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宏观超分子自组装铀分离的新方法
低碳排放的核能被认为是解决世界日益增长的清洁能源需求最有希望的方案之一。铀是生产核能的重要原料，其分离和提纯引起了研究者们的广泛兴趣。溶剂萃取是目前最成熟的铀分离和提纯技术。然而传统的萃取流程步骤较多，需要进行反萃和进一步浓缩等后续处理才能达到最终分离富集目标金属离子的目的。由此带来一个棘手的问题，即传统的萃取往往伴随着大量的有机废液甚至放射性废液产生，这些废物如不能得到妥善处理和处置，将给环境带来巨大的潜在威胁。 宏观超分子自组装（Macroscopic supramolecular assembly, MSA）是超分子化学的研究前沿。要实现宏观尺度的超分子自组装，有两个必须满足的条件：第一，组装模块之间要有分子间相互作用力；第二，要有持续的驱动力推动这些组装模块相互靠近，使他们的距离达到纳米尺度以下，让大量的分子间相互作用力能够发生，从而实现宏观自组装。马朗戈尼效应(Marangoni effect)是实现宏观尺度超分子自组装的一种理想的驱动力。然而，表面张力梯度引起的马朗戈尼效应通常持续时间较短，导致组装效率较低。
北京大学
2021-04-11
高灵敏度高分子光探测器
通过分子设计在高分子光电探测器中实现活性层的垂直相分离控制，有效降低负偏压下的暗电流从而提高光探测器的探测度。具体上，课题组基于具有优异光伏性能的苯并二噻吩（BDT）为主链构建单元，通过在侧链引入共轭的3,4-乙撑二氧噻吩（EDOT）作为给体单元，与以噻吩并吡咯二酮TPD为受体单元共聚，合成了高分子PBT(EDOT) 与噻吩侧链的高分子PBT（TH）相比，PBT(EDOT)器件负偏压下的暗电流密度降低了2个数量级以上，而其光伏性能没有显著下降（图1）。并且，探测器在±2.0V时具有非常高的整流比，暗电流的比值达到106-107，说明该探测器具有非常优异的二极管特性。在-0.2 V时，PBT(EDOT)器件暗电流密度可以达到1.6 × 10-10 A cm-2。暗电流的降低，使PBT(EDOT)光探测器在光谱响应区内可以获得1013 Jones以上的探测度。与之相对的是，基于PBT(TH)的探测器，其探测度始终在1.1 × 1012 Jones以下的水平（图2a）。此外，由于暗电流的减小，PBT(EDOT)器件对于弱光的探测敏感性大大提高，可以探测到光强在1 pW cm-2以下的弱光（图2b）。该项工作已申请PCT专利，课题组将进一步开发高分子光探测器在传感、光通讯等方面的实际应用。
南方科技大学
2021-04-13
光和热响应的人工大环主体对客体分子的影响
变构效应(allostery)，是蛋白质在外部刺激的条件下，构象发生一定的变化，从而执行相应的功能，以确保生命体的正常运行。为了模拟蛋白质中复杂的变构过程，设计和合成具有外部刺激响应并执行特定功能的大环主体分子一直是超分子化学的重要目标。然而光致异构的小分子，在大的环张力或者应力的条件下，一般会降低或者失去其异构性能，因此构筑光响应的刚性大环主体分子一直是超分子领域的一大难题。近来，刘育教授课题组与美国西北大学J.FraserStoddart课题组合作，设计并合成了一个具有光和热响应的苯撑乙烯吡啶盐大环主体分子。由于大环张力效应，苯撑乙烯吡啶盐异构反应的可逆性被进一步提高。在光照的条件下，该大环由(EE)-异构体转化成(EZ)-异构体、在加热的情况下，(EZ)-异构体又能定量的转化成(EE)-异构体.得益于苯撑乙烯吡啶盐大环主体的变构效应，成功实现了对一系列富电子和缺电子芳香客体分子的光控可逆释放与包结。利用光响应的主体来控制分子包结，不仅为构筑更高级的光响应超分子组装体和分子机器提供了可能，也在活性中间体的稳定，可控的药物释放以及污染物分离等方面中具有广泛的应用前景。
南开大学
2021-04-10
西安交大科研人员发现超分子手性产生新机制
超分子手性的自发产生与放大机理是当前手性研究的一个重点与难点，对这一问题的探索将推动各类手性器件的构筑，深化对生命体起源的理解，拓展超分子体系的研究前沿。
西安交通大学
2022-04-22
一种自分类调控超分子多色荧光水凝胶
利用超分子凝胶网络溶胀吸收多种荧光小分子而不互相干扰，成功实现了凝胶材料荧光的多色调制，为构筑荧光可调制软材料提供了一种新的方法。他们首先设计合成了如下图所示具有良好溶胀性能的水凝胶，这种水凝胶含有两种互不干扰的键合位点（金刚烷基团和磺化杯[4]芳香烃基团，图2），其中磺化杯[4]芳香烃对水凝胶的高度溶胀起到关键性的作用，并且这种高度溶胀性能提升了荧光分子进入水凝胶的扩散速率。这两个键合位点可以分别键合染料分子四苯乙烯修饰的β环糊精（TPECD，蓝色荧光）和4-[4-（二甲基氨基）苯乙烯基]-1-甲基吡啶鎓碘化物（DASPI，橙色荧光）而不互相干扰，并且键合作用可以大幅度增强染料的荧光发射强度。他们还通过调节凝胶溶胀过程中外液TPECD和DASPI的浓度比例，成功构筑了可以发出蓝色、黄色，特别是白色荧光的超分子水凝胶。与已知的用于构筑发光凝胶的方法相比，先构筑凝胶、后引入荧光基团制备可调节荧光水凝胶的方法非常简便，为水凝胶在可调控有机发光显示器或光学器件中的应用奠定了基础。
南开大学
2021-04-10
聚合物-无机胶体复合粒子和超分子复合材料
1、基于超分子作用的聚合物-SiO2 复合粒子的设计合成和性能研究 2、聚合物-无机纳米复合粒子的制备与表征3、在 Chem. Rev., Polym. Chem., Langmuir, J. Phys. Chem. C, J. Polym.Chem. Part A,
上海理工大学
2021-01-12
水溶性超分子载药体系的设计与技术研究
一种水溶性二茂铁超分子包合物的制备方法；一种水溶性金丝桃素超分子包合物的制备方法；一种新型的防治动脉粥样硬化的冬青素 A/聚环糊精包合物的药物组合物（IlexA-CDP）制备方法。
扬州大学
2021-04-14
稠油及高凝油管输用超分子流动促进剂
该技术针对稠油或高凝油流动性差的特点，研制了一种常温提高流动性的超分子型流动促进剂。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
该技术针对稠油或高凝油流动性差的特点，研制了一种常温提高流动性的超分子型流动促进剂。
为了实现常温使稠油或高凝油达到稳定流动的目的，采用超分子化学技术，首先将流动性差或常温不流动的原油分散成微米级水溶性乳液，然后通过水加量调节其流动粘度，从而实现管输。不需要原油流动时，只要不是特粘稠油只要加热60℃就可使油水分离。药剂存在于水相中，直接或浓缩后循环利用。
该技术的特点是主要药剂易得，为工业化产品。成本低，操作简便。
西南石油大学
2022-08-16
细胞互作的原位捕获技术
不同细胞之间的相互作用和信息传递在包括 免疫 响应 、 器官 发育、神经传导 在内的众多生命活动中都扮演 着 关键角色 。目前， 研究 细胞互作 的方法 大 都 需要 已知参与 的 细胞类型 ，难以在复杂的活体环境下发现或研究未知的细胞 间 相互作用 。 为了解决这一难题，陈鹏课题组 借助“定向进化”技术和“ 邻近标记 ”策略，实现了 细胞 之间 动态相互作用的 原位捕获。这一被命名为 EXCELL （ Enzyme- m ediated proximal cell labeling ） 的技术，通过将 作者 定向进化得到的分选酶（ mg SrtA ） 展示在 待研究的 细胞表面， 能够对与其 相互作用 的 细胞 进行原位捕获与鉴定 ，为研究细胞 - 细胞相 互作用提供了有力的工具 。 源自 金黄色葡萄球菌 的 分选酶 Sortas e A （ SrtA ） 能够 催化 分选肽 （ LPETG ） 和寡聚甘氨酸 的 共价连接。近期有文献报道将 SrtA 用于监测小鼠体内特定受体 - 配体介导的免疫 细胞互作 过程 1 。但是该方法 需要将 SrtA 与 寡聚甘氨酸分别融合在相互作用 的 配体和受体 细胞 上， 因此需要预知 相互作用的 细胞 类型，并对两类细胞 同时进行 基因 改造 ，因此无法捕捉未知的细胞间相互作用 。本研究突破了这一瓶颈， 建立了 对 SrtA 进行定向进化的高通量 荧光 筛选 平台，并成功 获得 了 对单一甘氨酸进行标记的 高活性 SrtA 突变体 - mgSrtA ， 能够 实现对 任意 细胞类型的有效标记。
北京大学
2021-04-11
学习科学与人工智能赋能职业教育学术活动
第62届中国高等教育博览会——学习科学与人工智能赋能职业教育学术活动
中国高等教育博览会
2024-11-04