Fine Tuning of Chlorophyll Spectra by Protein‐Induced Ring Deformation

The ability to tune the light‐absorption properties of chlorophylls by their protein environment is the key to the robustness and high efficiency of photosynthetic light‐harvesting proteins. Unfortunately, the intricacy of the natural complexes makes it very difficult to identify and isolate specific protein–pigment interactions that underlie the spectral‐tuning mechanisms. Herein we identify and demonstrate the tuning mechanism of chlorophyll spectra in type II water‐soluble chlorophyll binding proteins from Brassicaceae (WSCPs). By comparing the molecular structures of two natural WSCPs we correlate a shift in the chlorophyll red absorption band with deformation of its tetrapyrrole macrocycle that is induced by changing the position of a nearby tryptophan residue. We show by a set of reciprocal point mutations that this change accounts for up to 2/3 of the observed spectral shift between the two natural variants.     

Synthesis,characterization, and optoelectronic properties of heteroleptic iridium complexes containing substituted 1,3,4-oxadiazole and β-diketone as ligands

The new heteroleptic iridium(III) complexes (BuOXD)₂Ir(tta) and (BuOXD)₂Ir(tmd) [BuOXD?=?2-(4-butyloxyphenyl)-5-phenyl[1,3,4]oxadiazolato-N4,C2, tta?=?1,1,1-trifluoro-4-thienylbutane-2,4-dionato, tmd?=?2,2,6,6-tetramethylheptane-3,5-dionato] have been synthesized and characterized. These complexes have two cyclometalated ligands (C^N) and a bidentate diketone ligand (X) [C^N)₂Ir(X)], where X is a β-diketone with trifluoromethyl, theonyl or t-butyl groups. The color tuning with the change in electronegativity of substituents in the β-diketones has been studied. Photoluminescence spectra of the complexes showed peak emissions at 523 and 549?nm, respectively. The electroluminescent properties of these complexes have been studied by fabricating multi layer devices with device structure ITO/α-NPD/8% iridium complex doped CBP/BCP/Alq₃/LiF/Al. The electroluminescence spectra also showed peak emissions at 526 and 570?nm for (BuOXD)₂Ir(tta) and (BuOXD)₂Ir(tmd), respectively. These metal complexes showed good thermal stability in air to 340°C.     

连续调谐太赫兹回旋管非稳定振荡状态研究

太赫兹回旋管可实现高功率输出,并具有一定的频率调谐范围,是核磁共振波谱系统理想的高功率太赫兹辐射源。设计了263 GHz,TE_5,2基波连续调谐回旋管,通过磁场调节实现频率调谐范围为1.39 GHz,利用时域多模多频自洽非线性理论对设计的连续调谐回旋管非稳定振荡状态进行了研究。结果表明,在低次纵向谐波模式工作磁场范围内,当工作电流大于起振电流时,连续调谐回旋管先进入稳定状态,高次纵向谐波模式被抑制,工作模式TE_5,2的输出功率随时间不变;当电流增大,纵向谐波模式间的竞争引起回旋管由稳定状态进入到非稳定振荡状态,工作模式TE_5,2的输出功率随时间呈振荡变化且互作用效率大大降低;随着电流的进一步增大,回旋管又回到与低电流不同的稳定状态,互作用效率进一步降低。同时发现非稳定振荡状态的起始电流随着磁场增加而增大。本研究对需工作于稳定状态的面向DNP-NMR应用的连续调谐太赫兹回旋管的研制具有一定指导意义。     

新的酰胺型开链冠醚的合成与性质

Simon在70年代开发了一类酰胺型开链冠醚,能选择性配位碱土金属离子并可作为中性载体制备离子选择性电极.由于酰胺型开链冠醚易于制备,因此受到人们广泛地重视.Vgtle等提出的“末端基”概念为开链冠醚的合成、设计起了重要的指导作用.前文报道2-甲氧基-1-氨甲基萘与三甘醇二碘化物在无水碳酸钠存在下于乙腈中反应得到双手臂的套索冠醚与碘化钠的配合物.X射线衍射晶体结构分析表明萘环上的甲氧基中的氧原子参加了与钠离子的配位,生成了扭曲的六边形双锥结构配合物.因此2-甲氧基-1-氨基萘可以作为开链冠醚的“末端基”.开链冠醚的合成路线是:     

Intensity tuning characteristics of double-mode He--Ne laser with optical feedback

This paper investigates the intensity tuning characteristics of a double longitudinal modes He--Ne laser subjected to optical feedback. The intensity undulations of the total light and the two modes are observed for different external cavity length. Two modulations of the internal cavity length are performed. One is only for the internal cavity length being modulated and the other is for both the internal and the external cavity length being modulated. The undulation frequency of the total light is found to be determined by the ratio of external cavity length to internal cavity length in both modulations. When the external cavity length is integral times of the internal cavity length, the fringe frequency of the total light could be seven or even more times of that in conventional optical feedback. A simple theoretical analysis is presented, which is in good agreement with the experimental results. The potential use of the experimental results is also discussed.     

Nafion雷尼替丁离子选择电极的研制及应用

本文报道了 Nafion 雷尼替丁离子选择电极的研制及其应用。该电极与一般高聚物膜传感电极相比,无需合成活性物,简化了操作过程,避免了活性物流失,延长了电极寿命,且具有较好的响应性能。用于雷尼替丁测定,线性范围为10~(-1)～5×10~(-5)mol/L。同一批号药剂测定6次,相对标准偏差为0.62%,平均回收率为99.9%。     

罗丹明类荧光探针的合成及对铜离子的检测

合成了罗丹明类Cu2+荧光增强型分子探针3',6'-双(二乙氨基)-2-(N-乙叉基氨基)螺[异吲哚-1,9'-占吨]-3-酮（RA）,并研究了它的光谱性能及对铜离子的识别作用.在乙腈/水（体积比1/1）的介质中,当加入Cu2+后探针RA显玫瑰红色,最大吸收波长为548 nm,最大发射波长为571 nm,且荧光强度显著增强,但是,其它常见离子如Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Mn2+, Cd2+, Cr3+, Co2+, Ni2+, Ag+, Pb2+, Zn2+, Fe3+, Hg2+不引起或引起很小的紫外/可见或荧光光谱变化.RA的选择性荧光增强主要是由于Cu2+诱导分子中的酰胺闭环结构发生开环,导致分子结构的共轭程度增大.在6.5×10-8～2.9×10-6 mol?L-1范围内RA可以有效检测Cu2+,检测限为5.0×10-8 mol?L-1.RA对Cu2+的识别不可逆,而且探针RA对pH值不敏感,可以在比较宽的范围内（pH=4.1～10.5）高灵敏、高选择性检测Cu2+.     

二维/二维S-型Bi3NbO7/g-C3N4异质结光催化剂驱动选择性CO2还原制CH4

人工光合作用可直接将二氧化碳转化为一系列碳氢化合物,实现大气中的碳循环,被视为一种既能解决能源短缺又能减少温室气体,进而改善人类生存环境的新型绿色技术.光催化二氧化碳还原体系需要合适的耦合氧化还原反应,以及对外界光源的有效利用以产生足够电子参与反应,因此构建高催化活性和高选择性的催化体系仍然面临着巨大挑战.此外,二维纳米结构(2D)由于具有比表面积大、离子的迁移路径短以及独特的平层电子转移轨道等特性,被证实有利于光催化还原CO₂过程.其中,Bi₃NbO₇特殊的片层结构和合适的能带位置,使其在光催化还原CO₂反应中表现出良好的催化性能.然而,Bi₃NbO₇的光生载流子易复合及反应中光腐蚀严重等缺陷导致其光利用率较低,限制了其实际应用.因此,构建S-型异质结是提高复合材料光催化活性的一种有前途的策略.S-型异质结不仅能有效地分离光生电子和空穴,而且这一电子转移过程赋予了复合物最大的氧化还原能力.同时,S-型光催化体系不仅拥有同样的强氧化和强还原能力,还可显著抑制副反应的发生及副产物的产生,有利于CO₂还原反应的高选择性进行.本文利用简易的溶剂热法制备了一系列S-型Bi₃NbO₇/g-C₃N₄(BNO/UCN)异质结光催化剂,与其纯组分催化剂相比,表现出优异的光催化还原CO₂活性,g-C₃N₄含量为80wt%的BNO/UCN-3光催化剂催化CO₂生成CH₄产率为37.59μmol·g^-1h^-1,是g-C₃N₄的15倍,CH₄选择性为90%;且循环反应10次后仍保持较高的活性及CH4选择性.光催化活性及选择性的显著增强是由于二维分布的纳米结构和S-型电荷转移路径.在可见光照射下,界面内建电场、带边缘弯曲和库仑相互作用协同促进了复合物相对无用的电子和空穴的复合.因此,剩余的电子和空穴具有较高的还原性和氧化性,使复合材料具有较高的氧化还原能力.自由基捕获实验、电子顺磁共振实验和原位X射线光电子能谱实验结果表明,光催化剂中的电子迁移遵循S-型异质结机理.综上,本文不仅为新型S-型异质结CO₂还原光催化剂的设计和制备提供了新方法,而且为未来解决能源短缺及实现碳中和目标提供一定的实验及理论依据.     

基质材料对Yb~(3+)浓度调控的上转换荧光红绿比的影响

控制Yb~(3+)掺杂浓度是一种重要的调控红绿荧光比率的方法.然而,关于不同基质中Yb~(3+)浓度对红绿上转换荧光调控的敏感度仍缺少定量的对比研究,而且调控机理尚不清晰.本文通过乙二胺四乙酸辅助的水热法,合成了形貌可控的NaYF_4微米棒、LiYF_4微米八面体和YF_3微米砖三种氟化物晶体.通过激光共聚焦显微镜系统对比研究了Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂的三种不同基质和形貌的单颗粒氟化物微米晶体的上转换荧光行为和红绿比率对Yb~(3+)变化的敏感度.研究结果表明:NaYF_4:Er~(3+)微米棒的红绿比率对Yb~(3+)的掺杂浓度响应最为敏感,各种Yb~(3+)浓度掺杂的LiYF_4:Er~(3+)微米八面体上转换荧光被绿光主控,而不同Yb~(3+)掺杂的YF_3:Er~(3+)微米砖表现出了稳定的黄光发射.通过分析荧光发射谱和比较上下转换荧光动力学过程结合荧光强度-功率依赖关系,基于拥有不同声子能量的基质辅助的Er~(3+)离子中间态的不同消布居途径,揭示了不同基质中红绿比率对Yb~(3+)变化响应的物理机制,并提供了一种研究上转换机理的思路.