微区X射线荧光光谱仪研制及元素生物地球化学动态分布过程研究

微区无损分析可提供物质组成元素的原位分布信息,以揭示物质形成条件、元素动态分布过程与相互作用机理、生物代谢作用等。文章报道了实验室型微区X射线荧光(μXRF)光谱仪的研发和元素生物地球化学动态分布过程研究结果。μXRF光谱仪采用15 μm光斑的聚束毛细管X射线透镜为激发源,选用分辨率为135 eV的硅漂移探测器(SDD),样品和探测器间角度可调,使之可进行异型样品如地质样品的原位分析,利用五轴自控实现样品时空四维元素分布测定。利用该μXRF光谱仪测定了矿物-生物膜间的元素迁移和玉米种发芽过程中的元素分布,发现(1)生物膜可吸附、富集毒性元素铅,是重金属的重要汇集地,最大富集系数1.7。(2)生物膜是金属从固态矿物相经水相进入生态系统的重要途径。(3)在玉米种子中,可检测到K,Ca,Mn,Fe,Cu,Zn和Pb。Zn主要在胚乳中分布,胚中有少量Zn存在;在胚乳和胚中存在微量Fe;胚乳中存在微量Pb,胚中未观测到Pb。(4)经含Pb溶液浸泡发芽后,K在玉米种中胚和胚乳中部分富集,Fe分布在种皮和胚乳中,Cu和Zn主要在胚乳中分布;Pb主要在胚根、胚轴和胚芽中分布,且Pb在新生根中高度富集。研究表明,在种子萌发阶段,Pb等毒性元素可被植物滞留于根部,制约了其向地上部的转移,从而揭示了植物对毒性元素的耐受机制。     

活性氮反应产生激发态卤化氮实验研究

报道了利用氮气放电产生的活性氮有效制备激发态卤氮自由基NX(b)(X=F,Cl,Br)的方法.在流动余辉装置上,将含溴有机物CH2Br2、CHBr3、C2H5Br、C4H9Br加入到活性氮中,在550～750nm观察到了较强的NBr(b→X)跃迁发射光谱.机理分析表明,活性氮中的基态氮原子N(4S)与含溴分子反应首先产生基态的NBr,由于亚稳态分子N2(A3Σ+u)的能量转移作用,基态NBr被激发到NBr(b).当含氯有机物CCl4、SOCl2加入到活性氮中时,观察到了NCl(b→X)的发射光谱,而当CHCl3、CH2Cl2加入到活性氮中时,却没有观察到NCl(b)态的辐射跃迁.当SF6与氮气混合放电时,观察到了NF(b)态的跃迁发射谱.分析表明,基态的NCl和NF自由基分别是由N(4S)+CCl3(SOCl2)→NCl(X)+CCl2(SOCl)和N(4S)+SF5→NF(X)+SF4通道产生的,再通过N2(A)能量转移到激发态.     

Ar（^3P0,2）与SO2反应产生SO（A＂^3∑^＋）的光谱

在流动余辉装置上，研究了亚稳态Ar（^3P0,2）与SO2的传能反应．在位于流动管不同位置的两个窗口处，观察到了320～600nm的不同的两组光谱序列．其中，下游窗口所测光谱与之前作者在Ar与SO2混合气体空心阴极放电实验中得到的光谱一致，确定为SO（c ^1∑^-→X ^3∑^-）的发射谱；根据基于最小二乘法编写的光谱模拟程序模拟的光谱结果，上游窗口所测光谱中位于SO（c ^1∑^-→X ^3∑^-）发射谱线长波方向上的光谱序列被归属为SO（A”^3∑^＋→X ^3∑^-），并得到SO（A＂ ^3∑^＋）的光谱常数为：T00=（30460±18．0）cm^-1，ωe＇Xe＇=（7．7±0．8）cm^-1，ωe＇=（685±8．0）cm^-1．     

Ar与SO2混合放电产生SO（C1∑-）电子态的光谱研究

在流动余辉装置上，利用Ar与SO2混合气体的空心阴极放电，在放电区的下游观察到一系列光谱，将400～600nm波长范围内的发射谱带归属为SO(cl∑-→X3∑-)跃迁，并得到该跃迁的v00=28 500cm^-1。这是气相SO自由基cl∑-电子态的首次直接的光谱观测。     

含非晶相样品的X射线衍射增量法定量相分析

在Popovic增量法的基础上提出一种新的X射线衍射定量相分析方法，对已知和未知待测样品所含非晶相的质量吸收系数的两种情况进行了讨论，可测定样品中的非晶相或未知相的含量.可用于含非晶相样品的X射线衍射定量相分析，而且对含有n相，其中有非晶相的样品，只需一次增量其中的n-2个晶相，即可测定样品的全部物相含量.实验验证采用四组分和五组分的样品，实验结果与理论完全一致.     

辉光放电离子源质子转移反应质谱对水中苯的分析方法研究

报告了自行研制的质子转移反应质谱(Proton Transfer Reaction Mass Spectrometry, PTR-MS)装置结合动态气体提取技术直接测量水中苯浓度的新方法. N2连续地将水溶液中的苯提取出来, 用质子转移反应质谱测量其在液面顶空中的分压强P随时间的变化关系, 从而得到苯的亨利常数H 利用亨利定律就可以给出苯在水溶液中的浓度. 考察了苯在提取气体及水溶液中达到平衡需要的液面高度, 测量了28 ℃时苯的亨利常数. 以此为基础测试了水中苯的浓度, 测量结果与配制的溶液浓度相一致. PTR-MS结合动态气体提取技术测量水中苯的浓度, 检出限为1 μg/L. 方法可以拓展到水中其它挥发性有机物浓度的测量.     

.OH诱导氧化磷酰化甲硫氨酸机理的脉冲辐解研究

采用脉冲辐解动态吸收光谱研究了.OH自由基诱导N-二异丙基磷酰化甲硫氨酸(NDM)水溶液的氧化过程, 结果表明.OH主要进攻NDM中硫原子, 并形成含硫三电子键NDM2^+[S], 其在480nm处有最大吸收峰, 形成和衰变均呈一级反应, 推导了反应机理,并与.OH自由基诱导氧化甲硫氨酸水溶液机理进行了比较。     

甾体不对称合成的研究10:若干单环和双环1,5-羟酮化合物经由氧化铝引起的分子内氧化还原(1,5-手性转移)

光学活性1,5-羟酮化合物5, 6a,b用中性氧化铝处理时, 发生了分子内氧化还原而生成相应的光学活性1,5-羟酮化合物8,9a,b和10a, b. 测定了这些化合物的光学纯度和绝对构型.     

SO_4~(●-)氨酸反应中的溶剂效应(英文)

研究了水-乙腈混合溶液中SO~●_4-自由基氧化酪氨酸的反应.实验结果表明,SO~●_4-自由基氧化酪氨酸的反应机制不因乙腈的加入而改变,但所产生的瞬态粒子的动力学行为受到较大影响.随介质中乙腈体积分数的增加,SO~●_4-的衰变速率减慢而酪氨酸中性自由基(TyrO●)的衰变速率加快.我们认为这两种自由基所呈现出来的相反的溶剂效应是由于其所带电荷的不同.随介质中乙腈体积分数的增加,SO~●_4-氧化酪氨酸的反应速率减慢.这一实验结果意味着,在有机溶剂存在的情况下TyrO●/TyrOH的氧化还原电势可能发生了变化,从而旁证了关于TyrO●/TyrOH的氧化还原电势因酪氨酸从游离状态变到肽或蛋白质中而发生变化的推测.