摘要：通过在PAMAM型树形大分子上搭载不同尺寸的金纳米颗粒构建树形大分子-金纳米颗粒复合体系,采用经典分子动力学方法考察了金纳米颗粒尺寸、搭载数量及树形大分子聚乙二醇化修饰对复合体系构型、结合强度及在水中扩散系数的影响。结果表明,PAMAM型树形大分子经过聚乙二醇化修饰可负载更多的金纳米颗粒,使得有效包埋金纳米颗粒的同时自身尺寸未产生明显膨胀。研究结果为探索新型多功能造影剂在生物医药领域的应用具有重要意义。

摘要：采用全原子分子动力学方法系统研究了聚酰胺(PAMAM)型树形大分子非共价搭载4种抗癌药物分子(CE6,DOX,MTX及SN38)的药物传输复合体系.考察了药物分子种类、数量及树形大分子的代数和聚乙二醇化表面修饰对复合体系的结合强度、尺寸及溶剂中扩散行为的影响.研究发现,PAMAM自身变形能对药物-PAMAM间的结合有重要影响.搭载较多的药物分子可以使PAMAM自身增大,但同样搭载条件下经过聚乙二醇化修饰过的PAMAM变化并不明显.PAMAM分子表面的聚乙二醇化可以更高的强度结合更多的药物分子,并减缓其扩散速度,因而提高药物分子的搭载效率和体内滞留时间.为新型树形大分子基药物传输体系的设计提供理论依据.

摘要：石墨炔衍生物比石墨烯具有更多样化的原子结构,因而具有潜在的更丰富的电子结构.通过第一性原理密度泛函理论研究方法系统研究了β石墨炔衍生物的结构稳定性、原子构型和电子结构.本文计算的β石墨炔衍生物系列体系由六边形碳环（各边原子数N=1—10）通过顶点相连而成.对结构与能量的计算分析表明：当N为偶数时,β石墨炔拥有单、三键交替的C—C键结构,其能量比N为奇数时,拥有连续C=C双键的石墨炔衍生物更稳定.计算的能带结构和态密度显示：根据碳环各边原子个数N的奇偶性不同,β石墨炔可呈现金属性（N为奇数时）或半导体特性（N为偶数时）.该奇偶依赖的原子构型和电学性质是由Jahn-Teller畸变效应导致,与碳环各边原子碳链的实际长度无关.计算发现部分半导体β石墨炔（N=2,6,10）呈现狄拉克锥能带特征,其带隙约10 meV,且具有0.255×10~6—0.414×10~6m/s的高电子速度,约为石墨烯电子速度的30%—50%.本密度泛函理论研究表明,将sp杂化碳原子引入石墨烯六边形碳环的边上,可通过控制六边形各边原子个数的奇偶性调制其金属和半导体电子特性或狄拉克锥的形成,为免掺杂和缺陷调控纳米碳材料的电学性质和设计碳基纳米电子器件提供了理论依据.

摘要：采用金属催化化学蚀刻法制备硅纳米线阵列(silicon nanowire arrays,Si NWs),通过高速旋涂仪将自上而下法制备的石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)负载到Si NWs上。X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征结果证明,GQDs能够通过高速旋涂仪负载到Si NWs上。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)形貌观测结果表明,蚀刻时间与Si NWs纳米线长度成正比。光电化学测试结果表明,性能最优的蚀刻时间为45 min。与原始硅片相比,GQDs负载的Si NWs光电密度达到了0.95 mA/cm^2,性能提升了30多倍。电化学交流阻抗(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试结果表明:GQDs的加入能显著提升载流子的传输效率。紫外–可见漫反射光谱(ultravioletray-visible diffuse reflectance spectroscopy,UV-Vis DRS)结果显示负载GQDs可以有效提升Si NWs对光的吸收效果。

摘要：GaN/ZnO固溶体具有良好的光催化活性。为研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,构建了一系列GaN/ZnO固溶体的随机原子结构模型。基于密度泛函理论计算不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体模型电子结构和光学性质的影响。研究结果表明:ZnO/GaN固溶体形成能与结合能均为负值,结构稳定。随着ZnO物质的量的增加,固溶体的带隙先呈现下降趋势,最后呈现小幅上升趋势。对于ZnO物质的量分数在13.89%至22.22%的GaN/ZnO固溶体,可以观察到光吸收峰强度在可见光区各个波长范围内均有较强吸收。通过研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,为GaN/ZnO固溶体光催化材料的设计与制备提供了理论参考。