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2010年 第31卷 第5期    刊出日期：2010-05-10

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高等学校化学学报2010年第31卷第5期封面和目次

2010, 31(5):  0. 

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综合评述

胶体刻蚀——纳米结构化表面的构筑与应用

张刚, 赵志远, 汪大洋

2010, 31(5):  839-854. 

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综述了近年来胶体刻蚀领域的研究进展, 分别讨论了基于胶体微粒和胶体晶体为模板的可控沉积与可控刻蚀及在固体平面基质、曲面基质和气液界面等不同基质上构筑结构化表面的方法. 同时还探讨了利用胶体刻蚀方法形成的微纳结构在光、电、磁以及表面润湿和生物学等方面的应用.

研究快报

聚集态荧光增强的Λ-型异弗乐酮衍生物纳米粒子

郑晶静, 王蕾, 刘阳, 陶绪堂

2010, 31(5):  855-857. 

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本文选择Λ-型TB骨架作为分子的基本框架, 将二腈基异弗乐酮引入其中, 采用简便方法合成了一种具有聚集态荧光增强现象的红光材料2,8-双[2-(5,5-二甲基-环乙烯基-2-烯基)丙二腈]-6H,12H-5,11-甲基二苯[b,f][1,5]二氮芳辛(DMCEM). 同时, 制备了粒径不同的DMCEM纳米颗粒, 并对其光学性质进行了研究.

n-Si/TiO₂/偶氮颜料微纳米尺度下的光生电荷转移性质

王雪松, 王凌凌, 王德军, 谢腾峰

2010, 31(5):  858-860. 

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本文利用KFM 研究了n-Si/TiO₂/偶氮类颜料微纳米尺度下的光生电荷转移性质, 为进一步理解光电活性体系工作的微观机理提供了依据.

[C₁₄MIM]Br离子液体对聚丙烯超临界CO₂发泡性能的影响

李博轩, 余坚, 丁运生, 张军, 何嘉松

2010, 31(5):  861-863. 

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本文对PP/[C₁₄MIM]Br体系的熔融过程和对CO₂的吸收, 以及[C₁₄MIM]Br在PP基体中的分散状态进行了研究, 并初步考察了[C₁₄MIM]Br对PP发泡性能的影响.

Pickering乳液模板法制备Janus粒子

王朝阳, 阳瑞, 陈云华, 童真

2010, 31(5):  864-866. 

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本文以SiO₂粒子稳定的水包油(O/W)型Pickering乳液作为模板, 在乳液连续相进行SI-ATRP, 将聚合物刷接枝到SiO₂粒子外半表面, 破乳得到半修饰的Janus粒子.

研究论文

四种新型柔性吡啶基配合物的合成、结构及配体构象与配合物结构的关系

季长春, 许正江, 李静, 刘光祥, 郑和根

2010, 31(5):  867-873. 

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合成了柔性配体3-吡啶甲酸-1,2-乙二酯(3-pyridinecarboxylic acid 1,2-ethanediyl ester, pcaede), 并将其分别与Co盐和Hg盐进行组装, 得到4个新配合物[Co(pcaede)2Cl2·2CH3CN·H2O]n(1), [Co(pcaede)2Cl2·H2O]n(2), [Hg(pcaede)I2]n(3)和[Hg(pcaede)Br2]n (4), 对其进行了元素分析、红外光谱及X射线单晶结构分析. 配合物1和2为含有孔道的一维链状结构, 配合物3是1D内消旋螺旋链, 配合物4则是锯齿形1D链状结构. 研究结果显示, 孔道中填充的溶剂分子和平衡阴离子对配合物的组装有显著的影响. 此外对4个配合物中配体的构象进行了理论计算.

CdSe/CdS/SiO₂复合纳米球的制备及发光性能

马晓波, 聂伟, 王策, 张万金, 姬相玲

2010, 31(5):  874-880. 

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采用两相法合成了CdSe/CdS核-壳结构的量子点, 用氨水催化水解正硅酸乙酯制得复合结构的CdSe/CdS/SiO₂发光纳米球. 通过对量子点用量、氨水用量、反应时间及溶剂比例等实验条件的调节, 得到了单分散性较好, 尺寸在23~145 nm的复合发光纳米球. 利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱对其发光性能进行了研究, 同时利用透射电镜(TEM)观察复合纳米球的形貌. 结果表明, 复合发光纳米球样品的最高荧光量子产率可达8%.

超细纳米Pd粒子与聚乙烯吡咯烷酮的相互作用

王艳丽, 谭德新, 徐国财, 张明旭, 张宏艳

2010, 31(5):  881-884. 

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在微量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下, 利用超声还原氯化钯水溶液, 制备出超细纳米Pd颗粒, 用高分辨透射电镜、红外光谱、紫外-可见光谱和X射线光电子能谱等技术对其表面形貌及结构进行了表征. 结果表明, 纳米Pd粒子的粒径均一, 大约为3 nm. 纳米Pd/PVP复合粉末的羰基红外吸收峰比PVP的羰基吸收峰红移9 cm^-1; 且当超声反应50 min时, PVP紫外吸收波峰蓝移16 nm, 表明了纳米Pd与PVP之间存在一定的相互作用力. XPS结果证明, 纳米Pd与PVP的羰基基团通过配位作用使超细纳米Pd粒子得以稳定分散存在.

尿液中纳米微晶的团聚促进泌尿系结石的形成

柳一鸣, 何节玉, 邝荔, 王凤新, 谢瑜珊, 欧阳健明

2010, 31(5):  885-891. 

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采用纳米粒度仪和透射电子显微镜(TEM)比较研究了尿石症患者与健康对照者尿液中纳米微晶的尺寸、粒度分布、聚集状态、自相关函数和ξ电位随放置时间的变化. 患者尿样放置3 h后, 其尿微晶平均粒径(D_a)由506 nm增至958 nm, 粒度分布范围变宽, 自相关时间由1.84 s延长到3.93 s, ξ电位由-1.34 mV降低至-3.89 mV; 而健康对照者尿微晶的D_a仅由330 nm增加至416 nm, 自相关时间由1.44 s延长至2.10 s, ξ电位由-8.35 mV降低至-8.90 mV. 此结果表明, 尿石症患者和健康对照者尿液中的纳米微晶不但在尺寸、粒度分布、聚集、自相关函数和ξ电位等方面存在明显的差异, 而且患者尿微晶的稳定性比对照者的差; 随着时间的延长, 患者尿液中的纳米微晶会逐渐团聚, 而对照者尿微晶的团聚要轻微得多. 从两类尿液中尿大分子和小分子抑制剂的浓度、尿微晶表面形成双电层的稳定性等方面进行了分析, 结果表明, 尿微晶的聚集是泌尿系结石生长的关键因素.

三氧化二砷磁性纳米粒的表征及其在小鼠组织中的药代动力学

杨国夫, 李湘晖, 赵哲, 刘贾昆, 王文波

2010, 31(5):  892-895. 

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通过溶剂转移法制备了三氧化二砷铁氧体磁性纳米粒(As₂O₃-MNPs). 利用扫描电镜/能谱分析、红外光谱(IR)和差示扫描量热法(DSC)等技术对其进行了表征. 选择正常小鼠肝脏作为靶区, 在外加磁场的诱导下, 考察As₂O₃-MNPs在小鼠体内的组织药代动力学特征, 以此反映该磁性纳米粒的磁靶向性效果. 红外光谱分析结果显示, As₂O₃-MNPs中存在磁性材料MgFe₂O₄; DSC分析表明, 制备磁性纳米粒所用材料As₂O₃、乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)和铁氧体之间没有明显的相互作用, 可用于磁性纳米粒的制备; 能谱分析结果显示As₂O₃和磁性材料MgFe₂O₄ 不是吸附于纳米粒的表面, 而是包裹于其中; 磁场组小鼠肝脏组织中药物浓度-时间曲线下面积(AUC_0-∞)、达峰浓度(c_max)和消除半衰期(t_1/2)均明显大于非磁场组(P<0.05), 说明As₂O₃-MNPs在正常小鼠体内有良好的磁靶向性分布. 所制备的三氧化二砷磁性纳米粒稳定性好, 靶向性强, 在肿瘤治疗方面具有良好的应用前景.

用圆二色性和荧光光谱技术研究纳米吡啰红G核-铁蛋白的构建机理

陈盈盈, 黄琳, 季学涛, 林青, 陈平, 柯才焕, 黄河清

2010, 31(5):  896-904. 

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小批量制备了电泳纯鲨鱼肝铁蛋白(Liver ferritin of Sphyrna zygaena, SZLF), 对SZLF的结构与功能进行了研究. 在pH=2.0~10.0条件下, 选用圆二色性(Circular dichroism, CD)光谱技术研究了SZLF和脱铁核SZLF(apoSZLF)二级结构转换的基本特征和变化趋势, 揭示了SZLF蛋白壳的亚基稳定性、相互作用强度和去折叠现象. 利用酸碱中和方法, 解离SZLF蛋白壳亚基, 并再次构建成完整SZLF. 用紫外-可见分光光度法和荧光光度法研究了构建纳米吡啰红G核-铁蛋白的途径. 定量分析结果表明, 每分子apoSZLF可捕获12分子吡啰红G于蛋白壳内, 构建纳米吡啰红G核-铁蛋白. 分析了apoSZLF直接捕获和释放吡啰红G的途径与速率, 为后续构建高存量纳米顺铂核-铁蛋白药物载体提供了可行性技术.

S-异丙甲草胺与小牛胸腺DNA的相互作用

童裳伦, 叶荣民, 张全, 刘维屏

2010, 31(5):  905-910. 

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应用紫外光谱、荧光光谱、DNA热变性法以及黏度法研究了S-异丙甲草胺与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用. 结果表明, S-异丙甲草胺使ctDNA在200 nm处的吸收峰发生明显改变, 表现出红移和减色效应, 而对260 nm处的吸收峰产生影响较小, 排除了嵌插作用的可能; ctDNA对S-异丙甲草胺内源性荧光表现出很强的猝灭作用, 且随温度的升高, 其猝灭程度有所下降, 表明S-异丙甲草胺是以形成加合物的方式与ctDNA结合的, 并求得了它们在不同温度下的结合常数; 将不同离子强度条件下S-异丙甲草胺与ctDNA作用以及不同S-异丙甲草胺浓度下ctDNA的热变性温度和黏度变化的研究结果与紫外光谱和荧光光谱相结合, 可以判断S-异丙甲草胺是以沟槽作用的方式与ctDNA结合的.

补骨脂素和异补骨脂素与人免疫球蛋白的相互作用

何文英, 姚小军, 胡之德, 陈光英

2010, 31(5):  911-918. 

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将互为同分异构体的两种植物药活性组分补骨脂素和异补骨脂素作为研究对象, 应用荧光光谱法、紫外光谱法以及红外光谱法并结合分子对接技术对这两种香豆素类化合物与人-γ球蛋白(Human gammago-bulin, HG)的相互作用进行了比较研究. 荧光光谱法研究结果表明, 补骨脂素和异补骨脂素与蛋白之间均有较强的结合(结合常数位于0.251×10⁴～3.503×10⁴之间), 且对HG都表现为静态猝灭. 不同温度(298, 308和318 K)下两种药物与HG相互作用的结合参数均有所差别, 维持药物-蛋白质体系的作用力也不相同. 依据Förster能量转移理论, 得到补骨脂素和异补骨脂素分子与蛋白质色氨酸残基间的结合距离r值(分别为3.65和4.21 nm)都小于7 nm, 说明发生了能量转移. 利用同步荧光与红外光谱法研究了药物对蛋白质二级结构的影响. 分子对接研究结果表明, 这两种药物与蛋白有相似的结合区域和相同的结合模式.

自然水体生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物的轻、重组分对有机氯农药的吸附特征

郭志勇, 花修艺, 梁大鹏, 董德明, 李明, 李雅婷, 宋兴, 林桦一

2010, 31(5):  919-926. 

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利用重液分离方法对自然水体中的生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物中的轻、重组分进行了分离, 采用批量平衡法研究了各固相样品及其轻、重组分对六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的吸附特征, 通过比较各组分对吸附的贡献, 分析了固相样品吸附HCHs和DDTs的机制. 结果表明, 表层沉积物对HCHs和DDTs的吸附过程是沉积物中矿物表面和无定型有机质中的分配机制起主要作用, 而对于结构更为复杂、非均质性程度更高的生物膜和悬浮颗粒物对HCHs和DDTs的吸附过程同时发生线性的分配作用和非线性的孔隙填充作用.

基于¹H NMR代谢组学方法分析马兜铃酸I诱导的雌雄小鼠急性肾毒性

刘霞, 肖瑛, 高红昌, 任进, 林东海

2010, 31(5):  927-932. 

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基于¹H NMR的代谢组学方法, 分析了C57BL/6J小鼠尿样的代谢特征, 揭示出马兜铃酸I(AAI)导致急性肾毒性的分子机理及其在雌性和雄性小鼠上差异的根源. 研究结果表明, AAI的急性肾毒性主要来自AAI给药后抑制了体内的三羧酸(TCA)循环和能量代谢, 破坏了体内肠道菌群的生态平衡, 改变了肾脏细胞内外的渗透压, 从而引起了肾小管的损伤. 代谢模式分析显示雄性小鼠对AAI的肾毒性比雌性小鼠更敏感, 可能源于雄性小鼠本身更低的能量代谢. 结果表明, 基于尿样¹H NMR代谢组学方法有可能为药物的毒性机制和毒性性别差异研究提供新思路.

二茂铁-酞菁-富勒烯超分子三元体系的构筑及光物理和电化学性质

赵海英, 陈晨, 朱义州, 郑健禺

2010, 31(5):  933-937. 

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采用富勒吡咯烷衍生物中的吡啶或咪唑基与二茂铁修饰的金属酞菁轴向配位构筑了二茂铁-酞菁-富勒烯超分子三元体系, 通过紫外-可见光谱滴定法测定了其配位稳定性(K_assoc约为8.58×10⁴ L/mol). 稳态和时间分辨荧光光谱研究结果表明, 在该超分子三元体系中发生了快速的光诱导电子转移(k_CS约为10⁹ s^-1), 并具有较高的电荷分离态量子产率(Ф_CS=0.88). 循环伏安法数据表明， 其电荷分离驱动力ΔG_CS为负值(-0.60 eV), 说明酞菁和富勒烯之间容易形成电荷分离态.

基于药效团模型的DHODH抑制剂构效关系研究

鲍红娟, 唐亚林, 徐筱杰, 向俊锋, 郑智慧, 路新华

2010, 31(5):  938-946. 

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利用药效团模型研究二氢乳清酸脱氢酶(Dihydroorotate dehydrogenase, DHODH)抑制剂的构效关系, 为DHODH抑制剂的虚拟筛选提供新的方法. 以31个具有DHODH抑制活性的化合物为训练集化合物, 半数抑制浓度(IC₅₀)范围为7~63000 nmol/L, 利用Catalyst/HypoGen算法构建DHODH抑制剂药效团模型, 通过对训练集化合物多个构象进行叠合, 提取药效团特征及三维空间限制构建药效团模型. 利用基于CatScramble 的交叉验证方法及评价模型对已知活性化合物的活性预测能力, 确定较优药效团模型. 模型包含1个氢键受体、3个疏水中心, 表征了受体配体相互作用时可能发生的氢键相互作用、疏水相互作用和π-π相互作用, 4个药效特征在三维空间的排列概括了DHODH抑制剂产生活性的结构特点. 所得较优模型对训练集化合物及测试集化合物的计算活性值与实验活性值的相关系数分别为0.8405和0.8788. 利用药效团模型对来源于微生物的系列化合物进行虚拟筛选, 筛选出59个预测活性较好的化合物, 可作为进一步药物研发的候选化合物.

Threo-(±)-开环异落叶松脂醇二阿魏酸酯的全合成

夏亚穆, 王伟, 杨丰科, 常亮

2010, 31(5):  947-952. 

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报道了双木脂素threo-(±)-开环异落叶松脂醇二阿魏酸酯的全合成. 以香草醛为原料, 经过两步Stobbe反应构建木脂素骨架, 然后再用LiAlH₄还原、加氢后, 产物经柱层析分离, 得到2个异构体meso-和threo-(±)-开环落叶松脂素; 根据其NMR, IR和HRMS等谱图确认发现, 极性较小的产物threo-(±)-开环落叶松脂素为合成的关键中间体. threo-(±)-开环落叶松脂素与甲氧甲基(MOM)保护的阿魏酸缩合得到目标产物threo-(±)-开环异落叶松脂醇二阿魏酸酯. 合成采用汇聚法, 经11步, 以约8%的总产率得到了目标产物. 该合成方法具有原料价廉易得及操作简便的优点, 并具有一定的实用价值.

氯乙基亚硝基脲烷化碱基导致DNA单链断裂的机理研究

刘婷婷, 赵丽娇, 钟儒刚

2010, 31(5):  957-963. 

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采用密度泛函理论(DFT)和MΦller-Pleset微扰理论(MP)方法对氯乙基亚硝基脲(CENUs)烷化DNA碱基导致单链断裂的机理进行了研究. 对包括CENUs的分解、DNA碱基的烷化、糖苷键的水解、脱嘌呤位点的开环以及最终导致单链断裂的磷酸二酯的消除在内的多步反应过程进行了探讨. 在B3LYP/6-31++G**水平上对各驻点(反应物、中间体、过渡态和生成物)进行了全几何结构优化; 为了模拟细胞环境, 采用自洽场连续极化模型(CPCM)在相同计算水平上对各驻点进行了水相中的单点能计算或全几何结构优化. 分别在B3LYP/6-31++G**和MP2/6-311++G**水平上绘出反应势能曲线, 结果显示, 在整个反应过程中, 磷酸二酯的消除反应能垒最高, 而氯乙基重氮盐离子烷化DNA碱基的反应能垒最低. 理论分析结果表明, CENUs 一旦分解便很容易烷化DNA碱基, 随后生成的氯乙基化鸟嘌呤会迅速从DNA链上脱去, 尽管如此, 脱嘌呤位点最终导致DNA单链断裂的一系列反应则是一个缓慢的过程, 这与断链反应的动力学实验结果相符合.

改性柑橘果胶的制备、表征及抗癌活性

张文博, 刘长忠, 高林

2010, 31(5):  964-969. 

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采用琼脂糖凝胶电泳、比旋度测试、HPSEC-RID、IR、¹H NMR、¹³C NMR、高碘酸氧化及甲基化分析等手段对改性柑橘果胶(MCP)进行了分析, 结果表明, MCP是一种均一性多糖, 分子量约为21000~66000, 糖醛酸质量分数为81.0%, 酯化度为2.13%. MCP的中性单糖残基主要包括鼠李糖(Rha)、阿拉伯糖(Ara)、木糖(Xyl)和半乳糖(Gal)等, 其摩尔比约为1.0∶1.5∶1.4∶1.3, 主链包括HG和RG, 分支结构含有末端Gal, Xyl和Ara. 选用3种小鼠移植性肿瘤模型对MCP的抗肿瘤生长活性进行研究. 结果表明, MCP对肝癌H22细胞有较强抑制作用, 高剂量下抑制率可达47.8%; 对宫颈癌U14细胞的抑制率在高剂量及中等剂量下分别达到36.5%和38.5%; 对肉瘤S180没有抑制活性. MCP的抗肝癌和抗宫颈癌活性为首次发现.

1-乙酰基-5-取代吲哚啉类化合物的合成及生物活性

陈国华, 罗小川, 张江波, 黄文龙

2010, 31(5):  970-975. 

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根据拼合原理, 以1-乙酰基吲哚啉为起始原料, 设计合成了1-乙酰基-5-{2-[4-(取代苯氧基乙基)-1-哌嗪基]烷基}吲哚啉和1-乙酰基-5-[2-(4-取代苯基-1-哌嗪基)烷基]吲哚啉两类化合物, 所有目标化合物结构均经核磁共振氢谱、元素分析、红外光谱及质谱确证. 初步生物活性测试结果表明, 所有目标化合物均具有一定的α₁-AR拮抗活性.

含席夫碱基的螺噁嗪类光致变色化合物的合成及性质

杨素华, 庞美丽, 郭心富, 李晶晶, 韩杰, 孟继本

2010, 31(5):  976-981. 

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设计合成了一系列含席夫碱基的螺噁嗪双功能光致变色材料4a~4d. 通过¹H NMR, ¹³C NMR, IR和HRMS对其结构进行了表征. 新化合物在几种有机溶剂中均表现出了良好的光致变色性. 研究了化合物在几种高分子膜中的光致变色性. 比较了化合物4b的开环体在两种不同溶剂, 即甲醇和二甲亚砜, 以及3种高分子介质, 即聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚乙烯醇(PVA)中的消色速率. 研究了化合物在甲醇、二甲亚砜、PMMA及PVB中的消色过程动力学, 根据化合物在溶液中和高分子介质中开环体消色过程的差别, 推测了存在两种动力学解释的原因. 研究结果显示, 化合物4d在PMMA膜中的耐疲劳度良好.

用于疾病诊断的Gd^Ⅲ/量子点多模态成像探针的构建

张兵波, 宫晓群, 李卓权, 郭方方, 蔡少瑜, 孔继烈, 杨秋花, 马浩, 常津, 时东陆

2010, 31(5):  982-985. 

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结合核磁共振成像(MRI)和荧光成像技术, 以钆离子、近红外低毒量子点、二氧化硅和聚丙烯酸(PAA)等为原料, 采用一系列纳米载体自组装技术, 构建出MRI弛豫率/荧光效率高和生物相容性好的Gd^Ⅲ/量子点多模态纳米探针. 结果表明, 与未螯合Gd^Ⅲ的量子点纳米探针相比, Gd^Ⅲ/量子点多模态纳米探针具有更高的弛豫率; t₁-加权MRI成像也证实了Gd^Ⅲ/量子点多模态纳米探针具有很好的阳性造影功效.

改性PAN纤维与Fe³⁺的配位反应及配合物的催化性能

韩振邦, 董永春, 刘春燕

2010, 31(5):  986-993. 

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采用盐酸羟胺和水合肼的混合物分别对PAN纤维进行改性制备了偕胺肟改性PAN纤维(AO-PAN)和混合改性PAN纤维(M-PAN), 并分别与Fe³⁺进行配位反应生成两种改性PAN纤维铁配合物(Fe-AO-PAN和Fe-M-PAN). 研究了配位反应的动力学特性及温度和Fe³⁺初始浓度的影响, 并采用DRS和ESR技术比较了两种不同改性PAN纤维铁配合物对偶氮染料活性红195氧化降解反应的催化性能. 结果表明, 在所设定的温度和浓度范围内, 两种改性PAN纤维与Fe³⁺之间的配位反应平衡符合Langmuir 和Freundlich 吸附等温模型以及Lagergren准二级动力学方程, 并且AO-PAN比M-PAN更容易与Fe³⁺发生配位反应. 在相同条件下AO-PAN与Fe³⁺反应的配合量和反应速率常数均比M-PAN与Fe³⁺反应的高. 两种配合物对染料的氧化降解反应具有催化作用, 暗态条件下Fe-M-PAN比Fe-AO-PAN表现出更高的催化活性, 而光辐射条件下Fe-AO-PAN的催化活性显著增强.

离子液体中水热合成Pt-Pd/MWCNTs和Pd/MWCNTs催化剂

杨国凯, 丁克强

2010, 31(5):  994-997. 

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采用水热合成法, 以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(C₆H₁₁BF₄N₂, EMIBF₄)为溶剂制备了Pt-Pd/MWCNTs(Multi-walled carbon nanotubes)和Pd/MWCNTs催化剂. X射线衍射(XRD)和X射线能量散射谱(EDS)测试证明了Pt-Pd合金和Pd纳米颗粒在MWCNTs的表面生成. 透射电子显微镜(TEM)照片不仅证明了在MWCNTs表面Pt-Pd, Pd纳米颗粒的生成, 而且还表明样品颗粒的平均粒径约为4 nm. 循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试表明, 在碱性环境下, 乙醇在Pt-Pd/MWCNTs和Pd/MWCNTs修饰的玻碳(GC)电极上均能发生氧化反应, 与Pd/MWCNTs修饰的电极相比, 在Pt-Pd/MWCNTs上乙醇的起峰电位负移了大约200 mV, 且具有更高的氧化峰电流值.

Gemini表面活性剂对疏水缔合聚丙烯酰胺界面吸附膜扩张流变性质的影响

曹绪龙, 张磊, 程建波

2010, 31(5):  998-1002. 

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采用小幅低频振荡和界面张力弛豫技术, 考察了疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺(HMPAM)在正癸烷-水界面上的扩张黏弹性质, 研究了不对称Gemini表面活性剂C₁₂COONa-p-C₉SO₃Na对其界面扩张性质的影响. 研究发现, 疏水链段的存在, 使HMPAM在界面层中具有较快的弛豫过程, 扩张弹性显示出明显的频率依赖性. 表面活性剂分子可以通过疏水相互作用与聚合物的疏水嵌段在界面上形成类似于混合胶束的特殊聚集体. 表面活性剂分子与界面聚集体之间存在快速交换过程, 可以大大降低聚合物的扩张弹性. 同时, 聚合物分子链能够削弱表面活性剂分子长烷基链之间的强相互作用, 导致混合吸附膜的扩张弹性远低于单独表面活性剂吸附膜.

1-己烯热裂解基元反应选择性分析

赵迎宪, 虞影, 陈明杰, 危凤

2010, 31(5):  1003-1008. 

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1-己烯在873～973 K温度区间热裂解转化反应经历自由基链式反应机理, 主要产物包括C₁~C₃烷烃、C₂~C₄烯烃、丁二烯、环戊烷、环戊烯、焦炭和氢气. 各种产物的生成涉及不同的基元反应途径, 并具有不同的基元反应或然率(Reaction path probability, RPP). 提高反应温度有利于反应物分子的热均裂(链引发)和焦炭生成反应. 随着反应温度从873 K提高到973 K, 标志链式反应特征的动力学链长(KCL)从5.86缩短为5.19.

单粒子表面增强拉曼光谱的二维成像研究

沈红霞, 王梅, 徐敏敏, 姚建林, 邹文君, 顾仁敖

2010, 31(5):  1009-1013. 

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以单个椭球形Fe₂O₃@Au核壳粒子作为SERS活性基底, 苯硫酚(TP)作为探针分子, 研究了椭球形粒子表面SERS效应的分布, 对比了粒子尖端以及中间SERS效应的差别. 为了得到单个粒子表面不同部分对SERS强度的贡献差别, 通过数学模拟和解析了探针分子SERS的二维成像(2D-mapping)信号, 获得了粒子边缘不同点的SERS效应. 模拟分析结果表明, 当xy平面内粒子在垂直入射(z轴)平面波作用下, 单个椭球形Fe₂O₃@Au核壳粒子表面单位面积上的SERS强度相差极大, 粒子长轴方向端点附近单位面积上的SERS效应最大, 而其它表面部分较弱, 其中与短轴平行方向的表面附近为最弱, 差异可达到约2~3个数量级. 若考虑SERS增强主要为电磁场增强的尖端效应, 则单个椭球形粒子尖端的局域感应电磁场为垂直方向的5倍.

SiO₂担载的CuO_x纳米粒子量子尺寸效应的红外光谱研究

苏暐光, 应品良, 冯兆池, 李灿

2010, 31(5):  1014-1018. 

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以硝酸铜作为前驱体, 利用尿素作为沉淀剂, 采用均相沉积沉淀方法合成了具有纳米尺寸CuO_x的CuO_x/SiO₂材料, 并通过改变样品的焙烧温度, 得到了一系列具有不同纳米尺寸CuO_x的CuO_x/SiO₂材料. 采用TEM和原位红外光谱技术对CuO_x纳米粒子的形貌、尺寸以及CO吸附性能进行了表征. 结果表明, 随着样品焙烧温度的升高, 球形CuO_x纳米粒子逐渐聚集, 其尺寸从3 nm增加到11 nm, CO在CuOx上吸附的红外峰峰强逐渐减弱, 并且红外频率从2135 cm^-1红移到了2120 cm^-1. 研究结果表明, 随着CuO_x纳米粒子尺寸的增加, 吸附中心Cu^δ+离子的正电荷密度逐渐减小, 导致Cu^δ+离子与CO分子之间的电场相互作用变弱, 使得CO分子在Cu^δ+离子上吸附的红外频率发生了红移. 说明在这个纳米尺寸范围内, CuO_x纳米粒子具有明显的量子尺寸效应, 不同尺寸的CuO_x纳米粒子, 其电子结构性质明显不同.

纳米TiO₂的光致发光性能与SERS效应的关系

杨立滨, 江欣, 陈雷, 阮伟东, 徐蔚青, 赵冰

2010, 31(5):  1019-1022. 

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以采用溶胶-水热法制备的纯TiO₂及Zn掺杂的TiO₂纳米粒子作为SERS活性基底, 研究了其光致发光机制及其与表面增强拉曼散射(SERS)性能的关系. 结果表明, TiO₂纳米粒子的表面缺陷和氧空位等表面性质在其光致发光和增强拉曼散射性能中发挥着重要的作用. 在表面缺陷和氧空位含量较低时, TiO₂纳米粒子的光致发光光谱(PL)信号越强, 其SERS性能就越高; 当TiO₂纳米粒子的表面缺陷和氧空位含量达到一定程度时, TiO₂纳米粒子的PL信号越弱, 其SERS性能越高.

9位芳香基取代超支化聚芴的合成与表征

金佳, 武永刚, 巴信武, 薄志山

2010, 31(5):  1023-1028. 

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以2,7-二溴芴酮为起始原料, 在芴的9位引入芳香取代基代替传统的烷基取代基, 增加9位的稳定性, 并用AB+AB₂的方法, 用新单体合成了不同支化度的超支化聚合物, 新合成的超支化聚合物具有良好的热稳定性和发光稳定性. 聚合物的热分解温度都在400 ℃以上; 聚合物的薄膜在空气中于200 ℃加热2 h后没有出现绿光发射带, 发光稳定性和烷基聚芴相比得到明显的提高. DSC结果显示, 线性聚合物在170 ℃时有玻璃化转变, 超支化聚合物在300 ℃以内没有明显的相转变, 保持一种稳定的无定形态, 更有利于提高材料的发光效率.

十字交叉型π共轭分子3,6-二苯-1,2,4,5-(2′,2″-二苯基)-苯并二噁唑的电子结构和电荷传输性质的理论研究

段桂花, 王丽娟, 张厚玉, 谷新, 陈杰, 马於光

2010, 31(5):  1029-1033. 

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采用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-31G(d)基组水平下研究了以三联苯和二苯基苯并噁唑构成的十字交叉型共轭分子3,6-二苯基-1,2,4,5-(2′,2″-二苯基)-苯并二噁唑的电子结构和电荷传输性质. 通过对分子的重组能和晶体中分子间电荷传输积分的计算得到该分子的空穴迁移率为0.31 cm²·V^-1·s^-1, 电子迁移率为0.11 cm²/(V·s). 计算结果表明, 空穴的传输主要是通过三联苯方向上两端苯环的“边对面”的相互作用以及分子中心π体系的错位重叠相互作用来实现的. 而电子的传输路径主要是通过苯并噁唑方向的π-π重叠相互作用来实现. 通过分析分子正负离子态的Mulliken电荷发现, 正电荷较多分布在三联苯方向上, 而负电荷较多分布在苯并噁唑方向上. 计算结果表明, 电子和空穴的传输分别在分子相互交叉的不同方向上, 有利于电子和空穴的平衡传输.

O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学的准经典轨线研究

许雪松, 张文芹, 段丽华, 陈茂笃

2010, 31(5):  1034-1038. 

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运用准经典轨线方法, 基于Peterson从头计算势能面对O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学性质进行了研究. 讨论了在31.77和51.04 kJ/mol两种碰撞能情况下极化依赖的微分反应截面(2π/σ)(dσ₀₀/dω_t), (2π/σ)(dσ₂₀/dω_t), (2π/σ)(dσ₂₂₊/dω_t)和(2π/σ)(dσ_21-/dω_t)以及描述k-j′两矢量相关和k-k′-j′三矢量相关的分布函数P(θ_r)和P(φ_r). 计算得到的P(θ_r)分布表明, 产物分子的转动角动量j′具有强烈的取向分布, 并且产物转动角动量的取向效应对散射能的变化比较敏感. 而P(φ_r)的分布表明, 产物分子虽然具有沿着y轴的取向效应, 但是没有明显的定向效应.

Y-S-R基序与卟啉辅基之间的氢键网络在sGC-HNOX结构域中的作用

张跃斌, 程瑛琨, 吕明, 张华利, 李正强

2010, 31(5):  1039-1044. 

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利用分子动力学方法研究了sGC-HNOX结构域中Y-S-R基序与卟啉丙酸基团形成的氢键网络在sGC-HNOX结构域中的作用. RMSD分析结果表明, 该氢键网络的存在可以有效地稳定sGC-HNOX结构域的构象, 并且这种稳定作用不影响sGC-HNOX结构域的二级结构、体积以及溶剂可及表面积. 分子动力学轨迹的主成分分析及卟啉平面构象分析结果表明, Y-S-R基序与卟啉丙酸基团形成的氢键网络在sGC-HNOX结构域中的主要作用是使4-E基序稳定地结合于7-H基序, 从而使sGC-HNOX结构域成为一个空间联系紧密的整体.

Monte Carlo模拟研究抗体-抗原复合物生长的标度行为

王海军, 张平, 巴信武

2010, 31(5):  1045-1050. 

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通过Monte Carlo模拟方法对抗体-抗原复合物在等活性和非等活性条件下生长的标度行为进行了研究. 模拟所用算法的有效性通过在等活性条件下的模拟结果与解析结果之间的一致性得以证明. 在模拟中, 主要考察了抗体-抗原复合物的数量分布函数、重均聚合度以及特征关联长度在临界点附近的标度行为, 给出相应的标度指数, 并以其检验溶胶-凝胶相变的广义标度律. 研究结果表明, 非等活性对抗体-抗原复合物的生长具有显著影响, 可为临床免疫分析提供相应的理论线索.

乙炔基封端聚酰亚胺增韧改性的相结构

王大明, 党国栋, 赵晓刚, 周宏伟, 王运良, 陈春海

2010, 31(5):  1051-1055. 

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以双酚A二醚二酐(BPADA)和3-乙炔苯胺(APA)为原料, 通过两步法合成一种热固性可交联的聚酰亚胺预聚体. 将此预聚体分别与不同结构的热塑性聚酰亚胺(PI)共混, 对其进行增韧改性, 通过调控热塑性聚酰亚胺的质量分数, 引入结构相似且含有更多柔性基团的热塑性聚酰亚胺(如含有醚键和对称甲基结构的二酐), 得到了热固/热塑性聚酰亚胺复合膜. 利用差示扫描量热仪(DSC)及扫描电镜(SEM)对该体系的相分离结构和相容性进行研究, 并讨论其机械性能和热性能. 结果表明, 相分离结构使体系的机械性能得到改善, 同时也保持了原有的优异热性能.

聚γ-(2-噻唑脲基)丙基倍半硅氧烷配合物的合成及磁性能

吴连斌, 陈遒, 边高峰, 陈利民, 孙维林 , 沈之荃

2010, 31(5):  1056-1059. 

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以2-氨基噻唑和异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷为原料, 合成了γ-(2-噻唑脲基)丙基三乙氧基硅烷(TUPTES), 并采用溶胶-凝胶工艺制备了其过渡金属配合物(PTUPTES-Cu, PTUPTES-Ni). 用红外光谱、核磁共振谱、扫描电镜和能谱等分析手段进行了表征. 磁性测试结果表明, 两种配合物在低温下都是较好的软铁磁体, 其居里-外斯温度分别为119和75 K.

壳聚糖修饰纳米纤维膜表面对氧化还原酶行为的影响

黄赋, 王振刚, 万灵书, 黄小军, 徐志康

2010, 31(5):  1060-1064. 

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采用静电纺丝法制备了丙烯腈/丙烯酸共聚物(PANCAA)纳米纤维膜, 研究了纺丝液浓度对纤维形态的影响, 以扫描电子显微镜观察纤维形貌, 遴选得到最佳纺丝条件. 以1-乙基-3-(N,N-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基丁二酰亚胺(EDC/NHS)为偶联剂, 在纤维膜表面引入壳聚糖修饰层, 采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR/FTTIR)、水接触角和称重法考察了修饰前后膜的变化. 通过戊二醛将过氧化氢酶固定到壳聚糖修饰的PANCAA纳米纤维膜上, 研究了壳聚糖及戊二醛浓度对固定化过氧化氢酶的影响, 结果表明, 在壳聚糖浓度为25 mg/mL及戊二醛质量分数为5%条件下, 壳聚糖修饰膜的固定化酶活性比空白膜提高了41.7%, 稳定性也得到了不同程度的提高.