MoO₂）。进一步采用2种方法将La₂Mo₂O₇与多壁碳纳米管（MWCNTs）进行复合,一种是将La₂Mo₂O₇喷涂到MWCNTs表层之上得到La₂Mo₂O₇/MWCNTs,另一种是将两者均匀混合掺杂得到La₂Mo₂O₇@MWCNTs,再将上述2种复合材料应用于染料敏化太阳能电池对电极进行相应研究。通过扫描电子显微镜（SEM）表征了复合催化材料的微观形貌,X射线衍射（XRD）确定了微观结构。采用电流密度-光电压曲线、循环伏安,交流阻抗以及塔菲尔极化分析了材料的光电性能。实验结果表明在电解液I₃^-/I^-中,基于La₂Mo₂O₇/MWCNTs与La₂Mo₂O₇@MWCNTs的对电极,相同的条件下在光电池中获得的光电转换效率分别为6.09%和4.84%,明显高于MWCNTs的3.94%和La₂Mo₂O₇的0.87%。电极性能的提高可归因于La₂Mo₂O₇复合催化剂相对大的比表面积和高导电性。     

大豆蛋白基茶碱控释片的制备及稳定性研究

以茶碱为模型药物,大豆蛋白和海藻酸钠作为骨架材料,采用混合压片法制备了不同比例的药物片剂。采用紫外比色法测定释放效果,考察了大豆蛋白与海藻酸钠不同比例以及不同pH释放介质和高湿度对茶碱片稳定性的影响。结果表明:大豆蛋白和海藻酸钠作为骨架材料的片剂释药时间都达到了8h以上,在pH6.8PBS中的释药率相对pH1.2盐酸溶液要快,具有良好的定向控释特性。随着湿度的增加,茶碱释放率略有下降,具有较好的湿度稳定性。通过适度调节大豆蛋白和海藻酸钠的比例可实现不同控释效果。实验结果表明大豆蛋白和海藻酸钠共混物是一种良好的天然药物缓控释骨架材料,其释放过程符合一级动力学特征,是药物扩散和骨架溶蚀二者共同作用的结果。     

铁羰基化合物的研究(η5-C5H5)Fe(CO)2CH2COOR的合成

在我们实验室里采用环戊二烯基羰基铁的钠盐[(η⁵-C₅H₅)Fe(CO)₂]Na和氯代乙酸酯ClCH₂COOR(R=C₂H₅,C₃H₇,C₄H₉,C₅H₁₁)直接反应合成了铁羰基化合物(η⁵-C₅H₅)Fe(CO)₂CH₂COOR(Ⅰ).     

后处理对TiO_2纳米薄膜的表面结构和光催化活性的影响

半导体TiO2光催化材料对环境中各种污染物的明显去除效果已引起人们的广泛关注犤1～6犦。在普通钠钙玻璃表面涂制高光催化活性的TiO2纳米薄膜,制成环保建筑材料,不仅可以自洁玻璃表面,而且可以用于净化空气、处理废水等。但由于在热处理过程中玻璃基体内的Na+离子扩散到薄膜表面,形成光生电子和空穴的复合中心,使TiO2纳米薄膜的光催化活性大大降低犤7～10犦。为了减少玻璃中Na+离子对TiO2薄膜光催化活性的有害影响,Paz等犤8犦研究了将钠钙玻璃浸入酸溶液中,使玻璃表面的钠离子被酸中的氢离子置换出来;在玻璃表面形成SiO2凝胶层,以便阻…     

微量元素对宝玉石物理性质的影响

微量元素的介入对宝石的形成是极其重要的。它们在宝石内部或发生类质同象替代，改变了宝石的一些物理性质，如宝石的颜色、荧光、折射率、密度，也会增加宝石一些特殊的光学效应，如变色效应，使宝石的外观变得更加绚丽多彩。     

分子动力学研究V82A和L90M变异对HIV PR-IDV复合物的影响

为了说明V82A和L90M变异对蛋白酶(PR)和茚地那韦(IDV)复合物的影响,进行了5.5ns的MD模拟.用MM-PBSA方法计算了体系的结合自由能,计算和实验结果一致.分解自由能为不同能量项说明,这两个变异引起熵的贡献变化大于焓的贡献变化.分解自由能到每个残基说明Wild,V82A和L90M具有相似的结合模式,结合能的贡献主要来源于A28/A28',I50/I50'和I84/I84'这六个残基组,详细分析了Wild和IDV的结合模式,对比分析了V82A和L90M变异引起结合模式的细小变化.V82A变异引起结合模式的变化是由于变异后位阻减小导致的.L90M变异引起D25和L90间的作用增强并引起结合模式的细小变化.研究结果有助于更好地理解变异对抑制剂和HIV-1PR结合模式的影响,并可以用来帮助设计更高效的PR抑制剂.     

一例新型桥联吡啶化合物的合成和结构研究

利用改进的Sonogashira反应一锅法合成了一例未见报道的叁键桥联的联吡啶类化合物L[2,6-二(3'-吡啶乙炔基)-4-甲基苯胺],与常规的分步合成方法相比,新方法不需脱除保护,从而简化了反应步骤,提高了产率.对所合成的化合物利用红外、核磁、元素分析等确定了其结构,并进一步利用X射线单晶衍射法测得了该化合物的单晶结构.单晶分析显示该化合物结晶于正交晶系、Pca21空间群中,a=10.178A,b=10.972A,c=28.949 A;a=β=γ=90°,Z=8.该化合物在配位化学方面具有潜在的应用前景.我们测定了其固态下的荧光性质,显示其能够发出较强的蓝色光.