加替沙星拉曼光谱、紫外吸收光谱及微观结构的理论研究

基于密度泛函理论(Density functional theory,DFT),M06-2X/6-311G(d,p)基组水平下对加替沙星分子的初始结构进行优化.计算其振动频率,采用VEDA4软件基于势能分布(Potential energy distribution,PED)计算结果对特征振动模式进行了归属指认,并和实验光谱进行了对比.绘制了分子表面静电势,分析分子可能发生亲电和亲核反应的位点.利用含时密度泛函理论(Time-dependent density functional theory,TDDFT)计算了加替沙星分子的激发态,讨论了加替沙星分子内的电子跃迁.该研究为分析加替沙星的光谱和电子结构提供了理论基础.

达卡巴嗪分子拉曼和紫外吸收光谱的理论研究

采用密度泛函理论(Density functionol theory,DFT),在B3LYP/6-31+g(d,p)基组水平上,对达卡巴嗪进行了结构优化,通过频率计算,获得达卡巴嗪的拉曼光谱,与实验获得的拉曼光谱进行对比,对400~2000 cm^(-1)频率范围内的拉曼光谱特征峰进行了指认归属.计算分析前线分子轨道和表面静电势,预测了达卡巴嗪分子化学反应发生的位点.采用含时密度泛函理论(Time-dependent density functional theory,TDDFT)计算了该分子的紫外吸收光谱和激发态,获得电荷转移光谱,分析了达卡巴嗪分子间的电荷转移关系.

亲水性Gyroid结构种植体的制备及力学性能分析

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性Gyroid结构种植体。方法:建立Gyroid结构种植体、实心结构种植体、下颌骨骨块和牙冠的3D模型,对不同结构种植体的力学性能进行有限元分析。将Gyroid结构种植体模型导入3D打印机,使Gyroid结构种植体实体化,然后对种植体表面依次进行喷砂酸蚀和紫外光功能化处理,制备具有优良力学性能和表面活性的亲水性Gyroid结构种植体。通过扫描电镜和接触角测试分析3D打印Ti6Al4V试件表面改性处理前后的形貌与亲水性。结果与结论:①有限元分析结果显示,在垂直向平均咬合力作用下,Gyroid结构可以将作用于种植体上的载荷均匀分散到整个结构中,实心结构种植体上的载荷只能分散在其外表面并集中于颈部;Gyroid结构种植体受到的最大等效应力为200.67 MPa,不超过Ti6Al4V材料屈服强度的50%;Gyroid结构种植体对周围骨组织的最大等效应力为24.27 MPa,略高于实心结构种植体的最大等效应力17.32 MPa,并且在20-60 MPa区间内,Gyroid结构种植体对新骨形成的刺激效果优于实心结构种植体。②3D打印技术可以将Gyroid结构种植体模型实体化,扫描电镜下可见3D打印Ti6Al4V试件表面有许多未熔融的球形金属颗粒,经喷砂酸蚀后表面形成微米级网状孔洞结构,已不见凸出的金属颗粒,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理的试件表面形貌与喷砂酸蚀组基本一致;接触角测试结果显示,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理后的试件表面亲水性优于喷砂酸蚀处理组与无表面处理组。③喷砂酸蚀处理可以去除3D打印试件上弱连接的金属颗粒,提高实体模型与设计模型的相似性,在此基础上进行紫外光功能化处理可以显著提高3D打印Gyroid结构种植体的亲水性且不影响其结构。

基于锥形超晶格p-AlInGaN层的AlGaN基深紫外发光二极管性能优化

为了解决AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)中的严重电子溢出和低空穴注入的问题,本文提出了一种新型锥形超晶格p-AlInGaN层,它大幅改善了基于AlGaN的DUV LED的光电特性.与传统结构相比,所提出结构的输出功率提高了337.8%;同时它的内部量子效率(IQE)也高达96%,并且没有效率下降现象.仿真计算结果表明,锥形超晶格p-AlInGaN层的引入明显增加了多量子阱(MQWs)内载流子的浓度并降低了量子阱(QWs)内的电场,导致了更高的辐射复合率,为改善DUV LED的性能提供了一个有吸引力的解决方案.

REG增强的脱细胞猪角膜/聚甲基丙烯酸羟乙酯原位一体式全层复合人工角膜

背景:目前用于全层移植的人工角膜缺乏生物活性及力学适配性,组合式人工角膜存在镜柱和周围组分间的界面问题。目的:在脱细胞猪角膜原位固化制备具有多肽增强、匹配自然角膜机械强度、良好透光性的一体式全层人工角膜。方法:使用非离子型脱细胞试剂Triton X-100与超声冻融及超级核酸酶相结合的方法制备脱细胞猪角膜,将聚甲基丙烯酸羟乙酯单体与光引发剂同时引入脱细胞猪角膜中,通过紫外滤光片遮住除中心区域以外的部分,使用275 nm紫外光引发中央区域聚合,除去未反应的单体及引发剂后得到中央光学区,同理在后板层固化隔水区,最后引入REG活性多肽,得到原位一体式全层人工角膜,表征人工角膜的物理性能、力学性能、透光性、降解性能及体内外生物相容性。结果与结论:①实验在脱细胞猪角膜的中央区域采用聚甲基丙烯酸羟乙酯原位构建了一个具有聚合物和胶原纤维共存的光学区,扫描电镜下可见人工角膜的上表面较为粗糙且轮廓不规则,具有明显的凹陷和突起结构,下表面相对光滑;该人工角膜具有接近于天然角膜的力学性能,光学区透光率达到自然角膜的80%,浸泡于含胶原酶的PBS无菌溶液中可较好地保留固化光学区和隔水区,维持角膜的基本结构;该人工角膜具有良好的细胞相容性,能够为细胞提供适宜的黏附生长环境,有利于角膜上皮细胞的迁移和黏附,促进血管内皮细胞的生长和新生血管的形成,促进上皮化过程;人工角膜植入SD大鼠皮下12周后具有良好的生物相容性和安全性,可降低植入初期的急性炎症反应;②结果表明,实验制备的一体式全层人工角膜具有作为全层人工角膜支架材料的潜力。

紫外线消毒系统中超声波抑垢的机制及参数优化

紫外消毒技术因具有无须投加化学药剂、消毒广谱性、产生副产物少等优势越来越受重视,但石英套管结垢引起的消毒效果难以保障,成为限制紫外消毒技术发展的瓶颈。在污水厂紫外线消毒渠中搭建中试试验装置,利用超声波抑制石英套管结垢,结果表明,超声波能通过延长结垢诱导期来抑制垢的生成;以相对紫外线强度为考察对象,通过单因素试验确定超声波功率、清洗周期、超声时间合适的范围分别在500~1000 W、0.5~1.0 d、20~40 min;对于使用时间为0、0.5、1、3、5 a的石英套管,超声波均有很好的抑垢效果。为了进一步优化参数,采用Box-Behnken设计法和响应面分析方法对主要因素加以优化,得到了响应面回归模型和最优解。结果表明,超声波技术抑垢清垢的优化工艺参数为超声波功率P=965 W,清洗周期T=0.5 d,超声时间t=34 min,预测相对紫外线强度最大值为1.01。通过统计学检验,模型具有良好的拟合性,在优化工艺条件下得到的相对紫外线强度预测值与试验值接近,误差为1.00%。

紫外线B辐射增强和酸氮沉降复合作用对杉木凋落物分解的影响

为了探究不同环境因子复合作用对杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落物分解机制的影响,以杉木人工林凋落物为研究对象,采用野外环境控制试验方法,通过设置不同紫外线B辐射增强、酸沉降和氮沉降试验处理,进行紫外线B辐射增强与酸氮沉降复合作用对杉木凋落物分解过程处理1年的定位研究。结果表明:不同试验处理后,杉木凋落物的分解速率从大到小依次为氮沉降处理(0.69)、紫外线B辐射增强与氮沉降复合处理(0.64)、紫外线B辐射增强与酸氮沉降复合处理(0.59)、酸沉降与氮沉降复合处理(0.58)、对照(0.56)、紫外线B辐射增强处理(0.55)、酸沉降处理(0.54)、紫外线B辐射增强与酸沉降复合处理(0.52)。氮沉降处理、紫外线B辐射增强与氮沉降复合处理会促进凋落物分解,缩短凋落物分解的周期;酸沉降处理会减缓杉木凋落物分解的速率。紫外线B辐射增强、紫外线B辐射增强和酸沉降复合处理、酸沉降和氮沉降复合处理、酸沉降氮沉降和紫外线B复合处理,对杉木凋落物分解的速率没有明显的影响。

道路沥青紫外老化及抗老化材料研究综述

道路沥青材料在使用过程中由于长期受到太阳光紫外辐射作用会产生紫外老化现象,并且这种现象在紫外辐射强度高的地区更明显。紫外老化会使沥青的物理特性和化学组成发生改变,从而导致沥青黏塑性上升、低温和疲劳性能下降、使用裂缝增加,进而劣化路面的耐久性、影响沥青路面的运营品质和服役寿命。为了防止和延缓紫外老化的产生和发展,可在道路沥青中添加抗老化材料以增强其抵御紫外老化能力,同时延长沥青路面的使用寿命并降低其性能的衰变速率。本文阐述了基于自由基和胶体理论的紫外老化机理;从处理方式、光源与辐射强度选择等方面介绍了室内模拟老化试验条件;总结了紫外老化对沥青物理和流变性能、组分构成、微观形貌、特征峰和官能团等宏微观特性的影响;归纳了现行抗老化材料的优缺点和使用情况。分析表明后期可在老化机理深度、试验方法标准化、室外老化监测、微观数值模拟、抗紫外老化剂针对性和抑制紫外老化措施等方面开展进一步研究。

昆虫病原线虫防控苹果蠹蛾的影响因素

苹果蠹蛾(Cydia pomonella L.)是一种重要的世界性害虫,目前已在我国9个省(自治区、直辖市)发现,对我国苹果、梨等果树产业构成了严重威胁。目前,化学防治仍是防控苹果蠹蛾的主要措施,化学农药大量使用导致农药残留严重超标,影响果实品质及人类健康,因此研发新的生防制品具有重要意义。昆虫病原线虫具有主动寻找寄主害虫的能力,具有生物防治苹果蠹蛾越冬幼虫的应用潜能。本文从防控苹果蠹蛾的昆虫病原线虫高效品系以及影响其防控效果的因子(温度、湿度、紫外线等)进行了综述,以期为田间有效利用昆虫病原线虫防控苹果蠹蛾提供参考。

紫外可见波长溶液标准物质的研制

以紫外可见区无吸收的高氯酸溶液作为空白基体,利用稀土元素钬和钕在紫外可见光区丰富的光谱特征吸收,研制一种可以覆盖200~900nm的紫外可见区的波长溶液标准物质。采用对峰值点附近进行3次样条插值进行数据处理,并以插值后的峰值数据作为峰值波长,分辨力可到小数点后两位。经过均匀性和稳定性检验,由9家实验室采用高精度紫外可见分光光度计对该标准物质进行协同定值,并进行不确定度评定。结果表明,该标准物质均匀性良好,在25℃下保存稳定性在1年以上。该标准物质可应用于光谱光度测量仪器的波长校准和期间核查等。

紫外线下纳米TiO_(2)改性涂层混凝土抗碳化性能研究

为提升涂层混凝土在紫外线照射下的抗碳化性能,通过引入不同掺量金红石型纳米TiO_(2)对水泥基结晶涂层和聚氨酯涂层进行改性。结果表明:紫外线照射一定程度上会削弱涂层混凝土的抗碳化性能;使用纳米TiO_(2)改性后,两种涂层混凝土在紫外线照射下的抗碳化性能均得到了不同程度的提升,随着纳米TiO_(2)掺量的增加,两种涂层混凝土抗碳化性能均呈现先提升后降低的趋势,其中水泥基结晶涂层中纳米TiO_(2)最优掺量为2%,聚氨酯涂层中纳米TiO_(2)最优掺量为1%~2%,紫外线照射下纳米TiO_(2)对聚氨酯涂层混凝土抗碳化性能的提升最为明显。

行星紫外光谱探测载荷技术发展综述

行星大气是深空探测、空间天文等领域的重要研究方向,其中紫外谱段是行星大气活动研究中重要的环节。为了获得不同地外行星的紫外光谱信息,国际研究团队近几十年来开展了相关技术研究,并研制了大量科学探测载荷。本文主要综述了行星紫外光谱探测载荷的发展,并分析了紫外核心器件技术发展推进下的紫外光谱载荷技术的发展与迭代,最后给出了我国在行星紫外光谱探测领域可能的发展方向和重点研究方向。

基于人体健康的3种城市森林夏季林内紫外线辐射环境特征比较研究

以中波紫外线为主的紫外辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了解林下紫外线辐射环境特征是否存在树种间差异,对北京市3种常见遮荫树种的夏季林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值(SR)、UV-B在总UV辐射中占比(UV-B/UV),以及VD合成和红斑效应两种人体作用有效辐射强度(UV_(VD)、UV_(er))进行了测算。结果表明:(1)三种林分林内紫外辐射总量是林外的3%-10%,不同林分的林内UV强度具有显著差异,元宝枫林对UV屏蔽能力最强,其次是栾树林和国槐林;(2)三种林分林冠对不同波长上紫外辐射能量的屏蔽能力具有明显的一致性,林冠对UV-B的屏蔽能力没有在UVA波段强和稳定,林内UV-B/UV普遍高于林外,其中元宝枫林最高,其次为栾树林,国槐林最低;(3)林冠明显改变了日光UV_(VD)和UV_(er)两种人体作用光谱曲线的形态,三种林分内的人体作用光谱曲线形态相似,强度上,林内外UV_(VD)/UV_(er)值均接近1,不同林分间没有显著差异;(4)胸径、无截取散射、平均叶倾角、叶面积指数和叶片透光性等树种特性或林冠结构特征会影响林内UV的强度,但不同林分内的紫外辐射光谱曲线变化趋势和波峰、波谷的位置基本一致,说明林内UV光质特征的树种间差异不明显。

应用紫外敏感器的高轨卫星自主导航技术

针对高轨卫星在无地面测控站支持下难以实现高精度自主导航,卫星的自主生存能力不足的问题,文章提出一种利用地球紫外波段和恒星可见光波段为卫星进行自主导航的技术并进行了在轨验证,该导航方法利用视场1观测恒星可见光波段,视场2观测地球紫外波段。视场1利用星敏感器全天球识别算法识别所有恒星星像,识别结果的光轴指向作为恒星矢量;视场2被用来对地球紫外波段轮廓成像,计算得到地心矢量在卫星本体坐标系中的方向,通过高精度的系统偏差标定,实现了目前国内较高精度的高轨卫星天文导航应用。

紫外规则透射比国际比对

为保证我国紫外透射量值与国际的一致性,中国计量科学研究院代表我国参加了在2018年至2019年间,欧亚计量合作组织(COOMET)组织的首次紫外透射比的研究性比对。这次比对采用了4组溶液作为比对样品,透射比量值标称值覆盖5%~90%,波段覆盖235~350 nm。比对结果表明,各参比实验室测量结果基本一致。在透射比50%附近,我国与距离国际参考值的偏离量最大不超过0.12%;在透射比20%附近,我国与距离国际参考值的偏离量不足0.08%;在透射比10%附近,我国与距离国际参考值的偏离量不超过0.03%。

紫外分光光度法测定电镀锡板表面涂油量

涂油量是电镀锡板产品关键指标之一。通过对有机萃取剂、吸收波长、校准曲线等研究,建立了紫外光度法测定电镀锡板表面涂油量检测方法。选择正庚烷作为有机萃取剂,吸收波长为270 nm,油质量浓度在10.00~100.00 mg/L范围内,吸光度与涂油质量呈线性关系,线性回归方程为y=121.710 x+0.965。应用该方法检测电镀锡板表面涂油量,检测结果相对标准偏差为-2.81%~2.57%%,加标回收实验回收率为97.2%~103.2%。该方法与重量法比对,检测结果无显著性差异,完全满足电镀锡板表面涂油量指标监控要求。

超声联合紫外处理对鲜切山药的保鲜作用

为明确超声波(US)与短波紫外线(UV-C)对鲜切山药的保鲜作用,利用不同剂量的UV-C(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0kJ/m^(2))照射鲜切山药,根据其对微生物的杀灭率确定适宜处理剂量。在确定UV-C处理剂量的基础上,利用US和UV-C处理鲜切山药,探究US和UV-C单独或联合处理对4℃贮藏鲜切山药的保鲜作用。结果表明,UV-C照射剂量≥4.0kJ/m^(2)时的杀菌效果较好,从贮藏4~6 d开始,US和UV-C单独或联合使用时,菌落总数、褐变度、色差(△E)、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著低于对照组(P<0.05),总酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率显著高于对照组(P<0.05)。US和UV-C单独或联合使用对鲜切山药均有一定的保鲜效果,其中两者联合的效果较好。贮藏10d时,US与UV-C联合处理组的褐变度、色差、PPO活性、POD活性和MDA含量分别比对照组低34.15%、36.7%、16.56%、25.95%和31.48%,总酚含量比对照组高12.21%,DPPH自由基清除率比对照组高8.67个百分点。研究结果为鲜切山药提供了一种安全可行的保鲜技术。

响应面法优化提取瓜蒌皮中总三萜的研究

目的 探讨用醇提法提取瓜蒌皮中总三萜化合物。方法 以瓜蒌皮为研究对象,以乙醇为溶剂,采用紫外分光光度法对瓜蒌皮中总三萜化合物的含量进行测定。通过单因素实验研究液固比、提取温度、提取时间、乙醇浓度对总三萜提取率的影响,在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken Design响应面分析法研究乙醇提取的最佳工艺条件。结果 冷凝回流提取的最佳条件为液固比51 mL/g,乙醇浓度83%、提取时间70 min、提取温度90℃;在此工艺条件下,总三萜的最佳提取率为2.324%。结论 研究结果与预测值基本一致,因此该模型可靠。

亚角秒空间分辨的太阳极紫外宽波段成像光谱仪光学设计

狭缝式成像光谱仪是太阳极紫外光谱成像探测的重要工具之一,然而目前国内尚无该类载荷,导致太阳物理学和空间天气学等学科在极紫外光谱诊断研究方面主要依赖国外仪器数据,严重制约了相关学科的发展.国外已发射的成像光谱仪仅具有2"量级的空间分辨率,很难观测到日冕加热模型预测的等离子体核心特征.为了更好地理解太阳不同层次大气之间的耦合过程,需要更宽光谱覆盖的太阳观测数据.鉴于此,本文提出并设计了一款亚角秒空间分辨的太阳极紫外宽波段成像光谱仪,相比现有仪器,系统能够实现更高空间和光谱分辨率、更宽光谱范围覆盖的观测.性能评价结果表明,系统在62—80 nm,92—110 nm波段内的像元空间分辨率均优于0.4",光谱分辨率均优于0.007 nm,光谱成像质量接近衍射极限,对我国未来首台空间太阳极紫外成像光谱仪的研制具有重要参考价值.

羊毛织物的银杏黄素染色

银杏黄素对羊毛织物染色效果很好,生成的颜色产物在430 nm处有特征吸收峰。银杏黄素对羊毛织物的直接染色最佳工艺为:银杏黄素质量分数4%(omf),pH=5,染色温度80℃,染色时间60 min。采用媒染特别是后媒染工艺可起到增色效果,染色羊毛织物的色牢度可达到4级以上,比直接染色提高了1级以上,且染色织物具有较强的抗菌和防紫外线功效,UPF值达40以上,紫外线透过率小于5%,经20次水洗后抗菌率仍高于30%。