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在生物体中，质子的浓度比其它离子低六七个数量级，为控制质子传输、维持pH平衡，生物质子通道采用了一种与其它离子通道不同的传输机制，它并不需要一个开放的通道来传输物质，而是内部形成一条连续的氢键线，质子可以在线上连续跳跃，这种独特的机制可以阻止离子和水分子的迁移，从而实现了完美的质子选择性，允许质子快速传输的同时阻止其它一切离子和分子的传输。
2022年6月30日，健康所医用光谱质谱研究团队在快速气相色谱-质子转移反应质谱的技术研究上取得进展，相关结果发表在国际分析领域期刊JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A上。质子转移反应质谱仪（PTR-MS）是一种常用的挥发性有机物（VOCs）快速高灵敏检测仪器，已经广泛应用于环境、医学、安全等领域，但该仪器只能通过离子的质荷比进行定性，无法区分分子量相同的物质，比如同分异构体。气...
多核多氧硫钼酸盐化合物的合成及质子传导性能
多氧硫钼酸盐 自组装 质子传导
2022/3/16
质子交换膜燃料电池(PEMFC)因能量转化率高、污染小、工作温度低、启动速度快而被广泛应用.Nafion系列膜成本高、结构特性模糊，阻碍了质子传导性能的进一步提高和对传导机理的精确理解.因此开发具有结构明确、传导路径清晰的高质子传导率的晶态材料对于燃料电池领域具有重要意义.本文利用有机配体5-羟基间苯二甲酸作为模板诱导[Mo2S2O2]2+阳离子，自组装成一种多核多氧硫钼酸盐簇[N(CH3)4]2...
为分析C1～C3正构醛、醇化合物在质子转移反应飞行时间质谱（PTR-TOFMS）中的产物离子特征，考察了不同E/N值（E：电场强度，N：气体分子数密度）下C1～C3正构醛、醇的产物离子种类和强度的变化。结果表明，低分子量正构醇类（甲醇、乙醇和丙醇）倾向于形成质子化聚合物〔nMH〕+及其失水离子〔nMH-H2O〕+，且随着E/N值升高，醇类会产生较多裂解碎片和多聚体离子。低分子量正构醛（甲醛、乙醛和...
质子交换膜燃料电池相对于其他种类电池具有放电功率大、无污染等优势，其中阴极氧还原反应是电池全反应的速控步骤。铂基金属间化合物，因其长程有序结构在稳定性上有着天然优势，是下一代燃料电池商用氧还原催化剂体系。当前，铂基金属间化合物依然存在颗粒尺寸较大等问题，导致铂利用率和质量活性降低，成为制约燃料电池性能提升的关键瓶颈问题之一。
协同键合是指含多结合位点的受体结合一个底物后促进（正协同）或抑制（负协同）后续底物的结合。这一现象普遍存在于生物过程（如血红蛋白的变构氧合）并发挥着极其重要的作用。正协同键合与底物响应机制耦合的一个重要效应是超灵敏响应，即微小的底物剂量变化导致响应信号的很大变化。MOF材料具有可设计的有序分布的底物结合位点，已有人关注到一些MOF材料对气体分子的协同键合及其对气体吸附分离的重要意义。但在其他方面，...
近日，我所催化基础国家重点实验室生物无机催化研究组（507组）叶生发研究员团队与台湾师范大学李位仁教授和马克思-普朗克化学能源转化研究所Schnegg教授合作，在研究金属酶及模拟配合物催化分子氧活化的反应机理中取得新进展。氧化反应通常是放热反应，具有很高的驱动力，但需要克服氧分子从自旋三重态转换到自旋单重态产生的高动力学势垒。自然界中存在一系列金属酶，能够高效地活化分子氧进而将底物功能化，即使在室...
近日，化学化工学院国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室游雨蒙教授团队在分子铁电体定向设计研究中取得重要进展。团队合成了首例质子转移型DABCO基铁电体。相关成果以题为“Bistable State of Protons for Low-Voltage Memories”在化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society...
质子交换膜燃料电池阴极催化剂研究取得进展（图）
质子交换 膜燃料 电池 阴极催化剂
2018/12/7
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院教授曾杰课题组与湖南大学教授黄宏文合作，研制了一种兼具优异的催化活性及稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。该成果以One-Nanometer-Thick PtNiRh Trimetallic Nanowires with Enhanced Oxygen Reduction Electrocatalysis in Acid M...
浓硫酸法快速制备质子化g-C3N4纳米带及其紫外光催化降解有机染料研究
石墨相氮化碳 浓硫酸 快速剥离 光催化
2019/1/12
利用浓H2SO4（质量分数98%）强的质子化作用与水合放热效应，实现了石墨相氮化碳（g-C3N4）在浓H2SO4中的快速剥离，制备了经浓H2SO4质子化改性的g-C3N4（g-C3N4-H2SO4）纳米带.通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和荧光光谱（PL）等对样品进行了表征分析...
中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室研究员韩克利团队在激发态质子转移机理方面的研究工作受到了国际同行的广泛关注。近日，该团队受邀在Accounts of Chemical Research上发表了题为Unraveling the Detailed Mechanism of Excited-State Proton Transfer 的专论文章。该文总结了该研究团队自2009年开...
亚磷酸锰开放骨架化合物质子传导性质
离子热法 亚磷酸锰开放骨架化合物 质子传导
2019/1/16
在离子热条件下合成了新颖的微孔亚磷酸锰开放骨架材料|NH4|4[Mn4（PO3H）6]（JIS-10），并对该样品进行了质子传导性质测试.研究了在无水氛围下煅烧和饱和水氛围下JIS-10导电性质对电导率的影响，结果表明，在相对湿度98%水氛围下，JIS-10的质子电导率从1.23×10-4 S/cm （7 d）提升至1.07×10-3 S/cm （60 d），证明样品的水饱和程度对质子电导率的提升...
后磺化法精确可控制备磺化聚芳醚砜及其质子交换膜性能
磺化聚芳醚砜 质子交换膜 后磺化法 可控磺化度
2019/1/16
以不同配比4，4'-二氟二苯砜、4，4'-联苯二酚和4，4'-二羟基二苯砜为单体，经共聚合得到具有不同高分子量的聚芳醚砜.由于聚合物上联苯和苯砜片段的电子效应差异较大，使磺化反应容易发生在电子云密度较高的联苯片段上.因此采用简单温和的后磺化法，使磺化聚芳醚砜中的磺酸基团精确接入到主链联苯片段中的醚键邻位上，并且磺化度可预测.研究结果表明，制备的磺化聚芳醚砜（M-SPAES）中的磺酸基团被精确接入到...
北京大学深圳研究生院黄湧课题组致力于发展仿生质子迁移策略，通过对“最小亲电试剂”——质子的精准时空调控，发展高效手性片段的合成。此前，该课题组基于这一思路，发展了基于质子迁移催化的首个氮杂卡宾“非共价催化模型”，成功实现了碳-碳、碳-硫及碳-氮键的不对称构建（Nat. Commun. 2014, 5, 3437; Chem. Sci. 2015, 6, 4184; Angew. Chem. Int...