中国科学院光化学重点室2009年研究年报

以尼罗红为探针对新型两亲性树枝形聚合物微环境的研究袁钊;曾毅;陈金平;李迎迎;韩永滨;李嫕【摘要】本工作合成了一系列外围以三缩四乙二醇单甲醚修饰的烷基芳醚骨架两亲性树枝形聚合物Gn(n=0-3),化合物通过了1H-NMR,IR和MALDI-TOF-MS的表征.利用吸收光谱,稳态和时间分辨荧光光谱研究了水溶液中Gn对尼罗红分子的增溶作用以及Gn内部微环境的极性.研究结果表明,高代数树枝形聚合物Gn对尼罗红具有更好的增溶效果.1-3代树枝形聚合物Gn内部疏水孔腔微环境极性随代数增加而逐渐降低,G1和G2树枝形聚合物具有相似的微环境极性,而由于构象的变化使G3具有更加疏水的微环境.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2010(028)005【总页数】11页(P343-353)【关键词】树枝形聚合物;微环境极性;荧光光谱;尼罗红【作者】袁钊;曾毅;陈金平;李迎迎;韩永滨;李嫕【作者单位】中国科学院,理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京,100190;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京,100190;中国科学院,理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京,100190;中国科学院,理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京,100190;中国科学院,理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京,100190;中国科学院,理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京,100190【正文语种】中文【中图分类】O64树枝形聚合物(Dendrimer)不同于传统的线性聚合物[1,2].它们是一类围绕中心核,外围链段随着代数的增加以指数级别增长的化合物,具有高度的几何对称性和精确的分子结构,分子大小可以达到纳米尺寸,而且分子内存在孔腔,可以用来容纳客体小分子[3,4].其独特的结构使其在超分子化学[5]、生物化学[6]、以及纳米材料[7]等领域中得到了广泛的应用.在这些研究中,具有亲水外围基团和疏水内层骨架的两亲性树枝形聚合物因其溶解于水可以提供类似胶束的限制性微环境而备受关注[8,9],这种树枝形聚合物也被称为“静态单分子胶束”[10,11].疏水有机小分子可以通过包裹在这类树枝形聚合物内部孔腔而溶解在水溶液中,由于树枝形聚合物内部微环境的影响,包裹在其中的有机小分子表现出与在均相水溶液或其他介质中不同的光物理和光化学性质[12].尼罗红(NileRed)是一种独特的中性疏水分子,结构如图1所示.其在水溶液中的荧光非常弱,在疏水环境中可以发出强荧光[13,14].尼罗红的吸收光谱和荧光发射光谱均对环境极性表现出强烈的依赖性,这种性质使其作为探针分子广泛应用于微环境的表征和主客体包结过程的研究.Turro和Tomalia等人合成了长链烷基作为疏水内腔的聚酰胺-胺树枝形聚合物(PAMAM),研究了烷基链长短和树枝形聚合物代数对尼罗红包裹作用的影响[15].McCarley和Morara研究了水溶液中一系列以聚醚链为外围基团的聚丙烯亚胺类树枝形聚合物(PPI)对尼罗红分子的增溶作用[16]. 本工作设计合成了一系列核心为1,1,1-三(4-烷氧基苯基)乙烷,外围以三缩四乙二醇单甲醚修饰的烷基芳醚骨架两亲性树枝形聚合物Gn(n=0—3),结构如图1所示,研究了Gn在水溶液中对尼罗红分子的增溶作用;并利用尼罗红的稳态和时间分辨荧光光谱研究了树枝形聚合物在水溶液中形成的单分子胶束内部微环境极性及其随代数变化的情况.尼罗红(Acros公司产品),纯度99%;三缩四乙二醇单甲醚(Acros公司产品),纯度99.5%;1,6-二溴己烷(AlfaAesar公司产品),纯度97%;1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷(TCI公司产品),纯度99%;3,5-二羟基苯甲醇、四溴化碳、18-冠-6、无水碳酸钾、三苯基膦、氢化钠等为北京化工厂产品,分析纯;其他用于合成和分离的试剂均来自北京化学试剂公司,分析纯,未特别说明均直接使用;用于光谱测试的超纯水由Barnstead纯水器制备,电阻率为18.2MΩ ·cm.核磁共振谱在BrukerAvanceΠ-400谱仪上测得,红外光谱在美国瓦里安Excalibur 3100傅立叶变换红外光谱仪上测得,质谱测试采用BrukerMicroflex(MALDITOF),吸收光谱用日本岛津公司UV-1601PC紫外-可见吸收光谱仪测定,荧光光谱和荧光寿命分别由日本日立公司F-4500荧光光谱仪和英国EdinburghFLS920单光子计数时间分辨荧光光谱仪测定,动态光散射测试(DLS)在英国马尔文公司Zetasizer3000HS粒度分析仪上测定.烷基芳醚骨架树枝形聚合物 Gn(n=0—3)的合成路线如图2所示,采用收敛法合成了一系列核心为1,1,1-三(4-烷氧基苯基)乙烷、外围以三缩四乙二醇单甲醚修饰的烷基芳醚骨架两亲性树枝形聚合物 Gn.在含有碳酸钾和18-冠-6的丙酮溶液中,三缩四乙二醇单甲醚溴化物通过成醚反应连接到3,5-二羟基苯甲醇上,生成一代单支树枝形聚合物.然后在含有氢化钠的四氢呋喃溶液中,再通过成醚反应将一代单支化合物与1,6-二溴己烷相连,得到一代单支溴化物.重复这两步反应就可以得到1—3代单支树枝形聚合物.同样利用成醚反应,将1,6-二溴己烷与1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷相连,得到树枝形聚合物的核心.核心与得到的1—3代单支树枝形聚合物通过成醚反应相连,得到1—3代三支树枝形聚合物.G0由三缩四乙二醇单甲醚溴化物与1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷通过成醚反应直接得到.化合物结构具体表征结果如下:尼罗红饱和水溶液和饱和尼罗红的 Gn水溶液配置:将过量的尼罗红加入到水或者树枝形聚合物的水溶液(1×10-5mol·L-1)中,室温下搅拌24h.测试前用滤纸滤去悬浮不溶颗粒.尼罗红水或树枝形聚合物水溶液的配置:从尼罗红二氯甲烷溶液(1×10-5mol·L-1)中精确移取0.5mL至5mL棕色容量瓶,减压除去溶剂,向其中加入5mL水或Gn(n=0—3)的水溶液(1×10-5mol·L-1),室温下搅拌24h,放置过夜后进行光谱测定.由于尼罗红在水中不能完全溶解,得到尼罗红浓度<<1×10-6mol·L-1的水溶液,以及尼罗红和 Gn(n=0—3)分子浓度分别为1×10-6mol·L-1和1×10-5mol·L-1的溶液.荧光光谱及荧光寿命测量所用激发波长均为550nm,检测发射波长在620nm 处的荧光寿命.两亲性树枝形聚合物在水溶液中可以形成聚集体,因此我们首先利用动态光散射实验测试了实验条件下树枝形聚合物的水溶液.当树枝形聚合物 Gn(n=0—3)浓度为1×10-5mol·L-1时,DLS检测不到任何信号,说明在这个浓度下树枝形聚合物在水中不会发生聚集,以单分子形式存在.尼罗红饱和水溶液和饱和尼罗红的Gn水溶液(1×10-5mol·L-1)吸收光谱如图3所示.尼罗红是有机疏水小分子,几乎不溶于水,因此它的饱和水溶液的吸收几乎为零.在0—3代树枝形聚合物水溶液中,随着代数增加尼罗红的吸收逐渐升高,表明溶液中溶解的尼罗红分子逐渐增多.不同溶液中尼罗红的最大吸收值对Gn作图得到图3插入图中所示曲线,可以看到尼罗红在G0水溶液中的溶解度比水中略有增加,但与其他三代相比,增溶效果并不十分明显.推测是因为 G0分子较小,对尼罗红分子包裹效果较差.G1和G2水溶液对尼罗红有一定的增溶作用,这应该是树枝形聚合物内部疏水孔腔数量和体积随代数变化的结果.值得指出的是,G3相比低代数树枝形聚合物对尼罗红分子有更明显的增溶作用,推测这可能是树枝形聚合物构象变化的结果.随着代数的增长,树枝形聚合物从G2到G3分子的构象从开放结构变为近乎球形的稠密结构,可以更好地包裹客体分子,因而大大增强了对尼罗红的增溶作用.利用吸收值可以计算得到每个树枝形聚合物分子(Gn,n=0—3)平均包裹的尼罗红分子数,0—3代分别为0.08、0.2、0.4和1.4个,显然,G3相比于其它低代数树枝形聚合物可以包裹更多的尼罗红分子.树枝形聚合物对尼罗红的增溶作用还可以通过饱和尼罗红溶液的颜色直接观察,如图3中插入图片所示,溶液颜色从水和G0中的近乎无色变为 G3中的深红色,表明溶液中溶解的尼罗红浓度随着树枝形聚合物代数增加而增大.尼罗红的荧光发射光谱表现出强烈的环境极性依赖性,疏水环境使其荧光发射增强,通常认为这与尼罗红分子内扭曲的电荷转移(TICT)过程有关.尼罗红分子由给电子的二乙氨基团和带有吸电子基团的芳环通过单键连接构成,二乙氨基团沿单键旋转可形成TICT构型,但与其它具有TICT性质的分子不同,尼罗红在极性溶剂中并不表现为双重荧光发射,非辐射跃迁成为尼罗红TICT态失活的主要途径,推测是TICT态快速转变为尼罗红三重态的结果.从“非极性”尼罗红激发态转变为“极性”TICT 态,其活化能随溶剂极性增加而降低,因此极性溶剂有利于 TICT过程的发生,使尼罗红荧光量子产率降低[17-19].以550nm的光激发,测定了尼罗红在水和 Gn水溶液中的荧光光谱.图4是对550 nm处吸收归一化后的荧光发射光谱,插入图为最大荧光发射强度随代数的变化.从图中可以看出,尼罗红在水溶液中的荧光发射很弱,在 Gn水溶液中明显增强.尼罗红在水中的溶解度很低,当Gn存在时可以理解为尼罗红分子大部分被包裹在树枝形聚合物的内部,尼罗红荧光光谱的强度随树枝形聚合物代数增加而逐渐增强,表明随代数增加树枝形聚合物 Gn内部微环境极性逐渐减弱.从 G0到 G1,尼罗红荧光强度变化比较明显,分析是因为G0分子较小,不能很好地包囊尼罗红分子,尼罗红分子部分仍裸露在外部水相中,而 G1已可以比较好地将尼罗红分子包裹在其中.从 G1到G2,尼罗红荧光强度增加不大,说明G1和 G2有着相近的微环境极性.尼罗红在 G3水溶液中的荧光发射强度再次显著增强,推测这是由于树枝形聚合物构象变化的结果,G3树枝形聚合物相比低代数的化合物具有更接近球形的稠密结构,能够更好地将尼罗红分子包裹在树枝形聚合物分子内部,与水相隔离.已有的研究工作表明,尼罗红的荧光寿命与溶剂极性有很大的相关性,在极性溶剂中具有较短的寿命[19,20].我们以550nm的光激发,测定了尼罗红在水和树枝形聚合物Gn水溶液中620nm处的荧光衰减过程.由于尼罗红在水和 G0水溶液中的荧光发射很弱,实验中未能得到尼罗红在水和 G0水溶液中的荧光衰减曲线,尼罗红在Gn(n=1—3)水溶液中的荧光衰减曲线均可以用单指数方程很好地拟合,所得荧光寿命结果列于表1中.参考Bhattacharyya等人测得尼罗红在水溶液中的荧光寿命为650ps[18],本工作中测得的尼罗红在Gn水溶液中的寿命在4.2—4.8ns,是其在水溶液中的寿命的几倍,显然尼罗红在1—3代树枝形聚合物水溶液中所处微环境极性比水要弱得多.尼罗红在 G1和G2中的寿命相近,说明尼罗红在G1和G2水溶液中所处微环境极性相近.在 G3水溶液中,尼罗红的荧光寿命有一个比较明显的增加,表明尼罗红在G3中处于更弱极性的微环境中,推测同样是由于G3构象的变化使尼罗红更好地被包裹在 G3内部的疏水孔腔内.时间分辨荧光光谱研究结果与稳态荧光光谱结果完全一致.我们曾经以尼罗红为探针研究了外围为羧基的Fréchet型芳醚树枝形聚合物的微环境[21],通过与之前研究结果比较,我们可以得出结论,本工作合成的外围以三缩四乙二醇单甲醚修饰的烷基芳醚骨架树枝形聚合物相比外围为羧基的Fréchet型芳醚树枝形聚合物对尼罗红分子具有更强的增溶作用,高代数化合物具有更弱的微环境极性,推测是由于连接单元中烷基链的引入增大了树枝形聚合物疏水部分的体积,从而大大提高了其包裹能力的结果.本工作以尼罗红分子作为荧光探针,研究了外围以三缩四乙二醇单甲醚修饰的烷基芳醚骨架两亲性树枝形聚合物Gn(n=0—3)对有机小分子尼罗红的增溶作用及其微环境极性随代数变化情况.尼罗红分子在树枝形聚合物Gn中的溶解度随代数增加而增大,高代数树枝形聚合物对有机分子具有更好的增溶效果.1—3代树枝形聚合物Gn的微环境极性明显低于水,G1和G2具有相似的微环境极性,而 G3由于构象的变化具有更加疏水的微环境.本工作对两亲性烷基芳醚树枝形聚合物作为微反应器的应用有重要的意义.【相关文献】[1] Aggarwal S L,Russo prehensive Polymer Science[M].2nd suppl.ed.Oxford U K:Pergamon Press,1996.71-132.[2] Grayson SM,Fréchet J M J.Convergent dendrons and dendrimers:from synthesis to applications[J].Chem.Rev.,2001,101:3819-3867.[3] Bosman A W,Janssen H M,Meijer EW.About dendrimers:Structure,physical p roperties,and applications[J].Chem.Rev.,1999,99:1665-1688.[4] Fr chet JM J.Dendrimers and other dendriticmacromolecules:From building blocks to functional assemblies in nanoscience 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中国科学院理化技术研究所
中国科学院理化技术研究所中国科学院理化技术研究所简介
中国科学院理化技术研究所成立于1999年6月，是以原中国科学院感光化学研究所、低温技术实验中心为主体，联合化学研究所、物理研究所的相关部分整合而成。

全所现有专业技术人员237人，其中有中国科学院院士4人，第三世界科学院院士1人，研究员59人，副研究员41人，高级工程师32人。

理化技术研究所是有机化学、物理化学、凝聚态物理、制冷及低温工程专业的博士和硕士学位及应用化学硕士学位授权点，并设有化学博士后流动站。

现有在学博士生和硕士生260余人。

理化技术研究所是以物理、化学和工程技术为学科背景，以技术创新与发展为主的研究机构。

总体目标是根据国际科技发展的前沿和国家战略需求，开展应用基础研究、应用研究、中试实验和产业化的前期工作。

突出技术创新的战略性、关键性和集成性，加强与国内外同行的合作与交流，在努力承担国家重大任务的同时，加速中试工艺线或示范线建设，加强与行业、地方、企业的合作，探索促进科技成果转化的新模式和新思路，把理化技术研究所建设成为在国际上有重要影响的高水平的研究机构。

重点研究领域为光功能材料与器件、低温工程学新技术、绿色化学合成新技术、能源材料与新技术。

全所下设若干重点实验室、研究中心和研究组。

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负责出版的刊物有《感光科学与光化学》
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步入八十年代以后，西安光机所迎来了改革开放的新时代，薛鸣球院士、侯洵院士和赵葆常研究员先后担任 西安光机所所长。
科研条件
人员编制 科研部门
设备设施 合作交流
截至2015年5月，西安光机所共有在职人员874人，其中科技人员692人；中国科学院院士1人，国际欧亚科学 院院士1人；研究员及正高级工程师85人、副研究员及高级工程师200人，科技人员中博士学位170人，硕士学位 382人。著名科学家龚祖同、侯洵、薛鸣球、牛憨笨等院士均出自该所。该所共有“西部之光”人才入选者43人； 国家杰出青年科学基金获得者1人
历史沿革
1962年经中国科学院党组和二机部党组研究决定，由科学家、中国光学事业创始人之一的龚祖同学部委员任 所长，带领长春光机所一批科技骨干和中科院新技术局副局长苏景一同志一同来到西安，与西安应用光学所等部 分同志一起建立了中国科学院西安光学精密机械研究所。
1963年，西安光机所承担了每秒20万次高速摄影机和长焦距克尔盒高速摄影机的研制任务，从此开始了西安 光机所"边筹建、边科研、边培干"的艰苦创业历程。
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中国科学院西安光学精密机械 研究所
中国科学院直属机构
01 历史沿革
03 科研成就
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02 科研条件 04 人才培养
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07 机构领导

2009-2010年中国科学院SCI 期刊分区表 (3区期刊目录)
MICROPOR MESOPOR MICROPOROUS MAT 1387-1811 AND MESOPOROUS 化学 MATERIALS 3 材料科学：综合 2.652 2.555 ELECTROANAL ELECTROANALYSIS 1040-0397化学 3 电化学 2.63 2.901 J ELECTROANAL JOURNAL CHEM OF 1572-6657 ELECTROANALYTICAL 化学 CHEMISTRY 3 电化学 2.338 2.484 ANAL CHIMANALYTICA ACTA 0003-2670 CHIMICA ACTA 化学 3 分析化学 3.757 3.146 ANAL BIOANAL ANALYTICAL CHEM 1618-2642 AND BIOANALYTICAL 化学 CHEMISTRY 3 分析化学 3.48 3.328 CRIT REV ANAL CRITICAL CHEM1040-8347 REVIEWS IN 化学 ANALYTICAL CHEMISTRY 3 分析化学 2.621 3.5 J ANAL APPL JOURNAL PYROLOF 0165-2370 ANALYTICAL 化学AND APPLIED PYROLYSIS 3 分析化学 2.311 1.911 J FLUORESC JOURNAL OF 1053-0509 FLUORESCENCE 化学 3 分析化学 2.017 1.88 J SEP SCIJOURNAL OF 1615-9306 SEPARATION 化学SCIENCE 3 分析化学 2.551 2.746 J AM SOC MASS JOURNAL SPECTR OF 1044-0305 THE AMERICAN 化学 SO

极端环境下嗜热酸甲烷营养细菌研究进展郑勇;郑袁明;张丽梅;贺纪正【摘要】Methane-oxidizing bacteria (methanotrophs) play an important role in the biogeochemical carbon cycle and in controlling global climate change, by converting methane to carbon dioxide or biomass. Although these bacteria have been isolated from a variety of environments, most of which grow best at neutral pH (5-8) and moderate temperature ranges (20-35℃). Based on the phylogenetic analysis, methanotrophs are classified into type I and type II, which belong to the gamma- and alpha-Proteobacteria, respectively. Very recently, three independent studies have isolated methane-oxidizing microorganisms from extreme thermoacidophilic environments with pH values of approximately 1 and temperatures higher than 50℃, these non proteobacterial strains were all identified as members of the phylum Verrucomicrobia. These new and unusual studies will undoubtedly expand the known phylogenetic and functional diversity of methanotrophs, also indicate that novel methane oxidizing pathways and mechanisms could exist in the methanotrophs. This review illustrates the latest advances in thermoacidophilic methanotrophs, based on the recent three reports on methane oxidation in the extreme environments.%甲烷营养细菌能够将温室气体甲烷(CH4)转化为CO2或生物质,在碳生物地球化学循环及缓解由温室气体导致的全球气候变化方面发挥着重要的作用.甲烷营养细菌生存的条件范围较为广泛,但在中性pH (5～8)和中温(20～35℃)范围内生长最佳.系统进化分析认为,它们均属于γ-或α-变形菌门(Proteobacteria).最近3项独立完成的研究从极端热酸(pH接近1,温度高于50℃)环境中分离获得了具有甲烷氧化(营养)功能的微生物,经鉴定均属于疣微菌门(Verrucomicrobia).这些全新的、不同于以往的研究结果不仅是对现有关于甲烷营养细菌生态学认知的进一步拓展,同时也暗示着可能存在着新型的、由微生物介导的CH4氧化途径与机制. 因此,特就极端环境中嗜热嗜酸甲烷营养细菌的最新研究进展作一概述.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(029)007【总页数】8页(P3864-3871)【关键词】甲烷营养细菌;极端环境;基因组分析;代谢途径;疣微菌门【作者】郑勇;郑袁明;张丽梅;贺纪正【作者单位】中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】Q945.11作为仅次于CO2的全球第二大温室气体，CH4对致全球温室效应的贡献率为18%[1]，并且随着工业化程度的不断深入，其在全球大气中的浓度明显增加，至2005年已达1.774 μl L-1，远远超出工业化前的浓度值。

国科大光化学原理与应用
国家科学院大学（University of Chinese Academy of Sciences，UCAS）是中国科学院直属的一所独立设置的研究生院，致力于培养高层次的科学研究人才。

光化学原理与应用是化学领域的一个重要分支，涉及光与物质相互作用的基本原理以及在能源转化、材料合成和环境修复等方面的应用。

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同步辐射高温高压实验平台的建设及应用
中国科学院高能物理研究所
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2009电-2-002
奥运宽带移动通信系统的研究与应用
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杨晓范马圣贤 王文明
吴晓梅盛凌志 杜建凤
赵 鑫乔琳 卢亚辉
张志敏
人造板及其制品环境指标的检测技术体系
中国林业科学研究院木材工业研究所
周玉成程放 井元伟
安 源张星梅 李春
侯晓鹏闫承琳 徐佳鹤
潘 斌肖天际 杨建华
王晓华
3
2009计-1-003
结合视觉特性的图像视频编码
北京交通大学
赵 耀白慧慧 朱振峰
袁保宗王安红 林春雨
4
2009计-1-004
测绘信息化关键技术及生态环境应用
北京市水利规划设计研究院
沈来新付云升 石维新
韩 宇刘勇 欧阳建
张胜勇张奇 朱银邦
吴 琼程翠林 仇文顺
范子训翟明杰 徐志刚
11
2009农-1-003
植物杀螨活性物质的研究与示范
北京农学院
山西农科院果树所

1994DP173042
中国科学院高温气体动力学重点实验室
力学研究所
1997DP173042
中国科学院粒子天体物理重点实验室
高能物理研究所
2001DP173022
中国科学院材料力学行为和设计重点实验室
中国科学技术大学
2002DP173012
中国科学院数学机械化重点实验室
数学与系统科学研究院
1985DP173053
中国科学院光化学重点实验室
化学研究所
1994DP173051
中国科学院有机固体重点实验室
化学研究所
1997DP173031
中国科学院选键化学重点实验室
中国科学技术大学
2001DP173011
中国科学院分子纳米结构与纳米技术重点实验室
化学研究所
2002DP173021
中国科学院有机氟化学重点实验室
上海有机化学研究所
中国科学院量子光学重点实验室
上海光学精密机械研究所
1989DP173012
中国科学院激发态物理重点实验室
长春光学精密机械与物理研究所
1990DP173032
中国科学院光学天文重点实验室
国家天文台
1990DP173042
中国科学院射电天文重点实验室
紫金山天文台、国家天文台
1990DP173102
中国科学院强光光学重点实验室
上海光学精密机械研究所
1990DP173122
中国科学院核分析技术重点实验室
上海应用物理研究所、高能物理研究所
1994DP173012
中国科学院光学物理重点实验室
物理研究所
1994DP173022
中国科学院极端条件物理重点实验室

烟草花叶病毒介导合成三角形金纳米片张百慧;周全;卞僮;余慧军;樊华;牛忠伟;吴骊珠;佟振合;张铁锐【摘要】利用碱处理烟草花叶病毒的生物还原性和辅助结构导向作用,在室温下以水为溶剂直接还原氯金酸制备出三角形金纳米片.采取透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等对所制备金纳米片的结构和性能进行了表征.结果显示,所制备三角形金纳米片为单晶,三角面为{111}晶面簇,边长在40～120 nm之间,厚度约为15 nm.该材料在可见光区有两个等离子共振吸收峰,在感光成像、生物检测和催化等领域具有很好的应用前景.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2014(032)002【总页数】6页(P157-162)【关键词】金;三角形纳米片;烟草花叶病毒;生物还原剂【作者】张百慧;周全;卞僮;余慧军;樊华;牛忠伟;吴骊珠;佟振合;张铁锐【作者单位】中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190【正文语种】中文金纳米颗粒由于具有特殊的表面等离子共振效应而表现出独特的光学性能。

低温制冷实验楼根据2015年8月研究所官显示，该所仪器测试中心拥有6000万元的大型仪器设备，可从事分 子结构、分子量、材料形貌、颗粒尺寸、光谱与光学性能等的测试与表征，如为有机材料、晶体材料及微纳米结 构提供性能表征；其他中心可从事机械设计与加工、低温计量与检测、抗菌检测与评价等。并且理化所大中型仪 器已加入 “中关村物质科学大型仪器区域中心”、“北京纳米科学大型仪器区域中心”、“北京地区机加工技术 服务中心”，并纳入“中国科学院大型仪器共享管理系统”。测试中心和抗菌材料检测中心加入了北京市分析测 试服务联盟。
欧盟国家和地区合作方面：理化所与欧洲核子研究中心签署了 “LHC热暂态过程研究”国际合作协议，建立 了大型超导磁体低温系统的热暂态过程物理模型与数学模型，并参加了LHC超导磁体的首轮降温调试实验，联合 发表论文十余篇。
科研成就
科研成果
学术期刊
根据2015年8月研究所官显示，自1999年建所以来，理化所共获得国家及省部级奖26项，其中包括国家自然 科学二等奖3项，四等奖1项；国家技术发明二等奖3项，三等奖1项；国家科技进步奖一等奖1项（参与），二等 奖2项。
自强、务实、和谐、创新 主要含义： 树立志存高远、奋发有为的自强意识； 坚持脚踏实地、严谨科学的务实作风； 营造理化协同、科技相长的和谐氛围； 弘扬与时俱进、敢为人先的创新精神。 中国科学院理化技术研究所(中关村东路)
机构领导
所 长：王雪松 党委书记、副所长：王树涛 副所长：罗二仓、郭晓勇 纪律书记：袁庆智
中国科学院理化技术研究所
科研机构
01 历史沿革
03 科研成就
目录
02 科研条件 04 人才培养
05 文化传统
07 机构荣誉
目录
06 机构领导

光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施院系：化学与生物科学学院班级：环境科学10-2班******学号：***********指导老师：***光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施摘要：伴随全球工业迅猛发展,化学污染引起的环境污染越来越严重。

由于我国经济的持续高速发展,汽车业也发展迅猛，燃料的消耗量逐年增长，大气中的一氧化碳、氮氧化物及碳氢化合物等污染物的排放量也迅速增长.含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气，在阳光的照射下，发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。

而一氧化碳、氮氧化物及碳氢化合物等污染物都是形成光化学烟雾的原料。

光化学烟雾一旦形成，影响范围广，其危害性已经对城市环境、人体健康、生态环境平衡造成巨大威胁。

因此本文讲述了光化学烟雾的产生机理，并且阐述了其造成的危害以及控制措施。

关键词：光化学烟雾；形成的原因；带来的危害；控制方法。

正文：光化学烟雾又称“光化学污染（photochemical pollution）”。

大气中因光化学反应而形成的有害混合烟雾。

如大气中碳氢化合物和氮氧化合物在阳光的作用下起化学反应所产生的化学污染物。

1944年美国洛杉矶首次发生光化学烟雾，此后东京、墨西哥城、兰州、上海及其他许多汽车多污染重的城市，都曾出现过，已成为许多大城市的一种主要空气污染现象。

汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成浅蓝色有刺激性的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。

一、光化学烟雾的形成机理1、组成成分光化学烟雾包括以下几种物质：氮氧化物，例如二氧化氮；二氧化硫，碳氢化合物；CO；氯化烃，氟化物；对流臭氧层；挥发性有机化合物(VOCs)；过氧乙酰基硝酸酯(PAN)；醛类；酮类。

赵 彬 ， 孟 万 ， 宋 恺
（ １ ．延 边 大 学 化 学 系 ， 吉林 延吉 １ ３ ３ ０ ０ ２ ；
２ ．中国科学院 化 学研究所 光化学院重点实验室 ， 北京 １ ０ ０ １ ９ ０ ）
摘
要： 介 晶氧 化锌作 为 一种 新 型 的光 电功 能材 料 ， 具 有 独特 的 电学 、 光 电 学、
锌 在应 用 方面 的进 展 工作 ， 并 对其 未来进 展 方 向进 行 了展 望． 关 键 词： 氧化 锌 ；介 晶 ；光催 化 ；传 感器
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ７ ５ １ ７ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ０ ４ ７ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ２
定 形材 料 、 单 晶材料 、 多 晶材料 所无 法 比拟 的优 良性质 ．
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ — ０ ４ ；修 回 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ １ — ２ ９ ． 基 金 项 目 ：国 家 重 点 基础 研 究 发 展 规 划 ９ ７ ３项 目 （ ２ ０ ０ ９ Ｃ Ｂ ９ ３ ０ ８ ０ ０ ） ．
是 一种 非经典 的结 晶化过 程 ， 以生 长 良好 的单 分 散粒 子 为 基 元 ， 继 而 进 行有 序 自组 装 形 成 晶格 化 的胶体 晶体 （ 如 图 １所示 ） ． 由于 其 独 特 的结 晶化 过 程 ， 介 晶 的特 征 常表 现 为 类 单 晶行 为 、 高度结 晶化 、 粗 糙 的表 面 、 高 的空 隙 率 和 内部 交 联 结 构 等 ， 这 些 特征 也 使 得 介 晶这几 年得 到广 泛 的关 注． 自２ ０ ０ ５年 Ｈｅ ｌ ｍｕ ｔ Ｃ ６ １ ｆ ｅ ｎ等 ＿ ２ 首次 引入 “ ｍｅ ｓ ｏ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ” 一词 以

科研训练论文(文献综述)（题目：吡喃及其衍生物的合成学生姓名：陈琛学号：201120517028学院：化工学院班级：应用化学专业 11-2班2015 年 1月吡喃及其衍生物的合成学生姓名：陈琛指导教师：杜玉英内蒙古工业大学化工学院，呼和浩特，010051【摘要】文章介绍了杂环化合物中含氧六员杂环化合物吡喃及其衍生物的性质、用途及合成方法。

其中主要介绍吡喃及其衍生物。

未取代的吡喃在自然界至今尚未发现，其自身价值也不大，但吡喃的衍生物，尤其是吡喃酮，则广泛存在于许多天然自然物质中。

苯并吡喃（色烯）、色酮、香豆素、黄酮、异黄酮、花青素等物质都可看作是吡喃的衍生物。

关键词吡喃、吡喃衍生物、性质、合成方法引言吡喃的电子结构与苯系类似，环中氧原子具有极强的碱性，成盐后，即被稳定下来。

许多重要的天然物如色素、糖、抗生素、生物碱，均含有吡喃或吡喃盐的环系，如五碳糖或六碳糖形式的六元环的半缩醛结构，就称为吡喃糖。

α-或γ-吡喃与苯并合的二环体系是许多重要天然物质的母体，它们常有的基本结构如下。

具有这种结构的化合物的中文命名都冠以色字。

许多植物的叶茎中含有一大类由黄酮衍生的色素，它是色烯酮的2位被苯基取代的衍生物。

许多花的颜色物质,叫做花色素，是苯并吡喃盐的衍生物，其基本结构与黄酮类似。

例如，从天竺葵花内取得的天竺葵色素，其苯环上的羟基。

吡喃是多数苷类化合物（如葡萄糖，阿拉伯糖等）的基本结构。

1.吡喃的化学性质及其合成方法1.1吡喃的化学性质吡喃,是含有一个氧杂原子的六元杂环化合物。

含六员杂环体系，照理应该与吡啶及其同系物相当，即氧原子顶替六员碳环中的一个环碳节单位。

然而，由于氧原子是两价的，它只能以两个σ键与环碳原子相连，所以在这样的分子中，不存在像吡啶和苯分子那样的连续封闭的π电子共轭体系。

在吡喃分子中，还有一个sp3杂化的碳原子。

在吡喃酮分子中，虽然有环碳原子都是sp3杂环化的，但是这些π电子是分布在相互垂直的两个平面上的，因此它们都不是芳香环系，属于烯型杂环化合物。

激发态分子内质子转移化合物的性能及作为荧光化学传感器的应用研究胡睿;郭旭东;杨国强【摘要】本文简述了激发态分子内质子转移(ESIPT)化合物的理论研究进展,并对其作为荧光化学传感器的应用作了简要的综述,列举了一些代表性的工作,以期对该类化合物的后续研究工作有所帮助.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2013(031)005【总页数】14页(P335-348)【关键词】激发态分子内质子转移;异构;荧光探针;化学传感器【作者】胡睿;郭旭东;杨国强【作者单位】北京分子科学国家实验室,中国科学院化学研究所光化学重点实验室,北京100190;北京分子科学国家实验室,中国科学院化学研究所光化学重点实验室,北京100190;北京分子科学国家实验室,中国科学院化学研究所光化学重点实验室,北京100190【正文语种】中文【中图分类】O64激发态分子内质子转移（ESIPT）是指有机化合物分子在光作用下从基态跃迁到激发态后，分子内某一基团上的氢（质子）通过分子内氢键，转移到分子内邻近的N、S、O等杂原子上，形成互变异构体的过程．ESIPT现象广泛存在于自然界，是生物、化学反应过程中最基本的质子转移方式之一．激发态质子转移化合物分子被激发后，不仅出现构型上的变化，而且伴随着几个瞬时电子态的排布和弛豫，分子的发光性质会发生很大的变化．基于这一独特的光物理行为，ESIPT化合物具备了作为一类具有优异性能的功能材料的潜质，有可能应用于荧光传感器、电致发光材料、激光染料、光开关、光存储及紫外光稳定剂等光电材料和器件领域［1－5］．对于ESIPT化合物的研究最早开始于上个世纪60年代，Cohen等［6］在水杨酰苯胺的光谱中发现了较大的Stokes位移，并将其归结为质子转移异构行为的作用．进一步的研究发现，酮式互变异构体还存在着顺式酮式（cis－Keto）和反式酮式（trans－Keto）两种不同的构型．随后，在非质子溶剂中观察到3－羟基黄酮（3－HF）明显的黄绿色发光，同样将其归结为质子转移异构体的发光［7］．文献中已报道的ESIPT化合物很多，比较典型的包括：β－羟基丙烯醛（Malonaldehyde，MA），邻羟基苯甲醛（o－hydroxybenzaldehyde，OHBA），水杨酸（salicylic acid，SA），7－羟基茚酮（7－hydroxy－1－indanone，7HIN），10－羟基苯并喹啉（10－Hydroxybenzo［h］quinolone，10－HBO）以及2－（2′－羟苯基）苯并唑类（2－（2′－hydroxyphenyl）benzoxales，HBX（X＝NH、O或S））．本文将对近年来已报道的ESIPT分子的理论研究及其作为荧光探针分子的应用研究进展做简要综述．1 激发态分子内质子转移过程的理论研究在目前已知的ESIPT化合物中，2－（2′－羟苯基）苯并唑类HBX（X＝NH、O或S）是一类重要的化合物，对此类分子的构型及微观动力学过程已有很多研究．1970年，Adam Heller等［8］就发表了对2－（2′－羟基苯基）苯并噻唑（HBS）晶体及其衍生物中的ESIPT过程的研究，并给出了ESIPT过程示意图（见图1．1）．图1 ．1 HBS化合物的ESIPT过程示意图The ESIPT process of HBS图1 ．2 HBX化合物进行ESIPT的光物理过程（TS代表过渡态）The photophysics process of HBX－type ESIPT compounds（TS stands for transition state）此后，研究人员利用超快光谱分析及量子化学计算等方法，对它们在溶液中的激发态质子转移过程已经有了相对清晰的认识［9－12］（见图1．2）．研究者们也对其他的ESIPT化合物的光物理过程、反应动力学过程进行了相应的研究．Steve Scheiner等［13］研究了丙二醛的阴离子类似物的ESIPT过程（见图1．3）．他们运用ab initio法将丙二醛分子与一种类似的系统对比，得出了丙二醛五元环质子转移系统中质子转移势垒与氢键强度几何学、能量学特征间的关系．图1 ．3 丙二醛分子中质子转移示意图The proton transferprogressesin anionic analogues of malonaldehyde2代表丙二醛中性分子五元环，1－和3－分别代表带有全局负电荷的四元环和六元环结构角标d代表给体原子，a代表受体原子，TS代表质子转移中间构型Swadeshmukul Santra等［14］研究了2－（2′－乙酰胺基）苯并咪唑（图1．4a）在不同溶液中的ESIPT过程．他们利用静态及时间分辨荧光光谱，辅助半经验量子力学计算，得出了不同极性溶剂中参与发光的构象异构体结构（图1．4b），并给出了激发波长与各种构象异构体间稳定性的关系．Pi－Tai Chou等［15］通过非极性溶剂中稳态吸收及荧光光谱、飞秒时间分辨荧光结合瞬态吸收实验，研究了10－羟基苯并喹啉（HBQ）（图1．5）及其氘代同类物（DBQ）的激发态分子内醇式－酮式结构质子转移互变异构动力学．我们课题组［16］利用瞬态吸收光谱捕捉到了HBT分子在聚集态的反式－酮式基态物种信号，辅助理论计算解释了该类ESIPT分子表现出聚集荧光增强（AIEE）性质的主要原因（图1．6）．Papia Chowdhury等［17］利用密度泛函及含时的密度泛函理论研究了吲哚－7－甲醛的分子内质子转移现象．自然键轨道（Natural Bond Orbital，NBO）和Mullike分析方法表明该分子在基态时存在强烈的偶极－偶极相互作用，同时证实了激发态时分子内氢键的存在，并具有从氢键给体向受体部分转移形成两性离子的可能性．Brandi M Baughman等［18］研究了几种二苯甲酮分子的光物理特性（图1．7）．他们通过光谱研究和理论计算，利用ESIPT原理解释了二苯甲酮吸收紫外线的溶剂化效应．图1 ．7 二苯甲酮类化合物的ESIPT过程Schematic of the excited state intramolecular proton transfer in benzophenone derivativesDouhal等［19］研究了吡罗昔康的飞秒动力学性质（图1．8）．吡罗昔康是一种非类固醇镇定剂．该文献给出了其在两种质子溶剂中三个pH值下的飞秒光谱、瞬态吸收、荧光寿命等物理参数，并对吡罗昔康在上述条件下的反应动力学做出了解释．该结果对研究此种药物在不同环境下的短期反应有重要意义．2 激发态分子内质子转移化合物作为荧光探针的研究由于ESIPT过程很容易受到所处环境（温度，压力，极性、粘度、酸碱等因素）的影响，因而在荧光传感器领域的应用引起了人们的广泛关注．ESIPT分子及其衍生物作为荧光探针的原理是：外援物质直接或间接地与质子转移基团作用，切断或者重建分子的ESIPT过程，从而在作用前后表现出荧光光谱的差异．例如：Henary等［20］报道的基于磺酰胺－苯并咪唑的Zn2＋探针；Callan等［21］制备的Mg2＋探针．另外，ESIPT分子及衍生物在阴离子检测方面也有很多应用，可用于氟离子［22，23］和磷酸根、醋酸等含氧阴离子［24，25］的检测．图1 ．8 吡罗昔康在ESIPT过程中可能的构型Structures of piroxicam2．1 激发态分子内质子转移化合物作为阳离子荧光探针ESIPT化合物作为阳离子荧光探针的设计原理以苯并唑类化合物为例说明．加入的金属阳离子首先与羟基质子发生置换，并与氧负离子及分子内的杂原子发生配位．分子中质子的置换直接导致了ESIPT过程受到抑制，从而改变了探针分子的光谱行为（图2．1）．利用此机理设计的ESIPT类化合物阳离子荧光探针种类繁多，包括锂离子探针［26］、镁离子探针［21］、锌离子探针［20，27，28］、铜离子探针［29］、三价铁离子探针［30］、pH 探针［31］和其他一些过渡金属离子探针等［32，33］．图2 ．1 金属离子对ESIPT过程的直接抑制作用The detection mechanism of ESIPT compouds for cations2．2 激发态分子内质子转移化合物作为阴离子荧光探针相对于阳离子荧光探针的广泛报道，目前基于ESIPT化合物设计的阴离子荧光探针仅涉及F－、AcO－、磷酸（氢）根、氰根离子等能够与路易斯酸作用的阴离子探针．主要设计思路来自两个方面：（1）阴离子直接与ESIPT化合物的质子作用，切断化合物的ESIPT过程；（2）首先将ESIPT化合物进行修饰，切断其本身的ESIPT过程，加入的阴离子与修饰基团发生作用，从而还原化合物的ESIPT过程．近年来，基于第二种设计思路的报道有所增加．彭孝军课题组［24］报道了一类能够同时检测F－和AcO－的阴离子荧光传感器，阴离子与质子转移化合物发生相互作用，使ESIPT过程受阻，反应机理如图2．2所示．在没有阴离子存在时，ESIPT过程正常发生，体系表现出黄色发光；当加入F－时，由于F－较强的碱性使化合物分子发生去质子化作用，体系表现出较强的绿色发光；而AcO－由于其碱性相对较弱，更容易与化合物形成分子间的氢键，使分子内质子转移过程受阻，从而发射醇式的蓝色发光．图2 ．2 ESIPT过程受阻原理制备的F－和AcO－荧光探针Fluorescence sensing of F－ and AcO－ based on inhibition of excited－state intramolecular proton transfer基于ESIPT过程受阻原理，Goswami课题组［34］最近也设计合成了一种CN－的荧光探针5－苯并噻唑－4－羟基间苯二甲醛（BHI），该分子在乙腈与水1：1条件下在521nm处表现出较强的酮式发光．当加入CN－后，CN－与羟基邻位的醛基发生亲核加成反应，切断了羟基向氮的质子转移，体系表现为436nm的蓝光发射．另外一类探针分子的设计原理与以上刚好相反，是先将化合物的ESIPT过程禁阻，再通过配位作用或化学反应使ESIPT过程还原．我们课题组设计合成了一系列的羟基硅烷化的ESIPT分子［35］（图2．3），通过氟硅间的特殊相互作用还原化合物的ESIPT过程，实现了对F－的专一性检测．为了解决水中物种的荧光检测往往需要合成水溶性的探针分子的问题，我们课题组设计了基于ESIPT探针分子结合水凝胶的新型传感体系［36］．该体系中的水凝胶首先结合在水中不溶解的羟基硅烷化的ESIPT分子形成复合体系，该复合体系不仅可以检测水中的氟离子，而且可以大大加快水中氟离子的检测速度．在对水中氟离子标准浓度（4 ppm）进行检测时，利用该体系仅仅需要15s，为目前报道的水中氟离子检测的最快速度．更为重要的是，该工作同时提出了一个具有普适性的对水中物种检测的新方法，即利用水不溶探针分子结合水凝胶来构建传感体系用于水中物种检测，使本来是不利因素的水不溶探针分子的使用成为了有利因素，将大大扩展水中物种的荧光探针的应用范围（图2．4）．图2 ．3 硅烷化的ESIPT分子的合成及对F－的检测示意图Synthesis and sensing mechanism of silylated ESIPT compound for the detection of NaF图2 ．4 水凝胶－ESIPT化合物体系检测氟离子示意图F－ detection by ESIPT compound incorporating hydrogelPang等［37］将ESIPT主体分子与能够络合Zn2＋的双（2－吡啶甲基）氨基相连，当体系中加入焦硫酸根（ppi）离子，ppi参与与Zn2＋的作用释放出羟基，ESIPT发光恢复（图2．5），实现了对ppi的检测．2．3 激发态分子内质子转移化合物作为中性小分子荧光探针图2 ．5 ESIPT分子对ppi的检测机理The detection mechanism of ppi sensor with ESIPT除了对离子的检测之外，近年来还有一些ESIPT化合物作为中性小分子荧光探针的报道．Song等［38］合成了一类2，4－二硝基苯磺酸取代的3－羟基黄酮化合物（图2．6），通过二硝基苯磺酸取代基与巯基的特异反应，水解生成具有ESIPT性质的3－羟基黄酮衍生物，通过观测反应前后光谱的差异，实现了对细胞内巯基的定量检测．图2 ．6 3－羟基黄酮衍生物的合成及对巯基化合物的检测机理Synthetic route of 3－hydroxyflavone probe and its reaction with thiols采用类似的机理，Liu课题组［39］首先采用含有苄溴的芳基硼酸酯对羟基质子进行保护，抑制分子内质子转移的发生．在含20%乙醇及0．1%DMF的体系中加入过氧化苯甲酰（BPO），化合物分子经氧化水解过程生成去保护的ESIPT化合物，进而出现长波长的发光，有效地检测了BPO分子的存在（图2．7）．图2 ．7 ESIPT类分子对BPO的检测Synthesis and the sensing BPO mechanism of fluorescent probe with excited－state intramolecular proton transfer利用对ESIPT化合物质子部分保护和去保护的机理，人们还制备了可用于乙醇分子的识别［40］、谷胱甘肽的识别［41］以及其他含氢键杂质、痕量水等方面检测［42，43］的中性小分子荧光探针．2．4 激发态分子内质子转移化合物用作生物大分子及所处微环境的检测由于激发态分子内质子转移的过程很容易受到所处环境的影响，而生物体系又是一个相对复杂的环境，因而很容易想到将ESIPT化合物应用于生物体系的检测．Andrey S．Klymchenko等［44］通过将3－羟基色酮（3HC）和精胺聚阳离子连接（图2．8），实现了一种环境敏感的ESIPT荧光团与DNA分子的高效反应．该反应可以通过检测3HC基团发光强度变化情况来区分单链DNA及双链DNA，从而监测阳离子与DNA分子的反应以及DNA分子的微环境．图2 ．8 3HC与精胺连接的两种结构Two conjugates of 2－（2－furanyl）－3HC and polycationic spermine最近，该研究组又用3HC分子取代色氨酸分子上的吲哚基团，合成了一种具有双荧光发射的新型氨基酸，并以固相合成的方法连接于HIV－1蛋白内外两个不同的位置［45］（图2．9）．实验表明，取代的色氨酸37残基有效地保留了原有缩氨酸的折叠性能与分子伴侣活性，而且在与目标寡核苷酸作用时表现出明显的荧光变化，间接反映出缩氨酸与寡核苷酸的作用位点．图2 ．9 3HC取代的氨基酸残基对缩氨酸与寡核苷酸相互作用的检测Monitoring of peptide／oligonucleotide interaction using an L－amino acid based on the 3HC fluorophore3 总结与展望以上列出的研究结果显示出利用ESIPT类化合物的性能可以设计出多种探针分子，相信会有更多具有优异性能的体系在未来得到发展．ESIPT化合物除了在荧光传感器方面的应用外，早在上世纪80年代，就被建议用作激光染料、紫外光稳定剂、电致发光材料并逐渐发展到光信息存储、光波导等光电子学器件中．具有ESIPT性质的化合物由于其独特的光物理性质，为继续设计并制备出新型的光功能材料提供了多种分子基础，相信未来将在多个领域有更加广泛的应用．参考文献：［1］ Klymchenko A S，Demchenko A P．Electrochromic modulation of excited－state intramolecular proton transfer：the new principle in design of fluorescence sensors［J］．Journal of the American Chemical Society，2002，124：12372－12379．［2］ Park S，Kwon J E，Kim S H，et al．A white－light－emitting molecule：frustrated energy transfer between constituent emitting centers ［J］．Journal of the American Chemical Society，2009，131：14043－14049．［3］ Sakai K，Tsuzuki T，Itoh Y，et al．Using 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问题7：在您的科研生涯中，有什么印象深刻的事 情与读者们分享吗？
回答：最让我印象深刻的无疑是我在美国做博士 后研究期间，在一次合成实验的过程中，我误将一 个药品的用量多加了十倍。原以为是一次彻底失 败的实验，但在后续的仔细观察中却发现了十分 有趣的现象，据此现象展开了后续的研究，最终得 到了欣喜的结果，并发表于德国应用化学期刊上， 这也是我个人的第一篇德国应用化学。这样有趣 的过程也时刻提醒我，建立在安全的前提下，实验 永远不要怕失败，只要有仔细的观察，每一次实验 都是有价值的。
Email: whxb@ Published online: October 21, 2020.
催化领域涉及反应分子在催化材料作用下的一系列物理化学过程，是材料科学与界面科学的重要交 叉。百余年来，催化领域的发展对人类的生产生活产生了重大的推动作用，并相继诞生了热催化、电催 化、光催化等重要分支学科。当今该领域的研究热点主要分为两个方面，分别是偏向基础研究的催化材 料界面局部电荷转移与能量传递过程，以及偏向应用研究的催化体系工程设计，呈现出由微观到宏观、 由基础到应用的全面发展态势。本期我们有幸采访了国内催化领域的代表人物，《物理化学学报》编委 张铁锐研究员，为我们分享了他的研究经历及对国内外催化行业的分析。
问题1：请您为读者们简单介绍一下您的科研历 程。
回答：我于1994年入学我的母校吉林大学化学系， 开始我的化学学习之路，并于1998年取得理学学 士学位，于2003年取得吉林大学有机化学博士学 位。同年，我进入德国马普胶体界面研究所胶体 系，跟从Prof. Markus Antonietti和Prof. Charl F. J. Faul研究组研究杂多金属氧酸盐的组装及其光电 性能。2004年10月加入加拿大国家纳米研究所&阿 尔伯塔大学化学系Prof. Hicham Fenniri研究组，从 事具有SERS活性的条形码树脂的制备及其作为 传感器的研究。2005年8月出站后进入美国阿肯色 大学化学与生物化学系Prof. Z. Ryan Tian研究组，从 事氧化锌和二氧化钛纳米材料及光催化应用的研 究，并于2007年1月出站。之后于2007年2月进入美 国加州大学河滨分校化学系和化工系Prof. Yadong Yin和Prof. Yushan Yan研究组，从事介孔空心纳米 材料的制备及催化应用研究，于2009年10月出站。 同年11月，我回国进入中国科学院理化技术研究 所，中国科学院光化学转换与功能材料重点实验 室，以研究员、中科院特聘研究员、博士生导师的

中国科学院化学研究所化学一级学科简介一级学科（中文）名称：化学（英文）名称：Chemistry中国科学院化学研究所化学学科发展起源于筹建之初，有着深厚的历史积淀，学科建设的发展凝结着几代化学人不懈的努力与奉献。

化学所于1953年开始筹建，1956年正式成立，当时已经成为一个拥有296人的队伍，其中研究人员111人，高级研究人员18人。

当时的化学所学科方向的规划为：高分子化学、有机化学、无机化学、分析化学、物理化学。

文革期间（1966年-1977年），化学所基础研究工作受到影响，基本处于停顿状态。

“文革”后期，化学所的基础研究工作得到逐步恢复，特别是1978年全国科学大会的召开，改善了基础研究的环境，化学所逐步增加了基础研究和应用基础研究的比重。

化学所在建所时的定位是以基础研究为主的综合性化学所，设立了无机化学、有机化学、高分子化学、物理化学、分析化学五个研究方向。

1979年化学所提出：“以物理化学和高分子材料为科研主攻方向，同时积极开展有机信息材料、有机合成化学和有机分析化学的研究。

” 1983年，化学所以学科来构建研究所的研究方向，三个研究方向和目标为：（1）物理化学: 到九十年代成为国内分子科学研究中心之一；（2）高分子合成和高分子材料科学: 到八十年代末九十年代初成为高分子材料科学国际研究中心之一。

并逐步加强高分子科学的基础研究；（3）与人体健康和疾病有关的化学问题与分析问题研究。

1980年2月12日，全国五届人大常委会通过了《中华人民共和国学位条例》，并于1981年1月1日起正式实施。

1981年2月24日，国务院学位委员会颁布《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》。

同年11月，化学所成为全国首批硕士、博士学位授予单位。

11月27日，中国科学院技术科学学部批准化学所学位评定分委员会组成人员名单。

1985年化学所首批在物理化学、高分子化学与物理、有机化学三个学科设立博士后流动站， 1996年首批批准按一级学科（化学）授予学位，1997年成为中科院博士生重点培养基地，2006年全国一级学科评估获化学学科最高分96分。

硫化ZIF-67薄膜作为方酸敏化太阳能电池对电极的研究许文娇;张敬波;孙玉绣;丁斌;林原【摘要】沸石-咪唑框架结构(ZIFs)是一种新型多孔材料,具有表面积大、孔隙度高、孔隙大小可调节和通道规则等独特的优点.本文通过硫化涂覆在导电玻璃上的ZIF-67薄膜,制备了多孔碳和硫化钴复合材料,研究了其对I-/I-3氧化还原对的催化性能,以替代铂作为方酸染料敏化太阳能电池的对电极.通过X射线衍射、扫描电镜和等温吸附的测量,分析了硫化ZIF-67得到的对电极多孔膜的结构和形态特征,并通过Tafel曲线和电化学阻抗谱图对其催化性能进行评价.结果表明,硫化60 min的ZIF-67对电极催化性能与Pt对电极相当,方酸敏化太阳能电池的光电转换效率分别是4.03％和4.10％.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】8页(P381-388)【关键词】ZIF-67;硫化;对电极;方酸敏化太阳能电池【作者】许文娇;张敬波;孙玉绣;丁斌;林原【作者单位】天津师范大学化学学院天津功能分子结构与性能重点实验室教育部无机有机混合功能材料化学重点实验室,天津300387;天津师范大学化学学院天津功能分子结构与性能重点实验室教育部无机有机混合功能材料化学重点实验室,天津300387;天津师范大学化学学院天津功能分子结构与性能重点实验室教育部无机有机混合功能材料化学重点实验室,天津300387;天津师范大学化学学院天津功能分子结构与性能重点实验室教育部无机有机混合功能材料化学重点实验室,天津300387;中国科学院化学研究所光化学重点实验室北京分子科学国家实验室,北京100190【正文语种】中文金属有机框架结构(Metal-organic frameworks，MOFs)由有机配体和金属离子络合而成，是一种具有一定有序结构的有机-无机杂化复合材料。

由于MOFs具有表面积较大、孔隙度高、孔隙大小可调节和通道规则等优点，近年来在无机和有机等多个领域引起了极大的关注[1]，在储氢、气体吸附和分离、传感器、药物持续释放和催化反应等方面具有广泛的应用前景[2-4]。