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π-钻石:纯π-相互作用驱动的金刚石超结构

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有机化学 2024年第8期44卷 2614-2615页

作者：兰凯成楚旸四川大学化学学院

多层级自组装(Hierarchicalself-assembly)在生命体的复杂结构构筑中是一种普遍且重要的过程[1].许多复杂且高度精确的组装结构,比如蛋白质和DNA等因此得以构建.为了深入揭示生物大分子形成的过程及其机制,仿生其功能,师法自然,研究者...

多层级自组装(Hierarchicalself-assembly)在生命体的复杂结构构筑中是一种普遍且重要的过程[1].许多复杂且高度精确的组装结构,比如蛋白质和DNA等因此得以构建.为了深入揭示生物大分子形成的过程及其机制,仿生其功能,师法自然,研究者们合成了超分子笼和胶囊、有机和金属配位多面体、纳米壳等具有催化、分子识别和分离以及药物递送等功能的不同超分子体系[2-4].然而,如何合理设计新型组装基元,使其具备多

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含旋轨耦合的耦合簇方法中的基组选择

化学学报 2024年第6期82卷 604-612页

作者：易书禾王繁四川大学原子与分子物理研究所成都610065

相对论小核能量一致赝势是流行的相对论效应处理方法,但是除dhf-nZVPP-2c基组外,针对此赝势开发基组时都没考虑旋轨耦合效应(SOC),而dhf-nZVPP-2c的可靠性也主要在密度泛函计算中进行了验证.本工作采用以标量相对论Hartree-Fock波函数... 详细信息

相对论小核能量一致赝势是流行的相对论效应处理方法,但是除dhf-nZVPP-2c基组外,针对此赝势开发基组时都没考虑旋轨耦合效应(SOC),而dhf-nZVPP-2c的可靠性也主要在密度泛函计算中进行了验证.本工作采用以标量相对论Hartree-Fock波函数为参考态的SOC-CCSD(T)方法结合此类赝势,考察5s5p电子及各种基函数对第六周期闭壳层双原子分子性质,特别是SOC效应的影响.结果显示,要可靠计算SOC效应,在SOC-CCSD(T)计算中要考虑5s5p电子. cc-pVnZ-PP基组和dhf-nZVPP基组不能得到可靠的SOC效应,而dhf-nZVPP-2c和cc-pwCVnZ-PP基组则能合理描述这些体系的SOC效应.这两套基组对重元素体系性质的误差与相应基组中基函数数目一致,顺序为:dhf-TZVPP-2c,cc-pwCVTZ, dhf-QZVPP-2c, cc-pwCVQZ, cc-pwCV5Z.对这些重元素体系,要用dhf-QZVPP-2c基组才能得到高精度的键长和谐振频率,但是对于解离能,即使cc-pw CVQZ基组仍有一定误差.

关键词：基函数旋轨耦合效应耦合簇理论相对论效应电子相关

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液态金属催化裂解甲烷制氢动力学研究

高等学校化学学报 2024年第2期45卷 97-103页

作者：廖加术刘建星王思蜀陈波陈建军韦建军叶宗标芶富均四川大学原子核科学技术研究所成都610064 四川大学原子与分子物理研究所成都610064

液态金属催化甲烷热解是一种高效生产氢气且无二氧化碳排放的新兴技术.本文开发了一个液态金属裂解反应器催化甲烷热解的数值模型,在实验室自主搭建的液态金属制氢平台上得到的实验数据与模型预测结果吻合良好.该模型是基于甲烷在气液... 详细信息

液态金属催化甲烷热解是一种高效生产氢气且无二氧化碳排放的新兴技术.本文开发了一个液态金属裂解反应器催化甲烷热解的数值模型,在实验室自主搭建的液态金属制氢平台上得到的实验数据与模型预测结果吻合良好.该模型是基于甲烷在气液界面发生的催化热解、气泡内部发生的非催化热解过程和气泡上升过程中的流动行为,耦合了催化和非催化反应动力学和流体力学所建立的.使用气体体积流速、压力、气体成分、温度和液态金属性质(密度、黏度和表面张力)预测气泡尺寸和熔体中的气含率.该模型较好地预测了液态铜铋合金(Cu_(0.45)Bi_(0.55))催化甲烷热解实验中不同温度、不同甲烷进气流量和液态金属高度下的甲烷转化率,得到了催化甲烷热解过程中的气含率、表观气体速率和压力沿液态金属高度的分布.实验数据与模型预测结果的高度吻合证明了模型的可靠性,该模型未来将有助于反应器优化和氢产率提高.

关键词：液态金属反应动力学流体力学催化甲烷热解

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纳米药物载体用于治疗胞内菌感染的研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1153-1166页

作者：巨晓洁宋婉璐周宸宇沈秋彤廖雨田龚珏颖褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且... 详细信息

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且易于修饰,有望通过构建纳米药物递送系统增强抗菌药物的细胞膜穿透性和胞内菌靶向性,在治疗胞内菌感染上具有巨大潜力和广阔前景。介绍了目前可用于治疗胞内菌感染的各种纳米颗粒,归纳总结了增强纳米药物递送系统治疗效果的机制和方法,阐述了目前在使用纳米药物递送系统治疗胞内菌感染时仍存在的问题,以期为构建更优良的纳米药物递送系统治疗胞内菌感染提供启发。

关键词：纳米载体胞内菌细菌靶向抗菌策略

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高压下硝酸肼结构演化的中远红外光谱和第一性原理计算研究

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高压物理学报 2024年第3期38卷 103-110页

作者：曾阳阳朱刚贝王文涛白莎郑朝阳于国洋杨延强中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 西北大学化学与材料学院陕西西安710127

对于含能材料,6 THz(200 cm^(-1))以内的晶格振动模式对外部压力变化引起的结构变化非常敏感,因此,中远红外振动光谱可作为研究含能材料高压相变的有力手段。利用基于空气等离子体产生的中远红外超宽带光谱技术,结合金刚石对顶砧,获得... 详细信息

对于含能材料,6 THz(200 cm^(-1))以内的晶格振动模式对外部压力变化引起的结构变化非常敏感,因此,中远红外振动光谱可作为研究含能材料高压相变的有力手段。利用基于空气等离子体产生的中远红外超宽带光谱技术,结合金刚石对顶砧,获得了含能材料硝酸肼的高压振动光谱。同时,采用第一性原理方法,计算了硝酸肼的晶体结构和红外光谱,在此基础上对分子间的相互作用进行了分析。综合实验和计算结果,揭示了压力作用下分子间氢键和范德瓦尔斯相互作用对材料中分子结构和堆垛变化的影响,获得了硝酸肼的相变过程。

关键词：硝酸肼中远红外光谱第一性原理计算高压相变

B-C-N-Ti四元超硬复合材料的高压烧结

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高压物理学报 2024年第4期38卷 63-69页

作者：黄鸿东于晓辉贺端威四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国科学院物理研究所北京100190

以金刚石、立方氮化硼(cBN)和钛(Ti)为初始材料,通过高温高压反应烧结制备了B-C-N-Ti四元超硬复合材料。结果表明:在高温高压下,Ti与金刚石及cBN反应生成TiC_(0.7)N_(0.3)和TiB_(2);TiC_(0.7)N_(0.3)作为黏结相以键合金刚石和cBN晶粒,适... 详细信息

以金刚石、立方氮化硼(cBN)和钛(Ti)为初始材料,通过高温高压反应烧结制备了B-C-N-Ti四元超硬复合材料。结果表明:在高温高压下,Ti与金刚石及cBN反应生成TiC_(0.7)N_(0.3)和TiB_(2);TiC_(0.7)N_(0.3)作为黏结相以键合金刚石和cBN晶粒,适量Ti的加入可以有效地提高烧结体的韧性;反应生成的TiC_(0.7)N_(0.3)和TiB_(2)等陶瓷相以及cBN对金刚石晶粒的包裹提高了烧结体的抗氧化性。当金刚石、cBN和Ti的摩尔比为2∶1∶0.10时,在压力为12 GPa、温度为2000℃、保温5 min的条件下得到的烧结样品性能较好,其维氏硬度达到(49.0±1.2)GPa,韧性为(14.2±0.6)MPa·m^(1/2),空气氛围下的起始氧化温度为921℃。

关键词：金刚石立方氮化硼钛超硬复合材料高温高压烧结

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基于绿色低共熔溶剂CS-1的TATB新型纯化方法与机理

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含能材料 2024年第7期32卷 745-753页

作者：左依文陈建波刘晓峰刘渝索志荣西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

为了解决TATB因溶解性差不适用于常规纯化方法的问题,采用反萃取技术,选用对TATB具有良好溶解性的新型绿色低共熔溶剂(CS-1),以水为反萃取剂,进行了TATB的纯化;对比了该法与其它纯化方法的不同,系统优化了该法中反萃取剂加入量、洗涤次... 详细信息

为了解决TATB因溶解性差不适用于常规纯化方法的问题,采用反萃取技术,选用对TATB具有良好溶解性的新型绿色低共熔溶剂(CS-1),以水为反萃取剂,进行了TATB的纯化;对比了该法与其它纯化方法的不同,系统优化了该法中反萃取剂加入量、洗涤次数及干燥方式等条件对TATB的纯化影响,构建了纯度为(99.7±0.2)%,回收率为92.5%的TATB高效分离与绿色纯化方法。研究同时采用光谱过程监测和理论计算模拟,基于CS-1溶剂的TATB纯化动力学,探讨了基于氢键竞争和络合物解离的TATB纯化机制。

关键词： 1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯 CS-1溶剂反萃取技术纯化机制

纳米钨在高压下的物理力学行为与尺寸效应研究

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高压物理学报 2024年第3期38卷 29-36页

作者：赵康林王齐明张友君蒋刚彭放李延春四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国科学院高能物理研究所北京100049

探究尺寸效应对材料高压物性的影响规律有助于开发具有新颖或者改良特性的新材料。采用金刚石对顶砧结合同步辐射X射线衍射技术,研究了平均晶粒尺寸分别为30和65 nm的多晶钨粉在高压下的静态压缩行为。通过分析每个压力点下X射线衍射图... 详细信息

探究尺寸效应对材料高压物性的影响规律有助于开发具有新颖或者改良特性的新材料。采用金刚石对顶砧结合同步辐射X射线衍射技术,研究了平均晶粒尺寸分别为30和65 nm的多晶钨粉在高压下的静态压缩行为。通过分析每个压力点下X射线衍射图谱的峰位和半高宽等,得到了纳米金属钨在高压下的晶胞体积、晶粒尺寸和微观应变等。通过拟合三阶Birch-Murnaghan方程,得到了30和65 nm钨的体弹模量,分别为257(7)GPa和343(8)GPa。结合前人的研究结果发现,当晶粒尺寸从微米降低至10 nm,钨的屈服强度逐渐增大,10 nm钨的屈服强度较微米晶样品的屈服强度提高了3.5倍;体弹模量呈现先增大后减小的趋势,30 nm钨的体弹模量较65 nm钨减小了25%。

关键词：状态方程屈服强度体弹模量高压纳米晶体

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基于二苯基蒽三重态湮灭剂的COF材料制备与上转换发光研究

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中国科学：化学 2024年第6期54卷 916-923页

作者：姚家斌孙煜娇魏玲玲杨成伍晚花重庆大学化学化工学院重庆401331 四川大学化学学院成都610064

湮灭剂作为三重态湮灭(TTA)上转换发光的重要组成部分,其结构和堆积有序度对上转换发光发挥着重要的影响.本文基于常见三重态湮灭剂——二苯基蒽(DPA)构筑了三种共价有机框架(COF)材料并使用X射线光电子能谱(XPS)、粉末X射线衍射(PXRD)... 详细信息

湮灭剂作为三重态湮灭(TTA)上转换发光的重要组成部分,其结构和堆积有序度对上转换发光发挥着重要的影响.本文基于常见三重态湮灭剂——二苯基蒽(DPA)构筑了三种共价有机框架(COF)材料并使用X射线光电子能谱(XPS)、粉末X射线衍射(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段对材料形貌进行了详细表征,发现随着体系中所使用醋酸浓度的提高,COF材料的堆积有序度逐渐提高.将其应用于固相三重态湮灭剂,发现随着材料有序度的提升,上转换体系的TTA效率由3%提高至69%,提高了23倍.尽管由于材料紧密度的增加导致了三重态能量传递(TTET)效率的降低,但由于TTA效率的提高,使得整体上转换发光效率提高了3倍.本文的结果为设计固相三重态湮灭剂提供了重要参考.

关键词：共价有机框架固相湮灭剂三重态湮灭上转换二苯基蒽(DPA)