温度对β胡萝卜素结构有序的影响

本文测量了全反式β胡萝卜素在二甲基亚砜中81–25 ℃ 范围的紫外–可见吸收和拉曼光谱. 结果表明, 随温度降低, 紫外–可见吸收光谱、拉曼光谱都发生红移, 拉曼光谱线型变窄, 散射截面增加这些现象的发生是由于随温度降低, β胡萝卜素分子的热无序降低、分子结构有序性增加、π电子离域扩展, 有效共轭长度增加, 分子的电子能隙变窄. 另外, 随着温度的降低, 溶剂密度增加, 由Lorentz-Lorenz 关系得知相伴的折射率增加, 从而引起吸收光谱的红移. CC键键长增加, 使CC 键拉曼光谱红移; 振动弛豫时间变长, 各CC 键之间的键长差减小, 线宽变窄; 但由于声子, π电子耦合加强使CC键拉曼线型不对称程度增加, 低频端"肩"扩展, CC键的弱阻尼相干振动增加, 使拉曼散射截面增加. 关键词： β胡萝卜素 分子结构有序 红移 拉曼散射截面     

Ni^2—交换蒙脱石中的镍物种及焙烧温度影响研究

对一组自制Ｎｉ＾２＋交换蒙脱石样品中镍物种的存在在形及焙烧温度影响进行了ＴＰＲ和ＸＲＤ考察结果表明，样品中镍负载量等于或小于Ｎｉ＾２＋的交换量时，镍主要以难还原听可交换性阳离子Ｎｉ（ＯＨ）＾ｑ＋ｘ和易还原的自由态镍Ｎｉ（ＯＨ）２或ＮｉＯ两种形式存在。     

物理实验的计算机模拟

我们通过第二课堂、毕业实习等方式,参与物理实验计算机模拟课件的研制.通过这种实践活动有效地培养了集体主义和协作精神、科学态度和钻研精神,综合素质得到提高.下面是一些体会.     

基于野外可见近红外光谱和水分影响校正算法的土壤剖面有机碳预测

土壤是陆地碳循环的中枢,充分发挥土壤固碳潜力有助于减缓全球气候变化。土壤有机碳 (SOC) 的高度分异性同时体现在空间和垂直分布上,但是许多前期研究往往只考虑了空间分异,而忽略了垂直分异。尤其在青藏高原这种高寒山区,土壤样品采集难度较大且费用昂贵。可见近红外 (Vis-NIR) 光谱作为传统土壤实验室化学分析的辅助手段,能够较为快速和精准地估测SOC含量。但是土壤水分等环境因素会掩盖或改变SOC的Vis-NIR光谱吸收特征进而削弱模型预测精度。外部参数正交化 (EPO) 和分段直接标准化 (PDS) 算法可以有效校正水分对光谱的影响,但其在野外新鲜土柱上的表现还不得而知。本研究旨在探索不同水分影响校正算法对野外剖面土壤光谱的校正能力,对采自中国青藏高原海拔2 900～4 500 m色季拉山的共26个1 m深土柱。沿深度以5 cm×5 cm为测量单元,从各单元中心采集共计386个野外原状湿样Vis-NIR光谱,并在实验室内测得相应386个研磨干样的Vis-NIR光谱以及SOC含量。经EPO和PDS算法校正土壤水分对光谱的影响后,通过随机森林建立土壤光谱和SOC含量的定量预测模型,并使用靴襻法评估不同校正处理下预测模型的不确定。土柱整体及垂直分布的精度结果表明,经PDS法转换的农田和草地土柱湿样光谱均表现出良好的水分校正效果,而EPO法仅对农田土柱有效。水分影响校正算法在不同土壤深度上也存在显著差异,EPO和PDS对农田和草地表层样本的水分校正均效果明显。两种校正方法的效果显示出地类和土层深度的依赖性。本研究为利用Vis-NIR光谱技术在高寒山区野外快速准确估算土壤碳含量的垂直分异提供了必要参考。     

A polyene chain of canthaxanthin investigated by temperature-dependent resonance Raman spectra and density functional theory （DFT） calculations

We report on a temperature-dependent resonance Raman spectral characterization of the polyene chain of canthax- anthin. It is observed that all vibrational intensities of the polyene chain are inversely proportional to temperature, which is analyzed by the resonance Raman effect and the coherent weakly damped electron/lattice vibrations. The increase in intensity of the CC overtone/combination relative to the fundamental with temperature decreasing is detected and discussed in terms of electron/phonon coupling and the activation energy Uop. Moreover, the polyene chain studies using the density functional theory B3LYP/6-31 G＊ level reveal a prominent peak at 1525 cm-1 consisting of two closely spaced modes that are both dominated by C=C stretching coordinates of the polyene chain.     

第一性原理研究O_2在CrN_4掺杂石墨烯上的氢化

掺杂是调制graphene催化特性的有效方法 .掺杂的石墨烯,因其具有对氧还原反应具有较高的活性,而作为一种新型高效质子交换膜燃料电池阴极材料.采用包含色散力校正的第一性原理的密度泛函理论方法 (DFT-D)系统的研究了O_2在CrN_4掺杂的石墨烯上的吸附和氢化特性.结果表明:(1)O_2倾向于以side-on模式吸附在Cr顶位,形成O-Cr-O三元环结构,吸附能为1.75 e V;(2)O_2在Cr N4-Gra上更倾向于直接分解成O+O,并进一步氢化为O+OH,反应的限速步为O_2的分解,相应的反应势垒为0.48 e V.     

联苯型形状记忆液晶环氧树脂的制备与表征

通过在联苯型液晶环氧4,4’-联苯二酚二缩水甘油醚(BPDGE)固化体系中引入长链烷基一元胺,制备了具有形状记忆效应的液晶热固体。偏光显微镜(POM)和X射线衍射(XRD)结果表明,所制备的液晶环氧树脂热固体具有近晶相结构,其近晶相层间距随着烷基链长度的增加而增加。动态力学分析(DMA)显示,玻璃化转变温度可以通过改变烷基链含量和长短在140-170℃范围内调节,所制备的液晶交联网络其高弹态模量大于20MPa。形状记忆弯曲回复测试结果表明,所制备的联苯型液晶环氧树脂的形状回复率接近100%,具有完全形状记忆效应,其响应温度与玻璃化转变温度的变化趋势一致。回复速率随着烷基链长度和含量的增加而减小。     

基于霍尔效应的称重装置设计与研究

霍尔传感器被广泛应用于各个领域中,它是一种磁电式传感元件,利用霍尔效应原理可以测量时间、位移、速度、磁场强度等物理量。基于霍尔效应设计并研究的称重装置,是本科生大学物理创新实验中的一种新想法。首先设计并搭建了硬件平台,通过实验测得数据并验证了其正确性。     

基于土壤光谱库和光谱相异度的局部模型构建

掌握土壤在空间和时间上的表征至关重要。土壤可见-近红外（Vis-NIR）光谱可以估算土壤有机碳（SOC）等属性,与传统的实验室理化分析相比,光谱技术能有效实现土壤信息的快速获取。土壤光谱库为建立经验模型提供了大量具有丰富变异性和多样性的样本作数据基础。但受限于库中土壤样本的异质性和模型的适应性,通常区域或局部尺度模型的稳健性欠佳。已有的研究主要通过目标样本部分入库的方式改善库的性能,但影响了光谱技术的低成本优势。该研究在不入库的前提下基于土壤光谱的相异度,探究经典距离算法结合土壤光谱库构建局部预测模型的可行性,并比较分析局部模型样本容量对预测精度的响应。基于全球土壤光谱库（GSSL）的677个土柱,从每个国家随机取十分之一的土柱（97个）组成局部目标测试集（Test）,其余580个作土壤光谱库（SSL）。分别采用欧氏距离（ED）、马氏距离（MD）、和光谱角（SAM）来分别度量Test与SSL间的光谱相异度并生成距离矩阵。按距离矩阵的前0.04%,0.05%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,1%和5%从SSL中提取与Test最相似的光谱样本构建共计9个容量的局部建模集（Local）,使用偏最小二乘回归（PLSR）建立Vis-NIR和SOC含量的预测模型并通过Test验证模型精度,通过光谱的主成分空间考察并解释各种距离算法下Local的“容量–精度”变化。结果表明,在待测样本不入库的情况下,三种距离算法构建的Local模型相较于全局模型的预测精度均有一定提升,但三者的“容量-精度”的拐点存在显著差异。SAM兼顾了光谱的波形和幅度因此较MD、ED更具优势;其前0.2%比例的Local不仅预测精度最优,且用于建模所需的样本容量最少。因此认为,SAM法更适用于从土壤光谱库中构建局部模型,距离矩阵的前0.2%可作为局部模型的容量参考。