树形大分子与金纳米颗粒复合体系构型与结合强度的分子动力学研究
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药物小分子及其与生物大分子相互作用的光谱研究一、本文概述药物小分子与生物大分子之间的相互作用是生命科学和药物研发领域的重要研究内容。
这种相互作用不仅影响着药物在生物体内的分布、代谢和药效,还直接关系到药物的安全性和有效性。
深入理解和研究药物小分子与生物大分子之间的相互作用机制,对于药物的合理设计、优化和药物研发具有重要意义。
光谱学作为一种重要的实验技术,为研究药物小分子与生物大分子的相互作用提供了有效的手段。
通过光谱学方法,可以无损、实时地监测药物分子与生物大分子的相互作用过程,从而获取分子间相互作用的详细信息,如结合常数、结合位点、作用力类型等。
本文旨在综述药物小分子及其与生物大分子相互作用的光谱研究进展,介绍常用的光谱学方法及其在研究中的应用,总结和分析目前研究中存在的问题和挑战,以期为未来的研究提供参考和借鉴。
二、药物小分子概述药物小分子,通常指的是分子量较小、结构简单的化合物,它们能够通过特定的机制与生物大分子(如蛋白质、核酸等)相互作用,从而发挥药效。
这些小分子药物在生物体内起着至关重要的作用,它们可能通过抑制或激活某些生物过程,改变细胞内的代谢途径,或者干扰病毒、细菌等病原体的生命周期,从而达到治疗疾病的目的。
药物小分子的种类繁多,包括抗生素、抗病毒药物、抗癌药物、镇痛药、抗炎药等。
这些药物的化学结构各异,但它们通常都具有一定的化学活性,能够与生物大分子形成稳定的复合物。
这些复合物可以通过光谱学方法进行深入的研究,从而揭示药物与生物大分子之间的相互作用机制和药物的药理活性。
光谱学方法在药物小分子研究中具有广泛的应用。
例如,紫外-可见光谱可以用来研究药物小分子的电子结构和吸收光谱特性;红外光谱和拉曼光谱则可以用来分析药物小分子的振动模式和分子结构;核磁共振光谱则可以提供药物小分子在溶液中的结构和动力学信息。
这些光谱方法的应用,不仅有助于我们深入理解药物小分子的化学性质,还能为药物设计和开发提供重要的指导。
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究粉末冶金法是一种制备金属基复合材料的有效方法,具有制备的复合材料成分均匀、性能优异、成本低廉等优点。
铝基复合材料作为一种高性能的金属基复合材料,在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。
本文将围绕粉末冶金法制备铝基复合材料展开,探讨其制备工艺、性能评价、应用领域及未来发展趋势。
粉末冶金法制备铝基复合材料的工艺流程主要包括以下几个步骤:原材料准备:选用纯度较高的铝粉、增强相(如SiC、Al2O3等)及适量的粘结剂。
混合与压制:将原材料按照一定的比例混合,加入适量的润滑剂,然后压制成型。
烧结:将压制成型后的生坯在高温下进行烧结,使得铝粉与增强相充分融合。
热处理:对烧结后的材料进行热处理,以进一步优化材料的性能。
通过以上步骤,制备出具有特定形状和性能的铝基复合材料。
与传统的铸造方法相比,粉末冶金法具有更高的成分均匀性、更细的晶粒结构和更好的力学性能。
铝基复合材料因其具有优异的力学性能、耐腐蚀性和抗高温性能,在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。
在航空领域,铝基复合材料主要用于制造飞机发动机零部件、机身结构件等。
其轻质高强的特点使得飞机能够减轻重量,提高飞行效率。
在汽车领域,铝基复合材料主要用于制造汽车零部件,如发动机缸体、活塞、齿轮等。
其高强度和抗疲劳性能能够提高汽车的安全性和使用寿命。
在机械领域,铝基复合材料可用于制造各种高强度、轻质的机械零件,如传动轴、支架、齿轮等。
其优良的耐腐蚀性和高温稳定性使得铝基复合材料成为理想的机械零件材料。
铝基复合材料的性能取决于其组成和制备工艺。
在力学方面,粉末冶金法制备的铝基复合材料具有高强度、高硬度、低塑性等特点,其力学性能优于传统铸造铝材。
耐腐蚀性方面,由于增强相的加入,铝基复合材料的耐腐蚀性能得到显著提高。
抗高温性能方面,通过选用合适的增强相和热处理工艺,可以使得铝基复合材料在高温下保持优良的性能。
随着科技的不断发展,粉末冶金法制备铝基复合材料在未来将面临新的挑战和机遇。
一种金属有机框架纳米材料的制备及其染料吸附性能研究——推荐一个研究型综合化学实验乔正平;尹明大;许先芳;黄华珍;闫素君;彭慧娟;毛宗万【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2018(033)009【摘要】介绍一个从合成、表征到性能研究的完整研究型综合实验.合成路线巧妙,制备出了文献报道的尺寸最小的纳米金属有机框架.引入纳米材料研究基本表征手段和吸附动力学研究,通过实验教学展示材料研究方法,拓展学生知识面.通过对实验条件的设计,激发学生探索精神、培养学生创新意识、训练学生化学思维.【总页数】7页(P75-81)【作者】乔正平;尹明大;许先芳;黄华珍;闫素君;彭慧娟;毛宗万【作者单位】中山大学化学学院,广州 510275;中山大学化学学院,广州 510275;中山大学化学学院,广州 510275;中山大学化学学院,广州 510275;中山大学化学学院,广州 510275;中山大学化学学院,广州 510275;中山大学化学学院,广州 510275【正文语种】中文【中图分类】G64;O6【相关文献】1.纳米Pt/C的制备及其对H2O2的电催化还原研究——介绍一个研究型综合化学实验 [J], 郑丹;赵欣;陶伟;郭章飞2.石墨烯包覆PS微球的制备及其染料吸附性能研究——推荐一个综合化学实验 [J], 徐颖;聂王焰;陈鹏鹏;周艺峰;吴振玉3.Fe(Ⅱ)-Pd(Ⅱ)异金属有机分子笼的制备及其物化性能研究——推荐一个新颖的综合化学实验 [J], 潘梅;李超捷;侯雅君;苏成勇4.基于半导体聚合物纳米粒子探针的比率型活性物种检测——推荐一个研究型综合化学实验 [J], 宋国胜;廖师夷;王友娟;宦双燕5.磷化锡/氮掺杂碳复合材料的简单制备及储锂性能研究——推荐一个综合化学实验 [J], 范旭良;许丽梅;马琳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Fundamentals of Materials Science and Engineering第一章原子结构一. 波尔原子模型:1.在任意轨道上绕核运动,在一些符合一定量化的轨道上运动2.电子离核越远,原子所含能量越高,电子尽可能在离核较近的轨道上3.电子只有从较高能级跃迁到较低能级才以光子形式释放能量波动力学模型:量子力学模型量子力学是建立在微观世界的量子性和微粒运动统计性基本特征上,在量子力学处理氢原子核外电子的理论模型中,最基本的方程叫做薛定谔方程,是由奥地利科学家薛定谔(E.Schrödinger 1887-1961)在1926年提出来的。
薛定谔方程是一个二阶偏微分方程,它的自变量是核外电子的坐标,它的因变量是电子波的振幅(ψ)。
给定电子在符合原子核外稳定存在的必要、合理的条件时,薛定谔方程得到的每一个解就是核外电子的一个定态,它具有一定的能量,具有一个电子波的振幅随坐标改变的的函数关系式ψ=f(x,y,z),称为振幅方程或波动方程。
二. 能量最低原理:电子的排布总是尽可能使体系的能量最低三. 泡利不相容原理:在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子四. 洪德原则:在同一个亚层中,各个能级中,电子的排布尽可能分占不同的能级,而且自旋方向相同。
五. 原子键合:1.金属键:定义:金属中的电子与金属正离子相互间结合构成的键合特点:1.无方向性无饱和性2.电子公有化3.良好的延展性4.导电导热性,金属光泽2.离子键:定义: 金属将最外层的电子给予非金属原子,是自己成为带正电的正离子,而得到价电子的非金属成为带负电的负离子,正负离子靠静电引力相互结合在一起构的键合特点:1.以离子为结合单元,而不是原子2.无方向性无饱和性3.配位数高,熔点硬度高,绝缘体3.共价键:定义:由两个或多个电负性相差不大的原子相互结合在一起形成共用电子对而形成的键合特点:1.方向性,饱和性2.共用电子对3.熔点高,质硬脆,结构稳定,导电能力差。
激光生物学报ACTA LASER BIOLOGY SINICAVol. 32 No. 4Aug . 2023第32卷第4期2023年8月收稿日期:2023-05-05;修回日期:2023-06-13。
基金项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金“青年科学基金”项目(2022D 01C 727,2022D 01C 715,2022D 01C 213)。
作者简介:海热古·吐逊,讲师,主要从事光学方面的研究。
* 通信作者:努尔尼沙·阿力甫,副教授,主要从事生物医学光学方面的研究。
E-mail: 11530034@ 。
Au NPs/UCNPs 复合纳米体系用于荧光成像引导下的肿瘤光热治疗的研究进展海热古·吐逊,黄高飞,张 弛,赵慧宇,樊慧敏,努尔尼沙·阿力甫*(新疆医科大学医学工程技术学院,乌鲁木齐 830011)摘 要:近红外(NIR )光诱导的光热治疗(PTT )因其无创、非侵入、毒副作用低、可精准靶向治疗等特性,已成为肿瘤精准治疗的新型手段。
凭借其独特的表面等离激元共振(SPR )特性及其高效的光热转换效率、生物毒性与良好的光稳定性,金纳米颗粒(Au NPs )已成为理想的光热治疗剂。
而高质量成像技术是实现有效光热治疗的可靠有力的工具,尤其是多模态成像技术,比起单一成像方式具有更卓越的性能,为更全面、更精准的肿瘤成像提供了可能,显著提高了非侵入性医学治疗的潜力。
NIR 光激发的稀土上转换纳米颗粒(UCNPs ),因其丰富的4f 电子结构展现出磁性、荧光、X 射线衰减和放射等多功能特性,使其作为造影剂在多模态成像领域展现了重要的应用前景。
因此, 构建NIR 光诱导的 Au NPs/UCNPs 复合纳米体系,可用于多模态成像引导下的光热治疗,有望成为癌症诊疗的一种新策略。
本文简单介绍了Au NPs 、UCNPs 的光学特性,重点综述了NIR 光诱导的UCNPs-Au NPs (纳米壳、纳米棒、纳米团簇)复合纳米体系在癌症光热治疗领域的最新研究进展,并对其实现诊疗一体化的未来进行了展望。
04098功滋讨科2021年第4期(52)卷文章编号:1001-9731(2021)04-04098-07磁性多孔碳材料的研究进展”颛孙梦林1,何伟1,(1.沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110142; 2.辽宁隆镁科技有限公司,辽宁鞍山114207)摘要:磁性多孔碳材料同时具有磁性和多孔性质,其拥有丰富的孔道结构、高的比表面积、高孔容、良好的活性位点和磁性可分离等优异的性能,可以很好的解决多孔碳材料在应用过程中难分离回收等问题,因此,磁性多孔碳材料已经在吸附领域得到广泛的应用。
按照孔径大小、磁性强弱以及组合方式的不同将磁性多孔碳材料进行了分类,并综述了近年来磁性多孔碳材料的制备方法以及吸附应用,最后,对磁性多孔碳材料的应用前景进行了展望。
关键词:多孔碳材料;磁性;制备方法;吸附中图分类号:TB34文献标识码:A DOI:10.3969/.issn.1001-9731.2021.04.0140引言多孔碳材料[]具有高度发达的孔隙结构、高比表面积、良好的电导率、有序的多孔结构、大孔隙体积、强耐腐蚀性、热稳定性和良好的活性位点等优异的物理化学性能,因此,广泛应用在超级电容器电极23]、催化与储能[]、电池负极材料[]、重金属离子吸附[]、气体吸附⑺和微波吸收]8]等诸多领域。
目前,工业废水的大量排放,其中的许多染料对环境和人类身体健康具有一定的危害性,因此,从工业废水中去除有机染料就显得十分重要。
多孔碳材料凭借自身特性可应用于有机染料吸附,然而,常规的多孔碳材料在实际应用中难以分离和回收,且可能会造成二次污染。
随着人们对多孔碳材料的深入研究,开发具有优异性能的磁性多孔碳材料成为研究热点。
科研工作者们通过对多孔碳材料进行磁性复合来制备磁性多孔碳材料,如在多孔碳材料中增加磁性纳米粒子,可以轻而易举地将被污染的多孔材料分离出来,达到分离净化、重复利用的目的。
磁性多孔碳材料[]具有高比表面积、高孔容、吸附能力强、磁性可分离等特点,拥有磁性性质和多孔性质,可以很好的解决多孔碳材料的缺陷,在诸多领域有着巨大的应用潜力,如作为宽带电磁波的吸收剂[0]、用于药物输送[1]、屏蔽电磁干扰[2]等,磁性多孔碳材料所具备的优异特性有助于其作为吸附剂发挥出色的性能。
精 密 成 形 工 程第16卷 第5期 108JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 2024年5月收稿日期:2024-01-22 Received :2024-01-22 基金项目:山西省自然科学基金(202203021221113);国家联合基金重点项目(U20A20230);中央引导地方项目(YDZJSX 2021C006);吉林省科技厅自然科学基金项目资助(20200201012JC )Fund :The Natural Science Foundation of Shanxi Province (202203021221113); National Natural Science Foundation of China (U20A20230); Government’s Science and Technology (YDZJSX2021C006); Natural Science Research Foundation of Jilin Pro-vincial (20200201012JC) 引文格式:王伟光, 吴耀金, 蒋虎, 等. 纳米多晶Mg-Y 合金压缩力学行为的分子动力学研究[J]. 精密成形工程, 2024, 16(5): 108-114.WANG Weiguang, WU Yaojin, JIANG Hu, et al. Molecular Dynamics of the Compressive Mechanical Behavior of Nanopoly-crystalline Mg-Y Alloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(5): 108-114. *通信作者(Corresponding author )纳米多晶Mg-Y 合金压缩力学行为的分子动力学研究王伟光1a ,吴耀金1a*,蒋虎1b ,于建民1b ,李琳琳2(1.中北大学 a.航空宇航学院 b.材料科学与工程学院,太原 030051;2.吉林工程技术师范学院,长春 130052)摘要:目的 研究纳米多晶Mg-Y 合金在不同温度和应变速率下的力学响应以及不同变形条件下的晶粒变形行为。
金属有机框架材料的研究进展翟睿;焦丰龙;林虹君;郝斐然;李佳斌;颜辉;李楠楠;王欢欢;金祖耀【摘要】金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是一类由有机配体与金属中心经过自组装形成的具有可调节孔径的材料.与传统无机多孔材料相比,MOFs材料具有更大的比表面积,更高的孔隙率,结构及功能更加多样,因而已经被广泛应用于气体吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域中.新兴材料的出现极大地促进了各个学科间的相互发展,本文综述了近年来MOFs材料的研究发展,包括MOFs材料自身的特点、国内外发展现状、应用领域以及复合MOFs材料的研究热点,并对今后的发展进行了展望.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2014(032)002【总页数】10页(P107-116)【关键词】金属有机框架;配位聚合物;多孔材料【作者】翟睿;焦丰龙;林虹君;郝斐然;李佳斌;颜辉;李楠楠;王欢欢;金祖耀【作者单位】北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100022;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206;蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京102206【正文语种】中文【中图分类】O658金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是将有机配体和金属离子通过自组装形成的具有重复网络结构的一种类沸石材料,是近几十年来配位化学领域中发展得比较快的新材料。
负载金属的ZIF-8催化活性的计算化学研究薄晓帆1,吴平易2,刘大欢1,阳庆元1,麻沁甜1,兰玲2,王少华3,张轶3,仲崇立1【摘要】摘要:金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs)是一类新型纳米多孔功能材料。
由于其独特的结构特征,在催化方面展现出潜在的应用价值。
采用分子模拟结合密度泛函理论的计算方法系统地研究了ZIF-8在负载金属Pd、Ag、Pt、Au后的催化活性。
结果表明,金属与材料之间主要有3种作用方式,其中以“碳-金属-碳”(C-M-C)形式最为稳定。
并且对于同一种方式,ZIF-8负载金属后的稳定性顺序为:Pd > Ag > Pt > Au。
同时,利用CO作为探针分子,系统地研究了负载金属后ZIF-8的催化活性,发现这些金属原子的Lewis酸性强弱与其电子接受能力有关,其催化活性顺序为:Pd >Pt >Ag >Au。
这为研究利用MOF材料负载金属用于催化提供了参考信息。
关键词:金属-有机骨架材料;纳微尺度;密度泛函理论;金属粒子;催化;稳定性;模型【期刊名称】化工学报【年(卷),期】2014(000)005【总页数】8【关键词】金属-有机骨架材料;纳微尺度;密度泛函理论;金属粒子;催化;稳定性;模型引言金属–有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs)是一种新型的、具有纳微结构的多孔功能材料,已成为当前材料领域的研究热点。
这类材料由金属和有机配体通过配位键自组装而成,能够在空间上形成一维、二维或三维结构,具有结构可设计性、高比表面积和低晶体密度等优点,在储气、分离、催化等方面具有广泛的应用前景,其中催化被认为是最先能实现工业应用的领域之一[1]。
近年来,利用MOF材料规则孔道等结构特点,将纳米贵金属粒子负载其中,并实现其催化性能,受到越来越多的关注。
MOF材料作为载体,可以提高纳米粒子的分散性,进而获得较高的催化活性。
基于分子动力学的常用力场、算法及结果分析LT1.11.21.3力场简介分子动力学模拟是计算庞大复杂系统的有效方法,它以力场为依据,力场的完备与否决定计算的可靠程度。
分子的总能量是动能与势能之和,分子的势能通常表示为简单的几何坐标的函数。
一般势能中包括:(1)范德华力,与能量有关的非键相互作用交叉能量项,(2)构成分子的各个化学键在键轴方向上的伸缩运动所引起的能量变化,(3)键角变化引起的分子能量变化,(4)单轴旋转引起分子骨架扭曲所产生的能量变化,(5)离平面振动项,共平面原子的中心原子离平面小幅振动的势能,(6)库伦作用项,带电荷粒子间存在的静电吸引或排斥作用的势能。
力场可以看作是势能面的经验表达式,它是分子动力学模拟的基础、力场是通过原子位置计算体系能量的,与之前的量子力学方法相比,大大节约了计算时间,可用于计算包含上万粒子数目的体系。
势能函数在大多数情况下将描述分子几何形变最大程度地简化为仅仅使用简谐项和三角函数来实现,而非键原子之间的相互作用,则只采用库伦相互作用和兰纳-琼斯势相结合来描述。
势能函数的可靠性主要取决于力场参数准确性,而力场参数通常通过拟合实验观测数据和量子力学从头计算得到的数据。
目前在生物大分子体系模拟中使用最为广泛的分子力场是CHARMM力场[3]和AMBER力场[4],也是早期研究生物大分子的分子力场,其现有的力场参数仍在不断优化,并且涵盖的分子类型也在扩大。
粗粒化模型在计算生物物理研究中越来越引起人们的关注[5, 6]由于该模型中定义了粗粒化粒子,对应于全原子模型中的若干原子或原子基团甚至分子,减少了体系中的粒子数和自由度,使得模拟的时间和空间尺度得以大幅度提高,虽然会丢失一些原子细节信息,但是这种模型是应用于研究缓慢的生物现象或依赖于大组装体的生物现象[7],如生物膜的波动,对它的模拟需要巨大的膜片。
1.2常见力场分子动力计算体系由最初的单原子分子系统延伸至多原子分子、聚合物分子、生化分子系统,力场也随着系统复杂度的增加而增加其复杂性。