导读:本文包含了光天线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:叶绿素,电子传输速率,光采收叶绿素天线,非光化学淬火
光天线论文文献综述
陈良,周天阳,顾骏飞[1](2018)在《水稻叶片捕光天线大小对光捕获、光抑制、光合电子传递及光能转化效率的影响》一文中研究指出【研究背景】光是植物生长的动力,提供光合作用所需的能量。然而光系统易受光合作用过程中产生的活性氧的光损伤。因此,植物已经进化出诸如非光化学淬灭的各种保护机制,以消散过度吸收的太阳能作为热量;然而,光抑制和NPQ代表了太阳能和光合效率的显着损失,降低了作物的产量潜力,导致光能的浪费、光合效率的降低和产量潜力的下降;【材料与方法】为了提高光能的捕获和光能转化效率,我们在高、低光处理下研究了一个叶色突变体及其野生型的叶绿素含量、光吸收、叶绿体超微结构、捕光复合体蛋白丰度、电子传递、光化学与非光化学猝灭、活性氧的含量等;【结果与分析】实验表明叶色突变体的捕光天线小,吸收的光能少于野生型对照,非光化学猝灭与活性氧含量也较野生型少,但是光系统Ⅱ效率和光合电子传递速率高于对照,从而光抑制现象缓解,光合作用高于野生型。突变体与野生型对光的响应也不同,高光处理增加突变体叶绿素的合成与光能转化效率,却降低野生型叶绿素含量与光能转化效率。在野生型中,过量的光吸收不仅增加了活性氧的产生和非光化学猝灭,而且增加了冠层温度,导致光合午休现象。植物倾向于过度合成叶绿素,并在其光合做作用中分配大尺寸水稻叶片捕光天线。这些大的天线相对于光系统会吸收过多的光能。这种过剩的光能随后导致高水平ROS的产生或者被NPQ导致热消散,因此浪费光量,从而降低太阳能转换效率。然而,在本研究中,具有较短光收获叶绿素天线尺寸的pg1基因型显示出较低水平的NPQ和ROS产生。光系统Ⅱ效率和ETR在pg1基因型中也很高;【结论】本研究表明可以通过减小叶绿素捕光天线分子大小来提高光合与产量潜力,选择具有小尺寸水稻叶片捕光天线可以提高太阳能转换效率,减轻光抑制损伤的影响,改善适应水稻生长的阳光高温环境。虽然讨论了生理机制,但是其遗传基础仍然不为人知,需要进一步的研究来证实我们的发现。(本文来源于《2018中国作物学会学术年会论文摘要集》期刊2018-10-14)
姚鹏飞,李淘,李雪,邵秀梅,龚海梅[2](2018)在《增强短波红外InGaAs探测器透过率的纳米光天线研究》一文中研究指出过去几十年中,短波红外InGaAs探测器被广泛用于近红外探测系统中,通过将InGaAs光电探测器与纳米光天线结合可以增强光吸收并提高量子效率。然而,这种纳米光天线往往由聚焦离子束或电子束光刻制备而成,制备成本较高。本文介绍了一种更经济的沉积法来制备纳米光天线。用沉积法制备了纳米Ag颗粒阵列,Ag球平均半径为200 nm。研究了Ag纳米球阵列的表面等离子体效应对InGaAs光电探测器光吸收性能的影响,发现在整个近红外波段,InGaAs光电探测器帽层的透过率均显着提高。并且发现SiO2涂层激发了局域表面等离子体共振,分析了其对波长1?m附近的入射光的透过率增强效应。(本文来源于《红外技术》期刊2018年09期)
肖优明[3](2018)在《“光天线”提升微信传输速度》一文中研究指出近年来,随着各种无线电和物联网技术的蓬勃发展,无线设备不断增加,传输的数据越来越多,致使频谱资源(本文来源于《检察风云》期刊2018年01期)
秦晓春[4](2016)在《光系统I捕光天线及反应中心、细胞色素b6f复合物的结构与功能研究立项报告》一文中研究指出该课题旨在揭示光合膜色素蛋白复合体枣光系统I捕光天线及核心复合体、细胞色素b6f复合物的结构与功能。通过多种光谱学技术研究光能的吸收传递和转化的量子机理,并通过获得膜蛋白晶体,在近原子或原子水平分辨率解析膜蛋白的空间结构,揭示光合作用的物质基础,更深刻地理解光合作用机理。该课题还将研究参与光合膜组装、光能转换和利用与功能调控有关的重要基因以及相应的蛋白的结构与功能,揭示光合作用中光抑制和光氧化调控的分子机理,为提高光能利用效率提供理论依据。(本文来源于《科技资讯》期刊2016年20期)
匡廷云[5](2016)在《光系统I捕光天线及反应中心、细胞色素b6f复合物的结构与功能研究2011年度报告》一文中研究指出该研究旨在揭示光合膜色素蛋白复合体——光系统I捕光天线及核心复合体、细胞色素b6f复合物的结构与功能。通过多种光谱学技术研究光能的吸收传递和转化的量子机理,并通过获得膜蛋白晶体,在近原子或原子水平分辨率解析膜蛋白的空间结构,揭示光合作用的物质基础,更深刻地理解光合作用机理。该报告还将研究参与光合膜组装、光能转换和利用及功能调控有关的重要基因以及相应的蛋白的结构与功能,揭示光合作用中光抑制和光氧化调控的分子机理,为提高光能利用效率提供理论依据。(本文来源于《科技资讯》期刊2016年20期)
霍一林,石莹,王秦玥,李萝园,于龙江[6](2016)在《Thermochromatium tepidum外周捕光天线蛋白LH2在脂质体及表面活性剂胶束中的光谱性质》一文中研究指出采用动态光散射、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱对比研究了处于表面活性剂胶束和脂质体磷脂双分子层中的Thermochromatium(Tch.)tepidum LH2的光谱响应.结果表明,与在表面活性剂胶束中相比,双分子层脂膜中LH2的Spirilloxanthin(一种含有13个共轭双键的类胡萝卜素)构象有明显差异;表面活性剂及磷脂分子端基的荷电状态对B850-Qy吸收谱有显着影响;Ca2+结合导致B850 Qy吸收谱带红移和增色,而H+结合则使该吸收谱带蓝移和减色.对LH2脱辅基蛋白氨基酸序列的分析结果表明,Ca2+和H+的结合位点可能位于α脱辅基蛋白的C-端一侧.B850 Qy吸收谱带对Ca2+和H+的响应特性可能与Tch.tepidum适应其生存环境的能力有关.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2016年09期)
秦晓春,SUGA,Michihiro,匡廷云,沈建仁[7](2016)在《高等植物光系统Ⅰ-捕光天线Ⅰ(PSⅠ-LHCⅠ)超分子复合物的晶体结构和能量传递途径》一文中研究指出光合作用光能的吸收、传递和转化是由位于光合膜上具有特定的分子排列和空间构象的色素蛋白复合物光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)所推动的.其中PSⅠ是一个具有极高效率的太阳能转化系统,其量子转化效率几乎为100%,但其高效吸能、传能和转能的结构基础尚不清楚.从高等植物碗豆的叶片提取了高纯度的光系统Ⅰ-捕光天线Ⅰ(PSⅠ-LHCⅠ)色素蛋白超分子复合物,并制备和解析了其2.8?的晶体结构[1].PSⅠ-LHCⅠ超分子复合物由16个蛋白亚基组成,总分子量约600 k D.本结构全面解析了高等植物PSⅠ-LHCⅠ的精细结构,揭示了PSⅠ-LHCⅠ的4个不同的捕光天线(Lhca1,Lhca2,Lhca3,Lhca4)在与PSⅠ核心复合物结合状态下的结构和它们的异同,以及它们之间的相互关系;揭示了LHCⅠ全新的色素网络系统,辨别了叶绿素a和b的不同位置,并阐明了4对红叶绿素(red Chls)和13个类胡萝卜素的结合位点和结构.根据所解析的结构,提出了由LHCⅠ向PSⅠ核心复合物能量传递的4条重要的可能途径.这些结果为揭示高等植物PSⅠ高效吸能、传能和转能的机理奠定了坚实的结构基础.本文将介绍所解析的高等植物PSⅠ-LHCⅠ的精细结构,并讨论PSⅠ-LHCⅠ能量传递机制.(本文来源于《科学通报》期刊2016年19期)
王鹏,霍一林,张建平[8](2016)在《Thermochromatium tepidum外周捕光天线蛋白LH2在脂质体及表面活性剂胶束中的光谱性质对比》一文中研究指出嗜热紫色光合细菌Thermochromatium(Tch.)tepidum的外周捕光天线LH2是含有类胡萝卜素和细菌叶绿素的色素-蛋白复合物,在近红外区有很强的细菌叶绿素吸收谱带B850-Qy;该谱带对温度、离子等环境因素十分敏感,因而可用作检测蛋白与环境相互作用的光谱探针。我们通过动态光散射、透射电子显微镜、吸收光谱和拉曼光谱等手段对比研究了处于表面活性剂胶束中和脂质体双分子层脂膜中的Tch.tepidum LH2的光谱响应:与表面活性剂胶束相比,双分子层脂膜中LH2的spirilloxanthin(一种含有13个共轭双键的类胡萝卜素)构象有明显差异;表面活性剂以及磷脂分子端基的荷电状态对B850-Qy吸收谱有显着影响;Ca2+结合导致B850-Qy吸收谱带红移和增色,而H+结合影响该吸收谱带的趋势则相反。对LH2脱辅基蛋白氨基酸序列分析表明,Ca2+和H+的结合位点可能位于α脱辅基蛋白的C-端一侧。B850-Qy吸收谱带对Ca2+和H+的响应特性可能与Tch.tepidum适应其生存环境的能力有关。(本文来源于《中国化学会-生物物理化学专业委员会第四届全国生物物理化学会议论文集》期刊2016-06-14)
杨洁[9](2015)在《宽频纳米结构光天线特性的研究》一文中研究指出天线是接收和发射电磁能量的工具,具有非常广泛的应用。光天线是一种能有效地将自由空间的电磁能量与局域场电磁能量相互转化的有效工具。金属纳米光天线一般由纳米量级的颗粒组成。在光频,可以利用光学天线在纳米尺度对光波进行调控。基于表面等离激元的纳米光天线的典型特性是能将自由空间的波长约束在亚波长尺度。纳米天线对特定波长的辐射,具有强吸收和强散射的特性。这些特性使得纳米天线在表面增强拉曼散射、荧光现象、化学生物传感器、纳米光刻、太阳能电池、光学显微镜等领域得到了广泛的关注与应用。而纳米天线的该特性与粒子的大小、形状、材料、介质环境等因素紧密相关。本文以蝴蝶结型结构以及齿形对数周期结构为基础。研究纳米光天线的光学特性,其中包括Purcell因子效应、多谐振场增强特性。旨在优化天线的光学特性、深入研究对数周期纳米天线的多谐振场增强特性以及石墨烯对数周期纳米天线的多谐振场增强的可调特性。特别是对石墨烯化学势与其拟合介电常数的关系以及基于石墨的对数周期纳米天线的近场增强、雷达散射截面的研究,掌握石墨烯化学势对其多谐振近场增强的调控规律,可以为制备可调宽频带纳米光天提供新思路。为宽频带光天线在太阳能电池以及多次谐波发生器方面的应用提供理论依据。本文的主要研究成果如下:(1)基于Drude色散模型,利用时域有限差分方法建立了纳米光天线的仿真和设计平台。通过研究纳米光天线的工作原理和结构特性,探索了改进其光学特性的途径和相关理论依据。(2)针对蝴蝶结型纳米结构,计算了其Purcell因子、近场分布以及天线效率,分析了蝴蝶结纳米光天线的结构参数对其光学特性的影响,通过改变天线的结构参数,研究了蝴蝶结型纳米天线的光学特性与其结构参数之间的关系。(3)根据对数周期纳米结构具有宽频特性的特点,通过对不同结构参数的对数周期纳米结构场增强及Purcell因子的计算,研究了其多谐振场增强特性与结构参数之间的关系。利用保角变换和天线在谐振频率处对应的近场分布解释了对数周期纳米光天线多谐振场增强的物理机理,并将具有相同结构参数的蝴蝶结型纳米天线与对数周期天线的场增强特性进行了对比研究。(4)完成了单层石墨烯对数周期纳米光天线的建模仿真,利用Drud e模型拟合了单层石墨烯的介电常数,分析了其介电常数随石墨烯化学势的变化趋势。用FDTD方法仿真计算了石墨烯对数周期纳米光天线在不同化学势下的场增强和雷达散射截面,分析了基于石墨烯的对数周期纳米天在不同的化学势下的多谐振场增强的特性,给出了石墨烯化学势对其对谐振场增强的调控规律。本文的主要研究内容是宽频带纳米光天线,利用电磁仿真数值分析方法及理论分析方法对宽频带纳米光天线进行理论分析和优化,其创新点提现在以下叁个方面:Ⅰ.用时域有限差分方法计算法分析了蝴蝶结型结构的几何参数对蝴蝶结型纳米金属光天线的Purcell因子的影响,结果表明,蝴蝶结型纳米金属光天线Purcell因子受扇形厚度、扇形长度和扇形尖端曲率半径的影响较为明显。其次,仿真了光天线的近场分布,发现了天线近场随扇形结构变化的规律与其Purcell因子随扇形结构变化的规律类似,发现了扇形表面的局域场与其结构的内在联系以及Purcell因子增强的内在机制;最后计算了光天线的效率,发现天线效率随扇形展开角增大而变小,但曲率半径的变化对天线效率影响较小。这些结果对于蝴蝶结型纳米金属光天线的设计和分析具有重要意义。Ⅱ.设计了一种齿形对数周期纳米光天线,并用时域有限差分方法进行了建模仿真。主要针对天线的场增强和Purcell因子效应进行了仿真分析。根据仿真结果获得了其多谐振场增强特性与对数周期纳米天线的外半径、齿形展开角、相邻齿的比例因子、齿的个数、扇形展开角、天线间距以及衬底等因素影响其多谐振场增强的规律。并通过近场分布以及保角变换分析了其多谐振场增强的特性。充分证实了通过调整天线的结构参数可以控制其多谐振场增强特性。最后通过与具有相同结构参数的蝴蝶结型纳米光天线对比研究,为改进宽频带纳米天线的光学特性奠定了理论基础。Ⅲ.在金属对数周期纳米天线的基础上,研究了基于石墨烯的对数周期纳米天线。通过久保公式计算了石墨烯表面电导率,利用Drude模型拟合了单层石墨烯在4-24 THz的介电常数。并在不同的石墨烯化学势的条件下,分析了其介电常数的变化规律。仿真计算了在不同化学势的条件下,石墨烯对数周期纳米天线的场增强及雷达散射截面。通过仿真结果验证了基于石墨烯的对数周期纳米天线具有多谐振场增强特性。并且分析了场增强谐振频率与石墨烯化学势之间的关系。获得了石墨烯化学势对其多谐振场增强特性及雷达散射截面的调控规律。实现了在不改变天线结构的前提下对纳米天线谐振频率和谐振强度的调控。本文对蝴蝶结型纳米光天线以及对数周期纳米光天线的结构参数分别进行了优化,研究了对数周期纳米光天线的宽频带响应特性与其结构参数之间的联系,并提出了基于石墨烯的可调宽频带纳米光天线,为宽频带纳米的设计及应用提供了理论支持。(本文来源于《山东大学》期刊2015-11-20)
田敬云[10](2015)在《捕光天线蛋白复合物Ⅱ椭圆畸变的分子动力学模拟》一文中研究指出捕光天线蛋白复合物II(Light harvesting complex Ⅱ, LH2)可高效收集太阳能,并迅速将能量相继传至捕光天线蛋白复合物I(Light harvesting complexⅠ, LH1)和反应中心,为原初电荷反应提供充足的能量。有实验表明,紫细菌LH2蛋白的椭圆畸变会降低光电转化过程中的能量传递效率。准确的LH2构象和内部色素分子排列结构变化可为深入探究能量传递提供可靠的结构基础,但至今尚没有详细的LH2椭圆形结构及其由此引起的内部B850色素分子空间排列变化的报道,系统的理论和实验能量传递研究因而受到极大的限制。鉴于此,本论文以分子动力学(Molecular Dynamics, MD)为研究手段,基于前人实验得到的LH2椭圆形结构信息,对LH2的椭圆畸变过程进行了系统研究,对LH2在不同厚度的十二烷基二甲基氧化胺(n-dodecyl-N,N-dimethylamine-N-oxide, LDAO)膜和二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DMPC)膜中的动力学稳定性进行了初步探讨,主要工作和成果如下:1.首次应用拉伸分子动力学(steered molecular dynamics, SMD)模拟方法,对LH2施加有效的外力干涉,模拟其由圆形到椭圆形的完整椭圆畸变过程,最终得到了离心率为0.45~0.68的合理椭圆构象;同时也获得了在LH2发生椭圆畸变期间B850色素空间排列方式的变化过程,近距离对叶绿素分子间距离较变形前有显着缩短,绝大部分都小于8.119 A,18个B850环叶绿素分子大致分布在椭圆长轴的两侧,近距离对叶绿素分子相离更近,远距离对叶绿素分子相离更远,从分子层面填补了实验研究LH2椭圆畸变过程中构象及色素空间排列情况的空白。2.为LH2构建厚度为9 A和15A的去污剂LDAO膜环境,将LH2分别置于两种厚度的LDAO环形膜内进行MD模拟。结果发现:LH2在两种不同厚度膜环境中均能达到稳定状态。在LDAO膜厚度为9A的环境中,蛋白较初始构象振动较强烈;在两种厚度不同的膜环境中,LH2均有发生椭圆畸变现象,前者离心率0.486左右浮动,后者离心率在0.309左右。LH2椭圆畸变过程中,椭圆长轴基本保持不变,始终在一个方向上伸缩;此外,B850色素环结构也有相应变形,大多数近距离对叶绿素分子间距离较初始构象均有一定程度的缩短,少数近距离对叶绿素分子间距离拉长,且一般分布在椭圆短轴区域附近;关键氨基酸Trp(44、416、509、602、788、835)和Tyr(322、508)同B850叶绿素分子持续形成氢键作用。3.为LH2构建厚度为9 A和15 A的DMPC膜环境,将LH2分别镶嵌在DMPC膜内进行MD模拟。结果发现:LH2在两种膜环境中很快达到平衡状态,二者较初始构象振动幅度较小且相近;LH2均有小幅度的椭圆形畸变,离心率保持在0.29左右,椭圆长轴始终在大致一个方向上伸缩;同时,多数近距离对叶绿素分子间距离较初始状态均有不同程度的减小,厚度为9 A的DMPC膜中LH2的近距离对叶绿素858-859距离增大到13 A左右,厚度为15 A的DMPC膜中LH2的近距离对叶绿素849-850距离增大到12.76A后又缩短到初始状态附近的8.305 A,二者均大致分布在椭圆短轴区域附近;关键氨基酸Trp(44、416、509、602、788、835)跟B850近距离对色素能形成氢键作用1。4.同纯水溶液环境相比,DMPC膜和LDAO膜对LH2均有一定稳定性,LH2在LDAO膜中发生的椭圆畸变现象较在DMPC膜中的明显。本文的核心创新点在于首次从分子层面上模拟了LH2蛋白和内含叶绿素B850环在动态环境中的构象变化规律,揭示了LH2蛋白椭圆形畸变过程对远近距离对叶绿素对间位置相对变化的影响,为后续研究叶绿素环上的能量和电荷转移机制提供了可靠的结构信息,也为今后深入研究LH2和LH1之间,以及LH2-LH1-RC (Reaction Center, RC)间的能量和电子转移打下了基础。(本文来源于《华北电力大学》期刊2015-06-01)
光天线论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
过去几十年中,短波红外InGaAs探测器被广泛用于近红外探测系统中,通过将InGaAs光电探测器与纳米光天线结合可以增强光吸收并提高量子效率。然而,这种纳米光天线往往由聚焦离子束或电子束光刻制备而成,制备成本较高。本文介绍了一种更经济的沉积法来制备纳米光天线。用沉积法制备了纳米Ag颗粒阵列,Ag球平均半径为200 nm。研究了Ag纳米球阵列的表面等离子体效应对InGaAs光电探测器光吸收性能的影响,发现在整个近红外波段,InGaAs光电探测器帽层的透过率均显着提高。并且发现SiO2涂层激发了局域表面等离子体共振,分析了其对波长1?m附近的入射光的透过率增强效应。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光天线论文参考文献
[1].陈良,周天阳,顾骏飞.水稻叶片捕光天线大小对光捕获、光抑制、光合电子传递及光能转化效率的影响[C].2018中国作物学会学术年会论文摘要集.2018
[2].姚鹏飞,李淘,李雪,邵秀梅,龚海梅.增强短波红外InGaAs探测器透过率的纳米光天线研究[J].红外技术.2018
[3].肖优明.“光天线”提升微信传输速度[J].检察风云.2018
[4].秦晓春.光系统I捕光天线及反应中心、细胞色素b6f复合物的结构与功能研究立项报告[J].科技资讯.2016
[5].匡廷云.光系统I捕光天线及反应中心、细胞色素b6f复合物的结构与功能研究2011年度报告[J].科技资讯.2016
[6].霍一林,石莹,王秦玥,李萝园,于龙江.Thermochromatiumtepidum外周捕光天线蛋白LH2在脂质体及表面活性剂胶束中的光谱性质[J].高等学校化学学报.2016
[7].秦晓春,SUGA,Michihiro,匡廷云,沈建仁.高等植物光系统Ⅰ-捕光天线Ⅰ(PSⅠ-LHCⅠ)超分子复合物的晶体结构和能量传递途径[J].科学通报.2016
[8].王鹏,霍一林,张建平.Thermochromatiumtepidum外周捕光天线蛋白LH2在脂质体及表面活性剂胶束中的光谱性质对比[C].中国化学会-生物物理化学专业委员会第四届全国生物物理化学会议论文集.2016
[9].杨洁.宽频纳米结构光天线特性的研究[D].山东大学.2015
[10].田敬云.捕光天线蛋白复合物Ⅱ椭圆畸变的分子动力学模拟[D].华北电力大学.2015