肝素亲和层析介质制备方法及应用研究进展

肝素亲和层析是利用生物大分子与层析介质表面的肝素特异性结合而进行选择性分离的一种技术,使用条件温和,纯化过程中能较好保持目标蛋白的生物活性.本文在阐述肝素与层析介质化学反应机理的基础上,系统论述了溴化氰活化及偶联法、环氧活化及偶联法、席夫碱法和碳二亚胺缩合法四种肝素亲和层析介质制备方法,深入分析了各制备方法的优缺点,总结了肝素亲和层析在血液制品、病毒纯化方面的应用.最后,进一步分析了肝素亲和层析在蛋白分离纯化领域应用存在的问题,并展望了其未来发展趋势,以期为肝素亲和层析介质的制备方法提供新思路.     

二维配位聚合物[Tb(1,4⁃bdc)1.5(phen)(H2O)]n的合成、晶体结构及对Fe3+离子的荧光检测

通过溶剂热反应成功合成出一种新型2D配位聚合物[Tb(1,4-bdc)_1.5(phen)(H₂O)]_n(1)(1,4-H₂bdc=对苯二甲酸;phen=菲咯啉)。对其进行了单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、元素分析、荧光光谱表征。X射线衍射晶体学分析表明,配合物1结晶于三斜晶系P1空间群,2个相邻的Tb(Ⅲ)离子与4个1,4-bdc^2-通过—O—C—O—桥联成双核单元,并进一步通过1,4-bdc^2-桥联成二维层状结构。荧光实验证明配合物1可以通过荧光猝灭机制检测Fe₃₊,Ksv=8.39×10³ L·mol-1,检测限为0.017μmol·L^-1。     

石蜡/膨胀石墨/石墨烯复合相变储热材料的制备及性能

以石蜡(PA)作为相变储热材料、 膨胀石墨(EG)作为主导热材料和支撑材料, 石墨烯气凝胶(GA)作为导热增强材料和辅支撑材料制备了PA/EG/GA复合相变材料, 研究了GA添加量对复合相变材料相变温度、 相变潜热、 导热性能以及循环稳定性的影响. 结果表明, 所制备的80%PA-17%EG-3%GA复合相变材料导热性能良好, 循环稳定性出色. 与80%PA-20%EG复合材料相比, 该材料的相变温度、 相变潜热以及循环稳定性无明显变化, 但导热系数由4.089 W/(m·K)提升到了5.336 W/(m·K), 显示出良好的应用前景.     

ZnO微米晶的激光制备装置及发光性能研究

ZnO是第三代半导体的代表之一,可作为紫外光致发光与多共振模式激光的载体,尤其以光学气化过饱和析出法（OVSP）制备的ZnO微米晶近年来在光催化、高效多彩光源、高效电致发光等方面显示出重要优势,但其制备成本较高、生产效率低下,阻碍了其大规模器件化的发展。针对上述问题,基于有限元分析的结果,设计并搭建了一套工作波长在1 080 nm,功率18%（@2500W）激光加热的微米晶生长装置。以ZnO为原料验证了所研制装置的可行性与实用性。结果表明,该装置制备产物与OVSP法制备产物在形貌、结构、发光性能上非常接近,生产效率得到极大提高（~500%）。利用研制的生长装置,成功制备出了具有完整六边形截面形貌的富受主型ZnO单晶微米棒,其直径约为3.8 μm,长度达10～20 μm。通过拉曼光谱发现,ZnO微米棒的拉曼峰清晰尖锐,位于437 cm-1处的拉曼峰对应Ehigh₂模式,所制备微米棒为结晶性较好的六方纤锌矿结构。通过对ZnO微米棒荧光光谱的分析,发现其与OVSP法所制备的ZnO微米管具有类似的紫外双峰结构,表明微米棒内存在大量与锌空位（V_Zn）相关的受主缺陷。在80～280 K范围内,随着温度升高,ZnO微米棒的荧光发光峰强度出现“热猝灭-负热猝灭-热猝灭”的反常行为。研究发现,在166～200 K范围内出现的负热猝灭行为与导带底以下477 meV处存在的中间态能级（陷阱中心）有关,在200～280 K范围内出现的热猝灭现象与导带底以下600 meV处非辐射复合中心有关。两者的出现与所制备的ZnO微米棒氧空位（V_O）缺陷相关。所研制的激光生长装置具有较高的可行性与实用性,该制备方法为富受主型ZnO单晶微米棒的快速批量生长奠定了技术基础,同时对其在光电器件领域的应用也具有重要意义。     

穿越中国历史的化学之美

在中国五千年的文明发展史中,很多发明创造从本质上看都与化学相关联.选取了火的使用、陶瓷的制作、金属的冶炼、食盐的生产、炼丹术与火药以及当代中国炼油催化剂之父闵恩泽的故事,从历史的角度讲述化学之美,展现化学在我国历史长河中谱写的华美乐章,从化学的视角为弘扬中华美育精神、坚定文化自信提供了丰富的参考素材.     

烯丙基活化制备大孔强阳离子交换介质及其在蛋白分离中的应用

强阳离子交换介质广泛应用于蛋白的分离与纯化.本研究以甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚大孔微球为基质,经烯丙基活化偶联小分子配体,制备了聚合物基质的强阳离子交换介质.系统考察了各反应因素对配基密度的影响,制备得到配基密度在0.126～0.370 mol/L范围内的介质,并对其吸附性能进行了评价.以溶菌酶为模型蛋白,测得其静态载量范围为37.0～81.0 g/L,动态载量为37.7 g/L,溶菌酶的最高回收率达到98.97%.此介质具有较低的非特性吸附,并且对溶菌酶有良好的分离效果,在快速蛋白纯化方面有良好的应用前景.     

浅谈高分子物理教学的形象化

针对《高分子物理》课程内容庞杂且抽象的特点,探讨将实物、视频、工程应用实例等形象化的手段适当的结合到高分子物理的教学中来,将抽象的理论与生活中的实物联系起来;将抽象的过程用实验或视频展现出来;将陌生的材料与工程实践案例联系起来,并列举出应力-应变、粘弹性等具体教学实例。这种结合实际生活的形象化教学方法不仅可以活跃课堂气氛、提高学生学习兴趣、加深其对知识的理解,同时还可以激发学生的探究精神,取得良好的教学效果。     

机械磨抛对CdZnTe薄膜阻变特性的影响

采用磁控溅射法在ITO玻璃上制备了CdZnTe薄膜,探究机械磨抛对CdZnTe薄膜阻变特性的影响。通过对XRD图谱、Raman光谱、AFM显微照片等实验结果分析阐明了机械磨抛影响CdZnTe薄膜阻变特性的物理机制。研究结果表明,磁控溅射制备的薄膜为闪锌矿结构,F43m空间群。机械磨抛提高了CdZnTe薄膜的结晶质量;CdZnTe薄膜粗糙度(Ra)由磨抛前的3.42 nm下降至磨抛后的1.73 nm;磨抛后CdZnTe薄膜透过率和162 cm^-1处的类CdTe声子峰振动峰增强;CdZnTe薄膜的阻变开关比由磨抛前的1.2增加到磨抛后的4.9。机械磨抛提高CdZnTe薄膜质量及阻变特性的原因可能是CdZnTe薄膜在磨抛过程中发生了再结晶。     

接枝多胺聚合物制备大孔阴离子交换色谱介质及其蛋白吸附行为评价

以环氧活化聚甲基丙烯酸酯大孔微球(FastSep-epoxy)为基质,通过接枝聚(烯丙基胺)(PAA)制备了大孔阴离子交换色谱介质(FastSep-PAA)。考察了介质的合成条件对离子交换容量(IC)及蛋白结合容量的影响,发现IC随PAA浓度、反应时间和溶液pH的增加均表现为增长趋势;同时结合蛋白吸附容量的变化选择了最优合成条件。通过扫描电子显微镜观察介质的表面形貌,发现其孔隙连通性较好,且接枝前后介质孔道结构无明显变化,PAA配基密度对介质结构无明显影响。此外,通过压汞法和氮气吸附法测定接枝前后不同介质的孔径尺寸和孔径分布情况,并考察该类介质的孔径与蛋白吸附行为的关系,发现其蛋白结合容量未出现随介质孔径尺寸增加而显著下降的现象,且孔径尺寸增加更有利于蛋白在介质内部传质。在126 cm/h的流速下FastSep-PAA介质的原始孔径(即FastSep-epoxy的孔径)为400 nm时的蛋白动态结合容量(DBC)最高(70.3 g/L),该孔径下介质比表面积大,蛋白可吸附位点较多;原始孔径为700 nm及以下的介质蛋白DBC均随流速增加而均有一定下降;原始孔径为1 000 nm的介质蛋白DBC几乎不受流速影响,流速由126 cm/h增加至628 cm/h时蛋白DBC仅下降3.5%,且在628 cm/h的流速下能保持57.7 g/L,蛋白分子在该孔径下的扩散速率受限较小,传质性能优异,这一特性表明该类大孔聚合物阴离子交换色谱介质在蛋白高通量分离中具有较大的优势。     

插层结构过渡金属氢氧化物的制备及其能源应用研究进展

当今社会能源紧张和环境问题突出,开发能够代替化石燃料的可再生能源已引起研究者的广泛关注。层状材料在电化学储能和转换应用中具有巨大潜力,其中层状金属氢氧化物具有层板中的过渡金属呈单原子交替分散,种类、比例可调,层间阴离子种类可调等诸多特点,使其能够作为高性能二维纳米能源材料,在储能和电催化等领域具有广阔的应用前景。在本文中,我们全面总结了过渡金属氢氧化物材料插层客体的不同类型和制备方法,深入讨论了过渡金属氢氧化物插层化合物在能源相关领域的应用,包括电催化、能源储存（电池、超级电容器）、光催化、传感器等。最后,我们对插层结构过渡金属氢氧化物相关的潜在挑战和前景进行了展望。