空间调制干涉光谱成像仪的星上定标系统稳定性研究

空间调制干涉光谱成像仪对地物光谱辐射信息以目标像元干涉图的形式进行采集,系统定标后,复原的光谱图能定量地反映地物目标实际对太阳光的漫反射特性。分析了空间调制干涉光谱成像仪的定标原理,经计算推导和实验,介绍了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统,并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试,解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点,对定标卤钨灯进行了辐射稳定性测试,光谱滤光片进行了光学性能测试和粒子辐照试验,星上积分球组件进行了环境力学试验和热真空实验,均得到了较好的结果。通过全孔径、部分视场的相对光谱定标,能够得到星上定标光谱和干涉图,在经过不同条件下复原光谱比较后,证明此星上定标系统是稳定可靠的。     

二维反式氢磷相关脉冲序列设计及在含磷化学毒剂分析中的应用

结合反式异核相关积算符计算、脉冲梯度场和相循环设计,利用C语言实现了二维氢磷异核多量子相关(1H-31PHMQC)脉冲序列。计算结果表明,当两个梯度强度(g1,g2)比例为(!5∶4)时,可以实现氢磷相干转移路径的选择。以此序列为基础,建立了准确鉴定低浓度样品中与磷核耦合的烷基信息的HMQC方法,灵敏度依次为甲基>异丙基>乙基>丙基,方法检出限为10 mg/L,可直接用于含磷化学毒剂及其相关化合物的筛选和鉴定。     

空间调制干涉光谱成像仪星上定标系统研究

经计算推导和实验,研究设计了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统,并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试.解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点.实现了全孔径、部分视场的相对光谱定标,得到了星上定标光谱和干涉图.     

碳纳米管/聚二烯丙基二甲基氯化铵/磷钼酸复合膜的组装及其在溴酸盐检测中的应用

通过静电层层组装技术在玻碳(GC)电极表面制备{多壁碳纳米管(MWCNT)/聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)}n多层膜,并采用循环伏安法在多层膜的表面电化学修饰一层磷钼酸(PMo12)膜,构筑GC/{MWCNT/PDDA}n-PMo12复合膜修饰电极.利用SEM对比观察{MWCNT/PDDA}n和{PDDA/MWCNT}n-PMo12的微观结构,并研究该复合膜修饰电极的电化学及其对溴酸盐(BrO3-)电催化还原性质.在此基础上研发一种基于GC/{MWCNT/PDDA}n-PMo12复合膜修饰电极的电流型BrO3-传感器,该传感器表现出明显增大的响应电流.在最优的实验条件下,采用电流时间曲线(i-t)法考察该复合膜修饰电极对BrO3-的安培响应.实验结果表明,该传感器在BrO3-浓度为50～400nmol/L的范围内具有良好的线性关系,相关系数R2为0.9950,响应时间为1.53s,检出限为20nmol/L,灵敏度为13.81mA(mmol/L)-1cm-2.     

含能配合物[Mn(DAT)6](ClO4)2的合成、晶体结构、热行为及感度性质

合成了新型含能配合物[Mn(DAT)6](ClO4)2(DAT=1,5-二氨基四唑), 用X射线单晶衍射法测定了其晶体结构. 该晶体属三方晶系, P3c1空间群, a=b=1.18435(17) nm, c=1.3081(3) nm, α=β=90°, γ=120°, V=1.5891(5) nm3, Z=2. 该配合物分子结构单元中有1个Mn2+离子、6个DAT分子和2个ClO4-离子. 由6个DAT分子中的6个N原子与中心Mn2+离子配位形成六配位、非中心对称的畸变八面体结构. 利用元素分析、差示扫描量热分析(DSC)、热重-微分热重分析(TG-DTG)等方法进行了表征, 研究了其感度性能. 研究结果表明, 该配合物对外界刺激具有很高的响应性和危险性.     

荧光光谱法研究氨基改性介孔泡沫对DhaA的稳定化机理

采用F-4600荧光光谱仪,对尿素和二甲基亚砜两种变性剂中烷基卤脱卤酶DhaA在氨基改性介孔泡沫固定化前后的荧光光谱特征进行测定。运用荧光相图分析DhaA在两种变性剂中的去折叠过程,并结合活性残留率进行了变性过程热力学参数计算,比较固定化前后DhaA去折叠过程和热力学参数的区别。实验结果表明,DhaA催化活性随变性剂浓度增加而降低。相同变性剂浓度下,固定化DhaA能够比游离态DhaA保持更高的催化活性,在变性剂到达临界浓度之前（尿素浓度5.5 mol·L-1,DMSO浓度7 mol·L-1）,氨基改性介孔泡沫的稳定化作用显著。DhaA在尿素诱导下的变性过程符合“二态模型”,而在DMSO诱导下符合“三态模型”,DhaA中间态出现在浓度为5.6 mol·L-1。氨基改性介孔泡沫固定化不改变DhaA变性过程,但能够提高DhaA的去折叠热力学参数。在尿素诱导下,计算得到的DhaA初始吉布斯自由能变ΔG(H₂O)为8.51 kcal·mol-1,固定化后ΔG(H₂O)提高为9.55 kcal·mol-1;但由于尿素分子容易通过静电作用进入氨基介孔泡沫孔道,固定化后DhaA的溶液可及面积m由3.69 kcal·(mol·mol·L-1)-1增大到4.00 kcal·(mol·mol·L-1)-1,孔道内的氨基、羟基能够通过氢键作用增强DhaA的刚性,从而有效的降低了尿素可及面积增加带来的影响,提高了DhaA的尿素耐受性。在DMSO诱导下,计算发现游离态与固定化DhaA在折叠态向中间态转变过程中的ΔG(H₂O)均为12.12 kcal·mol-1,由于孔道内的氨基、羟基能够有效阻碍非极性DMSO分子的进入,造成m从3.39 kcal·(mol·mol·L-1)-1降低为2.30 kcal·(mol·mol·L-1)-1;当DhaA从中间态向去折叠态转化时,DhaA内部疏水基团暴露导致m增加,由于孔道内极性微环境作用,固定化DhaA的m值（4.40 kcal·(mol·mol·L-1)-1）仍然低于游离态DhaA（4.94 kcal·(mol·mol·L-1)-1）。荧光光谱法研究固定化对DhaA去折叠过程及热力学参数的影响是深入研究DhaA稳定性的有效手段,能够为其他生物酶的稳定化机理研究提供方法指导。     

[Ni(CHZ)3]SO4·3H2O的合成、晶体结构及热分解特性

用硫酸镍与碳酰肼(CHZ)反应, 制备得到一种新型含能配合物[Ni(CHZ)3]SO4·3H2O, 通过X射线单晶衍射, 元素分析和傅立叶变换红外(FTIR)光谱对其进行了表征. 晶体结构测试表明, 该化合物晶体属于三斜晶系, P1空间群, a=0.85237(1) nm, b=0.90964(1) nm, c=1.22559(2) nm, β=96.731(2)°, V=0.8849(2) nm3, Z=2, Dc=1.798 g·cm-3. 在该配合物分子中, 碳酰肼作为双齿配体, 以羰基O原子和端基N原子与Ni2+离子发生配位, 形成3个相互垂直的五元平面螯合环. 在氢键、静电引力和范德华力的作用下, 该配合物形成了复杂的三维网状结构. 对碳酰肼分子进行了DFT-B3LYP/6-311+G**量化计算研究, 得到其NBO电荷, 从理论上说明碳酰肼的配位点是羰基O原子和端基N原子. 采用DSC、TG-DTG和FTIR光谱技术对目标化合物的热分解机理进行了研究, 并用Kissinger法和Ozawa-Doyle法对其热分解过程中两个放热峰的非等温反应动力学参数进行了计算. 结果表明, 该配合物具有较高的能量和良好的热稳定性.     

三硝基间苯三酚1,5-二氨基四唑盐的制备、晶体结构及热分析

通过1,5-二氨基-1,2,3,4-四唑（DAT）与等摩尔的2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚（TNPG）反应,制备了新型离子型含能化合物DATH⁺TNPG^-。通过X射线单晶衍射、元素分析、FT-IR光谱和¹H NMR对其进行了表征。晶体结构测试表明：该化合物的晶体属于单斜晶系,P2(1)/c空间群,a = 1.3399(3),b= 0.47088(9),c = 2.0127(4) nm,β= 92.83(3) ^o,V = 1.2684(4) nm³, Z= 4。在氢键、静电引力和范德华力的作用下该化合物形成了稳定的三维网状结构。对DAT和DATH⁺TNPG^-晶体进行了DFT-B3LYP/6-31G**周期性计算研究,得到其Mulliken电荷分布和重叠布居,从理论上说明DAT质子化位置是在四唑环的N(4)原子。采用TG-DTG和DSC技术对目标化合物的热分解进行了研究,并采用Kissinger和Ozawa-Doyle法对热分解过程的非等温反应动力学进行了计算。     

N-硝基-2,4,6-三硝基苯基脲的合成及生物活性研究

在甲苯溶液中，将N-硝基-2,4,6-三硝基苯胺与固体光气反应, 得到酰氯中间体, 该中间体无需分离, 然后直接与其它取代苯胺反应合成了13个未见文献报道的N-硝基-2,4,6-三硝基苯基脲类化合物, 其结构经¹H NMR, IR, MS和元素分析确证. 初步测试结果表明: 当浓度为500 mg/L时, 部分化合物具有较好的抑制稗草生长活性.     

表面改性活性炭活化过硫酸盐降解苯酚

采用硝酸氧化联合高温处理法对活性炭(AC)进行表面改性(样品记为ACNH),并将其用于活化过硫酸盐(PS)降解苯酚.通过氮气等温吸附、元素分析、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等手段对改性前后活性炭的表面性质进行了表征分析.考察了活性炭投加量、PS/苯酚摩尔比、苯酚初始浓度和初始p H等条件对苯酚降解率的影响.结果表明,改性后活性炭活化PS能力显著提高,在ACNH/PS体系中苯酚的降解速率是AC0/PS体系中的5倍;ACNH的pH值适用范围宽;活性炭表面醌基、吡喃酮结构和碳原子平面层上的离域π电子(Cπ)在活化PS过程中起主要作用,而羧基起抑制作用.