骨胶原蛋白-壳聚糖共混膜中分子间作用红外光谱分析

本研究旨在利用二维红外相关光谱探讨共混膜中骨胶原蛋白和壳聚糖分子间相互作用。采用分峰拟合和二维相关分析法分析了不同混合比例共混膜的红外光谱特征。结果表明,随着壳聚糖添加量增大,骨胶原蛋白的C=O键构象首先变化,二级结构伸展,基团暴露;壳聚糖的脱乙酰化程度较高,糖基骨架C–O–C键的二维红外相关峰表明成膜过程中壳聚糖的空间构象发生改变。添加壳聚糖后,N-H键振动光谱变化十分显著;胶原蛋白的-OH、-NH2、-COOH与壳聚糖的-NH2和-COOH等基团形成分子间氢键;壳聚糖侧链-NH2质子化形成-NH3+后与胶原蛋白形成静电作用。研究表明,胶原蛋白与壳聚糖分子间形成氢键和静电相互作用,为进一步从分子层面上研究分子间相互作用提供参考。     

基于键合图的电动汽车驱动系统建模与仿真

该文阐述了键合图理论的基本原理,并根据电动汽车纵向运动时传动系统各单元的动态特性及其相互作用的工作原理和结构特点,运用键合图理论构建出电动汽车电机驱动系统的键合图模型,并推导出该系统的状态方程,应用Matlab仿真软件对建立的数学模型进行仿真分析.仿真结果表明:键合图法是一种对系统进行动态数字仿真时有效的建模工具,应用该理论对系统进行仿真能较好地反映系统的动态特性和整车性能,并可以利用仿真结果来检验动力系统的参数选择是否合理,以此作为对参数进行修改的依据.     

AB_n型分子或基团中原子轨道杂化方案的推求

运用简单的对称性和群论知识,能够推求出中心原子可能采取的对称性满足成键需要的杂化方案;根据能量最低原理和能量近似原则,考察中心原子的价轨道能,可以认定中心原子可能采用的能量上利于成键的杂化轨道。本文在详细地介绍了如何运用简单对称性和群论知识,结合价轨道能量标度,推求中心原子可能采取的杂化方案的原理和方法的基础上,对周期表中的非过渡元素原子、过渡元素原子和镧系、锕系元素原子,当它们作为常见的直线型AB_2、平面三角形AB_3、正四面体AB_4、平面正方型AB_4和正八面体AB_6型分子或基团的中心原子时,可能采取的σ-杂化方案作了综合性的考察和讨论。     

初级芳香胺的高分辨质谱裂解规律研究

为探究初级芳香胺类化合物的质谱裂解规律,本研究采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法,在电喷雾正离子模式下采集数据,根据一、二级质谱离子的精确质荷比推导14种初级芳香胺类化合物可能的裂解途径。结果表明,由于分子结构中存在氨基基团,因此初级芳香胺类化合物极易被质子化,更易形成[M+H]⁺。断裂过程主要发生NH₃中性碎片的丢失,产生[M+H-NH₃]⁺特征碎片离子,在此基础上,氯代苯胺类化合物发生碳正离子重排后,丢失氯原子形成[·M+H-NH₃-Cl]⁺碎片离子。甲氧基取代苯胺类化合物可丢失CH₃O基团产生碎片离子[M+H-NH₃-CH₃O]⁺,或发生碳正离子转移重排至苯甲基,进一步丢失CH₃和CH₃O基团。甲基或甲氧基取代的联苯胺类化合物还会发生CN键断裂形成[M+H-NH]⁺,继而丢失NH₃中性碎片形成[M+H-NH-NH₃]⁺。偶氮苯类化合物中高键能的偶氮键不易断裂,碎片离子主要通过两侧的CN键断裂形成。本研究提出的最佳电离方式和质谱裂解规律为初级芳香胺类化合物的快速鉴定提供了重要依据。     

土壤有机矿质复合体研究Ⅸ.钙键复合体和铁铝键复合体中腐殖质的性状特征

本文通过化学和仪器分析,研究了土壤中钙键复合体和铁铝键复合体中腐殖质的化学组成、分子结构和理化性状。结果表明,铁铝键复合体中腐殖质（包括故敏酸和富啡酸）的Ｃ、Ｈ、Ｎ一高于钙键复合体中腐殖质,Ｃ／Ｈ、Ｃ／Ｎ比则低于后者,铁铝键复合体腐殖质的分子结构中故敏酸的芳化度高于后者,而富啡酸的芳化度则低于钙键复合体。并且,铁铝键复合体中腐殖质的热稳定性和对金属离子的螯合亲和力皆高于钙键复合体。     

土壤中钙键和铁/铝键结合的有机碳差异的比较

为研究矿质元素在有机碳矿化中所起的作用,以棕壤、黄棕壤、红壤为供试土壤,比较了不同利用方式和施肥处理土壤中钙键、铁/铝键结合的有机碳的差异。结果表明,从北至南的地带性土壤(棕壤、黄棕壤和红壤)系列中,全钙及与有机碳结合的钙依次降低,钙键结合的有机碳占有机碳总量的比值依次升高;铁/铝键结合的有机碳及其占全碳的比值依次升高。与自然土壤相比,耕作土壤在不施肥条件下,钙键有机碳、铁/铝键有机碳占有机碳总量的比值增加,且铁/铝键有机碳占有机碳总量比值的增加率始终比钙键有机碳占有机碳总量比值的增加率要高;覆膜比不覆膜时铁/铝键有机碳占有机碳总量比值的增加率比钙键有机碳占有机碳总量比值的增加率高得多。这表明,与全土有机碳相比,有机碳矿化稳定性由高到低依次是铁/铝键有机碳、钙键有机碳、全土有机碳。     

五台山土壤水稳性团聚体Ca—SOC和Fe(Al)—SOC分布特征

以五台山垂直带土壤为研究对象,按照垂直分布从高到低依次对亚高山草甸土(A)、山地草甸土(B)、棕壤(C)、淋溶褐土(D)和石灰性褐土(E)进行采集,研究土壤本身及各土壤2,2~0.25,0.25~0.053,0.053mm水稳性团聚体钙键合有机碳(Ca—SOC)和铁铝键合有机碳(Fe(Al)—SOC)的分布特征。结果表明:从A到E,各土壤Ca—SOC的含量没有明显变化趋势,而Fe(Al)—SOC的含量呈先升高后降低的趋势。随着团聚体粒径的减小,A的Ca—SOC和Fe(Al)—SOC含量变化趋势相反(前者先升高后降低,后者先降低后升高),B的Ca—SOC和Fe(Al)—SOC含量呈先降低后升高的趋势,D的Ca—SOC和Fe(Al)—SOC含量变化趋势与B相反,表现为先升高后降低;此外,C的Ca—SOC和Fe(Al)—SOC含量逐渐减小,而E的Ca—SOC和Fe(Al)—SOC含量逐渐增加。相关性分析表明,各土壤及2mm团聚体Fe(Al)—SOC与土壤有机碳含量之间呈显著正相关,相关系数分别为r土壤=0.898(P0.05),r2mm=0.978(P0.01)。各土壤及团聚体中Fe(Al)—SOC的含量明显大于Ca—SOC的含量,而且2~0.25mm和0.25~0.053mm团聚体Ca—SOC和Fe(Al)—SOC含量间都呈显著正相关。因此,五台山各土壤铁铝键的键合能力以及铁铝复合体的稳定性均高于Ca—SOC,且土壤和各级团聚体Fe(Al)—SOC的含量及分配比例明显高于Ca—SOC。     

基于键合图理论的共轨式喷油器建模与试验

电控喷油器作为高压共轨喷油系统关键部件工作过程中涉及机、电、液多物理场耦合,为预测不同工况下系统喷油量特性,揭示系统多物理场耦合特性机理,该文考虑可变液容及燃油物性等对系统动态喷射特性的影响,运用键合图理论建立了共轨式喷油器各主要组成部件数值模型,得到了系统状态方程,通过对系统状态方程组数值求解计算,得到了不同工况下系统喷油量。建立了高压共轨喷油系统喷油量测试试验台,比较了轨压分别为80、100和120 MPa不同控制脉宽下系统喷油量测量结果与键合图数值模型计算值。结果表明计算结果与测量值最大相对误差为4%,因此基于键合图理论建立的共轨式喷油器数值模型可较好地预测系统喷油量特性。该研究对高压共轨喷油系统多物理场建模及系统喷射性能数值计算提供了参考。     

土壤有机质对疏水性有机污染物的非线性吸附及其影响因素

土壤有机质(SOM)是土壤的重要组成部分,它对疏水性有机污染物(HOCs)的吸附作用对污染物在环境中的迁移转化有着至关重要的影响。近年来的一些研究表明,HOCs在SOM上的吸附行为并不严格地符合传统的线性分配模型。本文综述了近年来一些学者提出的SOM对HOCs的非线性吸附作用的机制及其影响因素,认为SOM的组成和结构均对HOCs的吸附有着重要的影响。SOM吸附在土壤矿物表面后,其结构或各组分的比例发生了改变,从而对其本身的吸附作用产生影响。溶液的化学环境(主要是阳离子)会对SOM的结构和吸附作用产生影响,特别是当溶液中存在一些过渡金属(如,铜或银)的离子时,共吸附的金属离子可能会与多环芳烃类分子形成阳离子-π键的作用,从而促进多环芳烃类物质在SOM上的吸附。     

磁流变发动机悬置隔振性能与模糊PID控制

为了改善发动机悬置低频隔振特性,结合磁流变液体的流变特性,该文设计了一种磁流变发动机悬置,推导流动工作模式下液体液阻的表达式,运用键合图理论建立其键合图模型,推导磁流变悬置动刚度和阻尼角的表达式,应用Matlab软件编制程序对悬置低频动态特性进行仿真,仿真结果和试验结果基本吻合,证明了建模的准确性;建立了考虑悬架等效刚度和等效阻尼的发动机车架二自由度振动系统的数学模型,通过MATLAB/Simulink仿真模块搭建其仿真模型,并采用模糊PID控制方法对二自由度系统在不同工况下磁流变发动机悬置的隔振特性进行了仿真研究,结果表明磁流变悬置结合模糊PID控制方法能有效地降低车身加速度和传递到车架的力。该文为磁流变悬置的深入研究和发展提供了依据和参考。     

不同土地利用下湖北江汉平原湿地起源土壤有机碳组分的变化

调查采集长江荆江段湿地围垦农田土壤的表土样品,实验室分析总有机碳(SOC)、热水溶性有机碳(HWEC)、颗粒态有机碳(POC)、易氧化有机碳(LOC)及有机碳键合组分含量特征,比较分析不同土地利用方式下湿地起源土壤有机碳组分的变化。结果表明,棉田土壤总有机碳含量为(8.86±0.73)g/kg,桔园的为(9.07±0.01)g/kg,湿地的为(10.30±0.37)g/kg,稻田的为(15.57±1.92)g/kg。即棉田和桔园的总有机碳含量接近于湿地的,而稻田的较大幅度高于前面旱地和湿地的。同时,稻田的热水溶性有机碳含量显著高于棉田的(p<0.05);颗粒态有机碳含量显著高于桔园的(p<0.05);易氧化有机碳含量变化与总有机碳一致。但是,从不同组分比率来说,湿地、稻田、棉田间HWEC/SOC、POC/SOC和LOC/SOC均无显著差异(p>0.05),而桔园HWEC/SOC显著高于其他利用方式的(p<0.05),棉田POC/SOC显著高于桔园的(p<0.05),桔园LOC/SOC显著高于湿地的(p<0.05)。供试土壤中铁铝键合态有机碳含量均显著高于相应钙键合态有机碳(p<0.05),且后者在不同土地利用方式下变化微弱。从研究结果来看,同是湿地起源的土壤,化学键合组分的差异明显大于物理分离组分的差异,特别是稻田铁铝键合态有机碳和残渣态有机碳含量及其比例显著高于棉田、桔园和湿地的(p<0.05),这进一步说明稻田土壤存在的氧化铁化学结合稳定机制促进了氧化铁活性较高的稻田土壤有机碳稳定积累。     

几种吡唑类化合物的硝化抑制作用比较

采用室内土壤培养实验,考察了3,5-二甲基吡唑(3,5-DMP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-DMPP)、双氰胺(DCD)、3,5-二甲基吡唑磷酸盐(3,5-DMPP)的硝化抑制作用,结果表明,在相同质量用量下,其硝化抑制作用由强到弱的顺序为3,4-DMPP>3,5-DMP>DCD>3,5-DMPP,其中3,5-DMPP的硝化抑制作用与其它抑制剂相比差异较大,可认为其硝化抑制作用较弱;因此吡唑类化合物的硝化抑制作用与其分子中含有的吡唑基团及基团数量的多少没有直接定量关系,而是与其化合物分子的物化性质有关。     

三种南方典型水稻土长期试验下有机碳积累机制研究Ⅱ.团聚体内有机碳的化学结合机制

在对我国南方3种典型的水稻土有机碳团聚体分布研究的基础上,对用低能量超声波分散法分离得到的团聚体颗粒组进一步进行有机碳键合形态分析,考察不同键合态有机碳在不同粒径团聚体的分布,由此探讨这些水稻土中有机碳积累中物理作用基础上的化学机制。结果表明:钙键合态有机碳(Ca-SOC)多分布于2 000～200μm的粗团聚体颗粒组中,且在紫色水稻土中含量最高(达到9 g kg-1左右),而红壤性水稻土中最低(不到3 g kg-1);相反,铁铝键合态有机碳(Fe(Al)-SOC)趋向于在细团聚体颗粒组集中,是<2μm颗粒组中有机碳的优势组分,且以红壤性水稻土中最高(介于20～30 g kg-1之间),紫色水稻土中最低(仅为10 g kg-1左右),这与该团聚体颗粒组中铁铝氧化物的含量分布相吻合。统计分析表明,易氧化态碳(LOC)占有机碳(SOC)的比值与Ca-SOC占SOC的比值表现为正相关关系,而与Fe(Al)-SOC占SOC的比值表现为反相关关系。直径为2 000～200μm的粗团聚体中的Ca-SOC和Fe(Al)-SOC对长期不同耕作和施肥的响应最为敏感,良好的耕作施肥下水稻土有机碳的积累主要表现为Fe(Al)-SOC的增加。氧化铁铝的含量与SOC和LOC的含量之间存在一定的依变关系,说明这些土壤发生的无机组成分在有机碳的保护与稳定中发挥着重要作用,并且以红壤性水稻土粗团聚体中的氧化铁铝对有机碳的保护作用最强。由此看来,团聚体更新中物理保护的有机碳在细团聚体形成中进一步与氧化铁铝的键合可能是这些水稻土中有机碳稳定的重要机制。     

氯化锌改性樱桃核基生物炭对恩诺沙星的吸附效果

恩诺沙星（enrofloxacin,ENR）是农业生产中广泛使用的一种抗菌药,其药物残留和耐药危害导致了严重的生态风险。因此,降低或消除ENR残留是生态农业的重点研究内容。该研究利用果业废弃物——樱桃核,通过高温氧化法和氯化锌腐蚀造孔技术,将其制备成一种改性生物炭,用于降低和消除水体ENR污染度。通过比表面积分析和电镜扫描比对,与直接氧化制备的生物炭（primitive biochar,PBC）相比,氯化锌改性生物炭（biochar of ZnCl₂ modification,Zn-BC）呈大孔径多片层结构,每层分布大量蜂窝状孔隙,其比表面积多达1 148.79m²/g,对ENR的最大吸附量显著提高。傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectrophotometer, FT-IR）和X射线电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy, XPS）分析表明,Zn-BC具有更多含氧基团,促进其与ENR形成更多配合物,吸附机制可能与孔隙填充、π-π键相互作用、氢键作用有关;吸附动力学和吸附等温模型拟合发现,PBC和Zn-BC均与准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型吻合较好,证实表征分析结果与吸附机理相呼应;热力学分析进一步表明两种生物炭对ENR吸附为自发、熵增加和放热过程。综上,与PBC相比,Zn-BC吸附面积大、效率高,是消除水体ENR残留污染的良好材料。     

基于键合图的全液压转向器鲁棒优化设计

为了实现全液压转向器的稳健设计,该文基于键合图方法建立了全液压转向器的动力学模型,并推导得出了转向器的状态方程,以转向器阀芯直径、等效转动惯量及转向器内部总压缩容积作为设计变量,以转向器流量动态响应超调量最小为设计目标,首先对转向器进行了传统优化设计,然后以传统优化设计结果作为设计初值,对全液压转向器进行了稳健优化设计。通过分别基于传统优化设计和稳健优化设计所得动态响应结果比较、分析得知,稳健优化后的转向器结构参数更加合理,动态响应峰值超调量降低了12.5%,稳健性有所提高。以传统优化设计结果为初值对转向器进行稳健设计是切实有效的。     

高聚物土壤结构改良剂的研究Ⅰ.淀粉接枝共聚物改良赤红壤的研究

以天然或合成的聚合物作为土壤结构改良剂在近年来引起了人们的关注[1～3]，聚合物土壤结构改良剂通过其带功能基团的分子和分散土壤颗粒之间以缠绕、包裹、贯穿、吸附乃至形成化学键等方式创建和稳定水稳性团粒结构，在提高土壤物理肥力，改善土壤保肥性、保水性、改良盐碱土以及特别在抑制水土流失方面具有重要作用[4]。     

凋落物输入对木荷林土壤微团聚体有机碳及其化学结合形态的影响

[目的]探究地上凋落物、地下根系和菌根输入对红壤恢复林地土壤微团聚体的影响,为退化地进行森林恢复后土壤功能重建和生态系统碳循环提供依据。[方法]以亚热带红壤侵蚀退化地恢复形成的典型阔叶林分木荷纯林为研究对象,设置无凋落物(CT)、菌根(M)、根系+菌根(RM)、地上+地下凋落物(LRM)和地上凋落物加倍(DLRM) 5种输入处理,对土壤微团聚体组成、有机碳及其化学结合形态进行分析。[结果]木荷恢复林土壤微团聚体质量百分比、有机碳、钙键结合态有机碳(Ca-SOC)、铁铝键结合态有机碳[Fe(Al)-SOC]和Ca-SOC/SOC在不同处理间均无显著差异(p>0.05);相对于CT,LRM处理使20～50μm和50～200μm粒级微团聚体Fe(Al)-SOC/SOC分别降低了40.06%和46.67%(p<0.05)。土壤微团聚体质量百分比、有机碳、Ca-SOC和Fe(Al)-SOC均随粒级的增大而减小,有机碳及结合态有机碳趋于在较小粒级的微团聚体颗粒组(<20μm)中富集。微团聚体Ca-SOC含量(0.55～1.28 g/kg)远低于Fe(Al)-SOC含量(6.88～...     

关于血红蛋白中血红素的化学结构及其载氧功能的一些问题的探讨

本文应用现代化学结构理论对血红蛋白中血红素的化学结构及其载氧功能的几个问题进行初步探讨。 1、血红素是一个结构复杂的八面体螯合物,中心离子Fe~(2 )与配位体之间的键是复杂的混合型键,在血红蛋白运载氧的过程中,除了血红蛋白的构象发生改变之外,辅基血红素中的中心离子Fe~(2 )与配位体之间的络合键也发生改变,脱氧血红蛋白中的血红素是一个高自旋螯合物,而氧合血红蛋白中的血红素是低自旋螯合物。 2、血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白后,中心离子由d~6离子变成d~5离子(t_(2g)~3e_g~2),d~5离子形成的八面体高自旋络合物的热力学稳定性比d~6离子所形成的络合物要高,另一方面Fe~(3 )的形成血红素带上正电荷,故第六个配位数易与带负电荷的离子结合,而失去运载氧的能力。 3、通过比较氧及一氧化碳的结构,应用一氧化碳供给电子对的性能较强,是一个较强的强场配位体的概念,说明血红素极易与一氧化碳结合而成特别稳定的低自旋螯合物。同时本文还尝试通过分析中心离子Fe~(2 )与一氧化碳之间可能形成σ配键和反配位π键的概念来说明血红素与一氧化碳的亲和力比与氧的亲和力大得多的原因。     

一种快速检测转基因水稻中潮霉素抗性的简易方法

潮霉素磷酸转移酶(Hygromycinphosphtolransf-erase,hph)基因被证明是一个十分有效的用于植物,尤其是水稻和玉米等禾谷类作物的选择标记基因.由hph基因编码的潮霉素磷酸转移酶可将磷酸基团共价地加到潮霉素B(HygromycinB)的第4位上,从而使受体细胞产生潮霉素抗性(Grita等1983);经潮霉素抗性筛选后,对转化细胞不产生或很少产生毒害作用,再生植株的可育性也较好(Ayres等1994).因此,在大多数有关转基因水稻的研究中,均以该基因作为抗性选择标记.在获得转基因水稻植株后,对其后代植株中潮霉素抗性的检测目前都采用将转化的苗或后代种子接种于含一定潮霉素浓度的选择培养基中,观测小苗生长或种子萌发情况,以判断并筛选抗性植株.     

铰接车辆转向系统液压管路动态特性

对于铰接车辆转向系统,管路特性对转向系统性能影响较大,其影响因素不能被忽略。基于功率键合图－方块图方法及SIMULINK控制仿真软件,建立了铰接车辆转向系统液压管路至油缸及负载的通用数学模型。定量地研究分析了铰接车辆转向系统液压管路的动态特性以及液压管路参数对转向系统动态特性的影响。研究结果表明：对于小管径管路,液阻和液感较大,液容较小,系统振荡幅度小,响应速度快;随着管路长度的增加,液阻、液感和液容皆逐渐增大,系统振荡次数逐渐减少,振荡幅度逐渐减小,但是系统动态响应较慢;提高油液的等效体积弹性模量有利于改善系统的动态响应速度和稳定性。