维生素C在脑病理损伤模型中变化规律的研究进展

维生素C是生命体内不可或缺的水溶性维生素,因其具有防治坏血病的作用,故又被称为抗坏血酸(ascorbic acid, AA).在脑神经系统中, AA是重要的小分子化学物质之一,其作为抗氧化剂和神经调质,在脑神经生理与病理过程中发挥着重要的作用.尽管人们在很早即开展了AA脑神经生理和病理作用的探索,但是其神经化学机制,尤其是在脑损伤过程的变化规律,仍需进一步研究.在生理溶液中, AA易被化学氧化,故不稳定.这一特点也决定了传统分析化学方法难以实现脑内AA的准确测定.这一检测方法的困难极大限制了AA神经化学机制的研究.因此,建立和发展具有时空分辨、高灵敏、高选择的分析化学原理和方法,实现活体层次AA的传感分析,无疑会大大推动AA神经化学机制的研究.针对AA活体分析中存在的挑战,利用电化学原理,本课题组已经发展了基于微透析技术的活体在线电化学方法和活体原位电化学传感方法等,实现了一些生理病理过程中AA变化规律的研究.本文将主要围绕本课题组近些年来在这一方面的研究展开综述.     

光电催化还原二氧化碳概览

光电催化还原二氧化碳(CO_2)利用光能和电能可以将二氧化碳转化为液体燃料或其他有机化合物,还原过程结合了光催化还原和电化学还原的优点,具有巨大的应用潜力。通过简要介绍并比较光催化转化、电催化还原和光电协同催化还原CO_2的原理和特点,得出光电催化还原CO_2具备诸多优点,并对光电催化还原CO_2的影响因素进行了分析,最后对其未来的研究方向进行了展望。     

光动力活性氧的研究进展

在光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗癌症的过程中,由光敏剂介导产生的活性氧起到了关键作用.本文主要从PDT三要素(光、氧气、光敏剂)所涉及的光敏剂靶向性、光照频率转换、氧气递送等方面介绍了增加靶部位活性氧(reactive oxygen species,ROS)的方法;总结了用于单线态氧直接检测的光电倍增管、单光子雪崩二极管、负反馈雪崩二极管检测器,以及间接检测单线态氧、羟基或超氧阴离子的新型荧光或化学探针;描述了ROS引发的从基因、蛋白质到细胞层面的凋亡信号通路以及免疫反应诱导肿瘤细胞凋亡的作用机制.     

高盐水中硝酸根的电化学去除方法

硝酸根去除是海水养殖尾水、反渗透浓水等高盐水处理的重要目标.由于高盐、低碳的特点,微生物技术针对这类水的脱氮效果不佳.电化学还原脱氮可通过电子传递实现硝酸根到氮气的转化,该过程要求较高的电导率且不受有机物含量限制,因此特别适合处理此类水.本文简述了针对高盐低碳水电化学方法的比较优势,介绍了电还原硝酸根过程机理和典型阴极材料,分析了影响阴极性能的因素及其作用规律,并对阴极阳极配合提高产氮气选择性进行了概述.最后总结了电化学去除硝酸根领域的研究进展并展望了发展方向.     

光谱电化学中的一种現场研究方法

随着科学技术的发展和多学科间的渗透、交错与相互促进,近代电化学的研究内容已扩展到一些新的领域,如燃料电池、光电化学、半导体电化学、化学电子学、表面电化学以及生物电化学等等。对这些新领域的研究,传统的电化学方法已远远不能适应。因为传统的电化学测试技术和研究方法,主要测量电化学过程中总的电流、电位及阻抗等宏观参量及其随时     

静电纺丝制备光电功能聚合物纳米纤维及其应用

随着器件小型化的需要以及分子器件的发展,基于纳米及亚微米尺度的分子材料近十年来备受关注.一维纳米结构具有本征各向异性,有利于电荷传输,是研究电子传输行为的理想体系.通过静电纺丝能够快速大量地制备聚合物纳米纤维,其孔隙率高、比表面积大,是当前一条行之有效的、重要的制备光电功能聚合物一维纳米结构的路线.本文详细阐述了通过静电纺丝技术制备光电功能聚合物纳米纤维及其在有机场效应晶体管、气体传感器和电化学传感电极等方面的应用研究进展,并进一步提出了该领域的研究前景及尚待解决的问题,同时扼要介绍了模板法、自组装法和蘸笔印刷等其他常用的制备光电功能聚合物纳米纤维的方法.     

光电半导体材料的理论设计

光电半导体作为一种可以将光能和电能相互转换的材料,近几十年来,在能源和电子信息等领域得到广泛应用.随着计算机算力的提升和理论算法的发展,理论设计方法可以在短时间内探索成百上千种材料,相比于采用试错法的实验方式,具有开发周期短且成本低等特点,逐渐成为新材料研发的关键步骤.通过将物理原则与高通量计算、智能优化算法和机器学习等理论设计策略相结合,可以准确高效地探索性能优异的光电半导体材料.本文概述了光电半导体材料的设计策略和研究进展.首先,介绍基于第一性原理计算光电性质的方法,并分析相关物理性质的成因及其在光电半导体设计方面的意义;然后,结合具体的研究成果对高通量材料筛选、物理原则导向的材料设计、基于智能算法的材料搜索和基于机器学习方法的材料发现等不同的光电半导体设计策略进行概述,为该领域的理论设计方向提供指导原则;最后,对光电半导体设计方面的工作进行总结,并对该领域未来的发展进行展望.     

中药电化学指纹图谱的原理、特点和用途

针对中药真伪鉴别和质量评价这一富有挑战性的问题, 研究了中药电化学指纹图谱技术. 在恒温、恒压条件下, 以丙二酸作为主要耗散物, 针对不同成分的中药对振荡反应机理产生不同的影响, 从而引起振荡体系电极电位-时间曲线形状的不同变化为特征的B-Z化学振荡体系, 就电化学指纹图谱的原理、特点和用途等进行了详细的研究和讨论, 成功地提出了一种经济、简便、易行和有效的鉴别与评价中药的科学方法.     

有机-无机范德瓦尔斯异质结界面的光电过程

近年来,有机-无机范德瓦尔斯异质结由于其低成本加工和高性能而在光电应用领域引起了极大的关注.无机的二维材料具有光暗电导比高、载流子迁移率高、稳定性高以及使用寿命长等优点,但是其吸收带窄、可选材料较少、生产成本高;而有机材料具有低成本、透明、柔性、重量轻和易加工等优点,但其介电常数低、载流子迁移率低.如果通过合理的界面设计将二者相结合,扬长避短,有望获得更加优良的光电性能.目前国际上已有多个研究组在这个领域进行了探索性的研究,主要集中在材料的探索和器件功能性的开发,但是其背后的物理原理还不清晰.而微观机理的研究离不开先进的表征技术和测量方法的发展,因此本文旨在总结目前该领域研究进展的基础上,重点介绍有机-无机范德瓦尔斯异质结界面光电子学的表征方法,主要集中在以下3个方面:界面处材料的结构与分子表征、电子结构与局域态表征和微观动力学过程.此外,还针对该领域存在的问题提出了潜在的表征手段,进一步讨论了该领域可能的发展方向.     

纳米尺寸ZnS胶体颗粒结构状态的STM研究

纳米尺寸颗粒介于分子、原子及体材料之间,对它们的各种性质的研究目前已引起了广泛的重视.形成物质纳米尺寸凝聚态颗粒的方法可初步分为两大类,一类涉及到原子的聚集,另外一类方法则利用受控化学反应产生凝聚态物质颗粒的胶体溶液.运用第二类方法形成的ZnS,CdS等半导体颗粒,在光照条件下,价带上的电子吸收适当波长的光跃迁至导带,形成空穴-电子对.电子与空穴迁移至半导体颗粒表面,即可与颗粒表面的底物发生氧化还原反应,实现光电的化学转化.由于这种光催化作用,使得它们     

古代彩绘文物胶结材料免疫分析技术

 胶结材料是彩绘类文物(如各种壁画、建筑彩绘、陶质彩绘等)颜料层的重要组成部分。古人常用天然生物材料,如蛋清、皮胶、骨胶、桃胶等作为彩绘颜料的调和剂。检测文物胶结材料的成分不仅是研究文物工艺史的需要,对于这些濒危文物的加固保护也具有十分重要的意义。但是,由于胶结材料含量很少,杂质多、易老化、流失快,加之分析检测技术的局限性,使得彩绘类文物胶结材料的检测成为当今文物分析领域中比较困难的课题。在现代分子生物学基础上建立起来的 免疫分析技术,利用抗体和抗原之间的特异反应,可以高度灵敏地鉴定出目标生物源分子。目前,国内外在采用免疫分析技术鉴别文物成分方面已经取得了许多研究成果,特别是以酶联免疫技术(ELISA)和免疫荧光显微镜技术(IFM)为代表的免疫分析技术在鉴别文物生物源胶结材料方面具有明显的优势。综述了国内外的相关研究进展以及本实验室的有关研究工作,同时提出,现有免疫分析技术以及在其基础上发展起来的高灵敏图像示踪的化学发光免疫技术(CLIA)等在文物微量成分检测和空间分布确定等方面还具有很大的发展潜力。     

亲和层析的定量分析

亲和层析技术广泛地用于多糖蛋白质，核酸，激素，维生素和细胞等的分离与纯化。近年来，亲和层析技术逐渐被用于定量分析，并且在生物和临床医学的研究的研究及对某些疾病进行检验和诊断中获得了成功。     

Progress in advanced methodology development for food-safetyinspection

Food safety is of great concern worldwide,directly related to human health through diet.Multifarious food contaminants could cause severe public health hazards,such as gastrointestinal,neurological,immunological diseases,and even cancers,thus food safety has always been a hot-button issue.Development of rapid,accurate,and non-destructive methods is required to ensure food safety for human consumption.In this review,we summarize the main factors threatening food safety,such as foodborne pathogens,toxins,residues,and adulteration as well as the corresponding food safety inspection methods,focusing on the up-to-date progress.Due to the merits of increasing sensitivity,specificity and convenience,those methods will take food detection and analysis into a new era.     

巨压电弛豫铁电单晶及其在医用超声换能器中的应用

压电材料是一类非常重要的多功能材料。它可以实现机械能和电能之间的相互转换,在机电器件和电声领域有广泛的应用。基于宽频带超声波换能器、高灵敏度传感器和大应变执行器等压电器件的发展需求,迫切地需要研发出具有更大压电应变常数和更高机电耦合系数的压电材料。弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅(化学分子式(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3简称PMN-xPT或PMN-PT)及其同类单晶(简称弛豫铁电单晶)的发现恰逢其时,它们所具有的巨压电性和极高的机电耦合系数使得很多机电器件的性能有了一次大幅度的改进。例如:PMN-33%PT单晶的压电常数d_(33)高达2800 pC/N,是通用的压电材料PZT压电陶瓷的5倍,其机电耦合系数k_(33)也高达94%,而最好的PZT的机电耦合系数k_(33)也只能达到70%。本文系统地介绍了弛豫铁电单晶材料及其在医用超声换能器方面的应用进展。     

拓扑量子材料的研究进展

拓扑量子材料近年来已经成为凝聚态物理领域研究的国际前沿课题。在过去的几十年中凝聚态物理学者对量子霍尔效应进行了广泛研究,提出了一种基于拓扑序的研究范式,并且将拓扑这一数学概念与能带理论相结合,成功将其引入到固体电子材料的理论、计算与实验研究之中。拓扑材料具有奇特的表面态和低能耗的电子输运等性质,这些效应是由于拓扑量子态受到严格的对称性保护,对于普通的材料杂质、缺陷或无序具有很高的鲁棒性,并可以通过量子调控或相变改变其拓扑性质。这一新兴研究领域为未来的电子材料和器件,乃至基于量子拓扑体系与计算的信息技术创新探索提供了多种可能。对整个材料学的发展而言,拓扑概念的引入使人们对物质的研究更加深入,并且开始使用更加先进的数学工具描述新材料的属性。文章从拓扑绝缘体和拓扑半金属等材料计算科学的角度探讨拓扑量子材料的一些基本概念以及近年来国内外的研究进展。     

高<111>取向Tb0.3Dy0.7Fe1.9合金的制备

巨磁致伸缩材料Tb0.3Dy0.7Fe1.9沿易磁化轴《111》取向有着远优于其他取向的性能,探索制备该合金沿《111》取向的方法将提高这类稀土铁材料的应用价值.当材料在静磁场中凝固时,尽管Tb0.3Dy0.7Fe1.9的熔点远高于材料的铁磁相变Curie点,理论上这种高熔点的铁磁类材料在不是很强的静磁场作用下有实现易轴取向生长的可能性.在Tb0.3Dy0.7Fe1.9的凝固实验中,施加1T的静磁场,材料在慢凝的过程中获得了平行于磁场方向的高《111》取向.实验结果证实了理论分析,这一方法也应适用于其他高熔点铁磁性材料.     

仿生结构及其功能材料研究进展

种类繁多的生物界经过45亿年长期的进化其结构与功能已达到近乎完美的程度, 实现了结构与功能的统一, 局部与整体的协调和统一. 仿生设计原理为创造新型结构及功能材料提供了新的方法和途径, 向自然学习是新材料发展的重要源泉. 近年来, 仿生结构及其功能材料受到越来越多的关注, 本文结合作者课题组的相关工作, 就光子晶体材料、仿生空心结构材料、仿生离子通道、仿蜘蛛丝超韧纤维、仿生特殊浸润性表面、仿生高强超韧层状复合材料、仿生高黏附材料及其他仿生材料的研究现状进行简要的综述, 并概要展望了其发展趋势.     

石墨烯在锂离子电池材料中大有可为

锂离子电池是一种典型的可充电电池,在储能技术领域占主导地位,应用极为广泛。近年来,科技发展对锂离子电池提出了更高要求,包括高能量密度、高安全稳定性等,驱动着电池材料与结构不断创新发展。研制石墨烯基复合正极负极材料,是极为活跃的方向。在此,对锂离子电池的结构、面临的突出挑战以及石墨烯基正极和负极材料研究前沿进行了介绍,重点围绕石墨烯增强电极材料电学特性的基本原理和复合材料制备技术作了阐述,也提出了未来发展动向。     

山西省高校棒球运动可行性分析

文章的研究目的是通过对山西省各个高校开展棒球运动的可行性进行研究,以此来推广和普及棒球运动在山西省高校的开展。本研究主要采用文献资料法、逻辑分析法,无结构访谈调查法、问卷调查法、数理统计分析法,以2008年北京奥运会和高校全面推进素质教育为契机,提出普及和提高棒球运动应该以高校为切入点,对山西省高校开展棒球运动的可行性体育教育改革、设施、师资方面进行分析,并提出相应发展对策。     

微孔板化学发光免疫分析法检测人血清中三碘甲状腺原氨酸

建立了一种定量人血清中三碘甲状腺原氨酸(T₃)的化学发光免疫分析方法, 使用辣根过氧化物酶(HRP)标记T₃抗原, HRP催化鲁米诺-过氧化氢化学发光为检测体系. 对几种影响因素, 如包被抗体、酶标物的滴度进行选择, 对温育及检测时间等进行优化. 进行了方法学评价: 灵敏度为0.07 ng/mL; 批内和批间变异均小于10%; 回收率在80%~90%之间; 与结构相似物T₄及rT₃均无明显交叉. 使用本方法与现有的发光试剂盒进行比对, 相关性良好, 相关系数为0.9547.