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摘要： 2022年全国报刊杂志征订工作已经开始,敬请向贵单位推荐订阅2022年《物理化学学报》。《物理化学学报》是由中国科学技术协会主管,中国化学会和北京大学共同主办,北京大学化学与分子工程学院学报编辑部编辑出版的学术刊物。设有"亮点"、"当期推荐"、"通讯"、"展望"、"专论"、"综述"、"论文"、"人物专访"等栏目,报导物理化学学科及交叉学科的基础研究及应用研究的创新成果。中国科学院院士唐有祺先生担任名誉主编,中国科学院院士、北京大学刘忠范教授担任主编;编委会中有10位两院院士,1位加拿大科学院院士,2位海外学者。2004年,获得国内期刊界最高奖——第三届国家期刊奖百种重点期刊奖;2015年入选国家新闻出版广电总局"百强报刊"。中国科协精品科技期刊工程项目资助出版。读者普遍认为《物理化学学报》具有极高的学术价值和收藏价值。Wo S公布的2020年影响因子为2.268。

关键词： 物理化学   混合式教学   教学模式  

摘要： 根据应用型人才培养目标,对物理化学教学模式进行改革。通过线上线下结合的混合式教学模式的探索和实践,激发学生在学习过程中的积极性和主动性,培养分析、解决实际问题的能力,构建学生的科学思维方式及创新意识。

关键词： spectral analysis   molecular docking   protein-ligand interaction   protein stability   protein structure  

摘要： The binding of a popular food supplement and well-known antioxidant, dihydro-alpha-lipoic acid (DHLA) to human serum albumin (HSA) was characterised. The binding was monitored by several spectroscopic methods together with the molecular docking approach. HSA was able to bind DHLA with moderate affinity, 1.00 +/- 0.05x10(4) M-1. Spectroscopic data demonstrated that the preferential binding site for DHLA on HSA is IIA (Sudlow I). Both experimental and molecular docking analysis identified electrostatic (salt bridges) and hydrogen bonds as the key interactions involved in DHLA binding to HSA. Molecular docking confirmed that the Sudlow I site could accommodate DHLA and that the ligand is bound to the protein in a specific conformation. The molecular dynamic simulation showed that the formed complex is stable. Binding of DHLA does not affect the structure of the protein, but it thermally stabilises HSA. Bound DHLA had no effect on the susceptibility of HSA to trypsin digestion. Since DHLA is a commonly used food supplement, knowledge of its pharmacokinetics and pharmacodynamic properties in an organism is very important. This study further expands it by providing a detailed analysis of its interaction with HSA, the primary drug transporter in the circulation.

关键词： 煤泥脱水   复合助滤剂   表面改性   滤饼结构   颗粒迁移  

摘要： 在碳达峰、碳中和的大背景下,优化和调整能源结构、高效清洁利用煤炭资源势在必行。煤泥水作为煤炭工业的主要污染源之一,有效的煤泥水固液分离技术成为煤炭清洁利用的关键环节。本文首先研究了化学助滤剂及骨架构建体助滤剂对煤泥脱水效果的影响规律,在此基础上,设计了一种物理化学复合助滤剂以进一步改善煤泥脱水效果。其次,通过原子力显微镜、分子模拟、扩展的DLVO理论计算等手段揭示了助滤剂与煤泥颗粒间的相互作用机理并分析了骨架构建体助滤剂对煤泥滤饼的骨架支撑作用机理,同时,采用低场核磁共振技术和CT扫描技术分析了复合药剂对滤饼水分分布的影响规律以及对煤泥滤饼结构的优化机理。最后,通过颗粒流数值模拟分析了滤饼动态生长规律及细颗粒在滤饼中的迁移规律,研究了不同助滤剂对煤泥颗粒迁移的影响及滤饼结构的调控机制。得到主要结论如下:(1)十八烷基三甲基氯化铵STAC可以提高煤泥水过滤速度,降低滤饼水分,减小滤饼平均质量比阻,显著改善过滤效果。阴离子聚丙烯酰胺5250和非离子聚丙烯酰胺333均可以显著提高煤泥的过滤速度,降低滤饼平均质量比阻,但是会增加滤饼水分。硅藻土、珍珠岩、纤维素均可以不同程度上提高煤泥过滤速度,降低滤饼平均质量比阻,球形SiO由于粒度大且均匀,在煤泥滤饼中起到了很好的骨架支撑作用,过滤效果改善最为明显。相较于单一助滤剂,本文设计的GH型复合药剂能够进一步提高煤泥过滤性能,随着GH型复合药剂中Micron-SiO球用量的增加,过滤速度明显增加,滤饼水分和滤饼比阻逐渐降低。(2)原子力显微镜(AFM)原位测试结果表明:在去离子水中,两个煤表面之间的粘附力随pH的增加而降低,并在pH 10时从负值变为正值。在阴离子聚丙烯酰胺5250溶液中,pH 4时粘附力为-2.71 n N,大于pH 10的值。但是,在pH 10时观察到最大的絮凝力(-1.87 n N)和最广的作用范围(45 nm),与沉降试验和絮团尺寸结果相吻合。STAC分子以簇状或短条状吸附到煤表面上,以单层和多层吸附为主。STAC分子在高岭石硅氧面的吸附形态呈现出斑点和点状外观,吸附厚度存在2nm和4nm左右两种情况,发生了单层吸附和双层吸附。STAC分子在高岭石铝氧面的吸附主要表现为斑片状吸附,吸附高度大部分集中在2-3 nm,以单层吸附为主。同时,分子模拟结果表明:由于高岭石铝氧面上的-OH官能团,额外的水分子存在于高岭石001面和STAC分子之间,这些分子可能充当STAC分子在高岭石001表面吸附的桥梁。与STAC分子的其余部分相比,STAC分子的氮原子更靠近颗粒表面吸附。因此STAC分子的烷基链伸入水中,水分子在颗粒表面的移动受到的限制减小,从而使煤和高岭石的疏水性增加,改善了煤泥的固液分离效果。(3)硅藻土骨架构建体的孔多数为通孔,有利于水分流通,而活性炭的孔多数为盲孔,不能形成有效的水分迁移路径,球形SiO形成的滤饼孔隙率更大,更有利于脱水。同时,CT测试结果表明,复合药剂可以提高滤饼的孔隙率和孔隙的连通性。加入GH型复合药剂后,滤饼孔隙率从1.54%升高到6.67%。孔隙配位数明显增大,出现配位数大于10的孔隙,说明骨架构建体可以有效改善滤饼孔隙的连通性,在过滤过程中为水分的迁移创造出更多的路径,进而降低滤饼水分。另外,滤饼中的孔吼半径比从1.18降低到1.09,降低了水分迁移过程中的毛细阻力,从而显著提高过滤速度,改善过滤效果。GH型复合药剂可以增加煤泥滤饼中吸附水和束缚水的自由度,随着GH型复合药剂用量的增加,煤泥滤饼中吸附水和束缚水的含量从99.059%降低至96.214%,自由水的含量从0.941%升高至3.786%。(4)滤饼中的大颗粒在压力作用下主要发生滑移现象,而细颗粒由于迁移钻隙作用,促使滤饼孔隙率降低。随着细颗粒粒度的减小,颗粒在Y方向上的迁移距离基本呈增大趋势,对于30μm的滤饼主体颗粒而言,颗粒粒度小于15μm时,细颗粒的钻隙现象显著发生。两种表面活性剂均可以对煤泥颗粒产生疏水团聚作用,提高颗粒的粒度,进而提高滤饼的孔隙率及疏松度。加入STAC后,细颗粒的迁移现象明显减弱,煤泥中的小絮团在滤饼形成过程中构成了较为蓬松的结构,使得煤泥滤饼厚度增加了0.014mm,滤饼总孔隙率增加了0.042,过滤效果得到改善。由于絮凝作用,聚丙烯酰胺可以提高颗粒的粒度,形成一定数量的大絮团,降低了细颗粒的迁移,提高了孔隙率。球形SiO骨架构建体使煤泥滤饼厚度增加了0.014 mm,总孔隙率增加了0.041,避免了颗粒的压缩变形,降低了细颗粒的迁移,因此改善了煤泥过滤效果。GH型复合药剂形成的滤饼结构更加疏松,煤泥滤饼厚度增加了0.034 mm,总孔隙率也明显增加,进一步改善了煤泥的脱水效果。

关键词： 氧化石墨烯膜   渗透   石墨烯液体腔   透射电子显微镜  

摘要： 石墨烯和氧化石墨烯凭借各自的优异性能在各领域得到了广泛的应用。本论文分别探索了氧化石墨烯物理化学结构对膜透水性的影响及石墨烯液体腔的应用。第一章介绍了石墨烯和氧化石墨烯优异的性能,石墨烯转移和氧化石墨烯膜在水处理领域的研究现状。第二章介绍了氧化石墨烯物理化学结构对膜透水性的影响,氧化石墨烯膜对水的渗透性能是关键,改变含氧量或者层间距已经有了广泛的研究,而关于片层尺寸的影响还尚待阐明。我们采用改进的Hummers法调控温度制备了四种物理和化学结构不同的氧化石墨烯,真空抽滤成膜,对副玫瑰苯胺进行抽滤实验。结果表明,氧化石墨烯的片层尺寸和氧含量对温度有敏感的依赖关系。片层尺寸大小与水通量呈负相关,对渗透性的影响远大于氧化石墨烯中氧含量的影响。用最小片层尺寸制备的氧化石墨烯膜具有约53.7 L m-2 h-1 bar-1的超高水通量,约为常规大片层尺寸氧化石墨烯膜通量的3倍以上,同时对副玫瑰苯胺仍保持约95.7%的高截留率。重要的是,在未经任何化学修饰的原始氧化石墨烯膜中,这是对染料最具渗透性的膜。我们的研究揭示了氧化石墨烯的物理和化学结构对水渗透的敏感影响,向超高通量氧化石墨烯膜的水净化应用迈出了一小步。第三章介绍了石墨烯液体腔的应用,我们用两片单层石墨烯封装氯化钙溶液,在透射电子显微镜下观察了溶液内气泡的原位动态变化。结果表明,我们成功制备了封装氯化钙溶液的石墨烯液体腔,石墨烯晶格结构完整,氯化钙溶液内的气泡缓慢移动且没有破裂。说明石墨烯在透射电子显微镜观测领域是非常理想的支撑膜,不仅可以保护透射电子显微镜的高真空环境,还可以观察液体样品的原位动态变化过程,这与石墨烯自身导电性好,机械强度高,分子透明度高,分子不渗透性强等优异性能息息相关,此外石墨烯的晶体结构可以通过傅里叶滤波滤除,等电位面消除了电子波的相位变化问题,这在今后的全息成像探索中至关重要。最后对本论文的研究内容进行了总结和展望。

ISBN: (纸本)9787122390929

关键词： 应用型人才   物理化学   教学改革   制药工程  

摘要： 以基础知识够用为前提,以培养学生实践能力为核心目标,针对制药工程专业物理化学课程教学过程中存在的问题,对物理化学教学内容、教学方法和评价体系进行改革,增加理论知识在实际生产生活中的应用部分,增强课堂教学的实效性。实践表明,教学改革有效促进了师生课堂互动,激发了学生的学习兴趣,使学生理论联系实践的能力明显提高,完成了物理化学作为制药工程专业基础课程的使命,更有利于应用型人才的培养。

关键词： thermobitumen   molecular weight   density   refractive index   hydrogen-carbon ratio   heat capacity  

摘要： In the pyrolytic decomposition of kerogen, a macromolecular cross-linked material ofoil shale, the formation of thermobitumen is often considered an important intermediate step in pyrolysis modelling. The authors' literature review indicated that information regarding the yield of thermobitumen from Kukersite oil shale was somewhat contradictory, and data on physicalthermodynamic properties, which is to be used in engineering calculations, was limited. Therefore the present work provides further information on thermobitumen yield levels and properties, along with empirical correlations, which serve to link together pyrolysis temperature, time, and/or selected properties (molecular weight, H/C, density, refractive index, and heat capacity). No information can be found on the last three properties for thermobitumens, derived from either Kukersite oil shale or other oil shale. The paper contributes to the topic by presenting information under conditions in which volatile pyrolytic products (oil and water) were removed from a pyrolysis system by an inert gas flow. So far, the formation of thermobitumen in Kukersite oil shale pyrolysis has been studied in either closed or open systems with no inert gas flow. To further generalise the results, the article also presents some comparisons with Green River formation oil shale thermobitumens, which were produced under similar conditions.

ISBN: (纸本)9787040563726