Adsorption of His-tagged peptide to Ni, Cu and Au (100) surfaces: Molecular dynamics simulation

Molecular dynamics (MD) simulations are performed to study the interaction of His-tagged peptide with three different metal surfaces in explicit water. The equilibrium properties are analyzed by using pair correlation functions (PCF) to give an insight into the behavior of the peptide adsorption to metal surfaces in water solvent. The intermolecular interactions between peptide residues and the metal surfaces are evaluated. By pulling the peptide away from the peptide in the presence of solvent water, peeling forces are obtained and reveal the binding strength of peptide adsorption on nickel, copper and gold. From the analysis of the dynamics properties of the peptide interaction with the metal surfaces, it is shown that the affinity of peptide to Ni surface is the strongest, while on Cu and An the affinity is a little weaker. In MD simulations including metals, the His-tagged region interacts with the substrate to an extent greater than the other regions. The work presented here reveals various interactions between His-tagged peptide and Ni/Cu/Au surfaces. The interesting affinities and dynamical properties of the peptide are also derived. The results give predictions for the structure of His-tagged peptide adsorbing on three different metal surfaces and show the different affinities between them, which assist the understanding of how peptides behave on metal surfaces and of how designers select amino sequences in molecule devices design. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

微/纳米氧化锌（ZnO）的生长、性质及其应用研究

纳米氧化锌（ZnO）是一种直接宽带隙半导体材料，室温下其禁带隙宽为本3.37 eV，激子束缚能为60 meV。纳米ZnO有明显的尺寸效应、表面和界面效应等，物理化学性能优越。在压电材料、铁电材料、平面显示、表面声波、传感器、场发射器件、激光、光催化等方面有着广泛的用途。近年来，对纳米ZnO材料的研究成为国内外的一个热点。 本论文研究了用化学气相沉积（CVD）法制备微/纳米ZnO材料。通过控制实验条件，合成了多种特殊结构和形貌的微/纳米ZnO材料，并用扫描电子显微镜（SEM）、高分辨率透射电镜（HR-TEM）、X-射线衍射仪（XRD）、Raman光谱和光致发光（PL）等对材料的结构和光学性能进行了表征。采用CVD法，在温度为630 °C，氧气流量为15 sccm，氩气流量为300 sccm的条件下，制备了一种纳米带冠四足状ZnO（T-ZnO）。此结构ZnO材料的每根足顶端均有一规则的六方帽形结构，具有很大的比表面积。实验结果表明：合成的ZnO材料为纤维锌矿结构单晶，并且沿着(0001)方向生长；室温下的PL谱有两个激发峰，一个是在393 nm处相对较弱的近带紫外峰，另一个是在511 nm处强峰。而材料在600 °C下氧气中退火30 min后，511 nm附近的绿光激发辐射峰则基本消失了，这说明在511 nm处的绿光激发辐射峰可能是由于氧空位引起的。此外，通过改变实验条件，还得到了其他多种结构的微/纳米ZnO材料。 通过大量实验，找到了一种在低温下合成微/纳米ZnO材料的新方法，即水蒸气氧化法。用ZnI2作为锌源，水蒸气作为氧化剂，实验温度在300～500 °C范围内，大大低于通常CVD法的500～1500 °C。采用此法，用硅做基底，得到了一系列有趣的实验结果，大多数情况下ZnO纳米晶自组装成很规则的圆。而在瓷舟中收集到的纳米ZnO跟普通CVD法结果相似，可以得到锥状、棒状等结构的纳米晶，但其生长方式与硅基底上的有很大差别。此外，用水蒸气氧化法，还实现了ZnO纳米晶在碳纳米管（CNTs）上的直接生长，而且其PL性能增强，这可能是纳米ZnO和CNTs相互耦合的结果。在700 °C温度下，以锌粉和ZnI2作为锌源，用水蒸气作为氧化剂，在硅基底的正反面分别得到了纳米棒和纳米推子阵列。此外，还对水蒸气氧化法的化学反应机理进行了分析，实验结果证明：固态ZnI2在受热和一定真空度下先蒸发成ZnI2分子，ZnI2分子遇到水蒸气发生反应生成偶极ZnO分子，这些ZnO偶极分子在硅基底上通过静电力自组装成特殊的几何形状。 此外，还通过分子动力学模拟的方法，对材料的力学性能进行了研究，得到了ZnO的弹性常数和体弹性模量，模拟值跟其他研究人员的实验和模拟结果吻合得很好，并估出算了ZnO晶体的表面能和断裂韧性。 本论文还对制备材料的光催化性能进行了系统的研究，采用CVD法制备ZnO，对铬黑T（EBT）进行光催化降解实验。通过正交实验方法，得到了ZnO催化降解EBT的最佳工艺条件，即催化剂用量为5 g/L，光照强度为120 W，反应温度为20 °C，反应时间为120 min，EBT浓度为10 mg/L，溶液pH值为4。 在最佳实验条件下，20分钟内有95%的EBT被降解完，30分钟内则全部降解。因此，ZnO在EBT的降解中催化效率很高，在废水处理中具有潜在的应用前景。

Caracterización del medio supergénico en el yacimiento Ni-Cu (PGE) de Aguablanca, SW Iberia. Redistribución de metales base y PGE

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Ultrafast dynamics in ZnO thin films irradiated by femtosecond lasers

The damage morphologies, threshold fluences in ZnO films were studied with femtosecond laser pulses. Time-resolved reflectivity and transmissivity have been measured by the pump-probe technique at different pump fluences and wavelengths. The results indicate that two-phase transition is the dominant damage mechanism, which is similar to that in narrow band gap semiconductors. The estimated energy loss rate of conduction electrons is 1.5 eV/ps. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Descoloração e Mineralização de Corantes Reativos por Processo Fotocatalítico Utilizando ZnO e Radiação UV

As indústrias consomem volumes elevados de água e outras substâncias químicas na síntese dos seus produtos e geram grande quantidade de rejeitos. Entre os mais importantes poluentes encontrados nos efluentes dessas indústrias estão os corantes sintéticos que representam um problema, pois não são facilmente destruídos por tratamentos convencionais. A fotocatálise heterogênea tem sido considerada como uma alternativa efetiva no tratamento de efluentes contendo esses corantes. Neste trabalho, estudou-se a cinética de descoloração e o grau de mineralização dos corantes sintéticos reativos Yellow 145, Black 5, Red 4 e Blue 21 através da fotocatálise utilizando ZnO puro e impregnado com íons Fe2+ e Co2+. Testes preliminares foram realizados para otimizar a concentração dos corantes e a massa mínima de catalisador a ser utilizado nos experimentos fotocatalíticos. Além da fotocatálise, experimentos individuais de fotólise e adsorção também foram realizados, porém se mostraram poucos eficientes. Através da espectrofotometria UV-Vis, verificou-se o total descoramento individual dos corantes em aproximadamente 30 minutos de irradiação com ZnO. O grau de mineralização de cada corante foi determinado através de análise de carbono orgânico total (COT), atingindo-se cerca de 70 a 80% de mineralização após 240 minutos de tratamento fotocatalítico. Foram comparadas, ainda, as eficiências de cada fotocatalisador ZnO, Fe/ZnO e Co/ZnO na mineralização de uma solução contendo a mistura dos quatro corantes já mencionados após 240 minutos de reação. A eficiência na mineralização da mistura dos corantes seguiu a seguinte ordem: Co/ZnO (32%), ZnO (78%) e Fe/ZnO (87%). A reação de degradação fotocatalítica do corante Black 5 seguiu uma cinética de primeira ordem, enquanto que os corantes Yellow 145, Red 4 e Blue 21 seguiram uma cinética de ordem zero.

Avaliação da sorção de Cu (II) e Hg (II) pela Sargassum sp modificado com epicloridrina

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-β-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos α-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura

(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体非挥发全息记录理论研究与优化

根据双中心带输运模型,对(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体双中心非挥发全息记录进行了理论研究与优化。推导了(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体的微观参量,采用数值方法通过严格求解模拟双中心带输运方程来模拟全息记录过程。分析了记录过程中,记录与敏化光强、Ce和Cu掺杂浓度以及晶体微观参量对(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体双中心全息记录的影响。发现(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体非挥发全息记录中实现高衍射效率与固定效率的主导因素是深中心Cu,在记录过程中,深中心Cu建立起了很强的空间电荷场。数值模拟的结果经过实验验

Quantificação de metais (Al, Fe, Mn, Pb, Zn e Cu) nos sedimentos do sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba (Bahia - Brasil)

O sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba está inserido na região do Baixo Sul baiano (Bahia Brasil), costa nordeste brasileira, e conectam-se com o oceano através de três saídas principais, Morro de São Paulo, Boipeba e Barra dos Carvalhos. Informações relacionadas à presença de metais no sedimento são quase inexistentes para a região. Nestes estuários foram coletadas 40 amostras de sedimento, onde analisou-se a concentração de metais (Al, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn) através da extração com água-régia, segundo o protocolo do material de referência BCR-701 (RAURET et al., 2001). Baixas concentrações de metais foram registradas nas proximidades das saídas para o mar e no Canal de Garapuá e Rio Grande. Altas concentrações, porém praticamente dentro dos valores de referência na CONAMA 344/04, foram registradas no Rio Una, na maior parte do Rio Cairu, Rio das Almas, em quase todas as estações, no braço leste do Rio Cairu e na porção intermediária do Rio dos Patos. As concentrações dos metais (mg.kg1) apresentaram valores entre os seguintes intervalos, Al (3,57 x 104 a 3,19 x 102), Cu (1,02 x 102 a 0,35), Fe (4,33 x 104 a 2,05 x 102), Mn (1,44 x 103 a 2,73), Pb (6,67 x 101 a 2,66) e Zn (5,08 x 102 a 3,18). Através da análise estatística ACP (Análise dos Componentes Principais) e dos gráficos de correlação entre a granulometria do sedimento (areia, silte e argila) e os metais, observou-se maiores concentrações de metais com o aumento do percentual de silte e diminuição do percentual de areia. Também se identificou uma forte correlação entre a ocorrência do fósforo e a presença de metais. Acredita-se que a principal espécie química em questão seja o fosfato (PO43 ou P2O5) que é uma base dura, onde a ligação com os metais se dá pelo oxigênio, sendo o caráter iônico relevante. Não foi identificada uma correlação entre a presença de metais e a argila, fato atribuído ao baixo teor dessa granulometria para todas as amostras do estudo e a composição da argila desses estuários

Sensitivity improvement by UV-light recording in LiNbO3 : Ce : Cu crystals

Modulated UV light is used to increase the sensitivity of the two-centre holographic recording. Inherent mechanisms of nonvolatile holographic recording in oxidized and reduced crystals are numerically analysed based on solving the two-centre material equations modilied for UV-Iight recording. Experiments verification is performed with an oxidized crystal and a reduced crystal, and the role of UV intensity on the sensitivity is presented.

CE3+对ER3+/Yb3+共掺TeO2-WO3-ZnO玻璃发光性能的影响

Ce3+ ions were introduced into the Er3+/Yb3+ -codoped TeO2-WO3-ZnO glasses, and the effect of Ce3+ on the emission properties at 1.5 mu m band and the upconversion luminescence of Er3+ in the glasses was investigated. With the increasing of Ce3+ concentration, the emission intensity of Er3+ at 1.5 mu m band increases firstly, and then decreases. The optimal doping concentration of Ce3+ is about 2.07 x 10(20)/cm(3). As for the Er3+ emission at 1.5-mu m band, the fluorescence lifetime decreases a little from 3.4ms to 3.0ms, while the full width at half maximum (FWHM) hardly changes with the increase of Cc 3+ concentration. Due to the effective cross relaxation between Ce3+ and Er3+ : Er3+ (I-4(11/2)) + Ce3+ (F-2(5/2)) -> Er3+ (I-4(13/2)) + Ce3+ (F-2(7/2)), the upconversion emission intensity of Er3+ is reduced greatly. But when Ce3+ -doping concentration is too high, the other cross relaxation between Ce3+ and Er3+ : Er3+ (4I(13/2)) + Ce3+ (F-2(5/2)) -> Er3+ (I-4(15/2)) + Ce3+ (F-2(7/2)) happens, which depopulates the I-4(13/2) level of Er3+ and results in the decrease of the emission intensity and fluorescence lifetime of Er3+ at 1.5 mu m band.