较快一级化学反应的热动力学研究法: 热弛豫法

分析了非稳态传热情况下热导式热量计的动态性能,通过对输出信号的剖析,建立了热导式热量计冷却常数的经验动态模型。通过对热弛豫现象的分析,建立了可用于研究快速化学反应的热动力学研究法-热弛豫法,应用此种量热研究法可用于研究速率常数小于5s^-^1的一级化学反应。研究了25℃下乙酸甲酯、甲酸乙酯和甲酸甲酯在水溶液中的皂化反应,其计算结果与文献值相吻合,从而验证了热弛豫法的正确性。     

I_2分子B(v=43)能级在超音速射流中振动弛豫速率的定量测量

利用改变观察场位置的方法,用LIF法定量测量了超音速射流中I_2B(υ’=43)能极的振动弛豫速率.首次获得了Ar,N_2和CO等分子的驰豫截面.结果表明,低温射流中振动弛豫速率呈负温度关系,对载气He和H_2,主要弛豫过程是△υ=-1通道,但对Ar,N_2和CO等载气,多振动量子传输很显著,特别是对双原子分子,最可几弛豫通道不再是△υ=-1过程.这违反了能隙定律.这种现象可用亚稳态络合物的形成来解释。     

I2分子B(ν′=43)能级在超音速射流中振动弛豫速率的定量测量

利用改变观察场位置的方法, 用LIF法定量测量了超音速射流中I_2B(υ’=43)能极的振动弛豫速率. 首次获得了Ar, N_2和CO等分子的驰豫截面. 结果表明, 低温射流中振动弛豫速率呈负温度关系, 对载气He和H_2, 主要弛豫过程是△υ=-1通道, 但对Ar, N_2和CO等载气, 多振动量子传输很显著, 特别是对双原子分子, 最可几弛豫通道不再是△υ=-1过程. 这违反了能隙定律.这种现象可用亚稳态络合物的形成来解释。     

界面张力弛豫法研究不同分子量原油活性组分界面扩张粘弹性

采用界面张力弛豫法研究了不同分子量原油活性组分在正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质,阐述了界面扩张模量的弹性和粘性随扩张频率的变化规律.研究发现,随着原油活性组分分子量的增大,极限扩张粘度明显增大,而极限扩张弹性逐渐增大;当分子量大于某一数值后,极限扩张弹性变化不明显.对界面张力弛豫实验结果进行拟合得到的参数表明,界面上和界面附近的微观弛豫过程的数目随原油活性组分分子量的增加而增加,弛豫过程的特征频率也呈规律性变化.不同原油活性组分的界面扩张粘弹性质可从其不同特征的微观弛豫过程得到解释.     

纳米自组装γ-Al_2O_3孔隙结构的核磁共振表征

纳米自组装γ-Al_2O_3具有两种纳米级孔道,可作为适合于大分子扩散的催化剂载体,也可用于页岩气藏模型。表征纳米材料孔隙结构的方法有扫描电镜、氮吸附法及压汞法等,各有局限。本文利用核磁共振弛豫测量对纳米自组装γ-Al_2O_3孔隙结构进行研究和定量表征,并通过核磁共振实验和数值模拟对纳米自组装γ-Al_2O_3表面弛豫强度及孔径分布进行探索。结果表明,数值模拟核磁弛豫表征的纳米自组装γ-Al_2O_3的主体孔径为5-7 nm和30-42 nm,核磁弛豫实验通过误差函数法表征的主体孔径为5-9 nm和29-47 nm。相比于氮吸附仅表征微孔介孔及部分大孔,不能表征大于100 nm孔径,压汞法描述小于10 nm孔径相对不准确等问题,核磁弛豫能够全面表征2.8-315 nm纳米自组装γ-Al_2O_3的双峰孔隙系统。三个样品S-1、S-2、S-3的横向弛豫时间T_2谱小孔大孔波峰的信号幅度比0.603、1.15、1.84直接反映各自的化学小孔大孔氧化铝投料比0.85、1.38、1.7的变化。建立的表征方法可以应用于页岩气微观结构和机理研究中,前景广阔。     

La55Al25Ni10Cu10大块金属玻璃结构弛豫过程中的焓变

用铜模吸铸法制备直径为4 mm的La55Al25Ni10Cu10大块金属玻璃非晶棒。采用差示扫描量热仪（DSC）研究了金属玻璃结构弛豫行为,并运用Stretched-Exponential弛豫方程对焓弛豫动力学进行描述。结果表明：La55Al25Ni10Cu10金属玻璃在玻璃转变温度Tg以下不同时间等温退火中会发生焓弛豫,用Stretched-Exponential弛豫方程能很好地描述焓弛豫动力学行为,得到Kohlrausch指数β=0.78,弛豫激活能E=60.8kJ.mol^-1。La55Al25Ni10Cu10金属玻璃形成液体的脆性指数为54,其玻璃形成液体属于强液体。     

低场核磁共振法对油基钻井液乳状液乳滴稳定性的研究

采用低场核磁共振技术,针对油基钻井液油包水型乳状液乳滴的稳定性进行研究。引入弛豫试剂Mn Cl2·4H2O对W/Q型乳状液的T2分布曲线进行定性分析,位于10~1 000 ms之间的弛豫峰对应于中度可自由移动水和白油弛豫峰的叠合峰,定义为乳状液弛豫峰;1 000~10 000 ms之间的峰为高度可自由移动水的弛豫峰。基于此,以弛豫峰峰形为定性指标,弛豫峰面积比率和弛豫峰间距为定量指标,针对弛豫试剂、油水比和老化温度等因素对乳状液横向弛豫时间T2分布曲线的影响进行了分析,进而深入研究了其对油基钻井液乳状液乳滴稳定性的影响。还将低场核磁共振分析技术运用于油基钻井液乳状液体系相对含油率的测量。结果表明,低场核磁共振是一种高效、快捷、准确反映油基钻井液乳状液稳定性的分析测试技术,同时,还可用于油基钻井液乳状液或原油相对含油率的测量。     

弛豫铁电体结构起伏与弛豫性研究

制备了铅基弛豫铁电体0.9Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.1PbTiO₃和Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基陶瓷. 铅基弛豫铁电体PMNT, PZN基陶瓷弛豫过程可用局域冻结模型描述. 在微畴-宏畴转变过程中, 弛豫铁电体产生结构起伏; 在相同的频率条件下, 弛豫铁电体的结构起伏程度越大, 弛豫程度越低. 在微畴-宏畴转变过程中, 随微畴的增大, 弛豫铁电体的弛豫特性减弱或消失.     

稀溶液中大幅拉伸高分子单链的弛豫动力学

针对大幅拉伸的高分子单链在Θ溶剂和良溶剂中的弛豫过程,分别通过解析理论和分子动力学模拟方法研究了弛豫动力学.对比研究发现,相对于研究高分子链在平衡态下的弛豫动力学(利用有关物理量的自关联函数),本文的非平衡态方法可以明确地揭示弛豫时间与简正模式之间标度行为的动态演化.结果表明,相关的物理量在弛豫初期均受到非平衡态的影响,而在较长时间后,高分子链的弛豫动力学则与平衡态下的结果相吻合;在高分子链的最长弛豫时间与链长的标度关系方面,平衡态和非平衡态两种方法的研究结果也一致.研究结果表明,高分子链在非平衡态下的短时和长时弛豫动力学可以更加细致地阐明弛豫全过程,给出更加丰富的结构-特征关系,从而为深入探讨高分子链的非平衡弛豫提供可借鉴的线索.     

核磁共振氢谱法测定甘露聚糖肽中多糖的含量

以甘露聚糖肽为研究对象,首次采用1H-NMR法测定多糖产品中的多糖含量。以基准试剂邻苯二甲酸氢钾为内标,考察了弛豫延迟时间和采样次数对测定结果的影响。选定核磁共振参数弛豫延迟时间1 s,采样次数16次。考察结果表明,该方法具有很好的重复性和精密度。在对甘露聚糖肽定性鉴定的基础上,采用绝对定量方式测定了甘露聚糖肽实际样品的多糖含量,结果与苯酚-硫酸法一致。该方法专属性高,操作方便,结果准确,不仅可用于甘露聚糖肽中多糖含量的测定,还可用于其它结构明确的多糖含量测定。     

说“弛豫”

"弛豫"是高分子物理课程中最重要的概念之一。作为"弛豫"的同义语,"松弛"一词应用更为普遍。与"弛豫"或"松弛"相关的术语有多个,如弛豫过程、松弛时间谱、力学松弛、介电松弛、应力松弛和次级松弛等。本文将这些术语集中在一起,分别阐释了其内涵。通过辨析,学习者就可以很好地理解这些概念,从而不会因其名称相近而造成混淆。弛豫现象是物质内部的分子运动在宏观上的一种表现,从绝对的意义上来说,任何物质都存在弛豫现象。但是,在所有的物质中,聚合物的弛豫现象表现最为突出。文章最后揭示了聚合物弛豫现象的分子机理。     

钆-二乙三胺五乙酸与牛血清白蛋白作用的核磁共振研究

采用核磁共振弛豫分析法研究了造影剂母体化合物钆-二乙三胺五乙酸（Gd-DTPA）在水溶液和牛血清白蛋白溶液中的诱导弛像增强性质。Gd-DTPA络合物在水溶液中弛豫效率为5．25mmol-1·L·s-1,并发现牛血清白蛋白分子可非共价地结合Gd－DTPA络合物,这种非共价结合体的旋转相关时间明显长于自由络合物,使Gd-DTPA在蛋白质溶液中弛豫效率增高。本文结果表明该方法可以用来研究顺磁性金属络合物与蛋白质之间的相互作用情况。     

无机盐对乙醇-水体系LF-NMR弛豫特性的影响及主成分分析

该文研究了不同浓度(0~9%)的Na Cl,Mg SO4或Na OH对乙醇-水体系LF-NMR弛豫特性的影响,并应用主成分分析(PCA)对样品的弛豫特性进行了分析。研究表明:无机盐种类和浓度会对水及乙醇-水体系的LF-NMR弛豫特性产生影响。无机盐-水二元体系仅存在1个弛豫峰,且弛豫时间:Mg SO4Na OHNa Cl。而无机盐-乙醇-水三元体系则存在2个弛豫峰,Na Cl/Na OH-乙醇-水体系的弛豫峰分别位于200~330 ms和1 300~1 600 ms处;而Mg SO4-乙醇-水体系则位于约250~335 ms和1 620~1 707 ms处。不同种类无机盐、水和乙醇-水体系间的LF-NMR弛豫特性差异均可在PCA得分图上有效反映,且随着无机盐浓度的增加,各浓度梯度在主成分得分图中亦呈规律性分布。说明基于样品的LF-NMR弛豫特性,结合主成分分析法可快速分析无机盐对水/乙醇-水的缔合特性。     

~(13)C核磁共振(四)

9 ~(13)C自旋-晶格弛豫时间(T_1)的测量及应用 9.1 测定T_1的方法 9.1.1 倒向—恢复法此法是用(180°-τ-90°)_n脉冲系列作用于样品。磁化矢量M_0在180°脉冲作用下倒向(图20b),在自旋-晶格弛豫过程中,磁化矢量从-M_0经0到 M_0弛豫,在这一过程中,即过了时间τ后,90°脉冲将部份弛豫的磁化矢量M_τ旋转到X(?)Y平面中,并在接收线圈中感应出FID信号。如果τ很短,M_τ还是负的(M_τ<0),90°脉冲(?)_1,作用后M_τ沿X向负Y轴旋转(图20c),     

磁弛豫开关传感器在医学诊断及食品安全检测中的研究进展

临床生化或食品复杂体系样本的快速、准确检测对于保障人类健康有重要意义。基于磁性纳米粒子的磁弛豫开关传感器是集纳米、核磁共振、化学、生物免疫分析技术于一体的的新型传感器,具有快速、无损、灵敏、特异性强、可检测浑浊溶液样品等优点。本文在简述超顺磁弛豫开关传感器检测原理的基础上,对MRS的检测目标物、传感器构造特点、检测灵敏度及检测过程中T_2的变化规律进行了归纳总结,对其应用于检测多种医学诊断生物标志物和食品中重要有害因子的研究进行了评述,并从磁纳米粒子的制备与修饰、磁弛豫开关传感器检测灵敏度的提高及高通量磁弛豫传感器的构建等方面提出了解决策略。     

三乙酸甘油酯玻璃化转变的焓弛豫与介电弛豫研究

脆性较高的玻璃形成分子液体通常在焓弛豫和介电弛豫动力学上表现出明显的差异性, 为了深入理解这一问题, 本文针对具有较高液体脆性的三乙酸甘油酯对比研究了焓弛豫与介电弛豫行为. 利用这两个技术分别研究了结构弛豫动力学过程的非Arrhenius 与非指数特征, 液体脆性因子与非指数性因子的对比显示很好的一致性. 分析表明分子的柔性有可能对这两种弛豫过程中分子运动的相关性产生明显的影响. 讨论了玻璃形成液体的分子结构与动力学参数之间的关联.     

柱阵列中线性高分子的弛豫过程

利用Monte Carlo算法模拟了嵌入微流通道中不同长度的线性高分子的弛豫过程.对比末端关联函数可知,在柱阵列中高分子链存在爬行行为.当柱间距较小时,高分子的弛豫几乎全部为爬行,当柱间距较大时,高分子的弛豫还包括了长度涨落过程.     

聚合物异核交叉弛豫及二维NOE谱

Kover和Batta首次采用选择性质子π脉冲来测定~(13)C自旋-晶格弛豫速率并与常规反转回复法测定的自旋-晶格弛豫速率相比较求出了交叉弛豫速率,并以此来计算异核间的距离,但他们的计算方法仅适用于满足极端窄化条件的刚性球状分子。二维异核NOE谱(HOESY)是1983年才发展起来的二维NMR技术,它可用来研究异核间的交叉弛豫作用及研究分子间相互作用。Kover和Batta在此方面作了许多     

一锅法可控合成金属有机框架材料Mn-荧光素用于核磁共振/荧光成像（英文）

通过一锅法,首次将核磁共振成像试剂Mn~(2+)和荧光成像试剂荧光素(FSD)自组装于一个简单的金属有机框架材料(MnFSD)上。实验结果表明,Mn-FSD的粒径可被控制在微纳米水平内并进行生物成像。体外和体内实验结果证实,Mn-FSD可在细胞和裸鼠中显示强绿色荧光。同时,Mn-FSD表现出较高的弛豫值(r_1=4.95 L·mmol~(-1)·s~(-1))。     

Brillouin散射研究聚苯乙烯的动态力学性质和弛豫过程

用Brillouin散射研究了聚苯乙烯的动态力学性质和弛豫过程及交联对它们的影响。除了观察到它们的高温(T>T_g)无定形弛豫外,还在交联的聚苯乙烯中发现了一种新的弛豫过程,研究了不同交联结构对这种弛豫过程的影响,求得其活化能为12kcal/mol左右。分析了它们所关联的分子运动机制。