胶原调制磷酸钙矿化成核位点的红外光谱研究

对胶原、胶原 /CaCl2 、胶原 /羟基磷灰石等几种体系的红外光谱进行了比较研究。发现胶原矿化后 ,红外光谱中胶原的酰胺Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ带的吸收强度显著降低 ,Ⅱ ,Ⅲ带接近消失 ,Ⅰ带发生红移现象。提出胶原中的羧基 (COOH )、羰基 (CO )为胶原矿化的两类成核位点 ,钙盐在成核位点上结晶。脱钙胶原(胶原 /羟基磷灰石经盐酸处理 )的红外光谱与纯胶原相似 ,酰胺Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ带的吸收强度恢复正常 ,表明 :钙盐对胶原中酰胺基的影响是由于钙盐在该成核位点上结晶而导致的“包裹”作用。根据酰胺 3个吸收带的不同振动方式 ,用“包裹”作用解释了胶原 /钙盐复合物中 ,酰胺Ⅰ与Ⅱ ,Ⅲ带的降低程度不同的原因。分析了胶原 /磷酸钙生物矿化的作用机制。     

交联型聚酯聚氨酯透明度变化的结构研究

用半预聚体法合成了具有交联结构的聚氨酯耐磨材料。用红外光谱、紫外-可见光谱、透射电镜,X射线衍射等方法进行物理性能测试表明,不同铸模温度显著影响聚氨酯的外观透明度和耐磨性能,而发生这些变化的结构本质是加工条件和化学反应使组分不同的聚氨酯分子逐渐微相分离,形成亚微米级、微米级乃至十微米级的微区。这些微区彼此凝聚生成形状各异、结构复杂的颗粒。这些分散在透明聚氨酯介质中的组成不均匀颗粒数量增多、粒径增大是导致聚氨酯透明度变差的主要原因。     

羟基磷灰石-碳酸钙-BSA水溶性复合物中蛋白质微观结构的研究

利用傅里叶变换红外光谱，结合二阶导数谱、退卷、积和曲线拟合等计算机解析方法，对牛血清白蛋白（BSA）－羟基磷灰灰石－碳酸钙水溶性复合物中BSA的二级结构进行了研究。结果表明，BSA的α－螺旋结构的含量增加，蛋白质结构趋于有序化；紫外光谱和紫外二阶导数谱的研究发现，BSA的芳香族氨基酸残基的微环境受到扰动，在生物体内，正是蛋白质结构的这些变化导致生物矿化过程的发生和进行。     

华法林与人血清蛋白结合的动力学过程和光谱性能研究

华法林作为口服维生素K拮抗剂几十年来广泛应用于治疗血栓类疾病。因此针对华法林的物理化学性质的研究成为了人们的重点。通过含时密度泛函理论(TD-DFT),模拟了华法林分子在水溶液状态下与人血清蛋白结合过程中几种状态的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)与荧光光谱,研究不同状态在激发过程中的跃迁方式和电荷转移过程,以及光谱的差异,探究整个动力学过程的激发态变化机理。结果表明,华法林在水溶液中紫外-可见吸收光谱表现出双吸收现象,双吸收现象主要由不同的激发态跃迁导致。未去质子化前,主要吸收峰波长为291 nm,去质子化后,吸收强度降低,波长红移,当华法林与血清蛋白结合后发生电荷转移导致吸收增益,波长307 nm吸收峰强度最高。通过计算第一激发态(S₁)的结构和激发能模拟华法林不同状态的荧光光谱,最初状态下荧光峰为360 nm,去质子化后,荧光强度降低,波长红移,结合后结构变化导致荧光增益。根据华法林的荧光光谱变化情况,说明其在整个动力学过程中存在不同的荧光发射过程。通过分子前线轨道分析和电子-空穴分析研究整个动力学过程的电荷转移情况,表明华法林单体的荧光发射过程为局域激发,...     

黄素体系电子转移过程光谱研究

黄素类物质在生物体内广泛存在,是许多电子转移反应的活性中心,也是电子传递链的重要组成部分。其受到光照激发后引起的电子转移,是许多生命过程的基础与起始步骤。特别地,一种名为隐花色素的黄素蛋白在光激发后经一系列电子转移形成自旋相关自由基对,被认为是最有可能的生物磁敏物质,更使黄素体系电子转移过程的动力学,特别是自旋动力学过程倍受关注。对黄素电子转移过程及相关机理进行研究,有助于厘清多种生命过程的化学机理与影响因素。为此,科学界综合运用了多种仪器与测试手段,其中主要包括紫外-可见光谱,荧光光谱,瞬态吸收光谱,光化学诱导动态核极化（Photo-CIDNP）技术等。通过多年的研究,对黄素在生物体内的作用机理与电子转移过程的认识经历了由浅入深,不断深入的过程。紫外-可见光谱（UV-Vis）主要用于研究黄素系统中的电子激发,自旋动力学和电子转移。结合理论计算,UV-Vis还可以识别电子转移中涉及的基团并进行定量分析。荧光光谱可以识别电子受激发的物质,在反应过程中观察黄素和半醌中间体的产生和消耗,并确定其氧化还原和质子化状态。瞬态吸收光谱适于观测反应过程中出现的短寿命物种,其中飞秒泵浦探测技术的引入大大提高了观测的时间分辨率,并且可以通过光谱特征区分单重态和三重态的自由基对。光化学诱导动态核极化核磁共振（NMR）可以直接观察电子-核自旋动力学过程。磁场依赖性photo-CIDNP NMR揭示了控制单重态与三重态互变的因素,并提出了生物地磁导航可能依赖的化学机制。腔吸收与单分子光谱的运用,从技术上提高了实验装置的灵敏度并降低检测限。主要介绍黄素体系电子转移过程研究所运用的各种光谱手段与取得的成果,并展望其未来。     

离子束注入胸腺嘧啶的紫外、红外效应研究

本文中我们利用紫外、红外光谱等分析手段获取低能离子束生物诱变的信息。发现用30 ke V低能氮离子和氩离子在 0 - 2× 1 0 16 ions/cm2注入剂量范围内注入胸腺嘧啶 ,其残存率随剂量的变化趋势均出现了不同于γ射线等辐照时的线性或肩型曲线 ,而呈现一种新的变化趋势——“马鞍型”曲线 ,表明参与结构的质量沉积不足以解释“马鞍型”曲线。红外光谱的分析结果表明在离子束注入过程中胸腺嘧啶分子确实存在结构上的修复。研究结果表明紫外、红外光谱可以给出离子束注入前后生物分子结构突变或重组、分子结构突变与注入剂量的关系以及分子的修复等信息。     

薄膜光学 光学薄膜参数测试

O484.52006010535光纤测厚中光谱“双峰”现象的分析=“Double peak”phe-nomenonin detection of thin fil mthickness[刊,中]/孙艳(西安交通大学机械工程学院.陕西,西安(710049)),赵宏…∥半导体光电.—2005,26(4).—356-358在用反射干涉频谱法(Rifs)测量薄膜厚度的过程中,薄膜的反射光谱经常见到“双峰”现象,即相邻的波峰(或波谷)连在一起,区别于通常按吸收曲线有规律分布的光谱。对该现象进行了深入研究,结果表明,该现象和被测试处薄膜厚度不均匀有关,当厚度差异较大时,入射光在薄膜的不同厚度点发生反射,各点的反射干涉光谱叠加就会…     

keV 质子辐照对Kapton/Al光学性能的影响

采用空间综合辐照设备对Kapton/Al薄膜进行了质子辐照地面模拟试验,选取质子能量90 keV,辐照通量5.0×1011 cm12·s-1。通过辐照前后光谱反射系数的变化考察了实验样品的光学性能退化特征。借助于反射光谱和紫外-可见吸收光谱和傅里叶转换红外光谱分析技术分析了辐照后Kapton/Al光学性能的退化机理。研究结果表明：辐照过程中样品表面发生了复杂的化学反应,随着辐照剂量的增加光能隙逐渐减小,Kapton吸收曲线的末端边缘发生红移并且在可见光区吸收强度增加。     

长波紫外辐射对Ⅰ型胶原损伤的拉曼光谱研究

应用拉曼光谱技术研究了长波紫外(Ultraviolet-A,UV-A)辐射对Ⅰ型胶原的损伤,检测了Ⅰ型胶原及其经过90min的UV-A辐射后的拉曼光谱,得到了一个较完整的Ⅰ型胶原紫外损伤机制。实验结果表明:90min的UV-A辐射导致Ⅰ型胶原分子内氢键断裂、氢键体系发生变化,肽链的螺旋度减少,逐渐解螺旋,无规卷曲等无序构象增加。此外,UV-A辐射使Ⅰ型胶原分子内脯氨酸的羟基化程度降低。这些变化必然会引起Ⅰ型胶原三螺旋结构的损伤,并导致皮肤光老化过程中组织内胶原纤维的破坏。     

用光强衰减方法测量交联型聚氨基甲酸酯的交联温度

提出了用导波光学方法测量交联型聚合物材料的交联温度。即在对聚合物薄膜处理时,利用光波导的衰减全反射光谱中导模峰对聚合物材料的折射率敏感的特性,来测量聚合物材料参量。研究了交联型聚氨基甲酸酯材料在升温过程中薄膜折射率的变化。实验结果发现,温度相关的折射率dn/dT会发生不连续变化。整个dn/dT曲线有两个交叉点,这两个交叉点之间的温度范围就是聚合物材料的交联温度范围。第一个和第二个交叉点的温度分别被称之为材料的开始交联温度和完全交联温度。测得的交联型聚氨基甲酸酯材料的交联温度即最佳极化温度范围为85～122℃。通过对不同极化条件(是指开始极化的温度在测得的交联温度范围中变化)下聚氨基甲酸酯材料电光系数的测量验证了交联温度测量结果的准确性。     

2(水杨醛缩苯胺)-(1,10-邻菲罗啉)合钙的光谱特性

合成了一种新型的蓝光发射材料2(水杨醛缩苯胺)-(1,10-邻菲罗啉)合钙,并利用红外光谱、X射线衍射谱、DSC热分析、UV-vis吸收谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱研究了其结构、晶态、热稳定性以及光学特性,分析了它的能态结构和发光机理。结果表明,2(水杨醛缩苯胺)-(1,10-邻菲罗啉)合钙的热稳定性较高,是一种多晶粉末发光材料,禁带宽度2.93eV,在紫外光的激发下,固态荧光发射峰在449.7nm处,在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在491nm处,均为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,其荧光发射主要来源于长波吸收带,最大波长吸收带对荧光发射贡献最大。     

中草药绞股蓝的傅里叶变换红外和拉曼光谱分析

利用傅里叶变换红外和拉曼光谱法直接、快速地测定了中草药绞股蓝样品 ,并对所测样品的红外、拉曼光谱图进行比较。结果表明 ,红外光谱图中各吸收峰位置与拉曼光谱图中各散射特征峰位置相对应 ,其关系互补。采用傅里叶变换红外和拉曼光谱分析法 ,对中草药绞股蓝的成份研究和特征波谱的鉴别 ,能为合理利用绞股蓝资源和寻找绞股蓝新的有效成分提供依据     

基于三角波驱动法珀可调谐滤波器的光纤光栅解调偏差校正算法

为了校正解调系统在三角波上升行程和下降行程对光纤布拉格光栅(FBG)波长解调结果出现的偏差,提出一种采样点相对位置的校正算法。将三角波2个扫描行程的FBG波峰分别映射到相应的标准具原始数据中,再对2个映射波峰在标准具光谱中的相对位置偏差进行校正,达到减小解调偏差的目的。实验采用2支不同波长的FBG进行验证,结果显示,经过校正,FBG1将三角波上下扫描行程的解调偏差从12.053 pm减小到了0.476 pm,FBG2将该解调偏差从12.101 pm减小到了0.427 pm,2支传感器的解调偏差相比校正前分别减小了25.3倍和28.3倍。     

Collagen immobilization on 316L stainless steel surface with cathodic deposition of calcium phosphate

Collagen fibril/(calcium phosphate and carbonate) composite coatings on 316L stainless steel were developed with a cathodic deposition technique. The response of SaOS-2 osteoblast-like cells to the collagen/calcium salt-coated 316L steel was investigated. The collagen fibrils were self-assembled on the 316L steel surface and immobilized by their partial incorporation into a calcium salt layer electrodeposited cathodically in Hanks’ solution. The amount of calcium salt depended on the applied cathodic potential. The mineralization of collagen fibrils was observed. The collagen coverage localized and the composition of calcium salts varied on the same specimen. Such non-uniform surfaces affected the cell response. The observed outlines of cell bodies and nuclei on the thin collagen coating were clearer than those on the thick collagen coating in most cases. The collagen coating did not significantly influence the mean viability of cells on the whole specimen surface. Interestingly, the alkaline phosphatase activity per cell on the collagen/calcium salt-coated specimens was higher than that on the as-received specimen. It was revealed that cathodic deposition is an effective technique to immobilize collagen fibrils on a 316L steel surface.     

不同体系下氢键对聚丙烯酰胺光谱的影响

采用红外,紫外光谱分析不同体系下氢键对部分水解高分子聚丙烯酰胺光谱的影响。研究表明,高分子聚丙烯酰胺中的酰胺基与部分水解的羧酸基能形成分子内氢键导致酰胺基中游离-NH₂特征吸收峰向低频方向移动;聚丙烯酰胺在水溶液中随浓度的增大主要形成分子内氢键使最大吸收波长发生红移;在含中等浓度钠离子和钙离子的水溶液体系下,分子内氢键和分子间氢键同时存在,在含高浓度钠离子和钙离子体系下,则主要形成分子间氢键。不同体系下,氢键对聚丙烯酰胺光谱的影响不同：在水溶液体系下,其最大吸收波长红移8 nm,在钠离子单独存在的体系下,最大吸收波长红移4 nm,在钙离子和钠离子同时存在的体系下,最大吸收波长红移2 nm。     

牛奶水溶液的荧光光谱研究

采集伊利、蒙牛公司生产的纯牛奶、高钙奶、高钙低脂奶,向5 mL去离子水中分别加入0.17 mL、0.20 mL、0.23 mL、0.26 mL、0.29 mL、0.32 mL、0.35 mL这6种牛奶样品,得到42份牛奶水溶液.采用日立F-4600荧光光谱仪测定样品在波长为315 nm、320 nm、325 nm、330 nm、335 nm、340 nm、345 nm激发光诱导下的荧光发射光谱,对所得荧光光谱进行Savitzky-Golay平滑、FFT低通滤波后,利用高斯分解法对荧光谱线进行分解,将每个荧光光谱分解为5个基元高斯峰.讨论了各种牛奶发射光谱的规律和变化趋势,结果表明:所有牛奶水溶液的各个基元高斯峰,在相同激发波长下,其峰值位基本不变,当激发波长变化时,所有基元高斯峰会随激发波长的增加而红移;高钙低脂奶在波长较长的激发光照射下,各个基元高斯峰强度均大于纯牛奶和高钙奶;牛奶的浓度对总荧光光谱的影响较小.     

一种紫外-可见光谱法检测水质COD的浊度影响实验研究

消除浊度影响是直接光谱法检测水质COD的关键技术问题。此源于紫外-可见光谱法检测水质参数的关键依赖于化学计量法所建立的准确的水质参数分析模型,而浊度是影响其建模的一个重要参数。为此,选取福尔马肼浊度液和邻苯二甲酸氢钾标准溶液,开展了紫外-可见吸收光谱法检测水质COD的浊度影响实验研究,获得了选定溶液在245,300,360和560 nm几个特征波长点的吸光度随浊度变化的最小二乘法拟合曲线,分析了吸光度随浊度的变化规律。研究结果表明,在240～380 nm的紫外光谱段,由于引起浊度的颗粒物对有机物产生了吸附,致使浊度对水样的紫外光谱影响较为复杂;在380～780 nm的可见光谱区域,浊度对光谱的影响则是随着波长的增大而减弱。基于此,开展了多元散射校正法对受浊度影响的水样光谱进行校正试验。对某溪水水样的紫外-可见吸收光谱进行多元散射校正,通过处理前后光谱对比表明,浊度引起各个波长点的基线偏移都得到了有效的校正,而在紫外区域特征并未减弱。接着对选取的三种液体的紫外-可见吸收光谱进行多元散射校正,实验结果表明：该方法可在不影响水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下对其吸收曲线进行有效的校正,这不仅提高了光谱法检测水质COD的信噪比,而且还为化学计量法建立准确、有效的水质检测COD分析模型进行数据预处理提供了一种新途径。     

双波长啁啾相移光纤光栅

理论研究并实验验证了一种含有两段π相移的啁啾相移光纤光栅.采用F矩阵对啁啾相移光纤光栅进行计算并分析了该光栅的谱特性.含有两段π相移的啁啾相移光纤光栅可以在普通啁啾光栅透射谱阻带中产生双波长透射峰,透射峰位置直接取决于光栅中π相移的位置,透射峰的线宽和透射峰的波长间隔没有关系,仅随着啁啾率的增大而增大.采用带相位掩模的逐点扫描法对含有两段π相移的双波长啁啾相移光栅进行了制作,获得波长间隔为8 nm的双波长透射谱的光栅器件.该光栅的消光比和3 dB谱线宽分别为20 dB和0.08 nm,实验结果和理论设计一致.     

C70的吸收光谱

以甲苯为溶剂,测量了Ｃ６０和Ｃ７０混合物的紫外－可见吸收光谱;以Ｃ６０和Ｃ７０的甲苯饱和溶兴的蒸发模发膜为样品,测量了Ｃ６０和Ｃ７０混合的红外吸收光谱。经过比较确定了Ｃ７０的吸收光谱。