Colorimetric and fluorescent sensing of biologically important fluoride in physiological pH condition based on a positive homotropic allosteric system

A novel positive homotropic allosteric system 1 based on 3-methylpyrozole-5-one-4-one-2′,4′-dinitrophenylhydrazone was designed, synthesized and characterized. Colorimetric and fluorescent sensing of anions was achieved in physiological condition (pH 7.4), resulting from the positive homotropic allosterism of 1 induced by anions tested. In particular, the compound 1 exhibited a two-step response to the strong basic anions such as F⁻. In the first step, the hydrazone form of 1 interacted with anions through hydrogen bonding with an obvious color change from yellow to orange upon addition of 0.3 equiv. of anions. In the second step, with further addition of anions, the hydrazone form of 1 was shifted to the azophenol form, whose anion binding was accompanied with an orange-to-purple color change. In addition, the receptor 1 exhibited a fluorescent enhancement response to anions exploiting two possible signaling transduction mechanisms: (1) inhibition of photoinduced electronic transfer (PET) and (2) binding-induced rigidity of the host molecule.     

Buffer Standards for the Physiological pH of the Zwitterionic Compound,DIPSO, from 5 to 55 °C

The values of the second dissociation constant, pK ₂, and related thermodynamic quantities of 3-[N,N-bis (2-hydroxyethyl)amino]-2-hydroxypropanesulfonic acid (DIPSO) have already been reported over the temperature range 5 to 55 °C including 37 °C. This paper reports the pH values of four NaCl-free buffer solutions and four buffer composition containing NaCl salt at I=0.16 mol⋅kg⁻¹. Conventional pa _H values are reported for all eight buffer solutions. The operational pH values have been calculated for four buffer solutions recommended as pH standards, at 25 and 37 °C after correcting the liquid junction potentials with the flowing junction cell.     

The calculation of the optimum pH range for synthesizing BST nanopowders by sol–gel auto-combustion process

The optimum pH range for synthesizing barium strontium titanate (Ba_0.5Sr_0.5TiO₃, BST) nanopowders by sol–gel auto-combustion method was calculated based on the principles of matter balance and charge balance. The effectiveness of the calculation was proved by the successful synthesis of highly dispersive, spherically shaped and pure BST nanoparticles with setting the pH in the range pre-decided by theoretical evaluation. Ours might have provided an effective path for pre-deciding the solution pH in synthesizing various oxide nanopowders by sol–gel auto-combustion method.     

Peptide‐Coated Silver Nanoparticles: Synthesis,Surface Chemistry,and pH‐Triggered,Reversible Assembly into Particle Assemblies

The degree of aggregation of silver nanoparticles can be controlled via a pH sensitive peptide coating (see figure). As the peptide not only controls the colloidal properties, but also influences the crystal structure of the individual nanoparticles, peptide/silver particle hybrid materials can be viewed as flexible and simple building blocks for the construction of new meta‐materials with tunable properties.

     

实验牵引理论模式在理实一体化教学中的应用——以“酸碱滴定与电位分析”比较教学法为例

针对高职学生理论基础薄弱、对课堂传授知识的学习积极性不高等普遍现象,在酸碱滴定之后的电位分析学习过程中,通过教学改革增设综合性强的系列实验项目,如酸碱滴定理论突跃曲线(pH-V曲线)验证实验,滴定终点与化学计量点比较实验,不同方法测定水溶液酸度的比较实验等。以实验贯通酸碱滴定和电位分析重要核心内容,利用一个体系,通过几种分析方法进行比较教学,将现学的知识与已学过的知识相互连接起来,并让学生通过实验亲自动手验证理论,在熟练掌握分析操作技能的基础上提升了理论知识。     

影响化学机械抛光4H导电SiC晶片表面质量的关键参数研究

选用二氧化硅抛光液抛光4H导电SiC晶片表面,探究影响SiC晶片表面质量的关键参数,获得更高的去除效率和表面质量.实验结果表明,SiC表面的氧化是氢氧根离子和双氧水共同作用的结果.保持压力不变并增加氢氧根离子或双氧水的含量,SiC表面去除速率先增加后保持不变.在更大的压力下增加氢氧根离子的含量,SiC表面的抛光去除速率进一步增加.通过优化的抛光参数,SiC表面的抛光去除速率达到142 nm/h.进一步研究结果表明,保持化学机械抛光过程中氧化作用与机械作用相匹配,是获得高抛光效率和良好的表面质量的关键.表面缺陷检测仪(Candela)和原子力显微镜(AFM)的测试结果表明,SiC抛光片表面无划痕,粗糙度达到0.06 nm.外延后总缺陷密度小于1个/cm2,粗糙度达到0.16 nm.     

邻位甲基红水溶液的光谱性质随pH值的变化：含时密度泛函理论计算与实验研究

探明影响甲基红光谱性质的各种因素,有助于拓宽偶氮苯衍生物在有机光电器件中的应用。采用密度泛函理论和实验相结合的方法研究了溶液酸碱性和溶剂水对邻位甲基红水溶液光谱的影响。溶液pH从13.1逐渐降低至0.5,邻位甲基红水溶液的最大吸收波长从430 nm红移至520 nm。在不同酸碱条件下,主要有三种物种共存于甲基红水溶液中,它们分别是双质子化的甲基红o-H₂MR⁺ (强酸性条件下),单质子化的甲基红o-HMR (弱酸条件下)和碱性甲基红o-MR^- (碱性条件下),通过密度泛函理论计算研究了三种不同形式的电子结构特征。采用含时密度泛函理论计算了甲基红偶极跃迁允许的最低激发能,分别采用连续介质模型和分子簇模型研究水溶剂对甲基红电子结构和光谱性质的影响。在酸性条件下,o-H₂MR⁺和o-HMR分子内氢键导致π共轭体系平面性增强,因而光谱红移。而在碱性条件下,溶剂对o-MR^-的光谱有显著影响：极性o-HMR和o-MR^-与水分子的偶极-偶极相互作用导致光谱进一步红移。     

基于胆汁酸的刺激响应聚合物

刺激响应聚合物是当今材料科学研究的热点之一。其在外界刺激下,自身的物理或者化学性质发生变化产生响应,在药物可控释放、生物传感器、催化、吸附分离等方面有广阔的应用。胆汁酸是天然的甾类生物分子,其分子结构中含有羟基和羧基等官能团,容易进行化学修饰,且具有双亲性和一定的刚性。在聚合物中引入胆汁酸分子,能够从结构和功能两个方面丰富刺激响应高分子的研究。一方面,胆汁酸及修饰的胆汁酸既可以作为单体直接聚合,也可以被连接到含有一定官能团的聚合物上,由此可以得到以胆汁酸作为主链、侧基、端基,以及胆汁酸作为星形聚合物的核等多种聚合物结构。另一方面,胆汁酸的引入不仅可以提高聚合物的生物相容性,有效地赋予聚合物胆汁酸结构的独特性质,而且可以用于构建具有一定刺激响应功能的组装结构,进而应用于形状记忆、手性分离、药物载体等材料中。本文综述了基于胆汁酸的刺激响应聚合物近年来的相关工作,从基于胆汁酸的刺激响应聚合物的分子设计和结构构筑出发,结合其性质和应用进行论述,也对该领域的改进和发展提出展望。     

利用余补误差函数模拟土壤中铜老化微孔扩散过程模型的构建

土壤中铜的老化是指土壤中外源铜的生物有效性或毒性、同位素可交换性及化学有效性随时间降低的过程. 此前Ma等提出了两个半机理模型, 并分别预测了铜在土壤中的短期和长期老化作用. 本文在探讨土壤中铜的老化规律及影响因素的基础上, 通过对Ma等的两个半机理模型进行整合与修正, 结合Crank对扩散过程的描述, 发现利用余补误差函数可以模拟土壤中铜老化的微孔扩散过程的短期(扩散作用与时间的平方根线性相关)和长期行为(扩散作用与时间的自然对数线性相关), 解决了土壤中铜短期和长期老化模型之间缺少连续性的问题. 本模型考虑了土壤pH及老化时间对老化作用的影响, 这两个因素均与老化作用呈正相关, 相较于Ma等此前提出的半机理模型, 本模型可获得更为准确的预测结果.     

具核梭杆菌具核亚种蛋白质组及其在癌症pH环境下的差异蛋白质组分析

利用LC-MS/MS对F. nucleatum的蛋白质表达谱进行了深入研究, 共鉴定到1198个蛋白质的表达, 占基因组58%的编码基因. 通过在pH 6.5(癌症组织pH环境)和pH 7.5(正常组织pH环境)两种条件下F. nucleatum蛋白质表达的定量蛋白质组学分析, 发现处于癌症微环境pH条件下蛋白质表达的变化明显集中于金属离子转运, 硫胺素代谢, 糖代谢等过程和功能. 产丁酸发酵的能量代谢通路中的七个代谢酶在蛋白质组数据中找到, 其中有五个在癌症pH条件下显著下调, 这五个酶包含了丁酸盐代谢的整个过程, 这为结直肠癌患者肠道丁酸盐含量降低提供了新的证明. 此外, 癌症pH条件下F. nucleatum的丁酸代谢受到抑制, 造成产丁酸能力下降, 可能是其促进结直肠癌发展在代谢水平上的原因之一.