傅里叶变换红外光谱在胆结石研究中的应用

胆结石是一种十分常见的疾病,且病发率有逐年上升的趋势。本文以近些年来的研究实例,展示傅里叶变换红外光谱在胆结石研究中的应用及取得的成果,展望傅里叶变换红外光谱在胆结石研究中的应用前景。     

AMP-Cu2+-脱氧胆酸-凝胶体系的时空图案及其结构的研究

核苷酸是一类重要的生命物质,在体外模拟胆结石形成的实验中,选取了腺嘌呤核苷酸(AMP)为研究对象,研究了它对Cu2 脱氧胆酸体系形成时空图案的影响,用FTIR表征各种形态沉淀物的结构。结果表明:在AMP存在下的脱氧胆酸 铜离子 凝胶体系中,可形成周期沉淀及分形结构共存的复杂时空图案,红外光谱结果显示其结构中除了脱氧胆酸根(DC- )与铜离子配位外,AMP也参与了配位,可能形成DC- 1 Cu AMP的混配型非化学计量的化合物;AMP 脱氧胆酸 葡萄糖 铜凝胶体系的周期沉淀及分形结构中,AMP、葡萄糖、DC与Cu2 多核配位作用形成和组成结构更复杂的沉淀。     

ATP-Co~(2+)-脱氧胆酸-凝胶体系的分形/周期沉淀

在体外模拟胆结石形成的实验中,选取腺苷-5'-三磷酸(ATP)-金属离子-脱氧胆酸(DC)凝胶体系进行了分形/周期有序结构的生长实验,研究ATP对Co2+-脱氧胆酸凝胶体系形成的分形/周期沉淀的影响,用FTIR表征有序沉淀物的结构.结果表明:在ATP存在下的Co2+-DC凝胶体系中,可形成周期沉淀及分形结构共存的复杂时空图案,ATP对Co2+-脱氧胆酸凝胶体系形成的图案模式较AMP的影响显著,体系的图案从分形模式转化为周期沉淀,ATP、脱氧胆酸钠、Co2+-存在复杂的相互作用,生成透明晶体新物质;红外光谱结果显示该晶体为脱氧胆酸,周期沉淀物为ATP、DC共同与金属离子配位的结果.此结果说明核苷酸作为重要的生命物质在结石形成过程中起到重要作用,结石的形成具有复杂的、非线性化学特性.     

杨/柳絮与其他天然纤维的微观结构比较研究

以春季漫天飘飞的杨絮/柳絮为研究对象，将其与棉花/蚕丝天然纤维的微观结构进行比较研究，分别用体视显微镜、扫描电镜观测其形貌；用溴化钾压片法及全反射(ATR)测定FTIR光谱。分析研究其形貌及微观结构，实验结果表明：杨絮/柳絮与棉花/蚕丝天然纤维形貌有显著差异-棉花纤维较粗、且具有优良的拉伸性能，而杨絮、柳絮纤维则较短，拉伸性能比较差；FTIR光谱比较分析，发现棉花与杨絮、柳絮的主要化学结构都是纤维素，但是棉花纤维中氢键结合的羟基(-OH)伸缩振动吸收峰吸收强度明显大于杨絮，这也是导致棉花纤维长、纤维拉伸性能优于杨絮、柳絮的因素之一；蚕丝纤维与棉花、杨絮柳絮这些植物纤维不同，它的主要结构为酰胺结构。它们微观结构的差异决定了这些纤维不同的性能和用途。     

具有矿业特色的化学与社会课程体系建设

结合创新人才培养的需要和中国矿业大学的学科特色,面向全校非化学类学生开设了具有矿业特色的化学与社会课程,从教学内容和手段、教学组织方式和考核形式等方面对课程的建设和实践进行了讨论。依托学科和科研平台,将科研成果转化为优质教学资源,形成了突出矿业特色、能联系热点社会问题及时更新教学内容,采用灵活的教学方式和现代化的教学手段,以学生为本的课程体系。     

体外模拟胆结石体系基质调控的FTIR研究

利用金属离子-脱氧胆酸凝胶体系体外模拟胆结石的化学反应体系,在加入不同的生物基质后体系会有类似胆结石中的周期环/有序分形结构的沉淀产生,利用傅里叶红外光谱表征这些沉淀的微观结构,从而推断胆结石的形成。     

用自制微波反应系统改进苯甲酸的合成实验

用自制的微波反应系统对苯甲酸合成实验进行了改进。改造家用微波炉并配套作为微波反应器,将微波/超声波辐射技术用于该合成实验,确定了微波反应器的火力配置及反应时间、原料比例、溶剂水的用量,探讨了微波辐射时间及火力配置对合成的影响。改进后的实验可以将苯甲酸的合成时间减少1.5小时,收率增加20%。     

镝掺杂铁氧体纳米晶的制备、表征和磁性

采用化学共沉淀法制备出了镝掺杂铁氧体纳米晶, 利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、古埃磁天平、振动样品磁强计(VSM)、X射线能谱仪(EDX)等仪器对产物进行了表征, 研究了Dy^3＋掺杂量对铁氧体纳米晶的结构、磁性和粒度的影响. 结果表明: 适量稀土元素镝离子的掺杂可以提高尖晶石型铁氧体的磁性、降低矫顽力, 当n(Fe^3＋)∶n(Dy^3＋)＝14∶1时其磁性最强. Dy^3＋替代或充填进入了尖晶石晶格, 且主要占据B位. 掺杂了镝的铁氧体磁性纳米粒子粒度变小, 且分布更集中、均匀, 当Dy^3＋加入量为n(Fe^3＋)∶n(Dy^3＋)＝14∶1时铁氧体纳米粒子的平均粒径由掺杂前的14 nm降低到到8 nm. 这种具有超顺磁性的软磁铁氧体纳米晶可应用于纳米磁液领域.     

水性涂料施工过程中微观结构的FTIR研究

以市售立邦水性涂料作为研究对象,溶剂水作为变量因子。配制不同水料比的涂料系列样品,分别用FTIR/ATR、FTIR/漫反射光谱表征湿料、涂膜的微观结构特征,湿料抽滤得到的固型物用FTIR/漫反射光谱表征。分析其官能团变化情况,研究施工过程,溶剂对涂膜的影响。结果显示:随着加水量的增加,湿料的FTIR/ATR光谱中,1 727cm-1对应的羰基吸收峰,逐渐转为肩峰,871cm-1吸收峰发生蓝移,峰强度逐渐减弱;涂膜的漫反射红外图谱,3 400cm-1的—OH吸收峰、3 030cm-1不饱和—CH吸收峰强度逐渐变弱,2 962和2871cm-1的甲基和亚甲基的吸收峰强度逐渐增强,2 516cm-1吸收峰位移至2 603cm-1形成肩峰,1 647cm-1吸收峰逐渐位移至1 455cm-1,1 107cm-1对应的C—O伸缩振动吸收峰发生红移。在水性涂料施工过程中,溶剂水与涂料分子间存在相互作用,对涂层分子中电子云的密度分布有显著的影响,此结果对涂料的生产及施工有参考意义。