中外合作办学模式下物理类课程体系对接建设

基于多年的中外合作办学经验,以及物理基础课程教学实施情况,综合学生对课程的评价和课程体系的评价结果,提出了在整个教学工程中存在一些问题.针对这些问题采用一系列行之有效的解决方案,并在此基础上提出一些思考和应对策略.     

空位和B掺杂对Si在石墨烯上吸附的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算了空位和B替位掺杂对Si在石墨烯上吸附的影响. 结果表明: 对完整的石墨烯结构, Si吸附在桥位最稳定, Si吸附改变了石墨烯中C原子的自旋性质; 空位和B替位掺杂均加强了Si在缺陷处的吸附, 空位对Si在石墨烯上吸附的影响相对较大; B掺杂改变了Si的稳定吸附位置(由桥位移到顶位); Si在空位和B掺杂石墨烯上吸附, 体系不具有磁性; B掺杂提高了石墨烯体系的导电性能; 单空位缺陷不易形成, 结构不稳定, B掺杂结构相对较稳定.     

四针状纳米氧化锌的热力学函数

采用简单、温和的微乳液水热辅助法合成了尺寸、形貌均匀的四针状ZnO纳米结构,每个结构由四根长约250nm的纳米针组成．基于块体ZnO的热力学函数已知,依据热力学势函数法设计热化学循环,将纳米ZnO与块体ZnO的热力学函数进行了关联．并结合热动力学理论及过渡态理论,利用微量热技术获得了所制备的四针状纳米ZnO在298．15K下的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成Gibbs自由能、标准摩尔熵值分别为（-329．37±0．43）kJmol-1,（-318．51±0．03）kJmol-1,（20．36±1．05）Jmol-1 K-1．     

非线性体系S~2O~8^2^——ClO~2^——S^2^-化学反应研究

对于新发现的S~2O~8^2^--ClO~2^--S^2^-体系在CSTR实验中铂电位的振荡现象、以及Batch实验中铂电位、pH值的非线性现象进行了报道。分析了该体系的自催化过程,提出了反应的几个步骤所对应的化学方程式,并且对自催化机理进行了初步的分析。     

大型仪器功能开发(151~159)瓦里安300XP离子注入机改造及功能开发

在完全掌握瓦里安300XP离子注入机各部件的工作原理后, 将原离子源供电系统中500 W电流源和450 W起弧电源升级为1 500 W电流源和1 500 W起弧电源, 并集成到当前系统中.将现有不稳定的气体流量、离子源电源、分析器、源磁场和吸极高压塑料光纤隔离控制线路, 升级成多通道光纤通讯光端机隔离控制系统.将一个10 cm进样终端改造成15 cm的样品卡盘, 并开发了一套独立控制剂量监测系统.改造后, 硼最大束流超过150 μA, 且可调节. 15 cm圆片的片内及片间电阻不均匀性小于3.5%.利用大束流硼离子注入制备浓硼掺杂单晶硅结构层, 应用到微电子机械系统压力传感器、热电器件以及纳米谐振子器件中.     

胡椒基咪唑盐类化合物的合成及生物活性研究

从胡椒酸出发,通过还原、甲磺酸酯化、偶联和成盐四步反应合成了一系列新型的胡椒基咪唑盐类化合物,其结构经¹HNMR, ¹³CNMR,HRMS以及X射线单晶衍射确定.对合成的新化合物进行了体外抗肿瘤细胞毒活性筛选,结果表明,1-((苯并[d][1,3]二氧杂环戊烯-5-基甲基)-3-(2-萘甲基))-5,6-二甲基-1H-苯并[d]咪唑-3-溴盐(30)具有显著的细胞毒活性,对HL-60、SMMC-7721、A-549、MCF-7和SW-480肿瘤细胞株的活性均优于顺铂(DDP),尤其对HL-60肿瘤细胞株表现出较好的选择性细胞毒活性,其IC₅₀值约为顺铂的7.2倍.进一步研究表明,化合物30具有诱导SMMC-7721细胞株在细胞周期G0/G1期阻滞和细胞凋亡的作用.     

Fenton反应考察抗坏血酸清除羟基自由基能力及动力学

自由基的清除对维持正常的生理活动和抗衰老具有重要意义。 抗坏血酸(V_C)是常用的天然抗氧化剂之一, 为了有效合理利用V_C的抗氧化性, 实验利用水杨酸捕捉Fenton反应产生的羟基自由基(·OH), 加入V_C考察与水杨酸竞争清除·OH的能力, 选择出最佳清除条件;并根据双底物反应特征, 拟合出Alberty方程, 得到了清除·OH的规律。 结果表明, 当V_C用量为4.54 mmol/L、温度为47 ℃条件下、反应90 min时, V_C对·OH的清除率达到最大, 为46.23%;拟合出的反应动力学参数最大反应速率为0.11 mmol/(L·min), 水杨酸和V_C 的特征常数分别为30.2和1.2×10^-3 mmol/L。 比较实验结果和拟合方程得到的数据, 二者非常接近, 相对误差在1.66%~5.40% 之间, 从而为合理利用抗坏血酸清除羟基自由基提供理论依据。     

五肽Pro-Gly-His-Glu-Tyr的合成及与铜(Ⅱ)离子的作用

通过固相多肽合成法合成了一个新的五肽Pro-Gly-His-Glu-Tyr,电喷雾质谱法测得其分子量与理论值一致。利用荧光光谱法研究了该五肽与金属离子的相互作用。结果表明,Cu2+对该肽具有很强的荧光猝灭效应,而其他金属离子的荧光猝灭较弱。该肽对Cu2+的这种特异性作用是由其独特的氨基酸序列所决定的。荧光光谱研究表明,Cu2+对五肽的猝灭机理为静态猝灭,五肽与Cu2+形成复合物的结合常数Ka为5.54×104。     

磁性微球的制备及应用

磁性微球在生物医学和分离工程等多个领域都有广泛的应用,如固定化酶、靶向药物载体、核磁共振成像、细胞标记及分离、核酸和蛋白质分离纯化、环境治理等.近年来随着纳米新材料及制备工艺的不断创新,磁性微球的制备及应用都取得了大量进展.磁性微球的制备方法主要可以分为4类:(1)包裹法,在微球生成的同时将磁性纳米颗粒包裹在微球基质内,又可以细分为异质聚合法、乳化-溶剂挥发法、膜乳化和微流控技术、反相悬液-交联法、Stober法、聚合诱导胶体聚集法等;(2)模板组装法,在模板微球内部或表面组装磁性纳米颗粒,包括溶胀法、吸附法和静电自组装法等;(3)模板原位生成法,在模板微球的内部或表面原位生成磁性纳米颗粒,包括共沉淀、沉淀-氧化法、有机前驱体热分解法等;(4)溶剂(水)热法,以有机溶剂或水为介质,密闭体系中的反应物在一定的温度和溶液的自生压力下反应得到磁性微球.本文按照制备方法对近几年来磁性微球领域的研究进展进行了总结,包括反应原理、磁性微球的性质、表面功能化和应用介绍.     

铂表面H_2还原NO_x的详细反应机理

研究了柴油机NO_x存储还原技术(NSR)浓燃再生阶段中NO还原反应。发展了铂催化剂表面H_2还原NO的详细化学反应机理,包括6种气相组分、10种表面组分及28步基元反应,其中包含了主要含氮产物N_2及副产物N_2O和NH3的生成路径。此机理与CHEMKIN软件中的活塞流反应器(PFR)模型耦合进行数值模拟,反应器出口各组分体积分数预测结果与文献中实验数据吻合良好。在NO体积分数为500×10~-6、反应器入口温度为270℃的条件下分析了进气中H2体积分数((100~2500)×10~(-6))对含氮产物选择性的影响。结果表明,H_2体积分数小于500×10~(-6)时,N_2和N_2O为主要的含氮产物;随着H_2体积分数逐渐升高,当Φ(NO)/Φ(H_2)高于1.5时,NH_3成为主要产物。由敏感性分析结果可知,NH_3对H_2吸附反应的敏感性系数最大,提高该反应速率将促进NH_3的生成。