第一性原理计算锐钛矿型TiO2电子结构及力学性能分析

基于第一性原理中的密度泛函理论,采用CASTEP程序包,计算分析了锐钛矿型TiO2的能带结构、电子态密度和弹性常数等性能参数．结果表明,锐钛矿型TiO2属间接带隙半导,最小能隙为2．2eV．Ti和O之间存在明显的电子转移现象,电子分布具有强烈的定域性,但由于存在杂化现象,Ti-O键还表现出部分共价键特征．在四方晶系中,这种离子键和共价键混合的网络状复合键结构使材料表现出大的体积弹性模量204．44 GPa,由于在TiO2晶体结构中,滑移系统较少,材料断裂时突凸显脆性,韧性差,剪切模量相对较小为64．71 GPa．     

Pt掺杂锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质第一性原理研究

为了研究Pt掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质的影响,本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对未掺杂和Pt掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构和光学性质做第一性原理计算。得到了掺杂前后的品格结构常数、结合能电子态密度分布、能带结构、介电函数虚部、光吸收系数等性质,定性地分析了掺杂前后能带结构和光学性质的变化。研究结果表明,Pt掺杂锐钛矿型TiO2带隙中能产生新的能带,而且能带位置明显下移,掺杂后不但能使TiO2的吸收带产生红移,而且在可见光区具有较大的吸收系数,表现出较高的光催化活性,理论与实验基本吻合。     

N、Pt共掺杂锐钛矿的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的平面波超软赝势方法,计算了N、Pt单掺杂及其共掺杂锐钛矿型TiO2的几何构型、电子结构和吸收光谱.结果表明,N/Pt共掺杂使TiO2的晶格体积、原子间的键长发生改变,晶体中产生了偶极矩,能更有效地分离光生电子-空穴对.计算得到N和Pt单掺后带隙分别为1.65eV和1.62eV,与纯锐钛矿带隙(2.13eV)相比,分别降低了0.48eV和0.51eV,而N/Pt共掺杂后的带隙值为1.10eV,比纯锐钛矿禁带宽度降低了1.03eV,从而提高了催化剂性能,与实验结果相吻合.     

LiFePO4掺杂Mg前后导电性能的理论研究

由广义梯度近似的密度泛函理论,计算了LiFePO4在Mg掺杂前后的电子结构.结果表明,Fe-O键是较弱的共价键;而P-O键的键级大,键长短,形成的是很强的共价键.掺杂Mg后,键中的共价成分有些减弱.在总态密度中费米能级附近的价带和导带,主要来自于Fe的3d态电子.掺杂物的能隙明显小于纯LiFePO4的能隙,并且掺杂后,发生了红移现象,从而表明掺杂Mg可以提高LiFePO4的导电性能.     

N/Fe共掺杂锐钛矿TiO_2(001)面协同作用的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe在锐钛矿TiO2(001)面吸附、替位掺杂及晶隙掺杂,以及N在Fe/TiO2(001)稳定结构上的吸附及掺杂.讨论了不同掺杂后晶体稳定结构、形成能、能带结构及态密度的变化.为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在下TiO2(001)面的能带结构.通过形成能的比较可以发现,Fe原子更倾向于掺杂在晶体(001)表面晶隙,N则倾向于吸附在Fe顶部,并形成稳定的N-Fe键.通过对电子结构的分析发现:稳定的N-Fe共吸附形式,使得TiO2呈现出金属性,有利于其催化氧化性能的提升.     

LiFePO4掺杂Mg前后导电性能的理论研究

由广义梯度近似的密度泛函理论,计算了LiFePO4在Mg掺杂前后的电子结构.结果表明,Fe—O键是较弱的共价键;而P—O键的键级大,键长短,形成的是很强的共价键.掺杂Mg后,键中的共价成分有些减弱.在总态密度中费米能级附近的价带和导带,主要来自于Fe的3d态电子.掺杂物的能隙明显小于纯LiFePO4的能隙,并且掺杂后,发生了红移现象,从而表明掺杂Mg可以提高LiFePO4的导电性能.     

单斜态TiO2电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对锐钛矿相TiO2和单斜态TiO2的电子结构,能带、电子态密度进行了分析.结果表明:相对于锐钛矿相TiO2,单斜态TiO2的原子布居、Ti-O键长及重叠布居数发生了变化;单斜态TiO2的禁带变宽,理论预测其光吸收波长可发生蓝移.     

Zintl相化合物Sr_3Ga_2M_4(M=P,As)的电子结构和成键特征

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Zintl相Sr_3Ga_2M_4(M=P,As)的电子结构和成键特征.计算得到的晶格常数和实验符合得很好,确保了计算的准确性.相似的态密度表明两种化合物能带结构近似,Sr_3Ga_2P_4和Sr_3Ga_2As_4的带隙分别为0.99eV和0.74eV,价带顶最高点和最低点分别位于Γ点和X点说明材料为窄带隙间接半导体,满足对热电材料的带隙要求.利用电子局域函数分析其成键特性,晶体结构内部展现出共价键和离子键的共存,符合Zintl相材料成键特征,这种复杂的结构有利于材料的低热导率.对有效质量的分析和计算进一步表明材料具有潜在的热电特性.     

Co和Ag掺杂对TiO2的改性作用研究

利用基于密度泛函理论和平面波赝势的第一性原理计算方法,研究Co和Ag分别掺杂金红石型TiO2的电子结构与磁性能.结果表明,Co原子掺杂TiO2后,掺杂原子沿c轴排列时体系最稳定,同时表现出铁磁性.Ag和Co的掺杂都对TiO2的能带结构产生影响,从而减小了带隙.研究结果可望用于优化设计具有稀磁半导特性和可见光催化特性的复合功能材料.     

Mo2BC力学和电子性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软贋势方法,对正交结构Mo2BC的力学和电子性质进行了系统的研究.计算结果表明,正交结构的Mo2BC在零压下是稳定的,优化得到的平衡结构参数与实验值符合得很好.Mo2BC的块体模量为308 GPa、剪切模量为187 GPa、弹性模量为471 GPa、泊松比为0.245,德拜温度是80 K.电子结构的分析表明,Mo2BC的化学键是共价键和离子键混合,表现出一定的金属性.     

蛹虫草菌丝对罗氏沼虾免疫功能的影响

在罗氏沼虾饵料中添加w=1%、2%、3%蛹虫草菌丝能提高罗氏沼虾血清PO活力、肌肉SOD活力、 GSH-Px活力,并同时降低MDA含量.经嗜水气单胞菌攻毒后,实验组的免疫保护率也明显提高.结果证明,蛹虫草菌丝可提高罗氏沼虾的免疫能力,增强抗嗜水气单胞菌的能力.     

白虫草多糖的提取及其抗炎功能

用超声波提取法从白虫草（Cordyceps militaris Link）全草中提取多糖, 通过响应面法确定最佳提取工艺, 利用高效液相色谱（HPLC）法检测白虫草多糖的成分, 鉴定其主要的单糖组成, 并利用RAW264.7体外细胞抗炎模型检测白虫草多糖的抗炎效果. 结果表明： 最佳提取工艺为提取温度65 ℃, 超声波功率1 800 W, 提取时间3.0 h, 该条件下的提取率可达31.56%; 其单糖组成分别为Ara,Gal ,Xyl,Man,Glc和Rha; 白虫草多糖具有抗炎活性.     

罗氏沼虾原肌球蛋白基因的克隆表达及变应原性鉴定

通过NCBI查找到罗氏沼虾原肌球蛋白的mRNA,根据其CDS区域设计特异引物,通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆出目的基因片段,测序后将该片段克隆到原核表达载体 pET-28a 上,转化到 E. coli BL21(DE3)和E. coli Rosatta后,经异丙基-B-D-硫代乳糖苷(IPTG)诱导表达,用Ni2+亲和层析柱对重组变应原进行纯化.采用免疫印迹检测其与对虾过敏患者血清的 IgE 结合活性.对罗氏沼虾变应原进行了表达、鉴定及纯化,成功地获得了具有变应原活性的重组罗氏沼虾原肌球蛋白,为罗氏沼虾过敏性疾病的诊断、治疗奠定了基础.     

蛹虫草子实体胶囊对S180小鼠抗肿瘤作用的实验研究

采用小鼠腋下S180实体瘤模型,通过检测抑瘤率、免疫器官重量以及血清NSE、CEA、CA72 4等指标,全面评价蛹虫草子实体胶囊对S180小鼠的抗肿瘤作用。结果表明,蛹虫草子实体胶囊中、高剂量能明显抑制S180实体瘤的生长（P<0.05）;高、中、低剂量均可延长S180腹水瘤小鼠的生存时间;高、中、低剂量组均能降低血清NSE的值;中、低剂量组均能增加血清CEA的值;高剂量组能增加血清CA72 4值,而中、低剂量则减少血清CA72 4值。研究认为,蛹虫草子实体胶囊对S180小鼠具有一定的抗肿瘤作用。     

蚕蛹虫草人工培育及药理作用研究进展

蚕蛹虫草(silkwormCordyceps m ilitaris)具有重要的药用价值和广阔的开发前景,本文概述了蚕蛹虫草的人工培育和药理作用的研究进展,为蚕蛹虫草的规模生产和深入研究奠定基础。     

饲料蛋白水平对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生长和消化酶活性的影响

探讨了饲料中不同蛋白水平（ω（蛋白）分别为20.2%,29.6%,40.8和51.2%）对罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）生长和消化酶活性的影响。结果表明,在本实验范围内,饲料中不同蛋白水平对罗氏沼虾的特殊生长率（YSGR）影响不显著（P＞0.05）,对淀粉酶的比活性也无显著影响（P＝0.108）,但显著影响类县蛋白酶（P＝0.017)和胃蛋白酶的比活性（P＝0.002）,在同一蛋白水平下,淀粉酶比活性最高,其次为类县蛋白酶和胃蛋白酶,3种消化酶的比活性在ω（蛋白）＝51.2％组最高,随着饲料中蛋白水平的上升,3种消化酶的比活性也呈逐渐上升的趋势,而淀粉酶与类胰蛋白酶比活性的比值逐渐下降,表明罗氏沼虾消化酶活性对饲料中蛋白含量有适应性反应。     

Cu~(2+)对罗氏沼虾体内SOD酶细胞化学定位的影响

运用电镜酶细胞化学技术显示,罗氏沼虾经高浓度Cu2+(5.12 mg/L)处理一周后,体内3种组织(鳃、肝胰腺和心脏)细胞超微结构均有不同程度的损伤,主要表现为细胞核收缩,线粒体膨胀和内嵴减少,细胞结构模糊、胞质浑浊,髓样小体增多,脂滴破裂等;超氧化物歧化酶(SOD)阳性颗粒在健康虾中主要存在于细胞核、线粒体膜周围和脂滴周围等,Cu2+胁迫后,组织细胞中线粒体膜和脂滴周围的SOD阳性颗粒明显减少,细胞核内SOD阳性颗粒缺失.结果表明:高浓度Cu2+对罗氏沼虾体内3种组织细胞中SOD的表达具有显著抑制作用,可导致虾体免疫机能显著下降,从而出现组织细胞结构明显损伤.     

五种虫草提取液体外抗氧化研究

为明确不同虫草的体外抗氧化性,用微波法制备5种虫草提取液,测定各虫草提取液的总还原能力、清除羟自由基与超氧阴离子能力.结果显示,蚕虫草提取液的总还原能力最好,在λmax=700 nm处的吸光度为0.68;蛹虫草3#提取液清除羟自由基与超氧阴离子的能力最好,清除率分别为90.62%和78.56%.5种虫草均具有较好的抗氧化性.     

蛹虫草纤溶酶酶学性质的初步研究

对蛹虫草纤溶酶的酶学性质进行了研究,结果表明,其纤溶活性随温度(≤45℃)的升高和保温时间的延长,逐渐下降,当温度超过50℃时,则随温度的升高和保温时间的延长急剧下降;蛹虫草纤溶酶的最适pH为7.0,在碱性条件下纤溶活性相对稳定;金属离子Ca2+和Fe2+对蛹虫草纤溶酶的活性有显著激活作用;抑制剂中PMSF对蛹虫草纤溶酶活性的抑制作用较小,而Aprotinin、EDAT和EGTA对其纤溶活性均有较显著的抑制作用,说明蛹虫草纤溶酶可能不同于之前报道的纳豆激酶(丝氨酸蛋白酶),而是一种全新的蛋白酶,但对这一点还需要进一步的研究验证.     

水温对罗氏沼虾和青虾心率及组织中镁的影响

罗氏沼虾的心率随水温的降低而变化,在17℃时只有79次 min,为30℃的1 3;其血清Mg的含量随水温的降低而升高,肌肉中Mg有降低的趋势,但差异不明显。青虾心率在水温从24℃到17℃时,无明显改变;血清Mg随水温的降低而升高,但变化幅度小于罗氏沼虾。