静电场中雾滴表面诱导电荷对雾滴破碎的影响

为了研究静电场在雾滴表面极化产生的诱导电荷对雾滴破碎的影响,通过带电介质球理论模型分析了静电场中荷电雾滴表面的电场强度,推导了电位移、极化强度以及电场强度3者之间的关系,获得了雾滴表面自由电荷以及诱导电荷表达式。研究分析了不同液体介质在不同雾滴粒径时表面达到最大电荷密度时的理论临界场强,并对柴油雾滴表面诱导电荷进行了计算,获得了典型电场强度下雾滴表面诱导电荷密度与最大电荷密度之间的关系,并分析了空气临界击穿电场强度时,雾滴表面自由电荷与诱导电荷之和与Rayleigh极限之间的关系。研究表明:静电场诱导的表面电荷对雾滴的破碎有着重要作用,雾滴极化后,在雾滴一侧表面总的电荷密度显著增强,使得雾滴表面局部区域电荷密度接近或者达到Rayleigh极限;同时,由于静电场的存在,雾滴将受到与电场强度方向一致的拉力,使得雾滴变成椭球体(趋向Taylor极限),增加了破碎的可能性。实际实验过程中,即使雾滴表面自由电荷和诱导电荷密度之和仍小于最大极限电荷密度,但由于Taylor极限、表面张力降低以及Reynolds数等其他因素的影响,雾滴仍将发生破碎。

聚合物光诱导电荷转移光电池的研究进展

综述了以共轭聚合物作为电子施主和 C6 0 及其衍生物作为电子受主的共混与多层器件结构的聚合物光诱导电荷转移光电池的研究进展。对这类新型结构的光电池的基本性能及机制作了介绍。低生产成本、能通过简单甩膜或印刷方式就能制备大面积器件的优势使聚合物光电池在许多实际应用领域具有广阔的前景。

离子束诱导电荷显微术的现状与发展趋势

离子束诱导电荷显微术 (IBIC)是核子微探针显微成像技术的又一新发展 ,它具有低束流(fA量级 )、高效率的特点 ,已被广泛应用于半导体材料和微电子材料研究中。本文简述了离子束诱导电荷显微术 (IBIC)的原理和实验方法 ,综述了IBIC研究的现状和进展。

C_(60)与新型西佛碱荧光试剂的光诱导电荷转移现象

合成了两种新型西佛碱荧光试剂 -水扬醛缩 - 4-氨替比林 ( I)和 3,5-二溴水扬醛缩 4-氨替比林 ( II)并考察了其荧光特性。实验表明合成的两种西佛碱在 450 nm～ 60 0 nm波段内可以发射强的荧光。通过对新型西佛碱荧光试剂与 C6 0 间的光化学行考察发现 ,合成的新型西佛碱荧光试剂在室温下同 C6 0 发生了强的光诱导电荷转移 ,C6 0 能有效猝灭新型西佛碱的荧光并形成基态的和激发态复合物。

激光模拟单粒子效应中单光子与双光子吸收诱导电荷量对比

通过理论推导和模拟试验,研究了单光子和双光子吸收分别占主导时,脉冲激光模拟试验中电荷收集效率之间的定量关系。分析不同光学参数对模拟试验中电离电荷浓度影响,确定具体激光波长、脉宽、能量及束斑等参数。根据脉冲激光在硅中单光子线性吸收和双光子非线性吸收的特点,推导单光子与双光子吸收产生电荷量比值的定量公式。通过1 064 nm和1 200 nm波长激光的验证试验,发现了响应脉冲及产生电荷量与脉冲激光能量或能量平方具有良好的线性关系,且在单光子吸收和双光子吸收各自占主导时,单光子吸收产生电荷率明显高于双光子吸收,证明了两种波长激光产生电荷量的比值近似等于公式计算结果。结果表明,1 200 nm脉冲激光1 nJ2诱导电荷量等同于1 064 nm脉冲激光0.039 nJ诱导电荷量。

有机/高分子光诱导电荷转移材料研究

光诱导电子转移是光电转换体系中发生的一个简单而重要的过程,即:在受到光激发时,一个电子从电子给体(D)转移到电子受体(A)并形成给体自由基阳离子(D·+)和受体自由基阴离子(A·-)的过程。与之相伴的另一个过程是后电子转移过程,即电子重新回到体系的最初状态的过程。为了使放热式电子转移过程顺利进行,最重要的决定因素在于电子给体和受体的电化学和光物理性质必须匹配。用纳秒激光瞬态吸收光谱在可见-近红外区域能够检测分子间电子转移行为,其重要的标志是观察体系自由基离子的形成。文章简要介绍了国内外关于给体-受体型分子材料的光诱导电荷转移过程研究进展。

N,N-二甲基苯胺和苯醌间光诱导电荷转移

研究了N ,N 二甲基苯胺和苯醌间光诱导电荷转移的溶剂效应 .首先在B3LYP/ 6 31G 水平上对给体和受体进行构型优化 ,然后采用优化的给受体构型在Cs 对称性下计算得到两种相对稳定的复合物构象P和T .在CIS/ 6 31+G 水平上计算复合物气相激发态 ,结果发现 ,构象P的第三单重激发态发生分子间的完全电荷分离 ,构象T的第三激发单重态发生分子间的部分电荷分离 .在上述同样水平上计算复合物溶剂条件下的激发态性质 ,与气相结果相比表明 ,溶剂中两种构象的第三单重激发态均发生完全电荷分离 ,吸收光谱均发生较大红移 .

1,4-双(1,2,4-三唑-4-基)苯:光诱导电荷分离产生热/空气稳定固态自由基

光诱导电荷分离与稳定自由基的形成在许多领域起着关键作用。本研究合成了一例非极性三唑基有机小分子,1,4-双(1,2,4-三唑-4-基)苯(BTB),该有机小分子可以在固态下、室温空气中进行光诱导电荷分离,并产生对热、空气稳定的自由基。通过实验和理论计算方法对光诱导电荷分离产生的自由基进行了表征。研究表明,生成的自由基能在空气中长期存在(如1年),在高温220℃下也可以稳定存在。在未来,BTB及其类似物有可能在光开关、光致变色、能量转换和光催化等方面有广阔的应用前景。

基于双电场叠加效应的诱导电荷电渗调控方法

为了从多种细胞群体中提取纯净细胞群或者从复杂的样本中提取所需成分,提出了一种基于双电场叠加效应的诱导电荷电渗调控新方法,研究诱导电荷电渗漩涡的重塑机理及其颗粒操控性能.首先,建立多物理场耦合仿真模型并研究双电场叠加作用下诱导电荷电渗漩涡的非对称演变机理.其次,设计并加工颗粒操控器件,搭建颗粒操控实验系统.然后,研究不同电压下非对称诱导电荷电渗漩涡对单种颗粒的聚集和纵向偏移特性.最后,研究非对称诱导电荷电渗漩涡对不同颗粒的聚集和分离特性.结果表明:此方法能够以简单的控制方式实现微尺度颗粒的聚集、偏移和分离,其在环境检测、疾病诊断领域方面具有巨大的应用潜力.

盐析与疏水电荷诱导层析相结合快速纯化单克隆抗体

目的:建立一种简便、快速纯化抗体的疏水电荷诱导层析(HCIC)方法。方法:小鼠腹水先经硫酸铵沉淀处理,然后经HCIC后得到单克隆抗体(mAb),纯化的mAb的活性用间接ELISA法测定。同时比较了不同pH洗脱液对mAb纯度的影响。结果:用pH为4.5的洗脱液进行洗脱,获得的mAb纯度大于90%,总的回收率为65%。结论:盐析与HCIC相结合的抗体纯化法,纯度高、生物活性好,适合在基层实验室推广。

疏水性电荷诱导层析纯化免疫球蛋白IgY

利用疏水性电荷诱导层析(HCIC)从鸡血中分离免疫球蛋白IgY。采用经辛酸预处理后的血浆上清液作为原料,直接用HCIC分离纯化IgY。考察了两种HCIC介质,市售介质MEP HyperCel和实验室自制介质Bestarose-DVS-MMI,优化了上样pH、洗脱pH和上样量等条件。研究发现,以2-巯基-1-甲基咪唑为配基的Bestarose-DVS-MMI介质优于MEP HyperCel介质,前者分离IgY的纯度和收率较高,HPLC分析IgY纯度可达92%以上,收率约95%。通过配基结构比较和表面电势分析,探讨了HCIC分离IgY的机制。结果表明,采用HCIC可以实现IgY的高效分离,为从血液中分离免疫球蛋白提供了新方法。

疏水性电荷诱导层析——原理、性能及其应用

介绍了疏水性电荷诱导层析(hydrophobic charge induction chromatography,HCIC)的原理及特点:其功能基团结合了疏水作用和静电相互作用,是一种混合型的双模式层析方法。由于HCIC在蛋白质(特别是抗体)的分离纯化中表现出操作简便、选择性较好等优点,受到了学术界和工业界的关注。对HCIC的技术原理、发展历程、层析行为以及应用现状等进行综述,以期对HCIC的深入研究和应用开发提供指导。

疏水性电荷诱导扩张床吸附分离免疫球蛋白IgY

结合疏水性电荷诱导色谱和扩张床吸附两项新型生物分离技术,开发了一个高效分离禽类血液免疫球蛋白IgY的新过程。以2-巯基-1-甲基咪唑(MMI)为疏水性电荷诱导配基,偶联于琼脂糖扩张床吸附基质上,制备出疏水性电荷诱导扩张床吸附剂S-MMI。结果表明,S-MMI具有较高的配基密度,约105-mol·g-1,pH7时IgY饱和吸附容量达71.26 mg·(ml介质)-1,扩张床内可形成稳定的分级分布,床层稳定。选用经辛酸沉淀预处理后鸡血浆为料液,通过固定床色谱确定了上样和洗脱条件,比较了扩张床中不同膨胀率的影响,优化了分离条件,实现了扩张床吸附分离鸡血IgY,纯度达到98.9%,收率为80.5%。结果表明,疏水性电荷诱导色谱结合扩张床吸附,可以实现免疫球蛋白的高效分离,为禽类血液蛋白综合利用提供了新方法。

疏水性电荷诱导色谱分离抗HER2单克隆抗体

采用疏水性电荷诱导色谱（HCIC）新型生物分离方法，从CHO细胞培养液中高效分离抗HER2单克隆抗体（单抗）。选用典型HCIC介质MEP HyperCel，考察了细胞培养液中单抗稳定性，比较了不同pH下MEP HyperCel介质对抗HER2单抗的吸附性能，发现pH6～9范围内吸附容量均较高，酸性条件下吸附容量显著下降。进一步考察了抗HER2单抗的动态吸附载量，优化了上样和洗脱条件，确定了合适的分离条件，实现了细胞培养液中高效分离单抗，纯度达到94.6%，收率约0.1 mg·（ml料液）-1。结果表明，HCIC从哺乳动物细胞培养液中分离单抗是切实可行的，为单抗分离提供了新思路。

高效疏水电荷诱导色谱介质的基团修饰及其色谱行为的初步研究

以粒径10μm、孔径300球形硅胶为载体,以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为中间偶联剂,将4-巯基吡啶键合至硅胶上,制备了高效疏水电荷诱导色谱介质。通过单因素实验,探讨了反应温度、反应时间、KH-560的浓度对活化密度的影响,结果表明,在反应温度为75℃,反应时间为10 h条件下,KH-560的利用率大,可获得较宽范围的活化密度,此外还考察了缓冲液pH、反应温度、反应时间、4-巯基吡啶浓度对偶联密度的影响。结果表明,在pH=7.5的缓冲液,反应温度40℃,反应时间6 h下,4-巯基吡啶利用率高,通过控制4-巯基吡啶的浓度,可获得较宽范围的配基密度。最后,于高效液相色谱条件下,通过等度洗脱,考察了流动相pH对牛血清蛋白和溶菌酶保留因子的影响。并通过梯度洗脱,分离了不同等电点的牛血清蛋白和溶菌酶,验证了该介质的高效疏水电荷诱导色谱行为。

疏水性电荷诱导层析磁性微球分离鸡蛋卵清白蛋白

利用疏水性电荷诱导层析磁性微球从鸡蛋中分离卵清白蛋白,优化卵清白蛋白的分离工艺.辛酸预处理pH为5.8,辛酸加入量为50μL/mL蛋清处理液,磁性微球吸附pH为5.8,洗脱pH为3.8,洗脱时加入NaCl,其浓度为1 mol/L,卵清白蛋白的回收率约为78%,表明疏水性电荷诱导层析磁性微球可以有效分离卵清白蛋白.

基于水热合成法制备的MoO_(3-x)纳米槽SERS基底的特性研究

表面增强拉曼散射(SERS)技术可以快速检测微量分子,在医药材料分析、有害物残留、食品安全等领域受到广泛关注。而SERS对被检测物质的响应极限则取决于基底性能,并直接影响最终检测效果。本文着眼于增加基底的比表面积及其与被检测物之间的光诱导电荷转移能力,通过简单的水热合成法成功制备出具有氧空位缺陷的MoO_(3-x)纳米槽。结合X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段,对MoO_(3-x)纳米槽的电子结构、光学性质和表面化学环境进行了分析。使用MoO_(3-x)纳米槽作为SERS基底,对罗丹明6G(R6G)、结晶紫(CV)和玫瑰红B(RhB)三种有机染料分子进行了检测,实验结果显示,其对R6G的检测极限可以达到10^(-10)mol/L,与同类型的半导体基底相比,它具有更好的拉曼增强活性。

两种香豆素分子与TiO_2之间电荷转移的理论研究

染料敏化太阳能电池以其低成本高效率引起了人们广泛的关注,其中的光诱导电荷转移过程对太阳能电池的光电转化效率起着重要作用.本工作中我们以两种香豆素类染料分子7-羟基香豆素-4-乙酸(HCA)和7-N,N-二甲胺基香豆素-4-乙酸(DMACA)为例,从理论上研究了它们的几何结构和电子吸收光谱;并将其吸附在TiO_2表面上,计算了它们与TiO_2表面之间电荷转移的重组能、耦合强度和驱动力,进而计算了电荷转移速率.结果表明,DMACA分子中二甲胺基在第一激发态的旋转能垒约为0.08 eV,因此DMACA分子在第一激发态时很容易发生扭转.通过对HCA-TiO_2/DMACA-TiO_2体系中电子转移过程的研究,发现尽管两者重组能相似,但前者耦合强度和驱动力比后者小,使前者的电子转移速率略小于后者.当DMACA-TiO_2体系中二甲胺基在激发态发生扭转后,耦合强度略微减小,但由于驱动力减小,重组能增大,电子注入速率明显降低.因此,本工作不仅合理地解释了实验现象,而且也提供了一种理论预测染料分子-半导体界面上电子转移的可行性方法.

微通道内非对称诱导电渗流与定比例颗粒聚集

针对生化检测仪器传统样品处理过程中的耗量大、时间长等问题,设计了基于诱导电渗的微流控芯片,利用微通道内的非对称电渗漩涡实现宽、窄电极上浓度成比例的颗粒聚集。采用COMSOL求解非对称漩涡的流动特性与颗粒的受力,提出了适宜颗粒聚集的理想滑移速度轮廓。通过研究主要参数对滑移轮廓的影响,预测了芯片的工作区间。实验证明:在此区间内,颗粒聚集比例与电极宽度比一致,且响应快速,易于调控,可进一步生成多级浓度颗粒流。