钒酸铋光电催化分解水的研究进展

光电化学(photoelectrochemical, PEC)催化分解水制氢被认为是生态友好、规模化和可持续性地转化与储存太阳能的理想途径之一,但光阳极较低的工作效率限制了PEC分解水的发展.近年来,钒酸铋光阳极因具有较高的理论光电流密度受到科学界的广泛关注.大量的工作聚焦在如何将钒酸铋光阳极所具有的理论潜力尽可能地发挥并应用至PEC分解水制氢.本文通过回顾和分析钒酸铋光阳极的吸光效率、光生载流子分离效率与表面催化产氧效率3个方面的研究进展,对高性能钒酸铋光阳极的设计思路与合成方法进行评述、总结与展望,为进一步挖掘钒酸铋光电极的潜力与开发下一代光电极提供参考和思路.     

模拟研究和设计高强度低生热聚合物复合材料

利用分子动力学模拟方法研究聚合物复合材料中填料分布、聚合物链性质和体系微观结构对力学强度和动态滞后生热性能的影响.研究结果表明,提高填料分散程度和减少聚合物链末端数量都能有效降低聚合物复合材料的动态滞后生热,聚合物复合材料的力学强度和动态滞后生热随分子链刚性的增加而增加.但是,刚柔嵌段共聚体系的力学强度,在高拉伸状态下,甚至会优于全刚性聚合物体系.在前述研究基础上,笔者设计了一款以填料颗粒为交联点、刚/柔环状链段互穿的三维网络结构复合体系.研究结果表明,新型复合材料与传统聚合物相比,力学性能最高提升640％,生热性能降低40％.模拟研究结果期望能为分析聚合物复合材料的生热机制、设计兼具高力学强度和低生热性能的聚合物复合材料提供理论指导和新的思路.     

还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝复合物修饰电极用于丙烯酰胺检测（英文）

丙烯酰胺作为食品热加工处理的产物，具有生殖毒性、神经毒性和致癌性。文章应用电化学工作站的三电极体系，通过同时进行氧化石墨烯的电化学还原和亚甲基蓝的氧化，在玻碳电极表面合成了还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝（RGO/PMB）复合物，构建了用于丙烯酰胺灵敏检测的电化学传感器。在最优的实验条件下，该传感器对丙烯酰胺的检测限可达1.67×10^-9mol/L，检测范围为5×10^-9mol/L～2.5×10^-5 mol/L。实验结果表明该传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性，并且可用于实际薯片样品中丙烯酰胺含量的测定。     

巯基检测方法研究进展

巯基是一类重要的含硫官能团,在生物、医药、功能化材料等领域都有十分重要的地位.大部分生物活性巯基化合物如谷胱甘肽、半胱氨酸等在维持生命体氧化还原平衡和酶活性等方面都有十分重要的作用,近年来随着路易斯酸碱理论的发展,巯基功能化材料也成为新材料研发的重要类型之一.为了更好地开发和利用巯基化合物及其相关产品,作者对近年来有关利用巯基及巯基衍生物性质进行巯基检测的方法进行了分析总结.文献调研发现:目前对巯基的检测方法主要有滴定法、光度法、电化学分析法以及色谱法,其中光度法包括紫外-可见分光光度法(Ellman法、亚硝基重氮化耦合法、磷钨酸法等)、红外吸收光谱法、Raman光谱法、荧光分析法、化学发光法;色谱法包括气相色谱法、高效液相色谱法和毛细管电泳法.本文就近年来各种方法在巯基检测领域所发表的文献进行了归纳分类、分析和评述,比较了滴定法、光度法、电化学分析法、色谱法测定巯基的优缺点及其应用概况,分析了其对生命科学、食品科学、材料学、环境学等相关研究、生产方面的指导和辅助作用.结果发现:以Ellman法应用最广泛,进行荧光分析法研究的最多,且大多数检测方法需要对巯基进行衍生化处理.同时还对每类巯基检测方法的发展进行了展望,以期为相关领域的研究者提供参考.     

虚拟仿真实验教学中心网络化实验教学体系的构建

以福建师范大学生物技术与生物化工国家级虚拟仿真实验教学中心教学体系为例,阐述了虚拟仿真实验教学的重要性,以及虚拟仿真实验教学系统、网络化实验教学系统平台的组成,以此为基础构建了一个虚实融合的生物工程生产企业网络化实验教学体系,这种基于网络的培训模式使得教学资源的管理更高效化、实现实验教学资源共享,满足多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。为人才培养、教学改革和工厂技术培训开辟了一条全新的途径。     

精确计算核磁共振屏蔽常数的扩展焦点分析方法

在焦点分析(FPA-M)方法的基础上,提出了计算屏蔽常数的FPA-M-HF方法.通过外推HF(Hartree-Fock)屏蔽常数至完全基组(complete basis set,CBS)极限,并加上较小基组下CCSD(T)与HF计算屏蔽常数的差值作为高阶相关校正,得到近似CCSD(T)/CBS屏蔽常数.研究表明:在cc-pCVnZ和pcJ-n两个基组下,FAP-M-HF可以精确计算13C,15N,17O和19F原子的屏蔽常数,并且超过了CCSD(T)/cc-pV5Z的精确度.     

4-取代喹啉衍生物抗菌活性的定量构效关系研究与分子设计

为了研究4-取代喹啉衍生物对大肠肝菌的抗菌活性(I.I.)的定量构效关系,基于拓扑理论,计算了36种上述化合物的分子电性距离矢量(Mi).通过最佳变量子集回归的方法建立了其中33种化合物对大肠肝菌抗菌活性的三元(M_(59),M_(67),M_7)QSAR模型,该模型的相关系数(R)、判断系数(R~2)及逐一剔除法交叉验证系数(RCV2)分别为0.904,0.817和0.761.模型通过不同的方法检验具有良好的稳健性及预测能力.根据进入模型的3个变量可知,影响4-取代喹啉衍生物对大肠肝菌的抗菌活性(I.I.)的主要结构片段是—NH—(或—NH=),=O,N,—O—(或—S—)和CH_3—.由该结论设计出4种新化合物,抗菌活性均超过73.04%,有待以后生物实验予以验证.     

酚类含氮缀合物的合成、表征及美白活性

熊果苷和红景天苷都是重要的酚类衍生物,存在于多种植物中.熊果苷具有显著的美白、抗氧化、抑菌、抗炎等多种生物活性.红景天苷是红景天的重要药用成分之一,具有抗癌、抗炎、抗氧化等多种药理作用.以熊果苷的苷元(对苯二酚)和红景天苷苷元(酪醇)的同系物3-(4-羟基苯基)-1-丙醇为原料,对其进行结构修饰,分别与吗啉、N-甲基哌嗪、N-Boc-乙二胺进行偶联并脱除保护基,得到8种新的中间体和4种新的目标产物,并利用IR、1 H NMR和ESI-MS波谱技术对其结构进行了表征.对中间体和目标产物进行了抑制酪氨酸酶活性的测试.结果显示,p-HQ-6b、p-HQ-7a、p-HQ-7b、L-3、L-4b、L-4c和L-5a的活性优于阳性对照物α-熊果苷(IC50=3.60±0.153),其中,p-HQ-7a对酪氨酸酶抑制作用最佳(IC50=0.288±0.051).     

维生素C拉曼光谱和紫外光谱理论研究

采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31++g(d,p)水平上对维生素C分子的几何结构进行优化计算.通过频率计算,获得维生素C分子的拉曼光谱并对其进行指认.通过维生素C分子的静电势分布图,讨论维生素C分子发生化学反应的位置;通过约化密度梯度函数表征维生素C分子和水分子之间形成的氢键;计算HOMO-LUMO的能级差,通过TD-DFT计算获得维生素C分子的吸收光谱和激发态.     

基于纳米TiO_2/壳聚糖复合膜的电化学免疫传感器制备及其在铁蛋白检测中的应用

以二氧化钛纳米粒子和壳聚糖作为固定基质,通过包埋法构建电化学免疫传感器用于铁蛋白的检测.通过对二氧化钛纳米粒子和复合膜进行表征,并以差分脉冲伏安法研究铁蛋白抗体的浓度、培育时间和培育温度等对电化学免疫传感器性能的影响.在最佳条件下,该免疫传感器在5 320 ng m L-1范围内具有良好的线性关系,回归方程为:y=2.13+0.041C(ng m L-1),相关系数为0.996,检测限为1.5 ng m L-1(S/N=3),另外,将此免疫传感器用于检测人血清样品中的铁蛋白含量,并与放射免疫法(RIA)的测定结果进行对照,该传感器测试结果与提供的参考结果(RIA方法)具有较好的吻合程度,说明该免疫传感器可以应用于实际样品的测定.