The variation of Mn-dopant distribution state with x and its effect on the magnetic coupling mechanism in Znl-xMnxO nanocrystals

Zn1-xMnxO （x = 0.0005, 0.001, 0.005, 0.01, 0.02） nanocrystals are synthesized by using a wet chemical process. The coordination environment of Mn is characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, and its X-ray absorption fine structure. It is found that the solubility of substitutional Mn in a ZnO lattice is very low, which is less than 0.4%. Mn ions first dissolve into the substitutional sites in the ZnO lattice, thereby forming Mn2＋O4 tetrahedral coordination when x ≤ 0.001, then entering into the interstitial sites and forming Mn3＋O6 octahedral coordination when x ≥ 0.005. All the samples exhibit paramagnetic behaviors at room temperature, and antiferromagnetic coupling can be observed below 100 K.     

Electron capture rates for iron group nuclei at the surface of magnetar

Effects of an ultra-strong magnetic field on electron capture rates for 55Co are analyzed in the nuclear shell model and under the Landau energy levels quantized approximation in the ultra-strong magnetic field, and the electron capture rates on 10 abundant iron group nuclei at the surface of a magnetar are given. The results show that electron capture rates on 55Co are increased greatly in the ultra-strong magnetic field, by about 3 orders of magnitude generally. These conclusions play an important role in future study of the evolution of magnetars.     

富勒烯胺金属配合物的制备及其催化性能研究

合成了C6o乙醇胺衍生物与Fe^3 ，Fe^2 ，Cu^2 ，Zn^2，Co^2的配合物，以及C50乙二胺衍生物与Fe^2，Cu^2，Zn^2的配合物，并应用红外光谱和电子能谱对这些配合物进行了表征．以双氧水氧化苯酚和4—氨基安替吡啉生成醌型染料的反应作为探针，应用紫外光谱法，通过测量体系的吸光度随时间变化的A-t曲线来研究类过氧化氢酶的催化活性．结果表明此类配合物均具有较高的催化活性，回收再用性好．     

部分相干圆刃型位错光束在生物组织中的偏振特性

以推导的在生物组织中部分相干圆刃型位错光束传输时的交叉谱密度矩阵元,研究了传输中不同光束参数(光束波长λ、位错数目n_dis、空间自相关长度σ_yy)对不同场点之间偏振特性的影响。部分相干圆刃型位错光束波长和位错数目不影响偏振态的初始值,而不同空间自相关长度的光束初始偏振态不同。随着传输距离增加,空间同一点的偏振态经历明显的起伏变化后最终趋于与源处一致,空间不同两点间的偏振态最终趋于一不同于初始值的定值。与远红外光和紫外光相比,可见光和近红外光更适合作为生物医学疾病诊疗的目标光束。位错数目越大,各偏振特征参量极值间距越大。空间自相关长度σ_yy与σ_xx的相对大小会影响偏振度的大小及变化趋势。     

标准差标准化方法修正的PBBs多效应3D-QSAR模型及其在环境友好性分子修饰中的应用

构建了标准差标准化方法修正的兼具多溴联苯(PBBs)分子红外振动强度、 生物富集性和毒性3种效应的CoMFA模型, 分析了PBBs分子力场对其综合值的影响, 确定取代位点, 并进行兼具易红外光谱检出、 低生物富集性和毒性特征的PBB分子修饰(以PBB-153为例). 研究结果表明, 构建的CoMFA模型对PBBs分子的红外振动强度、 生物富集性和毒性3种效应综合值具有较好的预测和拟合能力, 且具有较好的稳定性, 静电场和立体场的贡献率分别为59.9%和40.1%. 根据模型三维等势图选择正电性高于Br原子的5种取代基团对目标分子PBB-153进行单、 双取代, 筛选出6个3种效应综合值上升的PBB-153衍生物. PBBs衍生物分子单效应计算或预测结果验证表明所构建的兼具PBBs分子红外振动强度、 生物富集性和毒性3种效应综合值的CoMFA模型可以有效应用于PBBs分子的修饰. 设计的PBB-153衍生物分子具有较好的稳定性, 同时阻燃性与目标分子相当, 环境持久性及迁移性方面优于目标分子. 2D-QSAR模型表明, PBBs分子的偶极矩、 最负电荷及邻位Br原子数对其红外振动强度、 生物富集性和毒性单效应和综合值影响趋势一致.     

基于Aerolysin纳米孔道对单个c-di-AMP分子的检测研究

环二腺苷酸(c-di-AMP)是原核细胞中普遍存在的第二信使, 不仅能够有效调控细胞生长、离子转运、细胞壁代谢平衡等多种生理过程, 还能引发I型干扰素应答, 激发机体天然免疫反应. 本实验使用单个气单胞菌溶素(Aerolysin)纳米孔道蛋白构建的单分子界面, 对c-di-AMP进行单分子测量研究. 为提高Aerolysin纳米孔对带负电小分子化合物的测量灵敏度, 本实验利用LiCl为支持电解质, 有效屏蔽Aerolysin孔口表面负电荷, 减小c-di-AMP与Aerolysin纳米孔之间的静电排斥, 从而显著增强了Aerolysin纳米孔道对单个c-di-AMP分子的检测能力. 实验结果显示, 在90 mV电压下, 每分钟在LiCl中获得的有效穿孔事件的数量最高可达同条件KCl支持电解质的30倍, 且有效穿孔事件占总体事件的比例在不同电压下提升了7~11倍. 进一步表明, 使用LiCl支持电解质, 可有效增强Aerolysin孔道对带负电小分子化合物的测量灵敏度. 因此, 本研究实现了Aerolysin纳米孔道对单个环二核苷酸的高灵敏免标记检测, 有望为单分子水平上阐明新型免疫干扰机制提供新的分析方法.     

磺化酞菁铝修饰氨基功能化磁性材料及其光敏化降解双酚A

采用溶剂热法制备氨基功能化Fe_3O_4磁性材料(NH_2@nFe_3O_4),通过浸渍法将磺化酞菁铝(AlPcS)负载于NH_2@nFe_3O_4。材料的傅立叶红外、漫反射、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、振动磁强计等表征表明:AlPcS主要通过静电作用与NH_2@nFe_3O_4结合,AlPcS-NH_2@nFe_3O_4平均粒径为127 nm,饱和磁化强度为75.3 emu·g-1。在可见光和空气作用下,该功能化磁性材料对降解弱碱性水溶液中环境内分泌干扰物双酚A(BPA)具有较高的光敏化活性。随着AlPcS负载量的增加活性呈先升高后下降的趋势,负载量为3.4%(质量分数)的复合材料性能最佳,反应60 min后,20.0 mg·L-1BPA降解率为96%;循环使用10次,BPA降解率仍保持93%以上。通过NaN3猝灭实验探讨了反应机理,证实1O2是光敏化过程中的主要活性物种。     

脱硫菌在自然界硫循环中的作用与意义

硫是生命必需的大量元素,硫循环失衡会造成生态的破坏。通过对硫循环、脱硫细菌的概念的阐述以及对生物脱硫作用机理的介绍,综合分析了脱硫菌脱除不同硫分的作用方式以及脱硫的不同途径,并初步探讨了其在自然界硫循环中的作用与意义。     

自然界中的硒及其生物学效应

硒是第4周期第ⅥA族元素,除了具有非金属性外,还有部分金属性。其在地壳中的含量为0.05~0.09 mg/kg,自然界中存在广泛但分布不均。硒是人体和动物必需的微量元素,具有重要的生理生化功能,过量的硒及其化合物有较强毒性,而且硒的适宜剂量范围很窄。本文简单介绍了自然界中硒的存在、硒的生物学效应及其分子基础,以纪念元素周期律发现150周年。     

贵金属多孔纳米结构的模板法制备及生物检测应用

贵金属多孔纳米材料是一类非常重要的新型多功能纳米材料,其具有独特的空心内部、多孔的外壁以及可调的形貌等,表现出优异的光、电、催化等特性。调制贵金属多孔纳米材料的尺寸、形状、排列和空间取向等对促进其在拉曼光谱、生物传感等方面的应用至关重要。模板法是利用与目标产物的纳米尺度特征相匹配的预制结构来指导纳米材料的合成,可以制备出其他方法难以制备的新型多孔纳米结构材料。基于模板的多样性,能够便捷的调节多孔贵金属的孔径、尺寸和组分,充分的开发贵金属纳米结构的特性。本文着重介绍了贵金属多孔纳米材料的类型和调控这些纳米结构的各种模板方法,分析了各种制备方法的优势和不足,并简要综述了贵金属多孔纳米结构在生物检测方面的一些应用进展。