基于顶空及表面增强拉曼散射(SERS)结合的葱属植物挥发性物质研究

为了在常温下鉴定新鲜植物样品的挥发性物质,且避免繁杂前期样品的制备过程,将新鲜样品切细后置入顶空瓶中,用注射器抽取顶空瓶上方的挥发性物质注入用微波法制备的纳米银溶胶中,用R-3000便携式拉曼光谱仪进行SERS的测量。获得了葱属植物大蒜、韭菜、葱的挥发性物质的表面增强拉曼光谱(SERS)。大蒜的SERS谱中较强的峰出现在307,399,569,711,1 182,1 287,1 397,1 622 cm-1处。韭菜的SERS谱中最强的峰出现在672 cm-1,较弱的峰出现在274,412,575,1 185,1 289,1 396,1 618 cm-1处。葱的SERS谱中最强的峰出现在693 cm-1,次强峰出现在372,888,1 023 cm-1处,较弱的峰出现在1 088,1 211,1 322 cm-1。获得二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、烯丙基甲基硫醚(allylmethyl sulfide)、1-丙硫醇(1-Propanethiol)的液态、气态的SERS谱。经对比研究得出：吸附在银表面的大蒜、韭菜、葱的主要挥发性物质分别是二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)、1-丙硫醇(1-Propanethiol)。同是葱属植物但不同种大蒜、韭菜、葱其吸附在银表面的主要的挥发性物质不一样,吸附在银表面的各种葱的主要挥发性物质都是1-丙硫醇。该实验结果表明顶空与SERS结合,不需要复杂的提取过程,可直接用于新鲜植物的挥发性物质快速检测。     

三元乙丙密封材料不同工况下的摩擦性能

采用SRV摩擦磨损试验机对用于核主泵副密封的三元乙丙橡胶材料与具有DLC涂层的钢配偶件进行摩擦性能试验,获得该橡胶密封材料的摩擦系数随润滑状态、载荷、温度和相对滑动速度等的变化规律,并通过摩擦表面的形貌分析揭示了其摩擦机理,可为核主泵机械密封性能分析及副密封选材提供依据.     

垂线偏差对惯性制导初始方位角的影响

为了解决由于垂线偏差引起的惯性制导初始方位角误差对导弹落点造成的影响,对地面瞄准系统向弹上惯性制导设备传递基准方位过程中各操作环节与垂线偏差的关系进行了分析,研究了存在垂线偏差条件下惯性制导初始方位角出现误差的机理,给出了垂线偏差所造成的初始方位角误差的修正公式。仿真分析表明,瞄准过程中经纬仪俯仰角是垂线偏差造成初始方位角误差的关键因素,当经纬仪俯仰角为25°,垂线偏差子午圈分量为10",垂线偏差卯酉圈分量为30"时,初始方位角误差高达14.7";而采用经纬仪俯仰角为0°的水平瞄准技术时,同样的垂线偏差带来的初始方位角误差不大于0.001"。     

典型的三聚氰胺致幼儿肾结石红外光谱分析

从云南省第一人民医院得到经过医学证实的典型三聚氰胺肾结石,将2 mg肾结石与200 mg KBr一同放入玛瑙研钵中研碎,进行压片。用Perkin-Elemer公司生产的spectrum 100光谱仪得到了该结石的红外光谱。吸收峰在4 000～2 000 cm-1之间有3 487,3 325, 3 162, 2 788 cm-1,在1 700～1 000 cm-1之间有1 694,1 555,1 383,1 340,1 189,1 122 cm-1,在1 000～400 cm-1之间有993,782,748,709,624,585,565,476 cm-1。结石的红外光谱经过与文献报道的饲喂含氰尿酸、三聚氰胺宠物饲料后猫的肾结石的红外光谱图及普通人肾结石的红外光谱图对比,相差很大,说明该患儿结石与宠物结石及普通人肾结石的成分相同的可能性不大;分别与三聚氰胺与尿酸的红外光谱图对比,各有50%的相似性; 将三聚氰胺、尿酸按1∶1混合后,红外光谱出现的峰在4 000～2 000 cm-1 之间有3 469,3 419,3 333,3 132,3 026,2 827 cm-1, 在1 700～1 000 cm-1之间有1 696, 1 656, 1 555, 1 489, 1 439, 1 350, 1 311, 1 198, 1 124, 1 028 cm-1, 在1 000～400 cm-1之间有993,878,814,784,745,708,619,577,475 cm-1,将其与结石的红外光谱对比,发现两张图谱有83.3%的相似性,由此得出典型三聚氰胺尿结石的主要成分为三聚氰胺和尿酸。     

融合光学椭率判据的自由曲面望远镜设计方法

光学椭率是联系天文望远镜光学设计与暗物质探测科学目标的一项核心性能指标,然而目前还没有将椭率作为指标融入光学系统优化设计过程的完整方法。提出了一种融合光学椭率判据的自由曲面望远镜光学设计方法,依据椭率与彗差、像散等非旋转对称像差的关系,提出了椭率关联性较强的像差分量优先校正原则,开拓了主要离轴像差校正后通过MZDDE在评价函数中融入椭率判据的设计思想,结合离轴三反系统中像差节点与椭率节点在优化过程中的演变规律,建立了自由曲面面型Zernike项的优化策略。据此设计了离轴三反自由曲面天文望远镜,系统有效焦距为600 mm,口径为200 mm,视场为4°×4°。通过波像差和椭率的联合优化,成像像质及光学椭率得到了同步有效控制,波像差近衍射极限,椭率最大值为0.030 3,平均值为0.015 6。与从低阶项到高阶项的传统像差校正优化方法相比,该方法采用相对较小的自由曲面偏差,设计的自由曲面望远镜成像质量和椭率性能得到了同步控制,充分发挥了自由曲面的效能,设计效率优势明显。     

宁波象山海域表层沉积物细菌群落季节性分布特征研究

分别在2013年夏季及2014年冬季采集宁波象山海域7个站位的表层沉积物样品, 利用16S rRNA基因扩增子MiSeq测序技术研究了沉积物细菌群落的季节性分布特征. 研究发现: 宁波象山海域海洋沉积物细菌群落主要由γ-变形菌纲、δ-变形菌纲、酸杆菌门、α-变形菌纲、绿弯菌门和拟杆菌门组成; 沉积物细菌群落的时空分布同时受地理距离、季节和环境理化因子等影响, 其中地理距离占主导地位, 且冬季地理距离对群落的影响更大.     

采用空间谱加权稀疏约束的稳健Capon波束形成方法

针对标准Capon波束形成器旁瓣级高以及期望信号方向存在误差时,性能会严重下降的问题,提出一种基于噪声及干扰空间谱加权的稀疏约束Capon波束形成方法。该方法利用波束响应本身具有的稀疏特性,以及在稀疏重构算法中l₁范数具有抑制较大值保护较小值的特性,使用噪声及干扰的空间谱对不同角度的波束响应进行加权,然后施以稀疏约束。仿真、水池试验与湖上试验中,与其它几种方法比较表明该方法可以降低波束形成器的旁瓣级,获得较深的零陷,提高了阵列输出信干噪比与抗导向向量误差的能力。      

胞嘧啶核苷在纳米银膜上的NIR-SERS光谱检测

采用一种高活性的纳米银膜作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,以近红外激光(785 nm)作为激发光源,对胞嘧啶核苷(胞苷)水溶液(10-2～10-8 mol·L-1)进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱检测。实验结果表明,当胞苷水溶液浓度等于或低于10-7 mol · L-1时,可在300～2 000 cm-1范围内获得信噪比较好的NIR-SERS光谱。将胞苷水溶液(10-2～10-5 mol · L-1)分别滴在10片不同的纳米银薄膜上进行检测,结果表明该纳米银膜体现出了较好的光谱重现性。通过对纳米银膜表面形貌进行表征发现聚乙烯醇(PVA)包覆的纳米银颗粒在铝片表面形成“草状”结构。并通过对吸附了胞苷分子的纳米银膜进行紫外-可见光反射光谱检测,发现在800 nm处出现等离子共振峰。因此采用785 nm的近红外激光作为激发光时,该体系能够体现出强烈的表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR)特性。同时采用DFT-B3LYP/6-311G对胞苷分子进行了拉曼光谱计算,计算所采用入射光波长为785 nm,通过计算结果与实验测得的胞苷固体的拉曼光谱对比发现在300～2 000 cm-1范围内两者匹配得较好,进而对其振动进行了归属。最后通过比较胞苷的拉曼光谱和NIR-SERS光谱对胞苷分子在纳米银膜上的可能吸附方式进行了分析。分析结果表明胞苷分子主要为其核糖部分吸附纳米银颗粒上,同时该分子的17NH₂基团可能靠近局域电磁场增强区域。     

Structure and switching of single-stranded DNA tethered to a charged nanoparticle surface

Using a molecular theory, we investigate the temperature-dependent self-assembly of single-stranded DNA(ss DNA)tethered to a charged nanoparticle surface. Here the size, conformations, and charge properties of ss DNA are taken into account. The main results are as follows: i) when the temperature is lower than the critical switching temperature, the ss DNA will collapse due to the existence of electrostatic interaction between ss DNA and charged nanoparticle surface; ii)for the short ss DNA chains with the number of bases less than 10, the switching of ss DNA cannot happen, and the critical temperature does not exist; iii) when the temperature increases, the electrostatic attractive interaction between ss DNA and charged nanoparticle surface becomes weak dramatically, and ss DNA chains will stretch if the electrostatic attractive interaction is insufficient to overcome the elastic energy of ss DNA and the electrostatic repulsion energy. These findings accord well with the experimental observations. It is predicted that the switching of ss DNA will not happen if the grafting densities are too high.     

Reynolds数22 000的孤立方柱绕流的大涡模拟

方柱绕流是典型的钝体绕流问题,蕴含了丰富的流体力学现象,对这类流动的准确预测面临着诸多挑战.采用自主发展的大涡模拟程序,对来流Mach数M=0.3,Reynolds数Re_D=22 000的绕孤立方柱流动进行了细致模拟,亚格子模型使用动力涡黏模型.对计算结果的分析表明,大涡模拟所得的平均流场及Reynolds应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果的可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了研究,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成Karman涡街的全过程,为更细致的流动机理探索奠定了基础.