不同植物纤维的热解和燃烧特性研究

本研究采用不等温热重法研究六种纤维（针叶、阔叶、竹、亚麻、草和棉）在N₂和空气气氛下的热解和燃烧特性,并采用Friedman法对其进行动力学分析。结果表明,纤维不同的热解和燃烧特性参数与其自身结构组成有关。纤维在热解和燃烧过程中,其挥发分析出温度Ts、终止温度Th、DTG峰温T_max、固定碳燃烧峰温、最大质量损失速率、热解指数P和燃烧指数S均随着升温速率的增加而增加;在N₂气氛下,亚麻纤维T_max最大,竹纤维T_max最小,棉纤维的T_s最大,草纤维的最大热解质量损失速率-（dm/dt）_max、热解指数P和燃烧指数S均最小;在转化率为0.05-0.85条件下,阔叶纤维平均表观活化能最小（173.3 kJ/mol）,竹纤的最大（201.10 kJ/mol）。在空气气氛下,所有纤维的热解过程的T_max均低于N₂条件下,在转化率为0.05-0.65时,纤维在空气中热解的表观活化能E_α     

CP/MAS 13C-NMR技术对桉木浆纤维素微观结构的研究

利用交叉极化结合魔角旋转技术13C 核磁共振法(CP/MAS ¹³C NMR)对桉木浆纤维的微观结构进行研究, 为进一步研究木质纤维素材料开发过程中反应障碍特征奠定基础. 通过对NMR光谱C1区(δ 102～108)进行洛仑兹拟合, 得到桉木浆纤维中纤维素Iα的相对含量为26.92%, 纤维素Iβ的相对含量为52.04%, 主要以纤维素Iβ晶体形式为主. 通过计算纤维素C4结晶区(δ 86～92)和非结晶区(δ 80～86)的相对含量得到桉木浆的纤维素结晶度为47%. 通过洛仑兹和高斯函数的混合模型对NMR光谱C4区(δ 80～92)进行拟合得到基原纤尺寸和微原纤横向尺寸分别为4.0与17.9 nm, 并通过计算不同形态的结晶纤维素的相对含量得到纤维素结晶度为51%, 证实了在微原纤内部次晶纤维素的存在.     

植物纤维材料中化学成分含量模型的建立和含量测定方法

一种植物纤维材料中化学成分含量模型的建立方法，该方法包括采集植物纤维材料样品的近红外光谱，并采用化学计量学方法根据该近红外光谱建立植物纤维材料样品中化学成分含量的定量分析模型，其中，所述植物纤维材料样品至少部分为混合植物纤维材料样品，该混合植物纤维材料样品为所述至少一种化学成分含量已知的植物纤维材料样品的混合物。采用本发明提供的模型建立方法，只需要采集少量的化学成分含量分布不同的几个植物纤维粉末样品，即可获得建模所需的较多的化学含量不同的其它样品，从而大大减少样品的实地采集量，提高建模速度。通过控制化学含量的均匀分布还能够有效地提高模型的准确度。     

原子力显微镜研究环带球晶的形貌和片晶结构

利用原子力显微镜(AFM)的轻敲模式, 研究了聚 e-己内酯/聚氯乙烯(PCL/ PVC)(质量比90︰10)共混体系形成的环带球晶的表面形态和片晶结构. PCL/PVC环带球晶的表面由周期性高低起伏的环状结构组成, 其凸凹起伏的周期与球晶在偏光显微镜下的明暗交替的周期相对应. 这种周期性的凸凹起伏和明暗交替消光的原因是由不同取向的片晶交替排列造成的, 片晶在凹下环带区域的排列主要是Flat-on取向, 而凸起环带区域的片晶排列主要是Edge-on取向. 同时用原子力显微镜原位观察了PHB-co-HHx共聚物环带球晶生长时片晶的动态扭转过程, 初步的研究结果发现片晶的扭转不是均匀连续的, 而是出现在相对较窄的区域.     

CP/MAS ~(13)C NMR技术对木浆纤维微观结构的研究

利用交叉极化结合魔角旋转技术~(13)C核磁共振法(CP/MAS ~(13)C NMR)对桉木浆纤维的微观结构进行研究,为进一步研究木质纤维素材料开发过程中反应障碍特征奠定基础.通过对NMR光谱C1区(δ 102～108)进行洛仑兹拟合,得到桉木浆纤维中纤维素Iα的相对含量为26.92%,纤维素Iβ的相对含量为52.04%,主要以纤维素Iβ晶体形式为主.通过计算纤维素C4结晶区(δ 86～92)和非结晶区(δ 80～86)的相对含量得到桉木浆的纤维素结晶度为47%.通过洛仑兹和高斯函数的混合模型对NMR光谱C4区(δ 80～92)进行拟合得到基原纤尺寸和微原纤横向尺寸分别为4.0与17.9 nm,并通过计算不同形态的结晶纤维素的相对含量得到纤维素结晶度为51%,证实了在微原纤内部次晶纤维素的存在.     

表面温敏聚合物刷的原子力显微镜和石英晶体微天平研究

通过表面引发的原子转移自由基聚合在硅片表面制备了聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）聚合物刷。用原子力显微镜（AFM）分别研究了PNIPAAm的接枝动力学、温度和溶剂性质对厚度的影响以及PNIPAAm链与原子力针尖间的粘附力。结果表明,PNIPAAm链在硅片表面的生长具有很好的可控性。常温下厚度为33nm的PNIPAAm膜在水溶液中的增加到82.4nm;而在甲醇/水（v/v,1:1）溶液中,PNIPAAm分子链处于坍塌收缩状态,厚度降低为45nm;在55℃下干燥所得厚度则仅为22nm。力-距离测量结果表明,在溶液中,PNIPAAm链与原子力针尖之间的粘附力远小于在干态下的粘附力。用石英晶体微天平（QCM-D）对PNIPAAm的可逆相转变进行了研究,结果表明PNIPAAm分子链随温度变化的构象转变是发生在30-34℃之间的连续过程。     

微乳液相行为和微观结构的研究

用正交试验法求得阳离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵(DOD-MAC)/阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)/正丁醇/正庚烷/盐水体系中相微乳液形成的最佳配方:W_(DODMAC):W_(SDS)=1:4～1:5;C_(n-butanol)%=11.0～12.0;C_(NaCl)%=3.25附近.研究了盐浓度、DODMAC和SDS复配比例、正丁醇浓度(1.0%～14.0)%以及酸种类(正丙醇、正丁醇和正戊醇)对微乳液相态、超低界面张力(γ_(mo),γ_(mw))、最佳含盐度(S)和盐宽(△S)的影响,得到了微乳液相行为的一些规律.并用FT-IR,ESR和冷冻蚀刻方法研究了中相微乳液微观结构,3种方法均表明中相微乳液随着含盐度增加,微观结构经历o/w型到B.C.再到w/o型转变.中相微乳液分子组织形态的有序分布规律,有助于构作微乳液体系的模型,有助于对中相微乳液微观结构认识及阐明微乳液微观结构与宏观特性之间关系.     

乙烯-丙烯酸共聚物非晶区结构和分子运动的固体核磁共振研究

利用固体高分辨1 3CCP MAS和变温固体质子宽线技术对乙烯 丙烯酸共聚物 (EAA)非晶区的结构和分子运动进行了研究 ,结果发现 ,非晶区中羧基之间可以形成氢键 ,其数量随着共聚物中丙烯酸共聚单体含量的增加而增加 ,使得共聚物中非晶区分子运动能力随非晶区相对含量的增加而减弱 ,这是一种与一般的乙烯共聚物相反的变化趋势 .通过交叉极化方法间接测量了非晶区中乙烯链段的1 H自旋 自旋弛豫时间 (T2 ) ,表明非晶区中乙烯链段的运动同样受到氢键的束缚 .随着温度的升高 ,羧基之间的氢键发生解离 ,非晶区的柔性增强     

稀土对Ti-Zr-V-Cr-Ni合金微观结构和电化学性能的影响

研究了稀土对Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3合金的微观结构和电化学性能的影响。结果表明,Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3和Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3RE0.05(RE分别代表La,Ce,Pr,Nd和混合稀土)合金均由主相为体心立方结构的钒基固溶体相和少量六方结构的C14 Laves相组成;在合金中加入稀土元素,同时增大合金中两相的晶胞体积。镧和其他金属元素结合形成新相分布于合金中。添加稀土元素可以改善合金电极的活化性能。镧的添加降低了合金电极在60 mA.g-1下的最大放电容量,但对其理论放电容量几乎没有影响;合金的放电容量对温度的变化比较敏感,过高的温度使其容量发生衰减,含稀土元素的合金电极在323 K温度下放电容量达到最大值。稀土对合金电极的荷电保持率产生不利影响,镧、钕和混合稀土的添加能够改善合金电极的倍率放电性能。     

固体核磁共振法测定硫化丁苯橡胶中的苯乙烯

采用魔角旋转固体核磁碳谱法(MAS–~(13)CNMR)测定硫化丁苯橡胶中的苯乙烯含量。通过固体核磁碳谱解析,对丁苯橡胶中苯乙烯、1,2-乙烯基、1,4-丁二烯的特征峰进行归属分析,以固体核磁外标法定量。对已知苯乙烯含量的标准样品进行测定,绘制校正曲线,结果显示理论苯乙烯含量与固体核磁法计算结果成良好的线性关系,线性相关系数(r~2)为0.97。经标准曲线校正后的苯乙烯含量接近于真实值,计算结果的相对误差小于5%,测定结果的相对标准偏差为0.31%(n=6)。该方法适用于单一胶种的硫化丁苯橡胶中苯乙烯含量的检测。     

原子电性作用矢量和杂化状态指数用于氨基酸核磁共振碳谱模拟

提出了用于表征分子局部化学微环境及原子所处杂化状态的结构描述子:原子电性作用矢量(AEIV)和原子杂化状态指数(AHSI),将其应用于20个天然氨基酸103个碳原子13C核磁共振模拟中,取得满意结果。模型计算值、留一法(LOO-CV)交互校验预测值和新颖的留一分子法(LMO)交互校验预测值的复相关系数分别为r=0.9948、0.9940和0.9924。进一步使用4个非天然氨基酸化学位移值来测试该模型的预测能力,预测复相关系数为r=0.9940。     

3种聚酰亚胺分子的核磁共振碳谱及氢谱的分析

本文报道了３种高性能聚酰亚胺的核磁共振定量碳谱及氢谱。利用这３种样品化学结构的相似性，根据ＰＥＩ和ＤＥＰＴ谱，ＰＥＩ和ＰＯＩ的二维同核化学位移相关谱，碳氢自旋晶格驰豫时间以及化学位移的理论计算，详细分析并归属了３种聚酰亚胺的碳谱峰和氢谱峰，同时验证了其重复单元结构的正确性。     

傅里叶变换红外光谱和核磁共振法对土壤中腐殖酸的表征

采用氢氧化钠碱提法提取和纯化了我国４种典型土壤中腐殖酸,分别用元素分析、傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）、固仿核磁共振（ＮＭＲ）等方法对提取腐殖酸进行了表征。结果表明,４种土壤中腐殖酸原ＦＴＩＲ图谱相似,含有相同类型的官能团。对ＮＭＲ不同化学位移域的谱峰积分获得４种土壤腐殖酸的各组成比例,组成中以烷氧基Ｃ的含量最高,脂类Ｃ略高于芳香Ｃ含量。     

A Spectroscopic Study of Colchicine in the Solid State and in Solution by Multinuclear Magnetic Resonance and Vibrational Circular Dichroism

Although almost 200‐years‐old, several unknown aspects remain to be explored of colchicine, the unique available drug for acute flares of gout. In this article, we report density‐functional theory (DFT) studies of geometry, energy, and NMR; ¹H‐, ¹³C‐, and ¹⁵N‐NMR chemical shifts and some spin‐spin coupling constants, including the complete analysis of the saturated part (ring B); the assignment of both enantiomers by NMR using a chiral solvating agent; solid‐state NMR experiments of the different forms of natural and racemic colchicine, and IR and vibrational circular dichroism (VCD) studies of these same forms.     

模型药物毒性血清^1H NMR谱代谢组学的Fisher判别分析研究

基于核磁共振技术的代谢组学是近年发展起来的一种新的组学技术,主要利用生物体液的核磁共振谱提供生物体内全部小分子代谢物的丰富信息.然而,噪声的存在影响了模式识别方法分析的准确度.近年来小波变换以其多分辨率分析的特性、方法简单、快速等优点成为一种有效的去除分析信号噪声的方法.本实验通过运用小波变换去除噪声、校正基线后,再进行Fisher判别分析,得到了较传统分析更为清晰的代谢标识物,建立了良好的代谢模型.     

精氨酸甘草次酸的制备及核磁共振谱分析

以18β-甘草次酸为原料,合成了一种新的甘草次酸盐类衍生物——精氨酸甘草次酸,利用1HNMR、13CNMR、DEPT、1H-1HCOSY、HMQC、HMBC等1D和2DNMR技术对其碳和氢质子信号进行了全归属,并通过与两种原料化合物核磁共振谱数据的对比,揭示了该成盐反应的作用机制和产物的结构类型。     

Magnetic Resonance Imaging of Water Content and Flow Processes in Natural Soils by Pulse Sequences with Ultrashort Detection

Magnetic resonance imaging is a valuable tool for three-dimensional mapping of soil water processes due to its sensitivity to the substance of interest: water. Since conventional gradient- or spin-echo based pulse sequences do not detect rapidly relaxing fractions of water in natural porous media with transverse relaxation times in the millisecond range, pulse sequences with ultrafast detection open a way out. In this work, we compare a spin-echo multislice pulse sequence with ultrashort (UTE) and zero-TE (ZTE) sequences for their suitability to map water content and its changes in 3D in natural soil materials. Longitudinal and transverse relaxation times were found in the ranges around 80 ms and 1 to 50 ms, respectively, so that the spin echo sequence misses larger fractions of water. In contrast, ZTE and UTE could detect all water, if the excitation and detection bandwidths were set sufficiently broad. More precisely, with ZTE we could map water contents down to 0.1 cm³/cm³. Finally, we employed ZTE to monitor the development of film flow in a natural soil core with high temporal resolution. This opens the route for further quantitative imaging of soil water processes.     

吸热型碳氢燃料的核磁共振和色谱/质谱分析及热力学性质

测定两种吸热型碳氢燃料的^1H和^13C NMR谱,从NMR等实验数据计算得到平均分子结构参数。以基团贡献法为桥梁,总结定量结构—性能关系,从NMR结构信息预测了燃料的蒸发焓和燃烧焓,与热力学实验结果吻合良好。用GC/MS分析燃料的化学组成,检出主要由脂肪烃、芳烃和环烷烃3类构成的60余种烃类化合物,为吸热型碳氢燃料的结构和特性表征以及燃料的开发提供重要信息。     

中藥紫河车中磷脂组分的~(31)P核磁共振光谱及薄層色谱-吸光度比例系数校正法研究

本文应用~(31)P核磁共振光谱和薄层扫描-吸光度比例系数校正法对補益中药紫河车中的磷脂组分进行了定性及定量分析。结果表明,两种方法检出的磷脂组分一致,薄层扫描定量结果与~(31)P核磁共振定量结果基本一致。两种方法都具有快速、灵敏、样品用量少的优点,~(31)P核磁共振光谱测定具有更高的准确度和重现性。