Fe3O4/RGO复合材料的制备及其电化学性能研究

以改进Hummers法合成的氧化石墨烯(GO)为前驱体,通过水热法结合烧结工艺制备了四氧化三铁/还原氧化石墨烯(Fe_3O_4/RGO)复合材料。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对复合材料的理化性能进行表征;通过充放电测试、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等技术,综合考察了材料的储锂性能及电化学性能增强机制。结果表明,在200和600 m A/g电流密度下,Fe_3O_4/RGO复合负极循环60次后的放电比容量分别保持在709和479 mAh/g,表现出良好的倍率性能;相较于纯Fe_3O_4负极,复合负极呈现出更优异的锂电性能,其电化学性能的改善得益于RGO能增强材料的电导性和结构稳定性。

Discovery Studio软件在生物化学教学中的应用——分子的刚性对接

借助Discovery Studio(简称:DS)软件,探讨了分子对接中的刚性对接在课堂教学中的运用,促使学生对配体与受体间相互作用机制及其强弱关系有更感性的认识,进而提高课堂教学质量。同时,有利于学生在课后自行练习,深化对分子间非键作用的认识。

AutoDock软件在生物化学教学中的应用——半柔性对接

借助AutoDock软件开展蛋白质受体与配体的半柔性对接,探讨了其在生物化学教学中的应用,帮助学生对蛋白质受体与配体之间可能存在的相互作用有更为感性的认识,激发学生的学习兴趣,调动其学习积极性,从而达到提高教学质量的目的。

复合酶法提取无患子总皂苷的工艺研究

无患子皂苷具有非常强的表面活性以及抗肿瘤、杀菌、消炎等生物活性.为探究复合酶法提取无患子总皂苷的最佳工艺条件,以总皂苷的提取率作为评价依据,通过单因素实验和正交实验进行探究,得出无患子总皂苷最佳的提取工艺条件为:复合酶质量浓度为0.6 mg/mL,酶解温度为50℃,pH值为4.5,酶解时间为2.5 h.在该条件下无患子总皂苷的提取率为64.40%.

LaCoO3-TiO2纳米管阵列的构筑及可见光光催化性能

TiO2纳米管阵列具有较高的光催化活性,但可见光吸收弱,限制了其太阳能利用和环境应用。窄带隙的钙钛矿(ABO3)型氧化物能够吸收大范围波段的可见光,且稳定性高,但光催化活性低。本文首先采用溶胶-凝胶法合成了LaCoO3纳米颗粒,然后利用电泳沉积技术将LaCoO3纳米颗粒修饰于TiO2纳米管阵列表面,构筑了LaCoO3-TiO2纳米管阵列。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果显示溶胶-凝胶法合成的纳米颗粒为LaCoO3,其尺寸均匀,结晶度高,平均粒径约为100nm。LaCoO3纳米颗粒与TiO2纳米管阵列之间的结合力好。紫外可见吸收光谱(DRS)显示,随着电泳沉积时间的延长,LaCoO3-TiO2纳米管阵列的吸收带边逐渐红移700nm。可见光下光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,电泳沉积15 min制得的LaCoO3-TiO2纳米管阵列对MO的光催化效率最高,其降解速率是相同条件下TiO2纳米管阵列的4倍。光致发光光谱和电化学阻抗谱证实LaCoO3纳米颗粒的负载有效地促进了光生电荷的分离和传输,可见光光催化活性明显增强。

LaNiO3/TiO2纳米管阵列的电化学制备及其光催化性能

利用脉冲电沉积与高温退火相结合的方法制备了镍酸镧(LaNiO3)纳米颗粒负载的二氧化钛(Ti O2)纳米管阵列.修饰于Ti O2纳米管阵列上的LaNiO3纳米颗粒粒径小(<10 nm)、分布均匀、负载量可控,一些LaNiO3纳米颗粒沉积于Ti O2纳米管内.紫外可见吸收光谱显示,LaNiO3/Ti O2纳米管阵列的吸收带边较Ti O2纳米管阵列明显红移,可见光吸收明显增强.可见光下光催化降解罗丹明B(RhB)的结果表明,脉冲循环沉积500次制得的LaNiO3/Ti O2纳米管阵列的光催化活性最佳,其对RhB光催化降解速率是Ti O2纳米管阵列的3.5倍,并且表现出极好的光催化稳定性.

溶液中石墨烯量子点上Aβ37-42酰胺-A带的振动光谱研究

开展分子动力学模拟,探究β-淀粉样蛋白片段Aβ37-42与石墨烯量子点(GQD)在溶液中的动态结构特征,并对其聚类分析得到的最可几构象开展振动光谱计算。对Aβ37-42骨架上的酰胺-A带的振动光谱进行指认,构建光谱参数和二级结构的相关性,为GQD对Aβ折叠机制的影响提供理论依据。

淀粉样蛋白片段结构动力学与酰胺-Ⅰ带振动光谱示踪

借助分子对接方法,获取了β淀粉样蛋白(Amyloidβprotein,Aβ)的核心片段Aβ25-35与乙酰胆碱受体相互作用的最优结合构象,并在此基础上开展结合后的复合物的分子动力学模拟,探索其结构动力学特征。将构建的氨基酸多肽通用型振动频率图应用于复合物的全原子运动轨迹,预测与受体结合后的Aβ多肽骨架酰胺-Ⅰ带光谱。其特征吸收峰表明该多肽片段与受体结合后主要呈现无规则卷曲构象,与分子对接和分子动力学轨迹聚类分析所呈现的特征构象一致。借助分子模拟与光谱建模相结合的方法能够帮助我们快速解析实验光谱中所蕴含的多肽构象信息,在分子水平上更好地认识蛋白质的空间结构动力学特征。

β2AR的振动模式与离子通道开合状态研究

借助各向异性网络模型(anisotropic network model,ANM)预测β2肾上腺素受体(β2 adrenergic receptor,β2AR)分子骨架的振动模式,系统考察β2AR蛋白质跨膜螺旋结构域中各亚基的振动运动的相关性,解析β2AR与配体结合的相互作用机理及其离子通道开合机制。

一种陶银结合专用瓷土原料配方分析

运用X射线荧光光谱法(XRF)对一种可以和银料耦合适应的瓷土原料进行理化分析,结合已有理论和实践经验,分析各化学组分在瓷土原料中的作用,提出在陶银制品中的适用量。研究表明,其配方的化学组分质量百分比为:66.3%的SiO_2、12.1%的Al_2O_3、7.5%的MgO、4.9%的CaO、2.3%的K_2O、0.6%的Na_2O以及6.5%的灼烧失量。该研究成果不仅详细阐述了各组分在原料中的作用,确定了此瓷土原料的成分组成,还可促进对现有特种瓷土原料配方的改进。

丝氨酸蛋白酶催化结构域无活性突变体的表达、纯化与结晶

构建了丝氨酸蛋白酶Matriptase的催化结构域无活性突变体质粒S195A,并在酵母中表达,通过阴离子柱粗捕获及分子筛和离子交换柱纯化得到高纯度重组蛋白,通过气相扩散法得到无活性突变体的晶体.结果表明,与野生型相比,单点突变极大程度提高了Matriptase的表达,Matriptase无活性突变体不具有水解底物活性,但仍可与抑制蛋白HAI-1结合.晶体分辨率为1.48?,195A突变没有影响Matriptase的构象.

猪肝为原料制备氧还原电催化剂及其电催化性能

选用价格低廉的生物质猪肝为原料,采用两步热解法和碳负载法制备M-N/C型非贵金属催化剂,考察了热处理温度、混合气体比例及前驱体对催化剂结构和电催化性能的影响.结果表明,热处理温度为1000℃、氮气与氨气体积比为7:3的条件下,二次热解所得催化剂氧还原电催化性能最好.氨气中二次热解改变了催化剂的表面形貌和物相结构,有利于产生更高含量的吡啶型氮,增强了催化剂在碱性溶液中的氧还原电催化活性.黑珍珠2000(BP2000)虽然能显著提高一次热解催化剂的活性,但由于其在氨气中的反应活性不如热解猪肝所得碳材,在氨气二次热解中对催化剂活性反而有不利影响.

Gaussian软件在红外光谱教学中的应用——溶剂效应

借助Gaussian软件帮助学生认识溶剂环境对分子特征基团振动光谱的影响，并以氮甲基乙酰胺和乙腈分子为例，在不同溶剂环境中进行分子结构的优化与红外光谱预测。研究结果表明，不同极性的溶剂与体系相互作用不同，使得分子特征基团振动光谱发生不同程度的频移。计算结果所建立的溶剂环境、分子结构和光谱频移之间的关系有助于深化学生对红外光谱中溶剂效应的认识，提高课堂教学效果，激发学生主动学习兴趣。