除草剂苄嘧磺隆在针铁矿表面吸附的红外光谱研究

文章用FTIR光谱,探讨了热带、亚热带地区水稻土中普遍存在的针铁矿对近年来广泛使用于水稻田的磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆的吸附机理。结果表明:(1)在针铁矿对苄嘧磺隆的吸附过程中,游离羟基(A型)及C型羟基均没有明显作用。(2)针铁矿表面的水合羟基峰在吸附前后的图谱中由3158移到3129cm~(-1),缔合程度增高,表明在该吸附过程中针铁矿表面的水合羟基峰起主要作用。(3)在吸附后的针铁矿图谱中出现了波数增高了的苄嘧磺隆的羰基及磺酰基弱峰。其波数分别由1712和1161cm~(-1)增至1789和1164cm~(-1),由此判断,苄嘧磺隆被针铁矿表面吸附是由该农药分子中的羰基和磺酰基起主要作用。(4)由以上结果推断:苄嘧磺隆在针铁矿表面的吸附是苄嘧磺隆分子中的羰基和磺酰基与针铁矿表面的水合羟基形成了电荷-偶极键以氢键结合的吸附。     

五氯苯酚在赤铁矿表面吸附的红外光谱研究

由静态实验得到了五氯苯酚在赤铁矿表面吸附的pH等温线,最大吸附量发生在pH值6.0处,赤铁矿等电点pH值8.5处的吸附量为最大吸附量的31%。通过FTIR分析了赤铁矿吸附前后的变化,研究了吸附时五氯苯酚、 赤铁矿存在形态和比例,结果表明: (1)α-Fe₂O₃ 565 cm-1处特征峰吸附前后未发生改变,吸附发生在赤铁矿表面。(2)pH 6.0时,α-Fe₂O₃表面OH与水形成的氢键产生的伸缩振动峰3 438 cm-1位移到了3 417 cm-1,1 643 cm-1表面的H—O—H+的弯曲振动峰由于络合反应发生明显的减弱,1 050～1 100 cm-1处的Fe—OH键峰位移到了950 cm-1且强度增加。五氯苯酚中的1 215 cm-1的C—O键伸缩振动峰位移到1 122 cm-1,两者之间作用以静电吸附为主。(3)pH 8.5时,α-Fe₂O₃表面OH与水形成的氢键产生的伸缩振动峰3 438 cm-1位移到了3 428 cm-1,1 643 cm-1处弯曲振动峰由于氢键反应发生明显的减弱,1 050～1 100 cm-1处的H—O—H+的弯曲振动峰位移到了947 cm-1且强度明显增加,两者之间主要是氢键作用。     

氧在理想的和重构的Si（100）面吸附研究

本文分别用ＡＳＥＤ－ＭＯ和ＤＶ－Ｘａ方法对氧在理想的Ｓｉ（１００）面以及用ＤＶ－Ｘａ方法对氧在重构的Ｓｉ（１００）面吸附进行了研究，对不同吸附位的计算结果表明，当氧在硅表面暴露量较少时，其吸附为氧原子和氧分子共存。     

洁净和氧吸附的Cu(100)表面重构的理论研究

在密度泛函理论下,计算了清洁和吸附氧原子的Cu(100)表面的驰豫和优势吸附构型。结果表明,氧原子在金属表面采用四重穴位时,具有最大的结合能,顶位吸附时结合能最小,桥位吸附时结合能居间。这一计算结果与实验报道一致。各种密度泛函方法的比较后,发现采用mPW1PW91密度泛函和LanL2dz赝势基组,能够准确给出与实验相符的计算结果。平板模型计算的分态密度图显示,在吸附过程中出现d轨道向Fermi能级移动并越过Fermi能级,而O原子的p轨道能级远离Fermi能级,表明有电子从铜原子的d轨道转移到氧原子的2p轨道,簇模型和平板模型的布居分析显示表面氧带有约0.65～0.7 e的负电荷。研究表明,采用适当的基组和泛函方法,即使采用簇模型来模拟表面,也可以获得与实验比较吻合的计算结果。     

Ag(100)表面氧吸附的密度泛函理论和STM图像研究

用密度泛函理论研究了氧原子的吸附对于Ag(100)表面结构和电子态的影响.通过PAW总能计算研究了p(1×1)、c(2×2)和(2^1/2×22^1/2)R45°等几种原子氧覆盖度下的吸附结构，以及在上述结构下Ag(100)表面的弛豫特性、吸附能量、功函数等一系列物理量.研究表明：在(2^1/2×22^1/2)R45°-2O吸附Ag(100)表面的情况下，每格两列就会缺失     

Ag(100)表面氧吸附的密度泛函理论和STM图像研究

用密度泛函理论研究了氧原子的吸附对于Ag(100)表面结构和电子态的影响.通过PAW总能计算研究了p(1×1)、c(2×2)和(2^1/2×22^1/2)R45°等几种原子氧覆盖度下的吸附结构,以及在上述结构下Ag(100)表面的弛豫特性、吸附能量、功函数等一系列物理量.研究表明：在(2^1/2×22^1/2)R45°-2O吸附Ag(100)表面的情况下,每格两列就会缺失 关键词： Ag(100)表面氧吸附 缺列再构 STM图像     

XRD和FTIR的掺硅酸钠富水材料强度演化机制

硅酸盐水泥和铝酸盐水泥是广泛应用的无机注浆材料,混合使用这两种材料可制备凝结时间短及强度高的胶凝材料。然而,在富水条件下（水灰比大于1）,添加适量二水石膏所制备的硅酸盐-铝酸盐水泥基材料水化后期发生强度衰减。为了改善硅酸盐-铝酸盐水泥基富水材料的强度性能,将一定量的硅酸钠掺入硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-二水石膏三元体系中。采用RMT-150力学试验系统测试含不同硅酸钠掺入量的硅酸盐-铝酸盐水泥基富水材料的强度,分析其强度演化特性及掺入硅酸钠对其强度的影响;采用扫描电镜（SEM）,X射线衍射（XRD）及傅里叶变换红外光谱（FTIR）对不同硅酸钠掺量的富水材料微观结构进行表征,分析其微观形貌、物相的变化规律,进而揭示该富水材料的强度演化机制。强度试验结果显示,不掺硅酸钠的富水材料早期强度低,并且后期强度发生衰减;而硅酸钠的掺入有助于提高硅酸盐-铝酸盐水泥基富水材料的早期强度,并且在一定程度上减少材料固化后的后期强度衰减量,当硅酸钠掺入量高于3%以上时,可以有效控制该富水材料后期强度的衰减。SEM,XRD及FTIR研究结果表明：不掺硅酸钠的硅酸盐-铝酸盐水泥基富水材料水化14 d时,检测到所属六方晶系的物相CAH₁₀ 及C₂AH₈转变为具有立方晶系结构的C₃AH₆,这种晶型转变是导致该富水材料强度衰减的原因。相比不掺硅酸钠的富水材料,当硅酸钠掺入1%时,富水材料水化3 d生成更多的水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,这有利于提高富水材料的早期强度;水化14 d后,XRD结果显示,在d=11.75, 6.24 Å出现C₂ASH₈的衍射峰,而直至28 d才检测到C₃AH₆（d=5.16, 3.18 Å）衍射峰,并且C₃AH₆衍射强度较不掺硅酸钠的材料低,FTIR谱3 643 cm-1处出现的振动带证实了这一发现。这说明掺入1%硅酸钠促使六方晶系（CAH₁₀ 及C₂AH₈）转变为C₂ASH₈,进而抑制了CAH₁₀及C₂AH₈向C₃AH₆的转变。但是,添加1%的硅酸钠却不足以完全抑制富水材料水化后期的晶型转变,因此富水材料水化后期仍会发生强度衰减。当硅酸钠掺入量升至4%时,硅酸盐-铝酸盐水泥基富水材料中的C₂ASH₈生成量显著增大,并且水化28 d后未检测到C₃AH₆,表明富水材料内的晶型转变完全得以抑制,材料水化后期强度衰减得到有效控制。     

XPS and bioactivity study of the bisphosphonate pamidronate adsorbed onto plasma sprayed hydroxyapatite coatings

This paper reports the use of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to investigate bisphosphonate (BP) adsorption onto plasma sprayed hydroxyapatite (HA) coatings commonly used for orthopaedic implants. BPs exhibit high binding affinity for the calcium present in HA and hence can be adsorbed onto HA-coated implants to exploit their beneficial properties for improved bone growth at the implant interface. A rigorous XPS analysis of pamidronate, a commonly used nitrogenous BP, adsorbed onto plasma sprayed HA-coated cobalt-chromium substrates has been carried out, aimed at: (a) confirming the adsorption of this BP onto HA; (b) studying the BP diffusion profile in the HA coating by employing the technique of XPS depth profiling; (c) confirming the bioactivity of the adsorbed BP. XPS spectra of plasma sprayed HA-coated discs exposed to a 10 mM aqueous BP solution (pamidronate) for periods of 1, 2 and 24 h showed nitrogen and phosphorous photoelectron signals corresponding to the BP, confirming its adsorption onto the HA substrate. XPS depth profiling of the 2 h BP-exposed HA discs showed penetration of the BP into the HA matrix to depths of at least 260 nm. The bioactivity of the adsorbed BP was confirmed by the observed inhibition of osteoclast (bone resorbing) cell activity. In comparison to the HA sample, the HA sample with adsorbed BP exhibited a 25-fold decrease in primary osteoclast cells.     

The Infrared Characterization and Mechanism of Oxygen Adsorption in Coal

The remarkable differences between the infrared spectra of oxygen adsorption and nitrogen desorption in coal have been experimentally and theoretically investigated. Density functional theory calculations were performed to better explain the mechanism of oxygen adsorption using six different molecular models of coal. In addition, the remarkable differences of infrared spectra between oxygen adsorption and nitrogen desorption was defined as the index V, which was used to classify the spontaneous combustion tendency of coal. The experimental data indicated that the spectra in the 4000–2000 cm^?1 and 1250–1050 cm^?1 regions exhibited significant changes. These results suggest that the mechanism of oxygen adsorption is the alteration and transfer of charge density around the activated sites, which leads to the observed changes of the infrared spectra. The V, which is related to the alteration of spectral intensity, is found to decrease with the increase of adiabatic oxidation time and the relative spontaneous combustion period of coal. This observation solidifies the connection between sample spectral intensity and oxygen chemisorption. These data suggest that the hydroxy in hydroxy and carboxyl groups on the surface of coal particles is the site of oxygen chemisorption, and the V can be used to rapidly and accurately categorize the spontaneous combustion tendency of coal.     

真空热处理人工林落叶松木材吸湿性变化机理研究

热处理是一种环境友好型的木材改性方法,可提高木材的耐腐性和尺寸稳定性。研究以落叶松木材为试验材料,在处理温度200 ℃的条件下,对其进行了不同时间的真空热处理。利用动态水蒸气吸附(DVS)对热处理前后木材吸湿性的变化进行了表征,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析了热处理前后木材化学组分和结构变化,通过化学变化分析阐明了热处理木材吸湿性变化的作用机制。结果表明：真空热处理落叶松木材的平衡含水率降低,热处理木材的平衡含水率随热处理时间的延长呈逐渐下降的趋势。结合红外光谱和光电子能谱发现,热处理后木材纤维素和半纤维素等化学成分发生降解,木质素发生交联缩合反应,使得吸湿性基团含量减少,碳元素与氧元素含量发生变化,氧碳比降低,从C原子的结合形式来看,热处理材的C1含量增加,C2和C3含量降低,这些化学变化使得热处理材的吸湿性降低。此外,真空热处理未破坏木材的结晶结构,木材的相对结晶度随真空热处理时间的延长而增大,结晶度的增大减少了纤维素分子链上吸水性基团的数量,从而降低了木材的吸湿性。     

超分散剂在莠去津颗粒表面吸附的XPS和SEM分析

用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)研究了聚羧酸型梳状共聚物超分散剂吸附于莠去津颗粒样品表面的电子状态,计算了吸附厚度。结果表明,吸附分散剂后,莠去津颗粒界面的N(1s)和Cl(2p)谱峰强度明显减弱,Cl(2s)几乎消失,C(1s),O(1s)和Na(1s)谱峰强度则明显增强,这主要是分散剂中C,O和Na的贡献,且吸附分散剂后能在莠去津颗粒界面形成良好的吸附保护膜,其厚度约为24 nm。用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)研究了样品表面形貌,研究发现吸附分散剂后莠去津颗粒变小、分布有序,使莠去津在水中能够获得稳定的悬浮性能。本文研究结果为莠去津环保剂型悬浮剂的应用提供了重要信息。     

FTIR，XPS和SEM研究聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能

采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜相结合的方式,从微观角度研究梳状聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能,为聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯悬浮剂中的应用提供理论依据。研究结果表明：吡唑醚菌酯吸附聚羧酸盐分散剂后,红外谱图未出现新的吸收峰,聚羧酸盐分散剂与吡唑醚菌酯之间主要是物理吸附,范德华力是聚羧酸盐分散剂与吡唑醚菌酯颗粒表面结合的主要作用力。吡唑醚菌酯颗粒吸附聚羧酸盐分散剂后,吡唑醚菌酯颗粒界面的N和Cl电子峰强度减弱,C和O电子峰强度明显增强,还出现了Na的电子峰,这主要是聚羧酸盐分散剂中C,O和Na的贡献,说明聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面形成了良好的吸附。并以Cl元素为特征元素,计算出聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附层厚度约为1.22 nm。用扫描电子显微镜研究了样品的形貌,吸附聚羧酸盐分散剂后,原本光滑的吡唑醚菌酯颗粒表面吸附了很多细小的颗粒,且有序分布,这是由于分散剂疏水集团对吡唑醚菌酯颗粒形成了包覆,亲水基团充分外露,从而有效阻止吡唑醚菌酯颗粒间的团聚,提高了吡唑醚菌酯悬浮剂的物理稳定性。     

Synergistic effects of ultrasonication and ethanol washing in controlling the stoichiometry,phase-purity and morphology of rare-earth doped ceria nanoparticles

Over a period of last thirty years, use of ethanol has been historically reported for obtaining nanopowders with low agglomeration for various oxide systems. In addition to these benefits, we show for the first time that treatments in ethanol medium coupled with an ultrasonication step can impart crucial additional advantages in controlling the phase purity and stoichiometry/composition for such systems. This is an important issue especially for any complex multicationic oxide nanoparticles system and hence we selected one of the most popular catalyst systems of doped-ceria (CeO₂) nanoparticles with very high (50%) level of rare-earth (lanthanum) doping for this case study. The effect of an ultrasonication combined ethanol treatment was compared with the other solvent media (pure water and ethanol) without ultrasonication. The underlying mechanism for this process involves lowering the deprotonation rate in ethanol medium which eventually reduces the condensation of the individual metal oxides while the ultrasonication ensures the reproducibility of the synthesis by providing a homogeneous colloidal solution for each washing stages. This novel modification in synthesis of nanoparticles aims to provide meaningful solutions in optimising the phase, composition and morphology of multicationic complex system of nanocrystals.     

人工降解饱水木材制备方法与光谱研究

考古出土/出水的饱水木质文物保存状态千差万别,内部降解不均匀、差异大,又有取样的限制,造成许多必需的材性定性定量分析和保护效果评价测试难以进行,因此亟需开发实验室可控制备的人工降解饱水木材技术,以获取大量重复性好、性质均匀的样品供研究使用。以健康黄松为原料,探索使用NaOH-真空浸渍-高压水热的联用法制备人工降解饱水木材,取得了初步的成功。制备的人工降解饱水木材的最大含水率（MWC）为260%,340%和575%,分别达到国际上普遍认定的低、中、高度降解饱水考古木材的MWC水平。红外光谱（FTIR）显示制备的人工降解饱水木材纤维素结构保存较为完好,氢键部分断裂;半纤维素显著降解,主链、侧链有断裂现象,1 732 cm-1特征峰消失;木质素有部分降解,1 508 cm-1处木质素芳香环骨架振动等吸收峰相对强度降低并发生偏移。近红外反射光谱（NIR）显示,制得的样品的三大素均发生降解,半纤维素降解程度最高,木质素次之,木质素相对含量升高,表现为C═O相对含量增加。在1 536～1 580 nm区域形成宽峰且峰强度降低,表明纤维素结晶区分子内部、分子间氢键结构均发生断裂。NaOH-真空浸渍-水热联用法与国际上现用的常压高浓度NaOH浸渍法相比,所需NaOH溶液浓度从50%以上降低到1%、处理时间从数月缩短至10 h,制备效率大大提升,所制得的饱水木材的最大含水率显著增大,与考古木材相近,细胞壁化学结构降解程度显著增大。NaOH-真空浸渍-水热联用法有望实现在实验室可控、快速、大量制备不同降解程度的人工降解饱水木材,对饱水木质文物保护水平的提高具有一定的促进意义。     

金盏菊原生质体对土壤铅/镉响应机制的FTIR,2D-IR和XPS证据

土壤修复是"十四五"期间国家重点支持的环保领域,是实现社会可持续发展的重要保障.与其他方法相比,植物修复技术整体优势突出,对于土壤重金属的去除净化更为有效.原生质体是植物细胞代谢活动的重要场所,相对于细胞壁而言,原生质体对重金属胁迫的生理响应同样强烈.现阶段,同类植物修复机制研究多从分子生物学层面切入;本研究则从谱学角...     

脉冲等离子体推力器羽流沉积薄膜的结构与光学性质研究

为了研究脉冲等离子体推力器羽流污染特性,把握脉冲等离子体推力器羽流沉积薄膜性质,利用质谱仪对推力器羽流残余气体成分进行了分析,利用红外傅里叶光谱、光电子能谱及紫外可见光分光光度计对推力器羽流区阴极侧不同方位角处沉积薄膜的结构及光学性质进行了诊断研究结果表明,推力器羽流中主要存在C,F,CF,CF2和CF3气体分子;在各方位角处脉冲等离子体推力器羽流沉积生成了低氟碳比碳氟薄膜;沉积薄膜微观结构以30°角为界在羽流不同区域中具有不同的变化趋势;羽流沉积薄膜具有对波长小于500 nm的光低透射率及增强反射率的光学特性,受薄膜性质的影响,其光学特性具有极大的角度依赖性.