当前位置:新闻中心 > 化工热点
固体所发现高能密度材料在高压下的新结构
2014-04-11 17:26:09
第三方平台
元素商城整理编辑:高压可以改变原子间的成键方式。通过高压手段可以实现N≡N三键(954kJ/mol)到N—N单键(160kJ/mol)的转变。当这种单键N变为 N≡N三键时,便会释放大量的能量,可以作为潜在的高能密度材料。近来,叠氮化合物受到了广泛的关注,这主要是因为在高压下叠氮离子比N≡N三键更容易形成N—N单键。固体所张洁博士和导师曾雉研究员利用遗传算法结合第一性原理计算对KN3在0-100GPa下的结构相变及性质进行了系统的研究并取得了新进展。
通过大量的结构探索,研究人员发现:KN3分别在22GPa和40GPa时发生了结构相变,其结构相变序为I4/mcm→C2/m→P6/mmm(图 1)。其中I4/mcm和C2/m结构中的N原子都以直线型的叠氮离子形式存在,而在P6/mmm相中的N原子则形成了N6环(图2),这是在多氮分子和叠氮化合物中非常新颖的结构。这表明,通过引入金属原子和加压等手段,可以使N6分子稳定存在,从而为实现高能密度材料提供了一种新的方案。
KN3材料结构演化规律:在低压下,N原子倾向于以叠氮离子形式存在;而在高压下,包含N链和N环的结构则更为稳定。对于高压P6/mmm相,N6中的N原子之间以 sp2杂化轨道交叠形成了σ键,其л*轨道被部分占据,表现出金属行为。
这项研究成果不仅为理解实验数据提供了指导,并且推进了对KN3化合物的认知。相关工作已发表在Scientific Reports 4, 4358 (2014)上。
上一篇
下一篇
如涉及转载授权,请联系我们!
相关标签:
新材料产业
相关阅读:
●
骆驼是不是MERS病毒的来源?
●
对MERS病毒致病机理的研究
●
感染MERS病毒的临床症状

化学词典为您介绍骆驼是不是MERS病毒的来源。最近的一篇研究报告则为该病毒是从骆驼传染给人提供了一个直接的证据。该研究报告了2013年11月死于MERS-CoV的一名44岁沙特男子的研究结果。研究发现这名男子饲养有9头骆驼,其中4头骆驼生病流鼻水,病人曾在发病前为一头患病骆驼的鼻子抹药治疗,7天之后这名男子就患上了MERS。
MERS病毒来源于骆驼吗?
研究人员对从病骆驼中发现的病毒和致该男子死亡的病毒进行了比对,发现它们的基因组是一致的。
因此,研究人员相信,这一MERS-CoV的致死病例是因为与患病骆驼密切接触而被传染所致。
虽然骆驼有很大可能是MERSCoV感染人类的主要来源,但对具体的传播途径仍不十分清楚。鉴于MERS-CoV在中东地区仍持续发生,2014年4月24日,WHO呼吁赴沙乌地阿拉伯、阿拉伯联合大公国等中东地区旅游者,应注意个人卫生及手部清洁,于人潮密集或空气不流通处可配戴口罩,并避免骑乘或接触骆驼,以降低受感染的可能性。查看更多韩国MERS病毒专题信息
MERS病毒来源的多样性
Cotton等对阿拉伯的21个MERS-CoV病例的遗传序列进行了比较和分析,结果显示了病毒的遗传多样性,说明病毒可能是从多个点的动物源传播给人,随后在人与人之间传播。
集群性的传播感染多出现在家庭成员、病人与医护人员之间,尤其是医护人员的防护措施不到位的时候。
你可能感兴趣的栏目:化学试剂网 ,化学元素表,化学元素周期表口决,化学元素周期表读音,化学元素周期律,化工词典,中国化工网

化学词典为您介绍对MERS病毒致病机理的研究。MERS-CoV病毒能感染多种细胞,它是利用表面S蛋白和细胞相互作用而进入靶向细胞。在病毒感染过程中,S蛋白能诱导产生中和抗体、T细胞免疫应答及保护性免疫。S蛋白是一型跨膜蛋白,包含两个功能性的亚基:位于膜外N末端的S1亚基和近膜端的S2亚基,S1决定细胞的极性和与靶细胞相互作用,S2则介导病毒囊膜与细胞膜融合。查看更多韩国MERS病毒专题信息
MERS病毒致病机理的研究
对几种人类冠状病毒的S蛋白的序列和模型分析显示,MERS-CoV的S蛋白具有一个受体结合域(RBD)。由于MERS-CoV和SARS-CoV有很高的临床相似性,所以初期认为MERS-CoV也和SARS-CoV一样,使用血管收缩素转化酶2(angiotensinconverting enzyme 2,ACE2)为细胞受体,但随后的研究发现ACE2重组抗体的中和作用并不能阻止MERS-CoV的感染。
进一步的研究发现二肽基肽酶-4(dipeptyl peptidase 4,DPP4,亦称为CD26)能特异性地和MERS-CoV的受体结合S1域纯化出来,且DPP4在非敏感细胞内重组表达能使之变成易感细胞,DDP4的抗体能阻断病毒的感染,说明DPP4是MERS-CoV的功能受体。
在人体细胞内,DDP4在哺乳动物中高度保守,主要表达于肺肾肝小肠胰腺等上皮细胞表面及激活的淋巴细胞表面。MERS-CoV通过其S蛋白上的RBD与细胞表面受体DPP4相互作用,介导病毒吸附于细胞,随之与细胞的膜融合及进入到细胞内,启动病毒感染。
我国科研人员对MERS病毒的分析与研究
我国的研究人员从分子水平研究了MERS-CoV RBD与DPP4的结合与相互作用,以及所形成的复合物晶体结构。研究结果均显示MERS-CoV RBD是由一个核心亚区和一个外部的受体结合亚区组成,且核心亚结构域与SARS-CoV刺突分子高度同源,但外部亚结构域则具有高度变异性,这种变异可能有利于实现病毒的特异性致病过程,如受体识别。进一步的突变研究还确定了RBD的几个关键残基,对病毒结合DPP4以及进入靶细胞至关重要。这些病毒与受体相互作用的分子水平研究,能为开发新型的治疗药物及疫苗提供非常重要的参考。
你可能感兴趣的栏目:化学试剂网 ,化学元素表,化学元素周期表口决,化学元素周期表读音,化学元素周期律,化工词典,中国化工网

化学词典为您介绍感染MERS病毒的临床症状。WHO的MERS-CoV研究团队对感染病例的研究显示,感染MERS病毒的临床症状开始通常表现为发热、咳嗽、畏寒,喉咙、肌肉及关节痛,随之呼吸困难,然后迅速发展为肺炎,通常需要机械通气辅助呼吸及其它内脏器官保护治疗。
严重感染MERS病毒的症状
严重者很快在肺炎基础上迅速发展为呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征(ARDS),肾脏衰竭等甚至危及生命。其中大约50%的病人发展成肺炎,超过10%的病人发展为ARDS,约1/3的病人显示出现胃肠道症状,如呕吐、腹泻。免疫抑制病人临床症状不典型,初期可仅表现为发热、腹痛和腹泻至后期的肺炎。大多数感染患者存在临床合并症,且具有慢性疾病或免疫力低的人群很易被感染,并有较高的几率发展为严重后果及死亡。查看更多韩国MERS病毒专题信息
X光片和CT扫描对于MERS症状的分析
胸部X光片的结果和局限性肺炎和ARDS的结果一致,如双侧肺门浸润,单侧或双侧片状增厚、分割或肺叶混浊,毛玻璃样外观,胸膜积液等。下部肺叶比上部肺叶受损程度更大。
CT扫描则显示间质性浸润和实病。患者通常表现为白细胞减少,尤其是淋巴球减少症。另外患者的血、尿及粪便中均能能检测到病毒RNA,但远少于呼吸道内的病毒量,且上呼吸道中的病毒量通常也比下呼吸道量少。在一些病患中发现有其它呼吸道病毒共感染,在机械通气的病患中也出现医院获得性细菌感染。
你可能感兴趣的栏目:化学试剂网 ,化学元素表,化学元素周期表口决,化学元素周期表读音,化学元素周期律,化工词典,中国化工网