光控DNA可逆杂交/解链及其应用

通过光敏分子与DNA相互作用,可以实现光控DNA杂交与解链,这种光控DNA有望成为下一代DNA功能构筑材料和纳米机械能量输入模式。本文总结了可逆光控DNA杂交/解链的各种途径及其作用机理,并分析其使用条件和光控效果。已有实验结果的对比和归纳表明,从DNA骨架上楔入含侧链偶氮苯官能团的单元,通过顺反异构实现DNA双链解链与杂交的可逆光控最具应用潜力,并且仍有一定的改进空间。本文介绍了这种骨架楔入偶氮苯光控DNA材料在纳米技术和生物技术方面的应用,并对其进一步的研究方向进行了展望。     

基于综合实验周的工程伦理教育新模式研究

通过分析工程伦理教育的独立设课和跨课程教学模式不足,结合工科专业教学体系重视实践教学的背景,首次提出在综合实验周中融入工程伦理教育的新型教学模式。具体以"材料回收与资源综合利用实验周"为例,从教学目标、内容设计、教学形式和评价标准等方面,探讨在综合实验周教学环节对学生进行工程伦理教育。新教学模式凸显工程伦理教育实践有效性,切实提高学生的工程伦理意识和工程伦理实践能力。     

不同含能取代基和桥基对碳桥联四唑-2-氮氧化物的性能影响密度泛函理论研究

Based on the parent tetrazole 2N-oxide, six series of novel carbon-linked ditetrazole 2N-oxides with different energetic substituent groups (-NH₂, -N₃, -NO₂, NF₂, -NHNO₂) and energetic bridge groups (-CH₂-, -CH₂-CH₂-, -NH-, -N=N-, -NH-NH-) were designed. The overall performance and the effects of different energetic substituent groups and energetic bridge groups on the performance were investigated by density functional theory and electrostatic potential methods. The results showed that most of designed compounds have oxygen balance around zero, high heats of formation, high density, high energy, and acceptable sensitivity, indicating that tetrazole N-oxide is a useful parent energetic compound employed for obtaining high energy compounds, even only combined with some very common energetic substituent groups and bridge groups. Comprehensively considering the effects on energy and sensitivity, the -NO₂, -NF₂, -NH-and -NH-NH-are appropriate substituent groups for combining tetrozale N-oxide to design new energetic compounds, while -NH₂, -N₃, -CH₂-CH₂-, and -N=N-are inappropriate.     

类石墨相C3N4光催化剂改性研究

半导体光催化技术不仅可以将太阳能转化为化学能,还可以直接降解和矿化有机污染物,因此其在抑制环境污染和解决能源短缺方面具有广阔的应用前景。类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)具有独特的电子能带结构、优异的热稳定性以及化学稳定性,因此g-C₃N₄作为一种廉价的无金属光催化剂被广泛应用于光解水制氢产氧、污染物降解、光催化CO₂还原、抗菌和有机官能团选择性转换等领域。然而,传统热缩聚法合成的g-C₃N₄光催化剂比表面积小、禁带宽度大、光生电子-空穴易于复合、光生载流子传输慢,抑制了其光催化活性。为了进一步提高g-C₃N₄的光催化活性,出现了多种改性方法。本文针对g-C₃N₄光催化剂的改性研究,综述了近年来国内外在g-C₃N₄光催化剂改性方面的重要研究进展,如采用模板法优化g-C₃N₄的纳米结构、元素掺杂及共聚合调控g-C₃N₄的能带结构、贵金属沉积或半导体复合提高光生载流子分离效率等。最后,本文还展望了g-C₃N₄光催化剂在改性方面的未来发展趋势。