单光镊技术测量红细胞膜弹性新方法的建立

光镊是对生物样品的力学特性进行研究的方便工具 .红细胞膜弹性是血液的生理功能指标 .利用单光镊技术我们建立了测量红细胞膜弹性的新方法 .利用该方法对红细胞的膜弹性进行测量 ,该结果与国外文献报道的双光镊法测量结果相一致 .对不同浓度氧化苯砷 (PAO)处理的红细胞膜弹性进行了测量 ,测量结果表现出浓度与膜弹性之间有明显的线性关系 。

砷原子团簇结构的量子化学密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的三种方法 :局域自旋密度近似SVWN、梯度修正BLYP、杂化密度泛函B3LYP ,优化了中性Asn、负离子Asn-(n =2～ 5 )的结构 ,在优化结构基础上计算了它们的振动光谱 ,获得它们稳定的最低能量态的结构 .其中中性Asn(n =2～ 5 )的稳定结构的计算结果 ,与已有的理论结果以及实验数据进行了比较 .而对负离子Asn-(n =2～ 5 ) )的稳定结构作了预言 .同时计算了Asn(n =2～ 5 )的绝热电子亲和能 (EAa) ,与有关光电子谱学的实验值符合较好 .

液相纳米化学

纳米化学是当代化学中最富有挑战性的分支之一。它以纳米粒子或团簇的合成、表征及其化性质为主要研究对象。在液相中组装纳米粒子或团簇，使我们有可能控制其颗粒度及结构，以期获得具有一定大小及结构的人造功能分子。本文首先介绍几种常见的化学合成纳米粒子的方法。紧接着详细阐述辐射合成和光化学合成方法，包括合成原理、最佳条件及优点等，着重介绍如何通过调节介质的组成（物料、浓度等）及介质的性质（pH值等）来控制纳米粒子的大小，并探讨控制纳米粒子结构的可能途径。另外，我们还介绍如何利用脉冲式辐照（脉冲辐解技术）研究液相中金属纳米粒子形成的化学反应机理，它能够对稀水溶液中金属离子的还原、金属原子的聚集直至纳米粒子或团簇形成的动力学过程进行深入的基础研究。

纤维素硫酸盐与壳聚糖自组装有序超薄膜的制备和AFM研究

Tosyl cellulose sulfate sodium and chitosan ultra thin films were self assembled through electrostatic attraction on the positively charged quartz substrate. The morphologies obtained by AFM demonstrated that the arrangement of the polymer chains transformed from original irregularity into well alignment and the thickness of the films was around 1-2 nm. The films were stable enough for constructing functional ultrathin films.

STM图像的理论模拟

本文简要综述了STM基本理论和模拟方法 ,着重介绍了我们的一些工作 ,构造团簇模型和采用第一性原理方法 (DV LDF) ,模拟出不同取向C60 和它吸附在金属和半导体表面的STM图像 。

原子力显微镜在金刚石表面微结构分析中的应用

本文报告用原子力显微镜 (AFM)测量金刚石精密加工表面的微观结构 ,获得了用机械抛光法与热化学抛光法得到的表面纳米级形貌。前者呈直线纹理 ,反映出金刚石磨料的刮削机理 ,后者表面较平滑 ,无明显加工纹理 ,但在磨削方向出现一些蚀坑 。

单原子分子测控的进展

单原子分子测控是近年来发展起来的实验技术 ,其操作对象是单个的原子或分子。完整的单原子分子测控包含了对单原子分子的成像、识别、操纵和组合分解四个方面。本文分别对这四个方面进行了系统综述 ,介绍了国内外相关技术的发展和现状 。

铝原子团簇Al_5、Al_5^-和Al_5^+稳定结构的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的四种方法 :杂化密度泛函B3LYP与B3PW 91、Perdew Wang91交换与相关泛函WP91PW91、局域自旋密度近似SVWN ,研究了Al5、Al5-和Al5+ 团簇的多种可能结构 ,找到了它们稳定的结构与自旋态 ,与已有的理论结果作了比较 ,并计算了Al5-的绝热与垂直电子离解能、Al5的绝热与垂直电离势 ,同有关的实验数据比较 ,符合较好 .

人工控制液相金属纳米粒子的组装

液相中金属纳米粒子或团簇粒子的研究是现代化学和物理学的一个重要方面，是对气相和真空中纳米粒子研究的补充。由于受到介质的强烈影响，体系更为复杂，然而却有了人工控制纳米粒子的大小和结构的可能性。本文介绍利用电离辐射或光化学方法还原金属离子在液相中制备金属纳米粒子，通过调节介质的组成及介质的性质（如ｐＨ值等），可以有效地控制其颗粒度大小，并有可能最终控制纳米粒子的结构。该方法还具有颗粒度分布均匀、无须添加化学还原剂以及可以制备纳米合金粒子等优点。利用脉冲式辐照（脉冲辐解技术）可以对液相中金属纳米粒子形成的化学反应机理进行深入的基础研究。

负离子全金属团簇Ga_4^(2-)的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法 (B3LYP、B3PW 91、PW91PW 91)与M ller plesset二级微扰方法 (MP2 )和极化分裂阶基基组 6 311+G(3df) ,对二阶负离子全金属团簇Ga2 -4与多种一阶负离子团簇MGa-4(M =Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算 ,其中二阶负离子全金属团簇Ga2 -4最稳定的构型是正方形结构(D4h)。接着 ,从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga2 -4同MGa-4在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga2 -4正方形结构 (D4h) )

超声射流冷却丁二酮的激光诱导荧光激发谱

在超声射流条件下获得了丁二酮在 4 32 4 51nm波段的激光诱导荧光激发谱 .在前人标识为 0 00 带谱峰的红端观察到 3个很弱的谱峰分别位于 0 ,87,97cm- 1 处 (以 2 2 182cm- 1 为 0cm- 1 ) .在 87和 97cm- 1 附近精细扫描 ,观测到 87和 97cm- 1 谱峰的隧道分裂分别为 1.0 5cm- 1 和 1.68cm- 1 ,与理论计算的分裂值符合得很好 ,从而确定了S1 ←S0 跃迁 0 00 带的位置在 2 2 182cm- 1 .87cm- 1 和 97cm- 1 处的谱峰分别为丁二酮基态S0 到激发态S1 的卡齿模 (G1 0 )和反卡齿模 (A1 0 )振动激发 .此外 ,首次对丁二酮S1 —S0 态激光诱导荧光激发谱进行较完整的标识 ,得出S1 态的羰基骨架扭曲振动模的振动频率 91.1cm- 1 ,非谐性常数 4 .875cm- 1 .

用Pump-dump-probe瞬态吸收光谱监测分子高振动激发态动力学(英)

给出了监测外场激发下分子动力学过程的瞬态吸收信号的确切理论表述。在数值计算中，采用I2的一个二势能面系统，得到了监测基电子态高振动激发波包的吸收光谱。I2的B电子激发态被用作双光子pump－dump过程的中间态。提出了一个二阶差谱探测方案，即从弱响应区域的第5阶（pump-dump-probe）非线性光谱中提取分子动力学信息。

铝原子正离子团簇Al_5^+稳定结构的理论研究

采用密度泛函理论的 4种方法 :杂化密度泛函B3LYP与B3PW91 ,Perdew Wang91交换与关联泛函WP91PW91、局域自旋密度近似SVWN ,研究了铝原子正离子团簇Al+ 5的多种可能结构 ,找到了一种新的最稳定的结构与自旋态 ,即单重态三维C2v结构 ,并对上述

H_2^(80)Se分子的26个振动带转动结构的全拟合分析

阐述了全拟合分析方法的理论基础，通过对Ｈ２８０Ｓｅ分子２４个已知转动结构振动带的３５１６个上态能级的全拟合分析，得到１１２个基本光谱参数，拟合偏差为１０．６×１０－３ｃｍ－１。用这套基本光谱参数精确预言了首次记录的Ｈ２８０Ｓｅ分子（５００，Ａ１）和（４０１，Ｂ２）局域模振动带的转动结构，并在简正模和局域模下分别拟合得到有效振转光谱参数。将归属得到的Ｈ２８０Ｓｅ分子（５００，Ａ１）和（４０１，Ｂ２）振动带的２５２个上态能级并入全拟合中，得到１１４个基本光谱参数，拟合偏差为９．６２×１０－３ｃｍ－１。

凝聚相中纳米粒子的自组装

低维纳米材料的研究是当前材料科学与其它学科交叉的前沿领域。为了降低制造成本以便工业生产某些具有特殊功能的人造分子和纳米器件，必须寻找在液相中大量复制和组装它们的技术。在液相中制造纳米粒子有两个最重要的问题需要解决。一是粒子在溶液中的稳定性；二是颗粒度和结构的控制。其中三维有序结构的构建是制造纳米分子器件的首要问题。本文简介辐射法合成金属纳米粒子的原理及其自组装条件的控制，并进一步阐述如何利用脉冲辐解研究其成核反应动力学。

光镊技术中的纳米位移探测及其测量误差讨论

光镊系统可以实现微米粒子的纳米精度位移测量 ,对该测量装置和方法及各种误差来源进行了分析。着重讨论了动态图像分析法 ,包括灰度重心法和新发展的幂次重心法、二次曲线拟合法。提出了一种对图像分析法进行评估的数值模拟方法 ,对这三种算法引起的误差进行了数值模拟。结果表明 ,方法误差与随机噪声的性质有关 :在本底噪声为主时 ,二次曲线拟合法精度高 ,计算量小。用四像限探测器和图像分析法对固定的微米小球进行了位置测量 ,二者的标准偏差分别为 1nm和 0 .3nm。在纳米精度的位移测量的基础上 ,可以实现光阱刚度的测量 ,并进而测量了微米小球所受到的亚皮牛顿力。基于位移和刚度的精密测量 ,微小力的测量可以达到飞牛顿量级。

光阱刚度与实验条件的依赖关系

对微小力的测量是光镊系统的重要功能。主要研究了进行微小力测量时所需的重要参数——光阱刚度与实验条件的依赖关系。在以HeNe激光器为光源的光镊系统中,得到了光阱刚度随着阱位距离样品池底面高度的提升而减小,随着被捕获小球直径的增加而减小,以及光阱刚度与激光功率具有线性的依赖关系等经验规律,并作了定性的讨论。最后给出了该系统所能达到的测力精度和测力范围。

空心新型光阱的实验研究

介绍了用锥镜法和取高级衍射光斑法来实现空心光阱的实验方法。用实验定性地证明了空心光阱轴向捕获力高于实心光阱。用图像分析法比较了空心光阱与实心光阱近中心横向光阱刚度 (光焦点附近小范围内的光阱横向刚性程度 ) ,表明同等条件下空心光阱的近中心横向光阱刚度弱于实心光阱。用流体力学法测量光阱的逃逸阱力随光功率的变化 ,表明同等条件下空心光阱的逃逸阱力大于实心光阱 ,因此空心光阱操纵微粒具有更高的稳定性。同时指出了空心光阱具有更低的热损伤 ,在低倍物镜下空心光阱具有更高的实用价值 。

单分子科学进展

综述了新兴边缘学科———单分子科学的进展 .对单分子科学的基本实验技术即扫描探针显微术、荧光技术和光镊技术进行了介绍 .结合众多的实例 (如 :对单原子的直接操纵、直接测量化学键强度、在DNA链上“拔河”、用单个C60 分子作放大器等 )评述了单分子科学方法在各学科领域的广泛应用 ,以及单分子科学对它们产生的深远影响 .最后对单分子科学的发展前景进行了展望 .

离子液体及其在有机合成中应用

离子液体作为绿色替代溶剂可用来进行Diels Alder反应、Friedel Crafts反应、过渡金属催化反应、镜像选择烷基化等反应。