藻类蛋白质模型化合物苯丙氨酸的水热反应

利用石英毛细管反应器,研究了藻类蛋白质的模型化合物苯丙氨酸在水热条件下的反应特性;考察了低温段（130~220 ℃）苯丙氨酸的转化规律,并解析了苯丙氨酸在温度为220~340 ℃、反应时间为5~240 min的主要分解途径及其氮元素的转化途径和分布规律。结果表明,苯丙氨酸在130~190 ℃下转化率很低,可作为藻类水热液化过程中提取蛋白质的参考温度;在220~280 ℃下,苯乙胺是主要产物,随着反应温度升高和反应时间加长,苯乙烯产率增加。苯丙氨酸先脱羧生成苯乙胺,随着反应的加剧,苯乙胺经脱氨生成苯乙烯,苯乙烯进一步加成生成少量苯乙醇;大部分氮元素先经脱羧反应转移到苯乙胺中,进一步由脱氨反应转移到水溶性较强的NH₄⁺中。     

自适应蚁群优化算法的近红外光谱特征波长选择方法

为提高近红外光谱预测模型的精度和适用性,同时简化模型,提出了自适应蚁群优化偏最小二乘法优选特征波长的方法,建立不同产地苹果可溶性固形物含量混合分析模型。收集山东、陕西和新疆的富士苹果,采集3800~14000 cm"1范围的近红外光谱,并对其重要品质指标可溶性固形物含量进行测定。利用蚁群算法启发式全局搜索的特点,结合蒙特卡罗轮盘赌随机选择机制,优选苹果可溶性固形物含量的近红外光谱特征波长,然后用偏最小二乘法建立分析模型。与全光谱偏最小二乘模型和遗传偏最小二乘模型相比,蚁群优化算法选择的波长数最少,模型预测能力最强,预测的相关系数R和预测均方根误差RMSEP分别为0.9708和0.5144。研究结果表明,自适应蚁群优化算法可以有效选择近红外光谱特征波长,提高模型的稳健性和适用性。     

大气颗粒物中砷及其形态的研究进展

大气颗粒物中毒性准金属元素砷及其形态含量变化引起的环境健康问题受到了广泛关注。由于工业生产和煤燃烧等人类活动,砷普遍存在于多种环境介质中。排放到大气中的砷能够随气流进行长距离迁移,致使一些偏远区域大气中的砷含量明显超出欧盟的限制标准(6 ng/m3)。砷的毒性表达很大程度依赖其存在种态,无机砷毒性大于有机砷,且砷(Ⅲ)的毒性明显强于砷(Ⅴ)。本文概述了大气中砷的来源,并选取自2000年来的代表性成果比较了不同国家及不同功能区大气砷的含量变化,同时对1975年来多数关于大气颗粒物中砷形态变化特征的研究进行了评述。     

大气压氦氩混合气体介质阻挡放电电学和光谱特性研究

以聚对苯二甲酸乙二醇酯作为介质,在大气压下产生氦氩混合气体放电等离子体。利用电压电流探头、数字示波器和数码相机研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯介质阻挡氦氩混合气体放电的电学特性和发光特性。发现随氩气含量增加,每半个电压周期出现一个或多个电流脉冲,放电由均匀放电转变为斑图放电。利用衍射光栅和CCD探测器组成的光谱系统测量了氩原子谱线（696.54, 763.13, 772.09, 811.17和911.81 nm）光谱强度。研究了氩气含量、峰值电压对氩原子谱线光谱强度的影响。实验结果表明：在峰值电压较低时,上述五条氩原子谱线光谱强度随氩气含量的增加均呈现先增强-后减弱-再增强的变化规律;在峰值电压较高时,波长为696.54, 763.13和772.09 nm三条谱线光谱强度增强,波长为811.17和911.81 nm谱线光谱强度减弱。上述情况表明：在低峰值电压下,上述五条氩原子谱线光谱强度的变化规律是由于在放电过程中放电模式发生了变化;而在髙峰值电压下,五条谱线强度变化与气体激发机制有关。在氩气含量低于30%或高于80%时,氩原子谱线光谱强度随峰值电压的增加先保持不变,再增强到稳定值;在氩气含量介于30%～80%之间时,氩原子谱线光谱强度随峰值电压的增加也呈现先增强-后减弱-再增强的变化规律;利用玻尔兹曼图形法计算了氩原子放电的电子激发温度,得到了不同峰值电压下电子激发温度随氦气/氩气比例变化的规律：高峰值电压下电子激发温度明显高于低峰值电压下电子激发温度;电子激发温度随氩气含量增加而减小。出现上述变化规律的原因主要是由于电子与氦原子碰撞截面小,电子与氩原子碰撞截面大,而氦气扩散系数大于氩气扩散系数。     

高光谱定量反演火龙果茎枝叶绿素含量的研究

火龙果是近年来引进我国的营养价值高、经济效益好的新型水果,肉质茎枝是其主要光合器官,与常见果树具有较大差异。为探索以茎枝为光合作用器官的植被的光谱特征及其生化组分的估测方法,以火龙果为研究对象,在贵州省典型种植区罗甸县开展了4个氮肥梯度田间试验,同步测定不同养分丰缺程度下的火龙果茎枝高光谱和相应叶绿素含量数据;然后分析火龙果茎枝光谱数据的演化规律,并采用数学变换、连续小波变换算法并结合相关性分析算法处理分析火龙果茎枝光谱数据,提取并筛选特征波段;最后利用偏最小二乘算法构建火龙果茎枝叶绿素含量估测模型。研究结果表明：（1）火龙果肉质茎枝的原始光谱曲线整体趋势与常见绿叶植物相似,但随施氮量的增加,火龙果近红外处的光谱反射率逐渐降低,变化趋势与常见绿叶植物相反,茎枝光谱的吸收峰（谷）随施氮量的增加呈升高（加深）的趋势。（2）数学变换中的一阶微分与在L₁-L₅尺度内的连续小波变换能有效提升光谱对叶绿素含量的敏感性,火龙果茎枝原始光谱与叶绿素含量的敏感区域主要位于730～1 400 nm,数学变换与连续小波变换均能提升光谱对叶绿素含量的敏感性。与常见绿叶植物相比,火龙果茎枝敏感波段分布相对分散,且多位于730 nm附近与近红外区域（1 100～1 600 nm）。（3）数学变换和连续小波变换能明显提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的估测能力,其中基于一阶微分的估测模型与基于连续小波变换L₁与L₄的估测模型分别为数学变换与连续小波变换的最优模型,其验证精度分别为R2_验证=0.625,RMSE=0.048,RPD=1.238（一阶微分）;R2_验证=0.678,RMSE=0.037,RPD=1.652（连续小波变换）;表明高光谱技术可以作为火龙果茎枝叶绿素含量和营养诊断的无损监测手段。该研究为完善不同植被类型基于高光谱指数的叶绿素反演提供了补充。     

不同微肥处理下油菜产量与高光谱反射率关系分析

油菜是我国第一大国产植物油来源,大田生产中需要施加适量的微肥以提高产量和品质。筛选出一种可提高油菜产量的微肥配方需要经过复杂的大田统计和产量测定,因此构建出能快速筛选微肥的模型十分重要。以高油酸油菜“帆鸣1号”为试验材料,使用地物波谱仪测定了不同微肥条件下全生育期的光谱反射率,并用乙醇提取法准确测定叶绿素含量。将光谱反射率、叶绿素含量和最终产量性状两两间进行相关性分析。产量测定表明,施加微肥可以提高油菜产量和蕾薹期时叶绿素的含量,使单株产量最高提高2%。光谱参数与叶绿素相关性分析表明,蕾薹期时叶绿素含量与光谱参数550和720 nm相关性较高,表明蕾薹期光谱参数可用于预测产量进而筛选出能提高油菜产量的微肥。叶绿素含量和产量相关性分析表明,蕾薹期时,叶绿素含量与产量相关性较高。光谱参数与产量相关分析表明,550和720 nm的光谱反射率与产量之间均呈显著负相关性。光谱参数与产量相关分析表明,550和720 nm的反射率与产量之间均呈显著负相关性。综合分析施肥量、光谱参数、产量和叶绿素变化可知,蕾薹时光谱参数550和720 nm与产量相关系数模拟的线性方程可用于微肥的筛选,线性方程分别为y=-32.362x+33.097,y=4.069 5x+35.386,y=28.849x+23.735,y=-19.023x+31.005,y=12.447x+24.586,R2均大于0.6。综合分析施肥量、光谱参数、产量和叶绿素变化,油菜生长至蕾薹期时光谱参数550和720 nm与产量相关系数模拟的线性方程R2≥0.6时的微肥配比可以使产量提升。本研究结果表明,蕾薹期光谱参数可用于预测产量进而筛选出能提高油菜产量的微肥,可增加样本量进一步检测相关性并开展后续验证。鉴于地物波谱检测技术具有过程高效,不使用化学试剂,无需对样本进行破坏性取样,成本低,该模型的建立对开展大规模高油酸油菜微肥配方的快速筛选具有重要意义,为筛选油菜微肥和促进油菜产量研究提供了理论基础。     

Comparative analysis of energy-level splitting of Pr3＋ doped in LiYF4 and LiBiF4 crystals： a complete energy matrix calculation

Based on the combination of Racah's group-theoretical consideration with Slater's wavefunction, a 91 × 91 complete energy matrix is established in tetragonal ligand field D_2d for Pr³⁺ ion. Thus, the Stark energy-levels of Pr³⁺ ions doped separately in LiYF₄ and LiBiF₄ crystals are calculated, and our calculations imply that the complete energy matrix method can be used as an effective tool to calculate the energy-levels of the systems doped by rare earth ions. Besides, the influence of Pr³⁺ on energy-level splitting is investigated, and the similarities and the differences between the two doped crystals are demonstrated in detail by comparing their several pairs of curves and crystal field strength quantities. We see that the energy splitting patterns are similar and the crystal field interaction of LiYF₄:Pr³⁺ is stronger than that of LiBiF₄:Pr³⁺.     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法测定镍基耐蚀合金中镍

采用微波消解法与电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法相结合的方式,建立了镍基耐蚀合金中镍元素含量的测定方法。试样在浓硝酸和浓盐酸中微波消解后,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪在优化的工作参数下测定,结果表明,稀释的消解液可直接用于镍含量的测定,光谱干扰少。对镍基耐蚀合金中镍含量进行多次平行测定,相对标准偏差(RSD,n=7)为0.29%,且测得值与标准值结果一致。对不同的镍基耐蚀合金样品进行加标回收实验,加标回收率在98.5%~102%。标准物质验证实验表明,测得值与标准值一致。     

乙二胺β-环糊精键合SBA-15电色谱拆分β-受体阻滞剂的研究

将乙二胺衍生化β-环糊精与有序介孔材料SBA-15相结合,得到新型的含稳定脲键的手性固定相(EACDP),匀浆法填充制备毛细管电色谱柱。采用红外光谱、元素分析、质谱、热重分析、电子扫描显微镜表征固定相的结构和形貌。首先测定其孔隙率和电渗流(EOF),发现新的β-环糊精类键合SBA-15柱有良好的通透性,并能产生足够稳定的电渗流。以电渗流为驱动力,在极性有机模式下,发展了拆分β-受体阻滞剂手性药物对映体的电色谱方法。考察了运行电压、温度、有机调节剂以及三乙胺和冰乙酸的含量对手性选择性和分离度的影响,实现了盐酸普萘洛尔、美托洛尔等10种β-受体阻滞剂对映体的拆分。以盐酸普萘洛尔为例,优化的流动相组成为乙腈/甲醇/三乙胺/冰乙酸(85/15/2/2,V/V/V/V),电动进样2 kV×5 s,温度15℃,运行电压15 kV,检测波长214nm,分离度和柱效分别达到1.96和38941块/m,单次分离只需20 min,日内和日间保留时间的RSD分别小于1.2%和2.4%。将方法用于盐酸普萘洛尔片剂的测定,在9.8~250.0μg/mL范围内线性关系良好,对映体加标回收率范围为98.2%~103.2%。