离子交换色谱-基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱分离鉴定中国人乳中的β-酪蛋白

以新鲜中国人乳为研究对象,在酸性条件下加氯化钙分离酪蛋白,用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法测定分离效果。从pH值、离心力和CaCl2浓度等3个方面对分离效果进行评价。结果表明:当pH=4.3,离心力为10 400 g,CaCl2溶液浓度为60 mmol/L时,分离得到的酪蛋白组分纯度最高。对所得酪蛋白沉淀进行DEAE阴离子交换色谱分离,得到3个洗脱液。对其中第3个峰进行Western-Blot法及基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱法(MALDI-TOF/TOF MS)鉴定,证明该峰能与人β-酪蛋白抗体特异性结合,确认其为人乳β-酪蛋白;将质谱结果在Mascot数据库中进行数据检索,序列覆盖率为50%,进一步确定其为人乳β-酪蛋白。综上所述,我们建立了能够得到符合蛋白质组学研究要求的人乳β-酪蛋白的方法。     

宽pH条件下运行的太阳光催化钨酸铋降解抗生素诺氟沙星

抗生素污染对水生和陆地生态环境系统造成严重的威胁.在世界各地的水性环境中普遍检测到第二代合成氟喹诺酮类抗生素—诺氟沙星.因此,水环境中残留诺氟沙星的去除成为当今研究热点.在现有去除方法中,光催化技术因其采用太阳光作为能源、污染物完全矿化及不产生二次污染等优点而被认为是非常有效的方法,在水处理工业中得到了广泛的关注.已有研究表明,pH值是影响光催化降解污染物的一个重要因素,大多数半导体光催化剂的最佳pH被限制在较窄的近中性范围内.当p H变为酸性或碱性时,污染物的降解速度显著降低.我们研究发现,在太阳光下钨酸铋(SSL/Bi_2WO_6)催化降解诺氟沙星时,在pH=5.0–10.8表现出较快的去除速率,其中pH=8.6时效果最佳,目前优化降解效果多通过酸碱调整初始溶液的pH至最佳值.进一步研究发现,即使将反应初始溶液pH值调整到最佳,随着诺氟沙星的不断降解,反应溶液的pH值持续降低直至3.0.溶液不断酸化导致偏离最佳条件,从而减缓诺氟沙星的降解.这说明通过简单的酸碱滴定优化溶液初始p H值不能阻止反应过程中溶液的酸化,也不能解决酸化导致的降效问题.基于上述问题,本文提出针对溶液pH值改变对体系效率影响的新方法.本文以钙钛矿结构的Bi_2WO_6为光催化剂,诺氟沙星为探针化合物,详细研究了在不同pH值下SSL/Bi_2WO_6体系催化性能.为描述SSL/Bi_2WO_6反应的合理性,首先提出了OH~–富集Bi_2WO_6模型,并考察了Mg~(2+)和Ca~(2+)两种离子对反应的影响.在预吸附阶段pH值明显降低,说明溶液中的羟基离子被吸附到Bi_2WO_6表面.光催化反应开始后,pH值以较低的速率持续降低,说明在降解过程中溶液中的羟基离子可能由于低分子有机酸和二氧化碳的形成而逐渐被消耗.因此,在Bi_2WO_6表面及其附近维持较高浓度的羟基离子是改善或保持探针快速分解的关键途径.我们在极碱pH环境中引入NH_4~+缓冲体系,以持续提供羟基离子生成·OH自由基,同时可防止溶液酸化,从而使诺氟沙星的去除率和矿化率在碱性条件下均达到更好的效果.另一方面,在酸性pH条件下,通过加入铁盐(即形成替代的SSL/Fe~(3+)/Bi_2WO_6过程)显著提高了SSL/Bi_2WO_6去除诺氟沙星的效率.这主要归因于SSL/Fe~(3+)提供的均匀光敏化机制;同时,Fe~(3+)在SSL/Bi_2WO_6过程中对电子传递起到辅助作用.SSL/Fe~(3+)/Bi_2WO_6工艺可以在较宽的酸性pH(2–4)范围内使用,且pH=3.0时性能最好.在SSL/Fe~(3+)/Bi_2WO_6过程中,诺氟沙星的降解速率随着[Fe3+]的增加而增大,过剂量时降解趋于平稳.     

二倍频晶体温升分布对输出光场分布的影响

 利用分步快速傅里叶变换和四阶龙格-库塔法,对具有一定温升分布的倍频晶体的二次谐波转换过程进行了研究。综合考虑了谐波转换过程中的离散、衍射、二阶、三阶非线性等效应,着重讨论了倍频晶体吸收光能后,晶体内温升分布对晶体内o光和e光的折射率分布的影响,定量分析了温度分布引起的相位失配量、输出光场分布、二次谐波转换效率随倍频晶体温度分布变化的规律。结果表明:在高功率倍频系统中,倍频晶体温升分布引起基频光、倍频光的相位失配,相位失配导致输出光场光强分布的变化以及谐波转换效率的降低。     

Nd:YAG方形薄片激光器3维温度及热应力的数值模拟

 在有限差分迭代方法的基础上,利用MATLAB程序模拟计算了在超高斯泵浦光连续作用下Nd:YAG薄片激光器中方形薄片介质的3维瞬态和稳态温度分布。根据热平衡微分方程和热弹性体边界条件,由3维温度分布数值模拟了介质的3维位移和热应力。有限差分迭代方法避免了常规的有限元法需要求解超大稀疏矩阵而导致的占用系统的内存数增加和计算速度等问题。模拟计算得到的介质温度分布和应力分布与实验结果相符合。     

锥形长药柱水下爆炸冲击波参数计算方法

为了计算锥形长药柱水下爆炸冲击波压力,以及研究长脉宽冲击波的传输特性,基于叠加原理建立了冲击波压力-时间曲线的计算方法,通过实验验证了该方法的有效性,在此基础上分析了锥形长药柱不同方位冲击波压力的分布规律。研究结果表明:锥形长药柱产生的冲击波压力具有各向异性,在起爆端一侧形成的是具有厚波头特征的低幅值长脉宽冲击波,在装药径向形成的是接近指数衰减的高幅值冲击波,而在远离起爆端的冲击波压力幅值和脉宽则介于前两者之间。锥形长药柱与球形装药冲击波分布的差异是由于装药形状和起爆方式的改变所导致的,由于装药不同部位起爆的时间差,导致水下爆炸冲击波在不同位置的叠加效果存在明显差异,药柱周围流场中形成的冲击波压力具有方向性。利用提出的计算方法得到的计算结果与实验结果和数值模拟结果吻合较好,研究结果可为锥形长药柱水下爆炸冲击波威力场和毁伤评估提供参考和依据。     

基于双粒子方位角关联方法研究费米能区重离子碰撞中横向流的入射能量依赖关系

基于双粒子方位角关联(2pAC)方法开展了费米能区⁶⁴Zn轰击⁵⁸Ni靶的重离子碰撞中横向流入射能量依赖的实验研究。利用考虑了单个事件中参考粒子对剩余体系反冲修正的改进的2pAC方法和已有的2pAC方法分别抽取了26,35和47MeV/u能量下⁶⁴Zn+⁵⁸Ni半中心碰撞的相对横向流强度,发现横向流的强度随入射能量增加而减弱的趋势与抽取横向流过程中是否考虑反冲修正无关,但考虑反冲修正时得到的横向流相对强度对比未考虑反冲修正时显著减小。通过线性拟合得到的相对横向流强度-入射能量关系,进一步获得了⁶⁴Zn+⁵⁸Ni半中心碰撞的平衡能分别为(110.1±5.8) MeV/u(改进的2pAC方法)和(128.0±5.6) MeV/u(已有的2pAC方法)。对比以往基于常规反应平面重建方法抽取得到的结果发现,基于改进的2pAC方法得到的结果与以往基于常规方法测得的平衡能-碰撞参数关系符合很好;相反,基于已有2pAC方法得到的结果被显著高估。对比结果证明了在利用2pA...     

厄米-高斯光束的M2因子矩阵

提出了厄米-高斯光场的M²因子矩阵.引入束半宽平方的交叉项、M²因子的交叉项,理论推导出了在同一坐标系下光场旋转一定角度后的M²因子矩阵,数值模拟了与M²因子矩阵有关的各参数随光场旋转角度变化的规律,给出了光场的M²因子矢量点随光场旋转角度变化的轨迹曲线.计算结果与理论推导结果相符,证实了利用M²因子矩阵可以将旋转前后的二维厄米-高斯光场用旋转矩阵统一起来.该方法可推广到对一般的二维高阶高斯光束的光束质量的理论分析上,具有普适性,对光束质量的实际测量有重要的理论指导意义. 关键词： M²因子矩阵')" href="#">M²因子矩阵 厄米-高斯光束 非对称激光束 矩阵光学     

基于遥感图像的城市道路自动测绘方法研究

为更有效地将空间观测技术应用于城市地理信息系统等领域,提出了一种新的基于遥感图像的城市道路自动测绘方法.该方法通过构建对象网络来表达图像结构,获取客观的处理单元.在此基础上,针对感兴趣特征,利用无监督学习来综合分析遥感图像中道路目标的各类可视及非可视化信息,快速标记并定位目标区域.方法中还结合上下文信息进行空间平滑处理,大大消除了噪声、遮挡等影响.矢量标绘后可以量测得到城市道路的准确轮廓及相关参数.实验表明,该方法准确率高、鲁棒性好,适用于绝大多数高分辨率城市遥感图像中道路目标的自动测绘,在地理信息系统和数字城市系统建设中具有较大的实用价值.     

铈和Ce-20La合金的晶粒长大动力学

使用真空电弧熔炼和铜模吸铸方法制备了Ce和Ce-20La两种材料,采用X射线衍射(XRD)和金相显微镜分别研究了这两种材料的晶体结构、晶粒尺寸随退火时间的变化规律。结果表明:Ce和Ce-20La合金均为面心立方结构,并呈现单相等轴晶组织; Ce-20La中La取代Ce形成了置换固溶体。将Ce和Ce-20La分别在400℃下高真空中不同时间退火,发现这两种材料的晶粒尺寸随退火时间的变化均满足关系式:D~3-D■=kt。其中,与Ce和Ce-20La对应的k值分别为17251和3565。La的掺入引起Ce的晶格畸变,一定程度上限制了原子在晶粒内部的扩散,阻止了晶粒长大,从而提高了Ce-20La的热稳定性。     

紫外/TiO2/芬顿复合工艺增强在近中性pH值下对布洛芬的降解能力

药品及个人护理品(PPCPs)造成的潜在环境污染已引起广泛关注. 布洛芬(IBP, 2-(4-异丁基苯基)丙酸)作为苯丙酸类非甾体抗炎药物, 是一种在水环境中广泛检测到的PPCPs类物质. 水环境中的IBP主要来自制药企业排放和人体代谢物, 因IBP具有不易挥发、物理性质稳定、半衰期较长和不易被生物吸收等特点, 其在环境的残留浓度较高且污染风险大. 目前,传统的水处理工艺并不能有效治理水中的IBP, 比如: 混凝剂和絮凝剂对IBP的去除效率低, 吸附和膜处理运行成本过高且不能矿化IBP. 近年兴起的光催化技术利用·OH和O2·-等强氧化性活性物种降解水中有机污染物, 将其彻底矿化, 实现污染物的无害处理. 光催化技术适用于常温、常压和中性pH环境, 该环境特点与污水环境十分匹配, 适合应用. 但异质光催化通常发生在催化剂表面, 有效反应活性位少, 反应速率不够高. 相比而言, 同质芬顿反应能够均匀、快速地在整个溶液中发生反应, 但芬顿反应必须在酸性条件下才可以进行.本文整合了异相光催化和均相光-芬顿反应的优点, 设计了紫外/TiO2/芬顿(PCF)复合工艺, 评估了在中性pH下对典型的PPCPs布洛芬的降解效果. 对比实验结果表明, PCF复合工艺对IBP的降解速率比传统的UV, UV/H2O2, Fenton, 光-Fenton和光催化快得多. 动力学分析发现, IBP的降解遵循两阶段的一级反应动力学, 且速率常数k1> k2. 本研究进一步优化了运行参数, 确定IBP降解的最佳条件为: pH = 4.2, [Fe2+]0= 0.20 mmol/L, [Fe2+]0/[H2O2]0= 1/40, [TiO2]0= 1.0 g/L. pH值的增加造成IBP降解速率略微降低, 但在30 min反应时间内, 中性pH (6.0-8.0)与最佳pH条件下的降解效率完全相同, 证明PCF在中性pH下进行水处理切实可行. 数据分析发现, lnk1和lnk2均与1/pH0, [IBP]0, [H2O2]0, [H2O2]0/[Fe2+]0和ln[TiO2]0线性相关, 据此建立了IBP去除效率的数学预测模型, 通过验证发现, 动力学模型曲线与实验数据高度契合, 表明模型的有效性高.