- 张玲;张晓武;黄启燊;张韫宏;李前树;
应用傅里叶变换衰减全反射技术(FTIR-ATR)耦合多元曲线解析-交替最小二乘法(MCR-ALS),详细分析了β-丙氨酸水溶液在pH为1.54~12.52范围内的解离过程.通过差谱分析,获得了β-丙氨酸随pH变化的FTIR-ATR光谱,发现在1 800~1 000 cm~(-1)区间,光谱随溶液pH变化而呈现3种特征变化,对应于β-丙氨酸的阳离子、两性离子和阴离子的3种存在形式.通过MCR-ALS约束优化得到了不同形式β-丙氨酸在pH为1.54~12.52的水溶液中的浓度分布和拉曼光谱.同时,考察了NaCl溶液与水溶液环境对β-丙氨酸存在形式的影响,并测定了β-丙氨酸在水溶液和NaCl溶液中的解离常数.
2023年06期 v.39;No.194 479-490页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K] [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:28 ] - 胡端羽;刘林林;宫利东;杨忠志;
基于ABEEM/MM浮动电荷模型,尝试建立了一个新的可合理描述尿素-丙氨酸二肽-水分子之间相互作用的可极化力场.采用量子力学(QM)ωB97X-D/6-311++G(3df, 2p)//MP2/aug-cc-pVTZ方法对(Urea)(Ala)_2的结构、电荷分布及结合能进行计算,以及HF/STO-3G方法计算电荷分布.构建尿素-丙氨酸二肽-水体系的ABEEM/MM势能函数,基于QM计算结果,优选确定相关参数.结果表明,与QM相比,ABEEM/MM获得的(Urea)(Ala)_2的键长、键角、二面角和结合能的AAD(平均绝对偏差),RMSD(均方根偏差)和RRMSD(相对均方根偏差)分别为0.000 8 nm, 0.001 4 nm, 1.2%;1.36°,1.72°,1.5%;4.10°,5.56°,5.0%;6.07 kJ·mol~(-1),6.82 kJ·mol~(-1)和10.2%,电荷分布的线性相关系数为0.988.将上述势能函数应用于(Ala)_2(Urea)_2(H_2O)_6体系,以检验势能函数的合理性和参数的可转移性.与QM相比,ABEEM/MM获得的键长、键角、二面角和结合能的AAD,RMSD,RRMSD分别为0.001 0 nm, 0.001 5 nm, 1.3%;1.23°,1.67°,1.5%;1.74°,2.37°,5.5%;9.33 kJ·mol~(-1),10.63 kJ·mol~(-1)和2.7%,电荷分布的线性相关系数为0.984.这表明ABEEM/MM和QM的结果有很好的一致性.所建立的ABEEM/MM势能函数可以合理描述尿素-丙氨酸二肽-水体系的结构、能量和电荷分布,为进一步建立尿素致蛋白质变性微观机制的ABEEM/MM浮动电荷力场打下基础.
2023年06期 v.39;No.194 491-500页 [查看摘要][在线阅读][下载 1721K] [下载次数:37 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 张素素;赵薇;孟令鹏;
空穴传输层与钙钛矿吸光层形成的异质结界面处的能带排列以及点缺陷的存在是影响钙钛矿太阳能电池光电转换效率的2个重要因素.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了钙钛矿/NiO异质结的结构和性质,探讨了异质结中的点缺陷、价带和导带的能级排列、碱金属K掺杂钙钛矿层和过渡金属Zn掺杂NiO层对电子-空穴的分离与输运的影响.计算的晶格失配度和结合能表明MAPbI_3和MASnI_3的(001)面与NiO(100)面能够形成稳定的异质结,且形成NiO/PbI_2和NiO/SnI_2异质结的可能性更大.形成异质结后钙钛矿层中的绝大多数空位缺陷形成能都有所降低,说明缺陷在异质结的界面处更容易形成.异质结中的主要缺陷是在富碘条件下产生的V_(Pb),V_(Sn)和V_(MA),这些缺陷对异质结中空穴的分离和传输十分不利,建议在富铅条件下构建NiO/MAPbI_3和NiO/MASnI_3异质结.用碱金属K原子对异质结的钙钛矿层进行掺杂,可以使钙钛矿层和空穴传输层有更匹配的能带排列,提高NiO/PbI_2和NiO/SnI_2异质结的空穴分离和运输效率,降低载流子的复合.对异质结中NiO层进行Zn取代掺杂能够使NiO/PbI_2和NiO/SnI_2异质结获得更合适的价带偏移(VBO),有利于空穴的分离和传输,提高电池的光电转换性能.本研究可为新型高效钙钛矿太阳能电池的设计开发提供理论指导.
2023年06期 v.39;No.194 501-511页 [查看摘要][在线阅读][下载 2240K] [下载次数:442 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 黄雨杭;陈靖峰;唐乾;曹洪玉;郑学仿;
采用分子对接等理论研究方法探穿了人参皂苷Rh2与以上蛋白之间的作用机理,确定最佳结合蛋白靶点.在Uniport数据库中筛选5条重要信号通路中具有已知结构的蛋白,共获得4DRI等29个蛋白.根据各个蛋白结构确定活性位点并分析位点内所含氨基酸组成.将人参皂苷Rh2对接至各个活性位点,获得药物分子与蛋白结合模型.并分析了蛋白-Rh2之间的结合方式和作用强弱.发现蛋白mTOR和TGF-β2等与Rh2可以很好地结合,别构位点与Rh2对接得分较好,是良好的潜在药物靶点蛋白.以上研究在分子水平上为设计人参皂苷Rh2及其衍生物通过生物信号通路治疗非小细胞肺癌疾病提供理论基础和治疗新思路.
2023年06期 v.39;No.194 512-520页 [查看摘要][在线阅读][下载 2245K] [下载次数:132 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 刘颖;刘跃;
微波吸收现行理论将膜和材料混淆,把只能用于膜的反射损失(RL)性质用来表征材料,于是建立了错误的阻抗匹配理论和错误的膜吸收机理.阻抗匹配理论的不严谨表现为它有不同的定义,结果导致荒谬的结论如材料吸收的微波比进入材料的微波更多.这个事实说明阻抗匹配理论将孤立界面和在膜中的界面相混淆.阻抗匹配理论是建立在不可定义的物理量基础上的理论,存在严重缺陷.主流理论认为是材料本身具有多个吸收峰的性质导致(RL)有多个极小值.实际上均匀材料中的任何位置其微波吸收能力是一样的.微波在材料中传播的越远,被吸收的就越多,不会出现吸收峰.因而主流理论中膜的吸收峰又被错误地归结为材料的共振吸收.采用理论方法和自己实验室的实验数据,在波相消干涉的基础上建立了不同于当前主流理论的膜吸收机理并开拓性地应用了新理论.并指出文献报道的实验数据并不支持主流理论.同时通过已经发表的数据说明材料和膜的吸收机理不同,膜的吸收峰不是材料本身的属性,微波中的阻抗匹配理论应该用波的相消干涉理论取代.膜的多个吸收峰是膜特有的能量守恒所要求的、是角度效应的结果,需要用波的相消干涉分析,与材料的共振吸收没有任何关系.主流微波吸收理论混淆了实数和复数运算的不同规律.
2023年06期 v.39;No.194 521-527页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K] [下载次数:45 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 段宏星;吕学举;王建;张红星;
采用量子化学电子结构计算和非绝热激发态动力学手段,本文系统地研究了纯有机光致磷光体系1-(二苯并[b, d]呋喃-2-基)苯甲酮的振动分辨电子吸收光谱和激发态失活动力学.探讨了分子振动模式与隙间窜跃通道之间的关系,并针对性地进行了卤代修饰.研究发现在保持特征吸收峰不变的前提下,显著增强了低能区域特征峰的强度.引入Br和I重原子后,出现了明显的重原子效应,隙间窜跃速率激增高达百倍,从而显著提高了光感信号灵敏度.同时,修饰后的有机磷光发射颜色由浅绿色变为黄绿色,更利于人眼观察.这些结果为深入理解该体系的光物理化学性质和开发新型有机磷光探针提供了重要参考.
2023年06期 v.39;No.194 528-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 2663K] [下载次数:84 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 王莹莹;孙丽婷;赵媛媛;仇永清;
本文采用密度泛函理论(DFT)方法对系列环金属Rh(Ⅲ)配合物的结构与二阶非线性光学性质进行了计算研究.结果显示,配体中取代基的改变对配合物的几何结构和Wiberg键级影响不大.当主配体上的—H被其他强的供/吸电子基团取代时,配合物的极化率增大.其中,对于配合物1-6,主配体或副配体中强供/强吸电子基团的引入均有效地提高了配合物的第一超极化率(β_(tot)).而在配合物7-12中,配体中取代基的改变对配合物的β_(tot)值也有所提高,但幅度不大.此外,计算所得的配合物动态超瑞利散射超极化率(β_(HRS))值与β_(tot)值的变化规律一致.对配合物的电子结构与吸收光谱的分析表明,体系具有较大的β_(tot)值与其吸收光谱的明显红移,较低的电子跃迁能,以及方向一致的电荷转移模式相关.
2023年06期 v.39;No.194 537-547页 [查看摘要][在线阅读][下载 2323K] [下载次数:74 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 代瑞华;赵越华;任杰;潘玲;潘秀梅;
聚碳酸酯基聚合物作为常见的电解质材料因其结构具有强极性而被广泛应用.为制备更高性能的固态聚合物电解质材料,对典型的聚碳酸丙烯酯(PPC)和丁二腈(SN)共混体系进行了理论研究,希望通过该研究可以得到共混改性优势的理论依据.利用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31G(d, p)水平上对PPC和SN共混电解质在乙腈隐式溶剂化模型下的结构、相互作用及电化学稳定性进行了理论研究.通过模拟PPC/Li~+复合物体系与PPC/SN/Li~+共混体系的配位构型,对比得到锂离子的五配位稳定结构,配位原子由PPC提供的4个羰基O原子与SN提供的1个N原子组成.此外,通过分析PPC/SN/Li~+共混体系的配位原子间距、前线分子轨道能级与锂离子上电荷等数据,证明该结构具有良好的结构稳定性与电化学稳定性.向得到的四配位结构中引入盐阴离子(TFSI~-),模拟得到五配位的共混聚合物电解质结构,其中,TFSI~-与PPC链各提供2个O原子参与配位,而SN则提供1个N原子参与配位.模拟得到的电解质红外光谱进一步证明PPC和SN均与锂盐存在相互作用.分析PPCn/SN/Li~+与PPCn/SN/LiTFSI体系的■距离可以发现,PPCn/SN/LiTFSI体系的结构较为松散,有助于锂离子的迁移.计算得到PPCn/SN/LiTFSI体系的电化学窗口为5.72 V,有较好的电化学稳定性.此外,在PPC3/SN,PPCn/SN/Li~+和PPCn/SN/LiTFSI三种体系的前线分子轨道和自旋密度对比分析中还发现,PPC与LiTFSI共同影响电解质的氧化还原稳定性,而SN则与电解质的还原稳定性有关.以上研究结果证明了共混体系的结构和电化学优势,有望满足目前对具有更高能量密度锂离子电池的需求,有助于人们深入理解PPC和SN共混电解质性能,并为以后的相关研究提供了一定的理论基础.
2023年06期 v.39;No.194 548-558页 [查看摘要][在线阅读][下载 2443K] [下载次数:106 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ]