基于光谱分析探讨磷酸与焦磷酸改性生物炭的磷素形态

通过磷酸(H₃PO₄)和焦磷酸(H₄P₂O₇)对生物炭改性能够使其更适于农业应用。探明H₃PO₄和H₄P₂O₇改性生物炭的P赋存形态与结合方式,将有助于揭示其表面P的生物有效性。以麦秆生物炭(WBC)与棉秆生物炭(CBC)为原料,分别通过H₃PO₄和H₄P₂O₇制备了H₃PO₄改性生物炭(P-WBC和P-CBC)和H₄P₂O₇改性生物炭(PA-WBC和PA-CBC)。利用拉曼光谱(Raman)与扫描电镜能谱(SEM-EDS)对改性生物炭结构与P分布变化进行表征,采用傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究改性生物炭表面P结合方式,并结合...     

一种高效有机结合态磷肥的多谱学分子形态表征

当前,磷肥不合理施用引发的资源危机和环境问题日益凸显,创制新型磷肥、提高磷肥利用率是保障农业生产、环境安全及可持续发展的关键。鉴于有机结合态磷肥不易被土壤组分固定,在土壤中移动性强,作物有效性高,研发新型有机结合态磷肥有望从根本上突破并解决无机磷肥利用率低的问题。新近,新型有机结合态磷肥的研发方兴未艾,而有机结合态磷肥的赋存形态及其高效机理尚不清楚。基于多种有机结合态磷肥研制及肥效方面的研究成果,选取价格低廉、肥效稳定的淀粉基磷肥,采用液相磷-31核磁共振(P-NMR)技术、同步辐射X射线吸收近边结构谱(XANES)技术在分子层面上对其磷形态进行表征。将供试淀粉基磷肥酶解制成α-极限淀粉糊精,溶解于45%的二甲亚砜,通过液相P-NMR分析发现该磷肥中总磷含量约为5 218 mg·kg-1,与灼烧-比色法测得的结果一致;其中磷主要以有机形态赋存,正磷酸单酯占总磷比例达75.8%。正磷酸二酯含量为17.3%,而无机磷仅占总磷含量的6.9%。另外,通过指纹图谱比对,供试样品磷的K-边XANES谱与植酸磷的谱图极为相似。以上研究结果表明该淀粉基磷肥中磷以正磷酸单酯为主,为深入揭示有机结合态磷肥的高效机制提供了重要依据。     

原子吸收光谱法测定污染土壤中铅和镉的形态

土壤重金属污染及其环境生态效应已成为人们关心的热点问题,土壤中重金属的赋存污染的研究是探讨重金属迁移规律和生物可利用性的前提.以江苏省南部某重金属污染稻田土壤为研究对象,采用BCR逐级提取—石墨炉原子吸收分光光度法对土壤中典型重金属铅、镉元素的形态分布特征进行了分析测定.石墨炉原子吸收分光光度法测定溶液中的铅、镉的校准曲线分别为A=0.036C(mg·L-1)+0.009、A=0.400C(mg·L-1)+0.020,相关系数(r)分别为0.9960和0.9890.污染土壤铅、镉元素含量分别为603.3mg·kg-1和21.8mg·kg-1;土壤中铅的赋存形态质量分数具有可还原态＞＞酸溶态＞残渣态＞可氧化态的分布规律,而镉则呈现酸溶态≌可还原态＞＞残渣态＞可氧化态的分布特征,说明土壤条件下的不同重金属元素能够呈现不同化学作用过程和机制,因此表现出不同程度的生物可利用性特征.     

快速测定土壤中速效P,K的ICP—AES分析方法研究

本文研究了用ＩＣＰ－ＡＥＳ法同时测定土壤中速效Ｐ，Ｋ时，浸提剂的选择，浓度，加入量以及震荡时间，测定时的光谱干扰问题进行了大量的试验研究，确定了最佳条件条件，本方法快速，简便，适用于各类类型土壤的测定。     

不同产地几种中药材中重金属含量测定及砷的形态分析

通过对不同产地几种中药材中砷、铅、镉、铜以及无机砷、三价砷含量的分析测定,得出样品中砷、铅、镉、铜以及无机砷、无机三价砷的测定RSD〈3%,加标回收率在91.32%—109.7%之间。11个样品的总砷含量在0.047—1.681μg/g之间,均低于2μg/g;无机砷含量为0.023—1.294μg/g;无机三价砷含量为0.019—0.918μg/g;铅含量两份样品未检出,其余样品为0.007—0.786μg/g,均低于5μg/g;镉的测定,两份样品未检出,其余样品含量为0.007—2.129μg/g,其中两份样品大于0.3μg/g;铜含量为4.441—14.07μg/g,均低于20μg/g。研究发现同种药材不同产地的重金属含量差异较大,部分产地金银花中镉含量超标严重,无机砷和三价砷含量相对较高,需引起重视。     

两种酸介质与国标方法测定土壤全磷的对比

采用硝酸、高氯酸、氢氟酸处理土壤样品,硝酸为介质用ICP-AES检测或硫酸为介质用API检测,都能够满足全磷含量的检测。并对国家标准物质GBW07403和两种酸介质测定全磷进行验证,测定结果两种酸介质测定全磷含量与标准方法、标准值相吻合,两种处理测定全磷含量的精密度都很高。     

光度法研究太湖表层沉积物中磷形态分布及动力学特征

表层沉积物是水体污染物的源和汇。研究表明,太湖地区特别是梅梁湾和东太湖表层沉积物中磷等营养元素污染严重。采用SMT法(standards measurements and testing)和钼锑抗分光光度法对太湖18个采样点表层沉积物样品进行前处理和磷形态分析,结合我国、加拿大和美国标准对总磷进行污染评价。通过拟合建立了吸附-解吸动力学特征方程,并在不同pH、水土比的环境条件下获得磷的吸附特性。同时也在不同温度和pH下对磷进行解吸特征研究。结果表明： S₉采样点总磷、无机磷、有机磷和酸磷含量均最高,S₁₁采样点碱磷含量最高。对于所有采样点,各形态磷平均值大小排序为(μg·g-1)： 无机磷(401.43)>酸磷(377.81)>有机磷(175.37)>碱磷(25.53)。污染评价结果表明： 除S₁₂,S₁₄~S₁₆及S₁₈采样点外,其余采样点均有不同程度的污染。表层沉积物对磷的吸附-解吸过程均符合伪二级动力学方程。吸附过程最佳水土比为25∶1,且pH值对吸附和解吸有不同程度的影响。研究结果为掌握太湖梅梁湾和东太湖区域磷的污染现状提供理论依据,同时为研究磷在沉积物-水界面的迁移规律提供可信的实验数据。     

奶粉及大豆制品中磷的形态分析

以不同的溶剂超声辅助提取奶粉和豆制品中的磷,并以电感耦合等离子体-发射光谱法(ICP-OES)测定其中的磷,初步实现对奶粉和大豆制品中磷形态的分析.对影响提取效率的各种因素进行了考察和优化,如提取溶剂的选择、提取溶剂的体积以及提取时间等.在最优化的条件下,方法对磷的检出限为0.11mg/L,线性范围为0.50-100mg/L,3种形态磷的检测重现性分别为5.5％、1.6％和2.3％.采用所建立的方法对市售的奶粉和豆制品中不同形态的磷进行了分析测定,加标回收实验结果满意.     

两种土壤中五种有毒元素的研究

本文通过对五种有毒金属（Pb,Hg,As,Cd,Cr)被土壤吸附后分配系数及形态变化的测定,对它们在土壤中的量变和质变规律进行了探讨,从而为推论其吸附机理和防止地下水及农作物污染等方面提供了科学依据。     

聚芴共轭聚合物在稀薄溶液中形态变化的静态光散射研究

PF8聚芴共轭高分子材料是应用于制作蓝色光激发光器件的一种有潜力功能材料, 故本文利用静态光散射技术研究了PF8聚芴共轭高分子在稀薄甲苯溶液中的形态结构变化特点。研究结果显示, PF8共轭高分子在甲苯稀薄溶液中单一分子链的持续长度与Kuhn链结长度均明显受到温度的影响。这表明在较高温度下高分子与溶剂间的相互作用力较大, 导致其呈现较伸展的虫状形态结构; 而在较低温度下高分子与溶剂间相互作用力较小, 导致其呈现收缩的结构形态。因此在较高温度状态下PF8共轭高分子应该具有比较刚硬的特征。     

典型作物残茬磷分子形态表征

作物残茬还田对农业绿色发展和地力提升意义重大。我国作物残茬产量大,种类多,研究典型作物残茬中磷的赋存形态是预测其还田后作物有效性的前提。目前,液相磷-31核磁共振(³¹P-NMR)是可在分子水平上表征磷素形态的主流分析技术。而利用该技术表征作物残茬磷素形态的已有研究有限,且主要采用不同磷化合物的化学位移进行图谱解析。由于某些有机磷的峰位置相邻,其化学位移受样品pH等化学条件影响较大,导致单纯依靠文献报道进行图谱解析存在较大不确定性,并且识别出的有机磷种类偏少。该研究进行加标实验,选取典型作物残茬(玉米、小麦、水稻、大豆、花生、棉花),利用液相³¹P-NMR技术表征了不同部位(茎叶、谷壳和种子)磷的分子形态及其含量。研究发现,所有供试作物残茬中总磷含量均为种子>谷壳>茎叶。NaOH-EDTA前处理对供试作物残茬总磷有较高的提取率(73%～139%),平均105%。根据加标试验的³¹P-NMR图谱,供试样品中检测出的无机磷形态包括正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸盐,有机磷包括植酸、α/β-甘油磷酸盐、单核苷酸,首次在...     

生物除磷污泥胞外多聚物含磷形态的核磁共振分析

利用31P-NMR研究了生物除磷污泥胞外多聚物(EPS)的含磷形态,并对检测方法中的影响因素进行了分析.研究发现,测定的三种污泥EPS中磷的形态有五种,磷酸盐、磷单脂、DNA磷、聚磷末端、焦磷酸盐和聚磷.具有除磷能力的A/A/O和A/A/O-MBR污泥其EPS中主要含的是聚磷,证明了EPS中含磷不仅是依靠吸附磷酸盐或生物聚磷过程磷酸盐的滞留,而且EPS本身可能也参与了生物聚磷过程.同时实验证明,EPS提取过程会对EPS含磷形态产生影响,但提取时间在1h内时影响较小;EPS在储存前需要进行中和,从而避免储存过程不同磷形态之间的转化.EPS含磷形态的31P-NMR测定过程中,EPS样品的pH 值对峰的分离和各峰化学位移的稳定性有较大影响,需要控制样品pH＞13.0以确保测定过程的准确性.     

同步辐射X射线衍射光谱在地带性土壤粘粒矿物研究中的应用

X射线衍射(XRD)光谱是分析土壤粘粒矿物组成的重要手段,但常规XRD分析存在前处理复杂、耗时较长、光谱分辨率低、扫描不充分等问题.为此,该研究依托北京同步辐射装置(BSRF)的4B9A衍射实验站,以我国东部不同气候带(即温带、亚热带、热带)的7种地带性森林土壤(棕色针叶林、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、赤红壤和砖红壤)...     

磷烧伤的31P NMR研究

为了明确磷烧伤创面及吸收毒性物质的化学形式及分布.作者采用³¹P PNMR波谱,研究皮下注射黄磷、磷酸及磷烧伤后创面残留、肝脏及脑组织吸收的元素磷及其化合物含量.其结果皮下注射非致死与致死剂量的黄磷后,肝脏可测到元素磷的吸收,磷燃烧后创面磷绝大部分转化为磷酸及其结合物,极少部分以元素磷形式存在.致死面积的磷酸烫伤与磷烧伤后肝脏区域磷酸增加4~5倍,未检测到元素磷的波谱,各组脑组织均未检测到元素磷峰,而磷酸峰只有微小的增加.结论为磷烧烧后吸收的主要中毒物质与创面残留的主要化学物质一致,磷烧伤中毒的致死性主要是创面磷酸吸收所致.     

31P和19F NMR在细胞内游离镁离子测定中的研究

目前有多种分析方法可以测定生物细胞内镁离子的浓度,但这些方法都有一定的弊端,需要将细胞破坏,而且不能进行连续的测定. 核磁共振（NMR）方法是一种可以对活细胞、组织等进行无损伤的测定的技术,允许在较长时间内连续进行观察,可以同时考察胞内、胞外离子浓度. 核磁共振测定生物细胞内镁离子的³¹P NMR 和¹⁹F NMR方法近年来多应用于临床医学、生物分析等方面.      

P to Se cross polarization in β-P4Se3

Cross polarization from ³¹P to ⁷⁷Se is demonstrated in β-P₄Se₃. This material, an inorganic glass, is readily synthesized from the elements and serves as a convenient sample for setting the Hartmann-Hahn condition.     

大鼠脑组织含磷代谢物随年龄变化的NMR研究

随着人口老龄化的不断加剧,衰老相关疾病已成为全球关注的问题.神经系统功能的退行性改变居于衰老相关疾病的首位,其机制尚不明了.该文旨在通过核磁共振磷谱(~(31)P NMR)检测不同月龄大鼠脑组织中小分子物质的改变,明确能量相关的含磷化合物随大鼠年龄增长的变化,从而揭示脑组织中年龄相关代谢物的变化规律.该研究萃取了不同年龄(幼年、中年及老年)Sprague-Dawley(SD)大鼠脑组织中的小分子物质,进行了~(31)P NMR检测分析.结果显示:老年大鼠脑组织中能量代谢相关物质——磷酸肌酸的含量显著升高,而磷脂酰胆碱及磷酸肌醇含量显著降低,并且出现了磷酸化葡萄糖.这一发现有助于理解衰老相关的脑结构和功能下调,为神经退行性疾病的发生提供依据.     

31P NMR对马拉硫磷乳油中马拉硫磷及其有机磷杂质的分析

采用³¹P NMR对马拉硫磷乳油中马拉硫磷及主要有机磷杂质进行分析,确定了马拉硫磷及4个主要有机磷杂质的含量. 实验测定马拉硫磷乳油中马拉硫磷、O,O,S-三甲基二硫代磷酸酯、O,O,O-三甲基硫代磷酸酯、异马拉硫磷及马拉氧磷的含量分别是44.92%,0.55%,0.05%,0.22%,0.11%,相对标准偏差分别为0.07%,2.10%,2.88%,0.94%,1.58%. 分析结果表明,³¹P NMR是测定马拉硫磷及其有机磷杂质的含量的有效方法,解决了农药分析的实际问题,具有很好的实用性.