基于碘化银固定相的薄层色谱-红外光谱联用研究

在分析复杂混合物方面原位薄层色谱-红外光谱联用有巨大潜力,二者联用能够相互取长补短,极大地提高对复杂混合物的解析能力。但因固定相自身的红外吸收能够对样品的检测造成干扰,使该方法进展缓慢。实验应用对中红外光透明的碘化银纳米微粒作为固定相制备薄层层析板,并对碘化银薄层板的层析效果及原位红外光谱检测的可行性进行了初步的研究。通过正交设计实验法优化反应条件,制备出粒径为100 nm左右的碘化银颗粒;应用沉降-挥发法制备薄层层析板,实验表明该薄层板具备分离混合物的能力,且原位红外光谱检测结果表明碘化银作为固定相不干扰样品检测。     

黑土腐殖酸的近红外光谱测定

研究了我国黑土腐殖酸碳含量及其光化学性质,并探索了利用近红外光谱分析法(near infrared spectroscopy, NIRS)对其进行预测的潜力。针对东北典型黑土带土壤样品,利用偏最小二乘法(PLSr)建立定量模型,并用独立样本对模型进行检验。结果表明,模型对腐殖酸碳、胡敏酸碳和富里酸碳含量的预测效果很好,NIRS对富里酸碳和胡敏酸碳的465 nm(E₄)和预测结果也较好,665 nm光密度(E₆)的预测达到可接受水平。胡敏酸碳和富里酸碳含量与SOC的相关性,高于其与NIRS模型预测值的相关性,二者光化学性质与SOC的相关性则低于其与模型预测值的相关性。NIRS在简化黑土腐殖酸碳、胡敏酸碳和富里酸碳含量和光密度测定领域具有很好的应用前景,且能够反映SOC性质方面的信息。     

基于光纤SPR光谱分析的水质矿化度检测研究

从溶液离子影响表面等离子体共振(SPR)光谱特征的角度,分析讨论了光纤SPR光谱对水溶液离子成分检测的灵敏特征,基于此并应用于以矿化度为代表的水质检测中。研究通过对不同离子状态的电解质溶液(NaCl,KCl,CaCl₂,MgCl₂,Na₂CO₃,MgSO₄和ZnSO₄)和非电解质溶液(蔗糖、丙三醇、葡萄糖)下的光纤SPR光谱分析,得到水环境的杂质离子含量对SPR光谱的影响规律,进而实现了水质矿化度的检测。研究同时给出了光纤SPR光谱法与电导率分析法在八种不同水样的检测对比分析,光纤SPR光谱法拥有高灵敏度、快速响应、抗电磁干扰等优点,对光纤SPR技术在水质检测领域的应用打下良好的基础。     

空间调制傅里叶变换红外光谱仪多级微反射镜倾斜误差分析

空间调制傅里叶变换红外光谱仪无可动部件,系统稳定而紧凑,而且程差可控,可实现在线监测和实时检测。多级微反射镜是光谱仪干涉系统的关键器件,其在系统中的位置精度对光谱仪性能影响很大。本文对多级微反射镜的倾斜误差引起的光程差变化进行了理论计算,并利用光学软件进行了模拟仿真。分析结果表明,随着多级微反射镜倾斜角度的增大,干涉图对比度下降,对应的光谱图脉冲谱线展宽,信噪比下降,严重时会出现波数偏离。以上分析方法对后期系统公差分配及装调有着重要的指导意义。     

金属火灾熔痕的显微组织及物相成分的实验研究

利用X-射线衍射(XRD)和3D图像处理软件(Image-pro)研究了四种不同火灾类型金属熔痕的显微组织、平均晶粒度、物相组成及其分布规律。结果表明：金属火灾熔痕主要由立方晶系的Cu₂O和胞、枝状的Cu组成。在四种不同的起火方式下,金属熔痕的显微组织和成分有显著的差别：(1)一次短路的火灾熔痕平均晶粒度为3～5 μm,其Cu₂O含量最低;过载熔痕的平均晶粒度与一次短路的类似,但其Cu₂O含量为30%左右;(2)二次短路熔痕中含有一定数量直径较大的微观空洞,平均晶粒度约为30 μm;其Cu和Cu₂O衍射峰出现展宽和辟裂,烧蚀程度最深;(3)火灾熔痕中粗大的Cu₂O等轴晶衍射峰强度最大,且显微组织中几乎没有微观空洞存在。     

表面活性剂类多肽A6KA6K的自组装及机理研究

为了研究表面活性剂类多肽疏水链段长度及亲疏水氨基酸比例对其自组装结构的影响,本文设计了一种表面活性剂类多肽A6K的二倍体A6KA6K。圆二色谱分析表明的二级结构主要为无规卷曲结构并伴有少量的α-螺旋;透射电子显微镜和动态光散射分析表明,其在水溶液中能自组装形成纳米囊泡状结构。芘荧光分子探针研究表明自组装体存在疏水微区域将芘分子包裹在其中,证明了这种多肽在溶液中可形成胶束类的自组装体,并计算了其临界胶束浓度。相比已报道的表面活性剂类肽A6K,本文设计的肽序列A6KA6K由于在较长疏水链段区域中存在亲水性氨基酸K,对疏水相互作用有影响,使得含有14个氨基酸的肽自组装形成纳米囊泡状结构。     

土贝母皂苷II与人血清白蛋白相互作用机制的光谱研究

人血清白蛋白多种结合位点的存在使其成为许多药物可能的结合靶点. 土贝母皂苷具有广泛的生理和药理活性, 它与蛋白质相互作用机制的研究对于深入了解其药理药效具有重要的意义. 采用荧光光谱法研究了土贝母皂苷II (TBMSⅡ)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用, 根据Stern-Volmer荧光淬灭方程计算得293, 298, 303, 308 K时TBMSⅡ与HSA相互作用的结合常数分别为1.002×10⁵, 0.701×10⁵, 0.514×10⁵, 0.411×10⁵ L•mol^－1. 由实验计算出热力学参数焓变ΔH为－44.829 kJ•mol^－1, 熵变ΔS为－57.497 J•mol^－1•K^－1, 表明分子间的氢键及疏水作用是TBMSⅡ-HSA复合物的主要作用力, 结合位点位于HSA的亚结构ⅡA, 这与分子模拟方法的结果相一致. 依据能量转移原理求得TBMSⅡ与HSA间的距离为4.95 nm|三维、同步荧光光谱及圆二色谱的结果表明TBMSⅡ的加入使HSA构象发生变化, α-螺旋结构有所下降.     

化学科学理解的基本视角及其核心观念

物质及其转化是化学科学的基本问题,也是化学学科教学的回归性问题。化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务：一是探寻“物质及其转化”的基本规律,一是建构“物质及其转化”的科学理论。元素视角是化学科学认识其基本问题“物质及其转化”规律性的独特视角。微观认识是化学科学理解或解释其基本问题“物质及其转化”规律性的独特思维方式。元素观、能量观、科学本质观是化学科学的核心观念。     

溶胶凝胶法制备光催化薄膜材料及其性能表征

采用溶胶凝胶法制备TiO2胶体,再采用旋涂法在玻璃基体上负载得到TiO2薄膜,并对制备的TiO2结构进行表征,以2,4二-氯苯酚为探针,考察薄膜的光催化性能。通过实验,学生基本了解溶胶-凝胶法的原理、薄膜的制备方法、光催化剂的性能表征,可以作为开放性实验。     

基于涡粘性模型的翼型湍流流场熵产率计算

利用有限体积法实现了基于非正交同位网格的SIMPLE算法。基于熵分析方法,采用涡粘性模型求解湍流熵产方程,系统研究了湍流模型对二维翼型绕流流场熵产率的影响。通过计算NACA0012翼型在来流雷诺数为2.88×10⁶时,0°攻角~16.5°攻角范围内的翼型表面压力系数分布和升阻力特性,验证了算法及程序的正确性。结果表明,选择不同湍流模型时,翼型流场熵产的计算结果存在差异,湍流耗散是引起流场熵产的主要原因;翼型流场的熵产主要发生在翼型前缘区、壁面边界层和翼型尾流区域,流场熵产率与翼型阻力系数线性相关;当产生分离涡时,粘性耗散引起的熵产下降。