首页 > 期刊 > 化学学报
研究展望
典型无机含氧酸自由基的特性
王晨, 陈瑞, 宋林, 张乃东
2019, 77(3): 205-212  doi: 10.6023/A18120486
[摘要]  (53) [HTML全文] (53) [PDF 820KB] (8)
摘要:
碳酸自由基、硝酸自由基、磷酸自由基和硫酸自由基是化学反应的重要中间体,都具有氧化性,对污染物在自然和人为环境中的迁移转化会产生重要的影响.文中较为详细地介绍这几种自由基的电极电位、产生方式、检测方法及与有机物的反应方式.总结四种自由基的特性及与有机物的反应方式可发现,四种自由基和羟自由基电极电位不同,导致它们和有机物反应速率的不同;碳酸自由基并不是羟自由基去除剂,对于一些容易被氧化的化合物,碳酸自由基氧化效果比羟自由基好;四种自由基均可由羟自由基转化而来,并且这四种自由基和羟自由基与有机物反应方式基本一致,都通过电子转移、夺氢和加成的方式进行.可以预测四种自由基和羟自由基降解有机物的机理将非常相似,今后应研究四种自由基与羟自由基相互转化的规律,以及与代表性有机物的反应机理.
综述
手性高价碘试剂的发展及展望
蔡倩, 马浩文
2019, 77(3): 213-230  doi: 10.6023/A18110470
[摘要]  (40) [HTML全文] (40) [PDF 1103KB] (6)
摘要:
在过去几十年中,高价碘化学已成为有机化学研究的重要领域.高价碘化合物在多种类型的化学转化中,展现与过渡金属相似的反应性质.而其温和的反应条件、低耗费、环境友好、低毒性等特点,使高价碘化学引起了广泛的研究兴趣,并取得了巨大的进展.手性的高价碘试剂或前体也得以发展并应用于一系列化学计量或催化的不对称反应.近年来,手性高价碘领域研究进展显著,但也存在诸多不足.在本综述中,根据其结构特点以及发展的时间线,对多种类型的手性高价碘试剂和前体做一个总结,这将有助于帮助本领域研究者更好地理解手性高价碘化学的发展以及不足之处.
光促进的糖基化反应研究进展
王浩, 吴品儒, 赵祥, 曾静, 万谦
2019, 77(3): 231-241  doi: 10.6023/A18100429
[摘要]  (34) [HTML全文] (34) [PDF 1764KB] (2)
摘要:
糖类化合物与蛋白质、核酸均为基本的生命物质.糖不仅是生物体内的能量来源与结构物质,而且在许多生化过程(分子间识别、细胞间信息传递、免疫应答反应、细胞的分化和凋亡等)中也发挥着极为重要的作用.相较于核酸和蛋白质,糖类由于其种类的多样性和结构的复杂性,难有统一、高效的合成方法.伴随着光化学反应在有机合成中的应用,光促进的糖基化反应也吸引了越来越多科研工作者的注意.主要根据光促进糖基化反应使用的光源(紫外光、可见光)、催化剂(金属催化剂、非金属催化剂)的类型对近年来光促进糖基化反应的发展和应用进行分类总结和展望.
卟啉金属-有机框架在二氧化碳捕获与转化上的应用研究
陈之尧, 刘捷威, 崔浩, 张利, 苏成勇
2019, 77(3): 242-252  doi: 10.6023/A18100440
[摘要]  (36) [HTML全文] (36) [PDF 4907KB] (2)
摘要:
近几十年来,气候变暖、海平面上升等全球性气候问题日益严重,对人们赖以生存的自然环境造成了巨大的威胁.为了缓解并最终解决温室效应,多年来人们一直着手研究以二氧化碳(CO2)为主的温室气体的处理方法.CO2捕获和转化是一项新的技术,将捕获得到的CO2直接转化成甲酸、甲醇、甲烷等小分子有机物或药物中间体等高附加值的化合物.卟啉金属-有机框架(Porphyrin Metal-Organic Frameworks,PMOFs)是一种基于卟啉配体和金属节点的多孔配位框架材料.卟啉配体具有良好热稳定性、化学稳定性以及优异独特的光学性能,结合MOFs框架的多孔性带来的对CO2等气体分子的良好吸附性,使得PMOFs在CO2捕获与转化上具有巨大的潜力.首先,介绍了PMOFs合成中常用的构筑策略,包括拓扑导向、柱层策略以及金属-有机笼策略.然后,根据次级结构基元对常见的PMOFs结构进行系统分类,包括基于低价态金属离子、桨轮状M2(COO)4、金属-氧无限长链和硬酸金属-氧簇四类,叙述了各类PMOFs的结构特性和稳定性.随后,通过一些代表性的实例分类总结了PMOFs在CO2捕获与转化上的应用,包括CO2的捕获、环加成反应、光催化反应和电催化反应.最后,总结了PMOFs在四大类应用中具有的优势与挑战,并展望了PMOFs在CO2捕获与转化中的机遇和发展前景.
研究通讯
荧光核酸适配体功能化氧化石墨烯生物传感器用于快速检测氯霉素
卢静荷, 谭淑珍, 朱雨清, 李伟, 陈天啸, 王瑶, 刘陈
2019, 77(3): 253-256  doi: 10.6023/A18100433
[摘要]  (33) [HTML全文] (33) [PDF 789KB] (0)
摘要:
开发了一种无标记和快速的检测方法基于氧化石墨烯(GO)和荧光功能性G-四聚体探针(FGP),可用于定量检测氯霉素(CAP).FGP由氯霉素核酸适配体和富含G碱基的核酸序列组成.核酸适配体用于结合CAP,并且由富含G碱基的核酸序列在K+,Na+离子的作用下形成的G-四聚体,然后与硫磺素T(ThT)结合后用作信号分子.在没有CAP的情况下,FGP通过π-π堆积相互作用被吸附到GO的表面上,阻碍了G-四聚体的形成导致溶液中的荧光强度低.在加入CAP时,FGP的核酸适配体部分可识别并结合CAP以形成复合物,导致其从GO解吸.因此,游离的富含G的碱基序列可以形成G-四聚体结构并与ThT结合,导致溶液的荧光强度增加.我们观察到荧光强度增加与CAP浓度在2~20 nmol/L范围内呈线性关系,检测限为1.45 nmol/L.此外,该检测系统用于检测加标牛奶中的CAP,回收率在93.2%~103.3%之间.这些结果表明,开发的方法可用于有效检测实际样品中的CAP.
研究论文
微流控芯片结合表面增强拉曼光谱实时监测α-苯乙醇的微量合成反应
刘娇, 孙海龙, 印璐, 袁亚仙, 徐敏敏, 姚建林
2019, 77(3): 257-262  doi: 10.6023/A18100434
[摘要]  (25) [HTML全文] (25) [PDF 1422KB] (0)
摘要:
表面增强拉曼光谱(SERS)因极高的检测灵敏度且能够提供丰富的分子结构信息,可实现原位、实时监测等优点而成为广受关注的痕量分析工具.本文发展了基于微流控和SERS的联用技术,实现了微有机合成反应的现场监测.以磁性核壳纳米粒子Fe3O4@Ag为SERS基底,通过外加磁场调控富集实现连续的SERS检测;结合微流控反应器在有机合成中反应物用量少、效率高、易于实现在线检测和高通量筛选的优势,实现了α-苯乙醇的微量合成反应以及实时SERS监测.研究表明,Fe3O4@Ag核壳纳米粒子具备在微流控反应通道中的磁富集功能和SERS连续检测的性能.通过改变微流控通道中反应物的流速可调控反应速度,在固定时间内获得不同浓度的反应物,利用差谱技术消除反应物光谱的干扰,获得了产物α-苯乙醇的特征SERS光谱.结果表明微流控技术与SERS联用可发展成为微量有机反应的监测手段,在有机化学反应高通量筛选中具有潜在应用价值.
一种热活化延迟荧光黄光材料的合成、性能及高效率电致发光器件
王志强, 蔡佳林, 张明, 郑才俊, 吉保明
2019, 77(3): 263-268  doi: 10.6023/A18100437
[摘要]  (94) [HTML全文] (94) [PDF 674KB] (0)
摘要:
利用吩噁嗪和嘧啶分别作为电子给体和电子受体,通过Buchwald-Hartwig和Suzuki偶联反应成功合成了一种热活化延迟荧光黄光材料pPBPXZ.密度泛函理论计算显示,pPBPXZ分子中吩噁嗪和嘧啶结构单元间的二面角接近90°,而两个嘧啶结构单元与连接二者的苯环间的二面角接近0°;pPBPXZ的最高电子占据轨道主要分布在吩噁嗪结构单元上,最低电子未占轨道主要分布在嘧啶环和苯环上,两种分子轨道只有很小部分重叠.循环伏安、热重和差热测试表明,pPBPXZ具有高的电化学稳定性和热稳定性.在甲苯溶液中,pPBPXZ在360~495 nm显示出了明显的分子内电荷转移跃迁吸收,室温发光峰出现在535 nm.根据低温(77 K)荧光和磷光光谱,计算得到pPBPXZ的最低激发单重态和最低激发三重态能级分别为2.57 eV和2.48 eV,能级差(△EST)仅为0.09 eV.利用pPBPXZ作为发光层客体掺杂材料,制备出了高效率的黄光电致发光器件.器件的发射峰出现在552~560 nm,最大电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了49.9 cd/A、49.0 lm/W和15.7%,而且发光效率受pPBPXZ掺杂浓度影响较小.
微纳结构超疏水表面的浸润性分析及设计
马国佳, 郑海坤, 常士楠, 王硕硕
2019, 77(3): 269-277  doi: 10.6023/A18100430
[摘要]  (26) [HTML全文] (26) [PDF 2322KB] (2)
摘要:
微纳复合结构超疏水表面在防污、流动减阻、防冰等领域具有广阔的应用前景,超疏水表面主要通过设计表面化学性质和微观几何结构来获得.合理设计保持表面润湿态的稳定性是其性能发挥的关键.以"液滴-超疏水表面"系统为研究对象,基于最小能原理分析了四种稳定润湿形态,指出影响润湿状态的本征接触角和微观结构参数(相对柱距、相对柱高).推导了本征接触角的计算公式并对常见材料的本征接触角进行了讨论.结合四种润湿态方程,绘制了随着相对柱距和相对柱高的润湿云图,并将润湿云图归纳为"一点三线六区四状态".分析了相对柱距和相对柱高对浸润状态的影响,结果表明较大的本征接触角、较小的相对柱距和较大的相对柱高能够减小浸润状态发生转变的临界参数,从而拓展超疏水表面的区域范围,有利于超疏水表面的稳定性.利用文献数据验证了上述润湿云图能够准确反映出润湿形态.在上述工作基础之上总结提炼了超疏水表面设计的一般思路.研究结果可为超疏水表面的设计提供理论依据和技术基础.
“受阻路易斯酸碱对”催化的2, 3-二取代2H-1, 4-苯并噁嗪氢化反应机理研究
魏思敏, 王英辉, 赵红梅
2019, 77(3): 278-286  doi: 10.6023/A18110461
[摘要]  (33) [HTML全文] (33) [PDF 1554KB] (2)
摘要:
在受阻路易斯酸碱对(FLPs)催化的2,3-二取代2H-1,4-苯并噁嗪氢化反应中,3号位取代基不同会导致反应效率极大改变,因此我们选取反应活性具有较大差别的三种底物作为模型化合物对其反应机理进行了研究,建立了氢化反应势能面.发现当B(C6F53与2,3-二苯基2H-1,4-苯并噁嗪或2-甲基-3-苯基2H-1,4-苯并噁嗪混合后,会形成FLPs与路易斯酸碱加合物的混合物.而将B(C6F53与2,3-二甲基2H-1,4-苯并噁嗪混合后主要形成没有催化活性的路易斯酸碱加合物,因其能量低于FLPs,在催化体系中不容易转化为FLPs,这导致三种模型化合物在FLPs催化的氢化反应中效率不同.进一步的取代基电子效应及位阻效应计算表明:B(C6F53与2-甲基-3-取代2H-1,4-苯并噁嗪混合后形成的路易斯酸碱加合物和FLPs化合物之间稳定性差别源于3位取代基空间位阻不同.
纳米孔技术对PD-1抗原抗体结合检测的实验研究
傅方舟, 张志诚, 孙倩怡, 徐冰, 沙菁㛃
2019, 77(3): 287-292  doi: 10.6023/A18110472
[摘要]  (27) [HTML全文] (27) [PDF 1673KB] (1)
摘要:
肿瘤的免疫疗法是利用人体自身的免疫系统去治疗肿瘤的一种方法,程序性死亡受体1(PD-1)是肿瘤免疫疗法中的一种免疫检查点,利用PD-1或PD-L1的单克隆抗体,可以阻断PD-1/PD-L1信号通路,恢复T细胞的免疫杀伤功能,实现肿瘤的免疫治疗.为了研究PD-1抗体药物与人体PD-1抗原的结合有效性,以PD-1蛋白质分子为实验对象,用纳米孔传感器件开展了PD-1、PD-1抗体及其结合物的辨识.分别对纯PD-1蛋白质分子和其抗体分子进行了纳米孔过孔实验研究,发现PD-1及其抗体的相对堵塞电流幅值比分别为0.00404和0.01297,实现了抗原抗体分子的区分.并对Si3N4纳米孔内壁进行了PD-1抗体修饰,再将PD-1蛋白质分子通过经抗体修饰后的纳米孔,以期实现结合物的检测,实验结果显示部分抗原抗体实现了特异性结合,剩下部分呈游离状,所以纳米孔技术可实现抗原抗体结合物的区分.未来,纳米孔有望成为无标志检测药物有效性的一种新手段.
研究评论
纳米零价铁在水相反应中的表面化学和晶相转化
刘静, 顾天航, 王伟, 刘爱荣, 张伟贤
2019, 77(2): 121-129  doi: 10.6023/A18100412
[摘要]  (104) [HTML全文] (104) [PDF 5213KB] (104)
摘要:
纳米零价铁在水相中的表面化学特性和晶相等性质变化,将影响其反应活性及环境归趋等.总结近期课题组关于纳米零价铁在水相中表面化学和晶相转化的研究进展,为纳米零价铁污染控制化学提供基础理论.重点探讨水中有无溶解氧、不同水力学条件复氧(静态和扰动)、重金属共存、无机阴离子共存对纳米零价铁颗粒表面化学特性和晶相转变的影响.同时也研究高分子电解质表面修饰后,颗粒在水相中表面及晶相的演变及对重金属去除性能的影响.研究表明,纳米零价铁与水相中的水分子、溶解氧、重金属离子及无机阴离子反应,零价铁失去电子演变为氧化铁、羟基氧化铁等;环境条件对颗粒结构性能产生影响,从而影响污染物去除效率及其在环境中的归趋.未来研究将重点探讨结构性能动态变化与不同污染物之间反应性能的影响,建立纳米颗粒的结构与性能之间关系模型,为纳米零价铁材料的环境应用提供理论依据.
综述
电子捕获裂解质谱研究进展
汪泽, 黄漪铃, 任娟, 陈相峰, 陈德华
2019, 77(2): 130-142  doi: 10.6023/A18090363
[摘要]  (113) [HTML全文] (113) [PDF 2395KB] (113)
摘要:
过去的二十年中,以电子捕获裂解为代表的离子反应技术,极大地推动了气相自由基离子化学的研究.该领域的发展是现代质谱的前沿问题,同时也是后基因组时代生物分析的重要技术手段.总结了电子捕获裂解的研究进展,并对其产生、裂解规律以及机理的研究进行了详细的综述.
层状双金属氢氧化物及复合材料对放射性元素铀的吸附及机理研究
王宁, 庞宏伟, 于淑君, 顾鹏程, 宋爽, 王宏青, 王祥科
2019, 77(2): 143-152  doi: 10.6023/A18090404
[摘要]  (79) [HTML全文] (79) [PDF 3915KB] (79)
摘要:
随着核工业的快速发展,大量放射性元素铀被排放到环境中,造成严重的环境污染并给人类健康带来重大危害.层状双金属氢氧化物(LDHs)因其具有比表面积大、离子交换能力强以及独特的纳米结构等优点,在铀酰离子的去除及环境水污染处理方面展现出巨大潜力.同时,将层状双金属氢氧化物进行改性可大大增加活性位点,进一步提高材料对放射性元素铀的吸附性能.详细介绍了层状双金属氢氧化物及复合材料的制备及改性方法,通过光谱分析技术阐述了层状双金属氢氧化物对环境中铀酰离子的吸附效果以及作用机理.最后,对层状双金属氢氧化物在治理水污染中的应用前景给出个人见解,以期为今后的环境治理工作的深入研究和实际应用提供参考依据.
研究论文
以UiO-66为前驱体的Fe-ZrO2的制备及其可见光降解性能研究
马亚丽, 刘茹雪, 孟双艳, 牛力同, 杨志旺, 雷自强
2019, 77(2): 153-159  doi: 10.6023/A18090372
[摘要]  (77) [HTML全文] (77) [PDF 1702KB] (77)
摘要:
金属有机骨架(UiO-66)具有大的比表面积和强的吸附能力,且金属锆离子高度有序地排列在框架中.先采用UiO-66的结构特点使其吸附Fe3+,再通过煅烧前驱体Fe3+/UiO-66的方法成功制备出Fe掺杂的ZrO2纳米光催化剂Fe-ZrO2.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光吸收光谱(UV-vis DRS)等方法对催化剂的形貌和结构进行表征,利用荧光(PL)和电化学阻抗对催化剂的电化学性能进行分析.最后,研究了催化剂对罗丹明B溶液的可见光降解作用,结果表明通过煅烧Fe3+/UiO-66前驱体的方法制备的Fe-ZrO2催化剂,在可见光照射下对罗丹明B的降解率为83%,循环三次后降解率依然能够达到78%,稳定性好.
NH3与Cl2γ-Al2O3颗粒物表面的非均相反应
唐思群, 马玲玲, 罗敏, 张朝晖, 邱烨, 冯烁, 夏传琴, 金永东, 徐殿斗
2019, 77(2): 160-165  doi: 10.6023/A18090401
[摘要]  (303) [HTML全文] (303) [PDF 1212KB] (303)
摘要:
使用离子色谱分析了常温、常压、湿润和氧气存在条件下,NH3和Cl2γ-Al2O3颗粒物表面非均相反应的产物及其受NH3浓度、反应时间等的影响;并定量分析了NH3、Cl2、SO2和NO2单独及共存条件下,γ-Al2O3表面Cl-、NO3-和SO42-等二次无机颗粒物的生成总量.结果表明:NH3和Cl2γ-Al2O3表面具有协同作用,2 h后Cl-的生成总量可达589.65 μg,其生成量随时间延长而不断增加.表面氯化物的生成量在NH3浓度为400 ppm时达到峰值,且随NH3浓度的增加呈先增加而后减少的趋势.活性氯存在下,NH3对颗粒物表面Cl-、NO3-和SO42-的生成有促进作用,且四种气体共存时复合正反馈效应最明显.同时,本研究对NH3和Cl2在颗粒物表面的非均相反应机理及活性氯和氨的排放对大气中二次无机颗粒物的贡献进行了探讨.
有水条件下路易斯酸B(C6F5)3对醛酮的选择性催化还原
孙国峰, 何云清, 田冲, BorzovMaxim, 胡启山, 聂万丽
2019, 77(2): 166-171  doi: 10.6023/A18100423
[摘要]  (79) [HTML全文] (79) [PDF 798KB] (79)
摘要:
近年路易斯酸B(C6F53催化的醛酮还原反应研究表明,路易斯酸B(C6F53也可以作为一种"耐水"的催化剂在"有水"条件下进行催化反应.这些研究成果对进一步扩展受限路易斯酸碱对(FLPs)化学在水相中的应用及其发展至关重要.以硅烷作为还原剂,在路易斯酸B(C6F53催化下成功对14种不同取代的醛酮在温和条件下实现了高效地还原成醇反应,产率可高达100%.通过核磁共振分析对反应机理进行的研究表明,在有水条件下,底物羰基氧与催化剂硼烷之间存在以水介导的相互作用,即可能存在"R1R2C=O——H-O(-H)——B(C6F53"的三组分络合形式.对不同路易斯碱与水及硼烷所组成的"LB——H-O(-H)——B(C6F53"三组分复合物之间对应原子间距进行了比较研究,发现这种以水介导的相互作用对醛酮的羰基不仅具有质子化的活化作用,而且与硼烷的络合作用也更有利于硅烷作为还原剂在有水条件下使用.所报道的以硅烷作为还原剂,B(C6F53催化的醛酮直接还原成醇反应,首次实现了FLPs在真正有水条件下的催化反应,并更进一步证明了在以硅烷作为还原剂时,体系中存在的水不仅会参与催化反应并会促使反应的进行.对有水条件下FLPs催化的醛酮还原的选择性及其催化反应机理,以及对其他反应的影响还需要更深入的研究.
124I原位标记有机黑色素纳米粒子的制备及初步分子影像研究
夏雷, 程震, 朱华, 杨志
2019, 77(2): 172-178  doi: 10.6023/A18090410
[摘要]  (77) [HTML全文] (77) [PDF 5829KB] (77)
摘要:
探索了有机黑色素纳米粒子对一种目前最有潜力的新型PET成像核素的原位标记方法,制备出新型多功能纳米探针,并进行初步的分子影像研究.以自然存在的黑色素(Melanin)为原料,利用超声破碎法制备超微粒径(5.5 nm)黑色素纳米粒子(MNPs),并使用两端具有氨基的PEG3500对其表面进行修饰,获得具有较好水分散性和氨基活性基团的新型PEG-MNP纳米载体.采用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)以及核磁氢谱(1H NMR)对纳米粒子进行充分形貌表征.而后使用溴代琥珀酰亚胺(NBS)作为氧化剂进行长半衰期核素124I的原位标记,获得了相应的具有PET成像功能的124I-PEG-MNP纳米载体.而后使用游离124I、124I-PEG-MNP分别进行正常昆明小鼠Micro-PET成像对比研究,同时构建胰腺癌荷瘤鼠模型BxPC3,并进行124I-PEG-MNP肿瘤成像研究.结果显示,长半衰期核素124I对PEG-MNP的标记率可达99%以上,且体外稳定性良好.Micro-PET图像显示,124I-PEG-MNP在小鼠体内未见脱标现象,体内放射性分布与游离124I成像差异明显.通过基于选定甲状腺及肝脏感兴趣区(Region of Interest,ROI)的半定量分析表明,经过124I标记后的PEG-MNP纳米粒子,与原有124I的代谢学行为具有显著的统计学差异(P < 0.001).同时,124I-PEG-MNP利用自身的实体瘤高通透性和滞留效应(EPR)在肿瘤部位有明显的富集,并在肿瘤部位滞留超过48 h.上述研究表明,有机纳米粒子PEG-MNP具备标记单质长半衰期核素的能力,并可用于肿瘤模型PET显像,为其进一步构建长循环多模态成像探针提供实验依据.
基于胶束反向扫集的毛细管电泳量子点电化学发光研究
张召香, 刘玉洁, 王琪, 王静静
2019, 77(2): 179-183  doi: 10.6023/A18090382
[摘要]  (76) [HTML全文] (76) [PDF 1036KB] (76)
摘要:
研究了胺分子对CdSe量子点电化学发光的增强作用,构建了CdSe量子点电化学发光传感器.结合胶束扫集预富集技术,发展了一种基于胶束反向扫集的毛细管电泳(CE)量子点(QD)电化学发光(ECL)新方法用于莱克多巴胺和克伦特罗的同时分离检测.毛细管内首先充满含有十二烷基硫酸钠(SDS)胶束的缓冲溶液,电动进样时,样品分子进入毛细管,在入口端被迎面而来的SDS胶束捕获并富集,经CE分离后顺次进入检测端,根据不同浓度的胺分子对CdSe量子点发光强度的增强作用不同,实现对不同胺分子的同时分离检测.胶束反向扫集富集技术,使胶束-样品结合物在毛细管中处于准静止状态,进样时间可达50 min,量子点电化学发光信号增强6000倍.该方法成功用于猪肉样品中莱克多巴胺和克伦特罗的同时分离检测,其线性范围分别为(0.8~2960)和(3.0~5520)μg/L,检出限分别为96.8和192.5 ng/L.
Au/Ag复合纳米笼在表面增强拉曼光谱中的应用
王猛, 闫昕, 韦德泉, 梁兰菊, 王岳平
2019, 77(2): 184-188  doi: 10.6023/A18090393
[摘要]  (74) [HTML全文] (74) [PDF 4419KB] (74)
摘要:
表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种基于贵金属纳米结构基底对被检测物进行高灵敏度检测的一种方法.具有特殊纳米结构的贵金属表面受到激光的照射时,金属表面的自由电子会受到极大的振荡,当入射光频率与振荡频率相近时,则会发生表面等离子体共振现象(SPR),使金属表面的局域电场强度极大增强,入射光强度和散射光强度都得到成倍的放大,从而使吸附在贵金属纳米结构表面的分子的拉曼散射信号得到有效的增强.使用NaBH4还原-酸刻蚀模板法,制备了八面体Au/Ag复合纳米笼,其形貌规整,尺寸均匀约为600 nm,无Cu2O模板的残留,Au元素均匀负载在Ag纳米笼上,质量分数约为16.8%;Au/Ag复合纳米笼的紫外可见吸收峰相对于Ag纳米笼发生了红移,更重要的是,Au和Ag元素协同赋予了复合纳米笼超高的SERS灵敏度和重复性,Au/Ag复合纳米笼实现了对罗丹明6G的痕量检测(5×10-14 mol/L),通过时域有限差分法(FDTD)模拟证实:这主要归因于等离子共振作用产生的高电磁场强度;此外,Au元素的加入使Au/Ag复合纳米笼具有优异的抗氧化性和化学稳定性,即使在1%的H2O2溶液中浸泡3 h,仍然能够保持优异的SERS性能.八面体Au/Ag复合纳米笼有望成为一种具有应用前景的高灵敏度、高稳定性的SERS基底.
聚乙二醇在高真空条件下的单链弹性
危军浩, 蔡皖豪, 崔树勋
2019, 77(2): 189-194  doi: 10.6023/A18090400
[摘要]  (92) [HTML全文] (92) [PDF 675KB] (92)
摘要:
在过去二十年间,高分子的单链弹性已经得到了广泛的研究.然而由于环境和高分子之间往往有着复杂的相互作用,实验中很难得到高分子在严格无扰状态下的单链弹性(即本征弹性).为此,利用单分子力谱技术研究了高真空条件下聚乙二醇(PEG)的单链弹性.结果表明,由于高真空条件下溶剂分子的干扰被消除,PEG在这一准无扰状态下呈现其本征弹性.在非极性有机溶剂中,由于溶剂分子和PEG之间只有微弱的范德华力作用,PEG表现出和高真空中基本一致的弹性.然而,在不同环境中,力曲线的低力区(F < 100 pN)存在着细微的差异.这一现象可归因于不同条件下基底与PEG链之间的吸附力不同.采用的高真空力谱可用于研究其他高分子单链在准无扰状态下的本征弹性.