分子钳人工受体研究进展

分子识别是生物体系的基本特征, 并在生命活动中起中心作用. 利用合成的人工受体与适当底物间的分子识别以建立化学模型或化学仿生体系对生命过程中的分子识别现象进行模拟研究是生物有机化学和超分子化学前沿富于挑战的课题之一. 按照不同的隔离基, 综述了分子钳人工受体的研究进展.     

新型希夫碱型钳形人工受体的微波合成及其对中性分子的识别性能

以对苯二甲酸为起始原料,设计并合成了8个新型的芳环钳形人工受体(3a～3h),其结构经1H NMR,IR,ESI-MS和元素分析表征。利用UV-Vis滴定法初步考察了3a～3h对中性分子(邻苯二胺,间苯二胺,对苯二胺和二苯甲酮)的识别性能,结果表明3a～3h对其具有良好的识别性能。     

Water‐Splitting Catalysis and Solar Fuel Devices: Artificial Leaves on the Move

The development of new energy materials that can be utilized to make renewable and clean fuels from abundant and easily accessible resources is among the most challenging and demanding tasks in science today. Solar‐powered catalytic water‐splitting processes can be exploited as a source of electrons and protons to make clean renewable fuels, such as hydrogen, and in the sequestration of CO₂ and its conversion into low‐carbon energy carriers. Recently, there have been tremendous efforts to build up a stand‐alone solar‐to‐fuel conversion device, the “artificial leaf”, using light and water as raw materials. An overview of the recent progress in electrochemical and photo‐electrocatalytic water splitting devices is presented, using both molecular water oxidation complexes (WOCs) and nano‐structured assemblies to develop an artificial photosynthetic system.     

比色法在爆炸物检测中的研究进展

爆炸物杀伤力大、隐蔽性强,被广泛应用于军事战争,也是恐怖分子施暴方式的首选。基于保护人民生命和财产安全的迫切需求,爆炸物检测技术受到世界公共安全领域的高度重视。相比于其它分析方法,比色法因操作简便、抗干扰性强,不依赖分析设备的优势成为最适用于现场快速检测爆炸物的方法之一。该文主要综述了比色法在爆炸物探测领域的研究进展,包括对比色探针和比色阵列研究进展的总结与前景分析,并重点讨论了比色人工嗅觉系统及其在爆炸物检测中的应用,展望了其未来的发展趋势和应用前景。     

外泌体分离与纯化技术研究进展

外泌体是所有真核细胞分泌到细胞外的直径介于30～150 nm的一种膜性纳米囊泡,参与细胞间生物信号的传递。大量实验证据表明,外泌体参与多种生物功能并发挥重要作用,包括蛋白质、RNA和脂质等生物分子的转移及多种疾病生理和病理过程的调节,被认为是疾病诊断、治疗和预后的重要的生物标志物和药物载体,因此发展简单、高效、经济的外泌体分离与纯化技术将有助于疾病的早期诊断和精准治疗。目前,利用外泌体的物理化学和生物化学特性已开发出多种分离外泌体的技术,但仍缺乏标准化和规模化临床级外泌体的分离方法,从而限制了其临床应用。另外,对分离出的外泌体的特征、纯度和数量的鉴定是判断外泌体分离纯化方法优劣的重要指标。本文综述了外泌体分离与纯化技术以及鉴定方法的研究进展,主要讨论分离技术的机制、性能、挑战和前景以及外泌体的鉴定方法,以期为外泌体的分离纯化提供新的思路和解决策略。     

超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法快速筛查水产品中15种碱性合成色素

建立了超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)快速检测水产品中15种碱性合成色素的方法。水产样品经乙腈(含10%(v/v)乙酸)提取,采用C₁₈复合硅胶基质分散管进行样品净化处理。目标物采用C₁₈色谱柱分离,以乙腈和0.1%(v/v)甲酸-5 mmol/L乙酸铵溶液为流动相,梯度洗脱,四极杆飞行时间串联质谱电喷雾正离子模式检测。结果表明:15种碱性色素的定量限(LOQs, S/N=10)为0.1~100 μg/kg,并在各自的线性范围内线性关系良好,相关系数(r)≥0.993。在3个加标水平下的平均回收率为80.60%~107.37%,测定结果的相对标准偏差为3.33%~6.69%(n=6)。该方法快速、简便、灵敏度高,适用于日常水产品中15种碱性合成色素的快速筛查。     

Boosting Hydrogen Evolution at Visible Light Wavelengths by Using a Photocathode with Modal Strong Coupling between Plasmons and a Fabry-Pérot Nanocavity

Hot-hole injection from plasmonic metal nanoparticles to the valence band of p-type semiconductors and reduction by hot electrons should be improved for efficient and tuneable reduction to obtain beneficial chemical compounds. We employed the concept of modal strong coupling between plasmons and a Fabry-Pérot (FP) nanocavity to enhance the hot-hole injection efficiency. We fabricated a photocathode composed of gold nanoparticles (Au−NPs), p-type nickel oxide (NiO), and a platinum film (Pt film) (ANP). The ANP structure absorbs visible light over a broad wavelength range from 500 nm to 850 nm via hybrid modes based on the modal strong coupling between the plasmons of Au−NPs and the FP nanocavity of NiO on a Pt film. All wavelength regions of the hybrid modes of the modal strong coupling system promoted hot-hole injection from the Au−NPs to NiO and proton/water reduction by hot electrons. The incident photon-to-current efficiency based on H₂ evolution through water/proton reduction by hot electrons reached 0.2 % at 650 nm and 0.04 % at 800 nm.     

周期性声学栅对声子晶体相空间的调控研究

基于周期性声学栅修饰的二维声子晶体,本文从理论上计算其能带结构、等频率色散线,详细讨论引入周期性声学栅后晶体相空间的各种改变.计算结果表明:周期性声学栅的引入能够灵活调制声子晶体的色散关系,更加有效地利用晶体中存在的各种模式,由此可以实现一些较为新颖的声波人工操控.     

弹性杆与结构接触冲击的冲击力计算研究

本文提出了一种将杆与结构的接触冲击问题简化为集中力与集中阻尼的常规结构动力学问题的计算模型。对于大型结构，可采用一种特殊的人工边界，只需对人工边界域内的结构用有限元法进行计算。这种人工边界是齐次的，可根据冲击影响区的大小人为地确定     

转向剂形成人工应力遮挡的实验研究及有限元分析

针对水力压裂过程中采用的人工应力遮挡控制缝高技术,通过室内物理模拟实验,在转向剂浓度一定的条件下考虑携带液与地层压差、渗流量、时间等因素,采用电测法对人工岩芯表面应变进行了测试;利用非线性有限元方法对裂缝尖端应力进行计算,研究了转向剂形成人工应力遮挡的作用效果。结果表明采用转向剂可以建立3~4MPa的人工应力遮档,对采用转向剂的压裂设计和施工参数提出了建议。