光谱技术用于泥炭甲烷发酵残渣腐植酸的影响研究

生物甲烷化可能是泥炭低碳转化最有利的方法,为探索泥炭甲烷发酵残渣再利用提取腐植酸,实现泥炭甲烷发酵耦合腐植酸提取新工艺,需要解析碱液对甲烷发酵残渣腐植酸得率、纯度、结构的影响。以草本泥炭为原料,先进行氢氧化钠预处理再甲烷发酵,残渣采用碱溶酸析法提取腐植酸,分别采用氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂和焦磷酸钠萃取,对得到的腐植酸样品进行产率、纯度分析和紫外-可见光谱、红外光谱、荧光光谱表征。结果表明,不同萃取剂萃取、氢氧化钠预处理甲烷发酵均对泥炭腐植酸产率、纯度、结构有明显影响。氢氧化锂萃取氢氧化钠预处理甲烷发酵与对照组残渣腐植酸产率、纯度均最高,产率分别达43.59%、 41.07%、纯度分别是70.4%、 70.6%。焦磷酸钠萃取泥炭腐植酸中羟基、甲基、亚甲基、醚键含量较多,芳构化程度较低;氢氧化钠萃取泥炭腐植酸酮、醛、羧酸和苯环等结构含量丰富,芳构化程度较高。氢氧化钠预处理甲烷发酵残渣腐植酸羟基、甲基、亚甲基、醚键含量均降低,羰基、苯环含量较高,芳构化程度增大。甲烷发酵残渣提取泥炭腐植酸的变化特征研究表明,氢氧化钠预处理甲烷发酵对碱溶酸析法提取泥炭腐植酸的结构有明显影响,泥炭甲烷发酵残渣...     

密度泛函理论下氯普鲁卡因分子的能级结构和光谱计算

本文基于密度泛函理论,采用B3LYP方法,在6-31G(d,p)基组上对麻醉剂氯普鲁卡因的分子结构进行几何优化,在此基础上以乙醇为溶剂计算分子的前20个激发态,所有计算在Gaussian 09W-D01中进行。利用Multiwfn3.7软件绘制红外光谱图,并对其分子振动进行分析;利用Origin 2018 64Bit软件和Multiwfn3.7软件相结合绘制紫外光谱图,并计算空穴-电子来分析分子的激发态性质;通过计算前线轨道来预测氯普鲁卡因分子的活性位点。结果表明,在所计算得到的激发态中,由基态到第2、3、6、10激发态为局域激发,由基态到第19激发态为电荷转移激发。氯普鲁卡因乙氨基上的N22为亲电反应位点,苯环上的碳原子和脂基上的氧原子为亲核反应位点。本研究对更好的了解氯普鲁卡因分子的反应机理和在医学上的麻醉活性提供理论参考。     

炮制前后朝鲜淫羊藿化学成分的变化规律研究

采用电喷雾质谱技术、等离子体发射光谱技术以及紫外分光光度法分别对炮制前后朝鲜淫羊藿的化学成分进行了详细研究;结果表明,炮制后淫羊藿中与肾功能有密切关系的Ca、Mn、Fe、Mg、Zn等微量元素的含量明显增加,但黄酮类化合物的含量无明显变化,为进一步阐明淫羊藿炮制入药的科学内涵提供了实验依据。     

不确定离散时间输入饱和系统的鲁棒预见控制

本文研究一类具有输入饱和的不确定离散时间系统的鲁棒预见控制问题.与以往对误差信号和系统方程取差分不同,本文引入状态辅助变量,利用系统状态向量与辅助变量之差代替通常的状态差分,使得输入饱和不确定离散系统的扩大误差系统的构造成为可能.另外,本文推导的扩大误差系统不再包含误差向量,这不仅降低系统的阶数而且允许输出矩阵带有不确...     

目标物材料特性对激光语音获取的影响研究

为了扩大激光语音检测系统的应用场景,分析目标物材料参数对系统语音获取的影响,在完善语音获取中,语音信号从产生到与目标物作用的信号流程基础上,对目标物进行声致振动建模,以Sewell-Sharp-Cremer模型为基础,提出目标物声致振动幅度计算方法,并根据Matlab分析计算和实验对比了铁、铝、塑料、纸4种目标物的振幅及其对激光语音获取的影响。仿真及实验结果表明:目标物振幅在300 Hz～1 000 Hz呈指数型衰减,在1 000 Hz以上衰减趋于平缓;300 Hz处非金属材料振幅为69 nm和62 nm,高于金属材料的30 nm和10 nm。金属材料较非金属材料动态范围小,频率敏感度低,更适合作为语音获取的目标物。     

多溴联苯的污染来源、分析方法和环境污染特征

多溴联苯（polybrominated biphenyls,PBBs）是一类曾被广泛使用的溴代阻燃剂,这类化学物质具有半挥发性,能够远距离迁移,可在环境中持久存在,并且能够在生物体内累积和放大,对全球环境和人类健康构成潜在的危害。2009年,《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》新POPs审查委员会将六溴联苯商业产品列入其附件A,禁止六溴联苯的工业生产和使用。因此,近期对环境中多溴联苯的来源、分析方法和污染水平等相关研究引起了广泛的关注。本文介绍了PBBs的基本理化性质和毒性,对作为溴代阻燃剂的PBBs的生产量进行归纳,并提出需要开展深入和广泛研究来认识是否在工业生产过程中存在PBBs的非故意生成和排放,对当前环境中PBBs的分析方法进行了总结,并对PBBs当前的环境污染水平和污染特征进行了简要概述,最后对PBBs相关的未来研究进行了初步展望。     

Magnetic properties of several potential rocksalt half-metallic ferromagnets based on the first-principles calculations

Several rocksalt Sr₄X₃N (X=,O, S, Se, and Te) are predicted to be potential half-metallic ferromagnets free of transition-metal and rare-earth elements by performing the first-principles calculations. Then their magnetic properties, such as the half metallicity and the crystal-cell magnetic moments are investigated. The Sr₄X₃N possibly have higher Curie temperatures and have more stable half metallicity than the Sr₄X₃C. Their crystal-cell magnetic moments are all 1.00 μ_B. The crystal-cell magnetic moments and the half metallicity arise mainly from the N ions. The main mechanism is the strong covalent interaction leading to the sp² hybridized orbitals in the Sr₄X₃N. Then two Sr-5s and three N-2p electrons enter into three sp² hybridized orbitals. Among these five electrons, four electrons are paired and one is unpaired, so there are three spin-up electrons and two spin-down electrons in these sp² hybridized orbitals.     

基于PS12台阵的微弱爆炸信号识别技术

对GSN台网的HIA地震台站与CTBTO/IMS的PS12地震台阵记录的2007年12月11日河北怀来“明灯1号”爆炸及2006年10月9日朝鲜爆炸事件进行对比分析。结果显示:PS12台阵子台监测的P波信噪比提高至普通台站监测的P波信噪比的4.6倍;利用聚束技术进一步压低噪声后,PS12台阵聚束信号的信噪比提高至单个钻井台站的3倍,比普通HIA台站记录的地震信号信噪比高10多倍。研究结果表明,钻井小孔径台阵可高效提高微弱信号的检测能力。     

基于双开口金属环的太赫兹超材料吸波体传感器

本文提出了一种用于生物样品检测的高灵敏度太赫兹折射率超材料吸波体传感器.该传感器由2个同心开口金属环组成,是一种多模谐振器.传感器在0.7—2.5 THz频率范围内具有2个独立可调的工作频段,即1.079 THz和2.271 THz,可观测样品在太赫兹波段的不同电磁效应.采用吸收特性、灵敏度等指标评估太赫兹传感器的性能,自由空间中的吸收率超过99.9%,具有较高的频率选择特性,灵敏度达到693.7 GHz/RIU,检测生物样品最小折射率变化量为0.004,传感性能较好.所提出的传感器使用低介电常数的柔性材料,具有生物相容性、便携性等优点,且在0°—60°斜入射角下及4%的制作误差内显示出高度稳定性.此外,通过乙醇-水混合物模拟实验,验证了传感器的检测效果.本文设计的传感器单元结构之间相互作用小、稳定、易制作,能够显著增强光与物质之间相互作用,在太赫兹高灵敏生物传感检测中具有广阔的应用前景.     

Periodic and chaotic oscillations in mutual-coupled mid-infrared quantum cascade lasers

Dynamic states in mutual-coupled mid-infrared quantum cascade lasers (QCLs) were numerically investigated in the parameter space of injection strength and detuning frequency based on the Lang—Kobayashi equations model. Three types of period-one states were found, with different periods of injection time delay τ_inj, 2τ_inj, and reciprocal of the detuning frequency. Besides, square-wave, quasi-period, pulse-burst and chaotic oscillations were also observed. It is concluded that external-cavity periodic dynamics and optical modes beating are the mainly periodic dynamics. The interaction of the two periodic dynamics and the high-frequency dynamics stimulated by strong injection induces the dynamic states evolution. This work helps to understand the dynamic behaviors in QCLs and shows a new way to mid-infrared wide-band chaotic laser.