Theoretical Study on the Excited-state Intramolecular Hydrogen Abstraction Reactions of Butanal

The excited-state intramolecular hydrogen abstraction reactions of butanal have been investigated using the CAS-MP2/6-311＋G^＊//CASSCF/6-31G^＊ methods. Calculated results show that the hydrogen transfer induced fluorescence quenching of the n,π^＊-excited state of covalent butanal with three paths： （1） The first path corresponds to direct S0-react reconstitution, which involves the first S1 decay by partial hydrogen atom transfer. （2） The second stepwise mechanism can be viewed as a full hydrogen atom transfer followed by a partial hydrogen atom back transfer, electron transfer （near S1/S0 or S0-TS） and finally a proton transfer to S0-react. （3） On the triplet surface, the surface crossing to the singlet state would be clearly much efficient at the T1/S0 region due to the large SOC value of 8.3 cm^-1. The S0-react decay route from T1/S0 was studied with an intrinsic reaction coordinate （IRC） calculation at the CASSCF level, resulting in the S0-React minimum.     

以高氯酸·三-2,2′-联吡啶合钴(Ⅲ)作为电子媒介体金纳米颗粒增强的葡萄糖生物传感器

用纳米金溶胶与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成复合固酶基质,采用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶(GOx)于铂电极表面,并在葡萄糖溶液中加入高氯酸·三-2,2′-联吡啶合钴(Ⅲ)作为电子媒介体,制成了高灵敏的葡萄糖生物传感器.葡萄糖氧化酶吸附在纳米金颗粒表面上稳定且保持其生物活性;而电子媒介体的存在,显著提高了传感器的响应灵敏度.该传感器对葡萄糖响应的线性范围为1.2×10-8～6.2×10-6 mol/L,检出限6.2×10-9 mol/L(S/N=3).该生物传感器有效消除了抗坏血酸、尿酸的干扰,可用于人体血清中葡萄糖的测定.     

溶胶-凝胶固相微萃取涂层及其在农药残留分析中的应用

利用溶胶-凝胶(sol-gel)技术制备固相微萃取(SPME)涂层材料.通过硅醇盐前驱体与涂层聚合物羟基硅油(OH-TSO)的水解共聚的方法,成功地制备了聚二甲基硅氧烷sol-gel 涂层的SPME 萃取头,并以农药的混合标准水溶液为研究对象,用直接-固相微萃取-气相色谱法(GC)对涂层的性能进行考察,制成的萃取头适用于多种农药残留的萃取分离分析.     

用于基因传输及磁共振显像的聚乙烯亚胺-g-聚己内酯共聚物的合成与表征

采用可生物降解的聚己内酯改性聚乙烯亚胺,得到两亲性的接枝共聚物(PEI-g-PCL).该共聚物通过溶剂挥发法在水中自组装形成纳米粒子,其内部负载有超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPIO)及质粒DNA(pDNA).研究表明,PEI-g-PCL聚合物自组装形成的颗粒为胶束状,无论是否负载SPIO纳米粒子都可以有效地负载pDNA,并对293细胞具有较高的转染效率.此类载体有望在基因转染的过程中利用磁共振手段进行实时、无创观测.     

阴离子表面活性剂在油水界面聚集的分子动力学模拟

用分子动力学方法模拟了油、水和阴离子表面活性剂组成的混合溶液从初始“均相”到“油水两相”分离的动力学过程, 研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在界面分离过程中的作用. 模拟发现, 油水两相能够在短时间内分离达到平衡, 形成一个明显的油水界面; 在SDBS存在情况下, 油水界面的分离时间随着SDBS浓度的增加逐渐增加, 达到平衡时SDBS会在界面处形成一个明显的界面膜, 并对油水界面处的水分子有限制作用. 模拟表明, 分子动力学方法可以作为实验的一种补充, 为实验提供必要的微观分子结构信息.     

低热固相法制备纳米MnO2/CNT超电容复合电极的循环稳定性

To improve the charge/discharge cycle stability of a nanostructured manganese dioxide electrode for supercapacitor applications, a series of nano-MnO2/carbon nanotube (CNT) hybrid electrode materials with different mass fractions of CNTs were prepared. The materials were prepared using a room-temperature solid-grinding reaction betweenMn(OAc)2·4H2Oand NH4HCO3 in the presence of CNTs to obtain a precursor. This was followed by calcination and an acid-treatment process and the products were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface analysis. XRD results indicated that the MnO2 in the composites was nanostructured 酌-MnO2. Electrochemical performance of the MnO2/CNT composite electrodes in 1 mol·L-1 LiOH alkaline aqueous electrolyte was studied and compared to a pure nano-MnO2 electrode without CNTs. The MnO2/CNT composite electrodes with 10% or 20% (w, mass fraction) CNTs showed far superior cycle stability than the pure MnO2 electrode. The MnO2/CNT composite electrode with 10% CNTs exhibited good cycling stability and also a high specific capacitance of 200 F·g-1 at a high charge/discharge current rate of 1000 mA·g-1.     

氢键诱导的聚吡咯/苯磺酸功能化多壁碳纳米管的制备及其电化学行为

采用原位芳基重氮化反应对碳纳米管进行苯磺酸功能化, 进而制备了聚吡咯/苯磺酸化碳纳米管复合材料(PPy/f-MWCNTs), 通过透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)测试发现, 氢键诱导使聚吡咯成功地包覆在碳纳米管表面. 循环伏安和恒流充放电测试结果表明, 复合材料具有良好的电化学电容性能, 当聚吡咯与苯磺酸化碳纳米管质量比为1:1时, 复合材料在1.0 A·g-1的电流密度下的比容量达266 F·g-1, 而且聚吡咯利用率比未功能化聚吡咯/碳纳米管(PPy/p-MWCNTs)和纯聚吡咯(PPy)提高了1倍以上.     

氯醇盐溶胶-凝胶法纳米结构氧化钨薄膜的光谱学特性

由非离子型Gemini表面活性剂TMDD(HO(EO)xC14(EO)yOH)为结构导向模板, 改进EISA(挥发诱导自组装)镀膜工艺经300 ℃焙烧制得具有连续、均一和光学透明特点的蠕虫介孔纳米晶孔壁氧化钨薄膜. 采用SEM、TEM和Raman光谱对此种薄膜的介孔纳米结构进行了表征, 通过光谱电化学、XPS和椭偏谱等方法, 研究了该薄膜在电解质溶液中的电致变色行为. 结果表明, 所制备的纳米结构氧化钨薄膜在633 nm波长处的循环可逆透过率调制幅度可达75%以上, 并且其电致变色机理具有显著的双注入吸收调制特性.     

十二烷基苯磺酸钠在SiO2表面聚集的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在无定形SiO2固体表面的吸附. 设置不同的水层厚度, 观察固液界面和气液界面吸附的差异. 模拟发现表面活性剂分子能够在短时间内吸附到SiO2表面, 受碳链和固体表面之间相互作用的影响形成表面活性剂分子层, 并依据吸附量的大小形成不同的聚集结构; 在水层足够厚的情况下, 由于有较多的表面活性剂分子吸附在固体表面,从而形成带有疏水核心的半胶束结构; 计算得到的成对势表明极性头与钠离子或水分子之间的结合或解离与二者之间的能垒有关, 解离能垒远大于结合能垒, 引起更多Na+聚集在极性头周围而只有少数Na+存在于溶液中; 无论气液还是固液界面, 极性头均伸向水相, 与水分子形成不同类型的氢键. 模拟表明, 分子动力学方法可以作为实验的一种补充, 为实验提供必要的微观结构信息.     

微波场中T型分子筛的合成及晶化研究

研究了微波场中T型分子筛的结晶过程。考察了微波加热体系中合成参数如合成时间、溶胶组成、反应压力和模板剂用量对分子筛晶化的影响。微波加热的主要优点是减少合成时间,无模板剂的溶胶在普通加热条件下的晶化时间需要120 h,而在微波场中则仅需要20～25 h。另一方面,由于微波的快速加热特性促进了稳定相钙十字沸石的生成,从而减小了次稳定相T型分子筛的结晶区间。在未添加模板剂条件时,100 ℃下微波水热合成T型分子筛的结晶区间为：20≤n_SiO2/n_Al2O3≤22和0.31≤ n_M2O/n_SiO2≤0.33(其中M₂O=Na₂O+K₂O, n_Na/n_K=3和n_M2O/n_SiO2=11.70)。在普通加热和微波加热合成体系中,添加模板剂均能扩大结晶区间,同时还可以进一步减少合成时间。