气体摩尔热容的拓展性教学

物质的摩尔热容是热量传递、熵增、焓变等计算中的重要参数之一。为让学生全面掌握摩尔热容的概念及其计算方法,以气体为例,基于文献调研,对理想气体、范德瓦尔斯气体、昂尼斯气体、雷德利克-邝气体的摩尔热容进行了系统化地归纳分析。利用热力学第一定律及热力学相关公式导出了改进型雷德利克-邝气体的摩尔热容。并对气体摩尔热容与物态方程的内在联系、摩尔定压热容与摩尔定体热容的差别进行了讨论与分析。这些研究结果对气体摩尔热容的拓展性教学及学生的创新性自学具有较好的参考价值。     

蛋白质二级结构的二维红外相关光谱模拟研究

利用Voigt函数模拟了蛋白质二级结构的红外光谱吸收带和酰胺I带,其中1680cm-1吸收峰被严重叠加。为了研究二维红外相关光谱分析技术对叠加峰的分辨能力,选取1680cm-1吸收峰作为研究对象。当1680cm-1单峰峰高发生变化时,其同步谱中自相关峰能准确的反映出来。当1680cm-1和1640cm-1双峰峰高都发生变化时,其同步谱中自相关峰不但能准确反映出这两个峰的变化,还能获得1680cm-1子峰对外部扰动的灵敏度高于1640cm-1子峰的信息。它们同步谱中负交叉峰说明了1680cm-1和1640cm-1的变化取向相反,异步谱中该位置的负交叉峰说明了1640cm-1的变化快于1680cm-1。二维相关分析的结果和模拟吸收带假设的变化情况一致。研究表明二维红外相关光谱技术具有高分辨率、高灵敏度等优点,可以用于研究严重叠加的酰胺I带,获取蛋白质二级结构变化的相关信息。     

FTIR研究南方锈病侵染对玉米叶片中蛋白质和碳水化合物的影响

为深入研究南方锈病侵染玉米叶片时叶片的生化指标变化,使用傅里叶变换红外光谱仪分别获取感染和未感染玉米叶片的光谱,选用光谱中的特征区和指纹区吸收带分析玉米叶片中蛋白质和碳水化合物的变化情况.玉米叶片被感染后,其光谱的酰胺带发生变化,碳水化合物的主要吸收带变化不明显.通过对波数范围在1 800~1 480内的吸收带进行曲线拟合分析,发现感染后的叶片中折叠和螺旋结构在蛋白质二级结构中的含量比例降低;感染前期蛋白质二级结构中转角结构含量比例增大;感染后期玉米叶片中蛋白质二级结构的自由卷曲结构含量比例急剧增大,该结构在感染前期和健康叶片中均未出现.研究表明傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合分析技术可用于探索玉米叶片被南方锈病侵染时所含化学物质的变化,为玉米抗病性研究提供重要依据.     

药用真菌马勃孢子的傅里叶变换红外光谱鉴别

为了鉴别形态相似的药用真菌紫色马勃、大马勃和脱皮马勃,利用傅里叶变换红外光谱仪获取它们的光谱信息,从光谱分析的角度对它们进行深入研究。三种马勃的光谱呈现出蛋白质、多糖类物质、酯类物质等的特征吸收峰,但在吸收峰的相对强度和峰形上存在差异。通过傅里叶自去卷积、四阶导数法和曲线拟合分析技术相结合,对指纹区叠加带1200~890cm~(-1)范围的光谱进行剥离,挖掘出被叠加而掩盖的吸收子峰信息。剥离结果显示它们的多糖结构存在明显差异,在1072cm~(-1)和1040cm~(-1)附近的多糖类物质C-O键和C-C键的吸收子峰上,紫色马勃、大马勃与脱皮马勃差别较大。紫色马勃的光谱在943cm~(-1)、892cm~(-1)的吸收子峰表明其含有β-型糖苷键,脱皮马勃在920cm~(-1)的吸收子峰表明其含有α-型糖苷键。研究表明傅里叶变换红外光谱能够提供药用真菌马勃的分子结构信息,为三种真菌马勃的入药提供一种光谱鉴别技术手段。     

玉米胚乳和胚芽的傅里叶变换红外光谱特征

用傅里叶变换红外光谱分别研究了玉米胚乳和胚芽,胚乳的光谱中在1156、1081、1018、928cm-1和858cm-1出现淀粉的特征吸收峰,胚芽的光谱在1745cm-1和1655cm-1上出现油脂和蛋白质的特征吸收峰.淀粉、油脂和蛋白质是玉米的3个主要成分,光谱中1745、1655、1156、1081、1018、928cm-1和858cm-1特征峰的相对吸收强度反应了玉米主要成分的含量,为高油玉米、甜玉米和高蛋白玉米的鉴定提供了重要的信息.研究表明,傅里叶变换红外光谱技术可以作为玉米品质快速评定的一种有效方法.     

五种杂交玉米籽粒品质的FTIR光谱研究

为了研究傅里叶变换红外光谱在杂交玉米品质评定上的可行性,使用傅里叶变换红外光谱仪获得五种杂交玉米籽粒的光谱。1 776～952 cm-1范围内的光谱主要由蛋白质、淀粉和油脂的红外吸收带组成,淀粉的吸收带较为强烈,蛋白质和油脂的吸收带稍弱。该范围光谱中特征吸收带相互重叠,导致一些重要信息被掩盖。通过对1 776～952 cm-1范围内的红外光谱进行曲线拟合分析,发现1 051和1 548 cm-1吸收子峰的面积在1 776～952 cm-1范围内吸收带总面积中占的百分比与玉米籽粒中淀粉和蛋白质的含量存在着线性关系。研究结果显示傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合分析技术可用以分析杂交玉米籽粒中淀粉和蛋白质的含量,为玉米品质的快速评定提供一种方法。     

3种菊花花瓣的傅里叶变换红外光谱鉴别

利用傅里叶变换红外光谱技术测试万寿菊、野菊花、七月菊的花瓣,对比它们各自红外光谱的特征,确定叶黄素酯的吸收峰,并分析3种菊花中该吸收峰的相对吸收强度,从而定性研究叶黄素的含量,为菊花的品质提供参考.研究表明,傅里叶变换红外光谱技术能快速定性反映菊花花瓣中酯类物质的含量信息,而且具有用量少、操作方便,不破坏研究对象的分子...     

傅里叶变换红外光谱鉴别红黄秃马勃和橙黄硬皮马勃

为了鉴别红黄秃马勃和橙黄硬皮马勃,利用傅里叶变换红外光谱技术获得了它们孢子的光谱,测试结果显示两种马勃孢子的傅里叶变换红外光谱有明显差别。在亚甲基的非对称振动和对称振动吸收峰上,两者的相对吸收强度差异较为明显。1742cm-1和1707cm-1附近羰基的吸收峰反映出红黄秃马勃孢子含有一定量的脂类物质,而橙黄硬皮马勃孢子未含有。多糖红外光谱吸收带的相对强度反映出橙黄硬皮马勃孢子的多糖含量比红黄秃马勃孢子高。研究表明,通过傅里叶变换红外光谱能准确的鉴别出橙黄硬皮马勃孢子和红黄秃马勃孢子,并能定性分析它们的药用价值。     

FTIR结合曲线拟合分析用于普洱熟茶陈化过程的研究

为了研究陈化时间对普洱熟茶所含化学成分的影响,分析了同一品种普洱熟茶在不同陈化时间的傅里叶变换红外光谱,光谱初步显示不同陈化时间的普洱熟茶的化学成分存在差异。茶叶是一个复杂的体系,其红外光谱由所含成分的特征吸收带叠加而成。为了深入探索发生变化的特征带,对光谱中的1 900～900 cm-1吸收带进行傅里叶自去卷积,确定该范围内叠加子峰的个数和预估波数位置,然后进行曲线拟合分析。通过曲线拟合分析确定不同陈化时间普洱熟茶红外光谱中的蛋白质、茶多酚、果胶和多聚糖的子峰位置。蛋白质的特征吸收酰胺Ⅱ带子峰出现在1 520 cm-1,茶多酚和果胶吸收子峰分别出现在1 278和1 103 cm-1,葡甘露聚糖和阿拉伯聚糖的吸收子峰波数是1 063和1 037 cm-1,分别利用这些子峰面积和叠加带面积的比例间接反映蛋白质、茶多酚、果胶和多聚糖的含量在陈化过程中的变化情况。曲线拟合结果显示,随着陈化时间的增加,茶叶中的酰胺Ⅱ带子峰面积比例先增大后减小,同时茶多酚和果胶类物质含量比例减少,可溶性多聚糖类物质含量比例增加。这解释了普洱熟茶随着陈化时间增加其苦涩味减弱,口感上出现甜味的原因。研究表明傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合分析能反映普洱熟茶陈化过程中化学成分的变化,为其品质的评定提供有效依据。