Nanoscale Phase Separation-Induced Suppression of Geminate Recombination in Low Bandgap Polymer-Fullerene Solar Cells

The short-circuit current of polymer solar cells based on a PCPDTBT：PC71BM blend is substantially increased by using a processing additive. It is found that the significant geminate recombination in the PCPDTBT：PC71 BM blend film is dramatically suppressed by using a processing additive which can produce a nanoscale PCPDTBT and PC71BM phase separation. The processing additive-induced aggregation of PCPDTBT polymer chains and PC71BM molecules can give rise to a driving force for the separation of charge-transfer states at the donor/acceptor interfaces into the free charge carriers and thus geminate recombination is suppressed.     

自由能计算揭示苏氨酸对抗冻蛋白与冰晶结合能力的影响

采用分子动力学模拟和自由能计算研究了中等活性黑麦草抗冻蛋白(Lolium perenne antifreeze protein, LpAFP)冰结合位点(Ice-binding site, IBS)上苏氨酸(Thr)含量对其吸附冰晶能力的影响. 构建了一系列LpAFP突变体结构, 使其IBS上苏氨酸含量逐步增加, 其中包括一个对IBS上11个位点的突变, 使每个β片段均具有Thr-x-Thr基序(x是非保守的氨基酸, 主要是疏水氨基酸). 利用重要性采样算法(WTM-eABF)计算了LpAFP及其突变体与冰晶结合过程的自由能变化, 该算法结合了Well-tempering metadynamics的“填谷”和扩展拉格朗日自适应偏置力方法的“削峰”的优点, 显著提高了算法的采样效率. 结果表明, LpAFP突变体的IBS苏氨酸含量越高, 其与冰的结合在能量上越有利. 当突变体具有重复Thr-x-Thr基序时, 其与冰的结合能力最强. 进一步分析表明, 苏氨酸含量越高, IBS结合的液态水分子越多, 与冰晶结合时锚定包合水稳定存在的时间就越长, 抗冻蛋白的IBS与冰面之间的氢键网络也越稳定, 从而提高了抗冻蛋白与冰的结合能力. 增加苏氨酸残基的含量是提高中等活性抗冻蛋白抗冻活性的方法.     

光交联自支撑丝素蛋白水凝胶的三维快速成型

将丝素蛋白(SF)光诱导自交联原理与挤出式三维(3D)打印相结合, 开发了光交联自支撑SF水凝胶的原位成型加工技术. 采用旋转流变仪、 光流变测试系统和改装的挤出式3D打印设备等对SF溶液的流变性能、 光交联性能和成型加工性能等进行研究. 结果表明, SF溶液主要表现为黏性特征, 结构强度和稳定性均较差. 利用SF的光诱导自交联特性, 以三联吡啶氯化钌[Ru(Ⅱ)]和过硫酸钾(KPS)为蓝光引发体系, 可实现SF水凝胶的快速光交联成型. SF光交联行为符合指数函数增长模型, 因“滤镜效应”, 当Ru(Ⅱ)的浓度为0.05 mmol/L时, SF具有最佳的光交联性能. 通过调节气压、 针头孔径、 移动速度及固化速率等参数, 采用3D打印设备可实现从单层几何结构到多层三维网络构型SF凝胶材料的高效、 精准构建, 为SF的生物3D打印提供了新思路.     

高效广谱复合光催化抗菌剂Ag-AgVO3/BiVO4的设计合成及抗菌机制

合成了一种具有树叶状形貌的Ag-AgVO₃/BiVO₄复合光催化抗菌剂, 并对其晶体结构、 形貌、 组成及光学性质等进行了表征. 研究结果表明, 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的氧化反应为模型, Ag-AgVO₃/BiVO₄表现出优异的光响应类氧化酶活性. 光催化抗菌实验结果表明, Ag-AgVO₃/BiVO₄对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抗菌效果, 4 min内的抗菌效率可以达到99%以上. 采用多种实验方法系统研究了其抗菌机制: 活性物种捕获剂实验和细胞内活性氧荧光标记实验表明, 在可见光照射下, Ag-AgVO₃/BiVO₄所产生的电子与O₂反应生成的·O₂^?起主要作用; Live/Dead细胞的荧光实验、 扫描电子显微镜形貌观察实验以及处理前后细胞内外核酸和蛋白质含量的测定实验结果均证实了·O₂^?可以破坏细胞膜的完整性, 导致细胞内容物的破坏和流出, 从而造成细菌死亡. 另外, Ag-AgVO₃/BiVO₄对包括革兰氏阳性菌、 革兰氏阴性菌和真菌在内的9种致病菌均具有良好的抗菌效果, 说明其具有广谱抗菌性能.     

Detection and Theoretical Study of Fukui Function of Nitroaromatics by Carbazole-Based Iridium（Ⅲ）Phosphorescent Probe北大核心CSCD

A room temperature phosphorescent Ir（Ⅲ）complex Ir（ppyCz）3 is synthesized by a two-step synthesis method with a carbazole modified organic ligand. The high-efficiency luminescent detection strategy of six familiar nitroaromatics including 1,3-dinitrobenzene,etc. is developed using Ir（ppyCz）3 as the luminescent probe. The highest detection efficiency of 1,3-dinitrobenzene by Ir（ppyCz）3 is demonstrated with the quenching content KSV of（26. 38±1. 05）L/mmol,and minimum detection limit of 2. 50×10−6 mmol/L. Density functional theory calculations and spectral overlap experiments show that the detection mechanism of Ir（ppyCz）3 for the six nitroaromatics is assigned to electron transfer. The sequence of the orbital weighted Fukui function for the six nitroaromatics dovetails with the corresponding detection efficiency sequence of nitroaromatics by Ir（ppyCz）3. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

分子印迹技术在黄曲霉毒素检测中的最新研究进展EI北大核心CSCD

黄曲霉毒素(AFT)是由黄曲霉和寄生曲霉等某些菌株产生的一类真菌毒素,主要包括B1,B2,G1,G2,M1,M2,GM,P1,Q1,毒醇等,其中B1的毒性最大,致癌性最强,其广泛存在土壤、动植物、各种坚果、谷物,奶,食用油及其制品中,因此,食品中超痕量及痕量的黄曲霉毒素的检测方法受到高度关注。由于农产品样品基质复杂,而黄曲霉毒素含量和限量极低,高效特异性样品前处理技术是高灵敏精准检测黄曲霉毒素的关键之重。近年来分子印迹技术在样品前处理和核心识别元件等方面发展迅猛,在黄曲霉毒素痕量检测方面凸显出一定优势。综述了近几年来分子印迹技术在黄曲霉毒素前处理及快速检测等方面最新研究进展,并展望了分子印迹技术在黄曲霉检测应用的发展前景。     

环境领域铊元素的分析技术研究进展EI北大核心CSCD

铊是一种剧毒的蓄积性重金属元素。伴随着含铊矿物资源的开发利用,铊向环境中的迁移已不容忽视,环境铊污染事件时有发生。铊的分析技术对铊污染的防治具有重要意义。环境领域铊的分析技术近年来也有了新的发展。重点对环境水体、土壤、大气中铊元素分析技术的近期发展进行了综述。在电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)、石墨炉原子吸收光谱(GF-AAS)法为主流分析手段的同时,随着铊新型富集技术的应用以及仪器性能的提升,环境铊分析技术呈现出高灵敏、高稳定性的趋势。针对环境领域铊元素分析技术的发展,提出环境样品铊的化学及赋存形态分析、铊的在线监测、与铊高效富集技术的联用以及环境固体废物中铊的分析是其重要的发展方向。     

2.4GHz石英窄带低损耗声表面横波谐振滤波器

该文描述了一种工作频率在S波段的低损耗极窄带声表面横波谐振滤波器,解决了整机系统在高频率S波段载波近端的杂波抑制。采用一阶温度系数为0的石英基片及比瑞利型声表面波波速高1.6倍的声表面横波,制作出3dB带宽大于1‰的低损耗窄带谐振滤波器,其工作频率达2.4GHz,损耗为5.77dB,3dB带宽为3.0 MHz,在50Ω测试系统中测试,偏离中心频率±7 MHz的阻带抑制为25dB;在-40~+85℃内,频率漂移仅为705kHz。     

基于基站休眠的负载合并动态功率控制算法

在蜂窝系统中,采用基站休眠策略时,如果固定设置工作基站功率,将导致基站低负载时,网络功率效率降低。提出基于基站休眠的负载合并动态功率控制算法,低负载的宏基站进入休眠,负载较高的宏基站为工作基站,工作基站根据本小区及其分担的邻近休眠基站内的负载变化,动态调节自身的功率。仿真结果表明,所提出的动态功率控制算法在满足用户服务质量的前提下,有效降低了整个蜂窝网络的功率消耗。