空气动力非对称弹丸大攻角旋转共振运动研究及应用

弹丸旋转时,空气动力非对称会对弹丸的角运动产生周期性的强迫干扰,在一定条件下,可以形成弹丸纵轴相对于速度矢量成一定角度的旋转运动,这种旋转运动可用于实现无伞末敏弹的稳态扫描。在考虑弹丸所受非对称空气动力与其他力和力矩的前提下,建立了弹丸的运动微分方程,推导出了复数形式的攻角方程。以攻角方程为基础,探讨了弹丸形成稳定旋转共振状态的条件。针对某空气动力非对称弹丸进行了仿真计算,结果表明:空气动力非对称弹丸在一定条件下可以形成旋转共振运动,为无伞末敏弹的气动设计提供了理论参考。

高分辨魔角旋转核磁共振技术在肿瘤代谢组研究中的应用

高分辨魔角旋转核磁共振技术(HRMAS)无需溶剂提取分离,能直接检测离体生物组织样品,得到较高分辨率的核磁共振图谱,在代谢组研究中得到广泛应用。应用HRMAS检测脑、肝、肾、肺等多种离体肿瘤组织,可以直接得到组织细胞中分子水平的代谢物结构和组成信息。基于这些优势,HRMAS在肿瘤早期诊断研究方面展现出良好的应用前景。本文主要介绍了HRMAS技术在肿瘤组织代谢组研究中的应用。

魔角旋转核磁共振代谢组学方法对镧、铈急性生物效应的比较研究

利用高分辨魔角旋转核磁共振(MAS1H NMR)技术对腹腔注射不同剂量[2,10,50 mg/kg(体重)]的硝酸镧[La(NO3)3]和硝酸铈[Ce(NO3)3]的雄性W istar大鼠肝、肾组织的MAS1H NMR谱进行比较分析,研究了La(NO3)3和Ce(NO3)3的急性生物效应,并结合模式识别技术对不同剂量La(NO3)3和Ce(NO3)3的急性生物效应进行了分类.研究结果表明,La(NO3)3对大鼠的急性毒性主要表现为肝毒,Ce(NO3)3对大鼠肝、肾同时造成损伤.该方法可用于其它稀土及金属化合物的毒性预测和毒理学研究.

高分辨魔角旋转核磁共振和主成分分析研究人类低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组特征(英文)

采用高分辨魔角旋转核磁共振(HRMAS1H NMR)技术结合主成分分析(PCA)方法研究了39例人体脑肿瘤组织的代谢组特征.39例肿瘤样本分别来自39个脑肿瘤患者,包括15例低级星形细胞瘤,13例纤维型脑膜瘤和11例过渡型脑膜瘤.核磁共振波谱分析结果表明,脑肿瘤组织的代谢组中主要含有脂肪酸、乳酸、胆碱代谢物(如胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱)、氨基酸(如丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、牛磺酸)、N-乙酰天门冬氨酸(NAA)和谷胱甘肽等代谢物.通过对核磁共振谱进行主成分分析(PCA),发现低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组之间具有明显的差异,而在过渡型和纤维型两个亚类脑膜瘤之间该差别相对较小.与脑膜瘤相比,低级星形细胞瘤中甘油磷酸胆碱、磷酸胆碱、肌醇与肌酸的含量较高,而丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、谷胱甘肽和牛磺酸的含量较低.NAA的含量在低级星形细胞瘤中尽管较低但能观察到,而脑膜瘤中却未发现NAA的信号.结果表明,HRMAS1H NMR和多变量统计分析相结合的组织代谢组学方法,不仅能有效区分不同类型的脑肿瘤,而且还可以为脑肿瘤提供丰富的代谢组信息,这些信息对研究肿瘤发生发展的机制具有潜在的意义.

H-MCM-22沸石分子筛中Brnsted/Lewis酸协同效应的~1H和^(27)Al双量子魔角旋转固体核磁共振研究

采用各种固体核磁共振 (NMR) 技术详细研究了 H-MCM-22 分子筛中 Brnsted/Lewis 酸的协同效应. 二维 1H 双量子魔角旋转 (DQ-MAS) NMR 结果表明, 在脱铝 H-MCM-22 分子筛中 Brnsted 酸位 (骨架桥式羟基) 和 Lewis 酸位 (非骨架铝羟基) 之间是空间邻近的, 暗示着可能存在 B/L 酸协同效应. 二维 27Al DQ-MAS NMR 结果揭示了各种铝物种之间的空间邻近性, 表明 B/L 酸协同效应优先发生在 H-MCM-22 分子筛超笼中的骨架 T6 位铝和非骨架铝物种之间. 2-13C-丙酮探针分子实验发现, 因 B/L 酸协同效应而导致脱铝 H-MCM-22 分子筛酸性明显增强, 氘代吡啶探针分子实验也证实在 H-MCM-22 分子筛的超笼中发生了 B/L 酸协同效应. 上述结果将有助于我们理解在脱铝 H-MCM-22 分子筛上发生的多相催化机理.

高分辨魔角旋转核磁共振技术 (HR/MAS)在固相合成中的应用

使用微量探头分析了不同树脂、溶剂、温度对1 HNMR线宽的影响 ,并运用高分辨魔角旋转核磁共振技术跟踪固相载体上羟基氨基酸的糖基化反应 .该研究表明使用高分辨魔角旋转核磁共振探头可以快速、直接鉴定树脂上的产物 ,是固相合成中重要的分析工具 .

高分辨魔角旋转磁共振波谱分析在医学中的应用

高分辨魔角旋转磁共振波谱分析技术可以不经过复杂提取过程直接检测组织,并获得高分辨力波谱。组织样品容积、标本速冻处理、检测温度、检测间隔时间、氘水灌注、脉冲序列、定量分析方法及统计分析方法等因素会对波谱结果产生影响。高分辨魔角旋转磁共振波谱分析技术可以对脑、前列腺、肾皮质、肝脏及乳腺等器官和组织的疾病进行诊断与鉴别诊断,并有利于分析组织毒理学代谢变化以及研究疾病发病机制。

CaF2-Al2O3-MgO电渣微结构的原位拉曼光谱及27Al魔角旋转核磁共振研究

运用原位拉曼光谱和27Al魔角旋转核磁共振研究了CaF2-Al2O3-MgO电渣重熔渣晶体、玻璃和熔体的微结构及铝配位数的变化.利用X射线粉末衍射分析获得该晶体样品中存在的物相,分别基于密度泛函理论及量子化学从头算分析了S-6530晶体和熔体中相关物相的拉曼振动波数及散射活性,并对其主要振动模式进行了归属.结果表明,S-6530晶体中铝主要以六配位形式存在,并有少量的四、五配位.在升温过程中,其中MgAl2O4物相的Al-O多面体由[AlO6]转变成[AlO4]与[AlO5]共存.Al在熔体和玻璃结构中主要以[AlO4]四面体的形式存在,其占比高达71.1%,相较于其晶态,[AlO5]的占比也增加至28.6%.基于构建的熔体团簇模型的量子化学从头算表明,[AlO4]构型倾向于以Q3,Q4连接方式为主的层状和架状结构,而[AlO5]构型则倾向于单体形式.

大鼠肝脏纤维化病变的核磁共振研究

利用高分辨魔角旋转核磁共振技术(HR-MAS NMR)以及主成分分析法(PCA)对大鼠肝脏组织纤维化病变前后以及不同程度病变的代谢产物变化进行了研究.结果表明,纤维化病变使得肝脏脂肪含量增加;葡萄糖、糖原、牛磺酸以及肌醇的含量相对减小.相对磷酸胆碱(PC)而言,胆碱(Cho)及甘油磷酸胆碱(GPC)降低.随着正常至纤维化病变程度的加深,脂肪含量有一个先显著上升,再缓慢下降的趋势;而不同程度纤维化病变阶段之间其它代谢产物的变化不明显.主成分分析证实了上述的结果,正常与纤维化病变样本中代谢产物的组成存在较大的差异性,可被明显分为两组;而各纤维化病变阶段之间的差异不明显.

肝脏肿瘤高分辨魔角旋转质子波谱分析

应用高分辨魔角旋转质子核磁共振波谱分析了正常肝脏(9例)、良性肿瘤(7例)及肝细胞癌(9例)代谢物变化.半定量分析表明,肝细胞癌组织的甘氨酸、牛黄酸、胆碱、谷氨酸盐、丙氨酸、缬氨酸及乳酸明显高于正常对照和良性肝脏肿瘤组织.实验结果表明肝细胞癌的代谢特征不同于正常肝脏和良性肝脏肿瘤.不同肝脏组织的代谢改变可以通过高分辨魔角旋转质子核磁共振波谱检测.

硝酸铈急性生物效应的肝肾组织魔角旋转NMR代谢组学研究

采用现代核磁共振技术中魔角旋转方法,通过分析腹腔注射给药2,10和50 mg.kg-1体重剂量硝酸铈48 h后大鼠肝和肾组织MAS1H NMR谱,由组织中内源性代谢物浓度的变化研究了硝酸铈在动物体内的急性毒性,并利用模式识别技术对硝酸铈急性生物效应的NMR marker进行了研究。较高剂量组肝组织中的甘油三酯、乳酸、肝糖原和肾组织中的甘油三酯、甘油磷酸胆碱、甜菜碱等重要内源性代谢物的核磁共振谱峰强度发生了明显的变化,意味着动物体内的代谢出现异常:高剂量硝酸铈的引入可使动物肾脏和肝脏均受到损害,且受损程度随稀土剂量的增高而渐趋严重。

核磁共振方法研究膜蛋白三维结构的进展

膜蛋白是一类在生命活动中非常重要的蛋白,但是膜蛋白三维结构的研究远远落后于水溶性蛋白.核磁共振方法由于不需要膜蛋白的晶体制备,使得该方法日益成为膜蛋白结构解析的主力.对不同的膜蛋白样品制备方法,有几种不同的核磁共振方法来进行膜蛋白的结构研究.其中液体核磁方法针对膜蛋白/去污剂胶束和膜蛋白/饼状胶束样品,并已经成功解析了多个膜蛋白结构;静态取向固体核磁共振方法针对具有均一取向的膜蛋白/饼状胶束样品和膜蛋白/磷脂双分子层样品,也成功获得了许多膜蛋白的结构信息;魔角旋转固体核磁共振方法针对膜蛋白/磷脂双分子层样品,也在发展中,并尝试着进行膜蛋白三维结构研究.

中国散裂中子源缪子谱仪及其应用展望

中国散裂中子源二期升级工程包含建设缪子实验终端和一条表面缪子束线,并规划未来建设负缪子束线和衰变缪子束线.表面缪子束线预计2029年建成出束,有望成为我国首个人造缪子源实验平台.缪子自旋弛豫/旋转/共振谱学和负缪子X射线分析谱学是缪子源平台最重要的应用技术,分别在材料磁性分析和元素成分无损测量方面具有独特优势,在磁性、超导、新能源、科技考古等多学科领域取得了大量瞩目成果.本文围绕中国散裂中子源缪子实验终端及其谱仪建设,分别介绍了缪子自旋弛豫/旋转/共振谱学和负缪子X射线分析谱学的基本原理、特色优势,以及基于缪子实验终端的谱仪物理设计和应用展望;最后展望了该缪子实验终端未来的缪子束线规划和更多样化的应用场景.

弹性波在星形节点周期结构蜂窝材料中的传播特性研究

星形节点周期结构蜂窝材料是具有负Poisson(泊松)比效应的一种结构性材料.采用有限元方法对其离散并结合Bloch定理来分析弹性波在其内部传播的带隙问题.结果表明:星形节点周期结构蜂窝材料存在宽大的频率禁带且禁带的位置和大小相对稳定;同时星形节点本身的旋转共振模态是材料最低阶禁带形成的主要原因.星形节点周期结构蜂窝材料的以上带隙特性使其在工程中减震降噪方面具有潜在的应用价值.

煅烧煤系高岭石的相转变

通过X射线衍射分析,红外光谱分析,魔角旋转核磁共振和能量色散等测试手段,研究了煤系高岭石在200～1300℃下煅烧的相转变过程。结果表明:煅烧高岭石的相转变经历了4个阶段:脱羟阶段(≈550℃),偏高岭石阶段(550～850℃),SiO2分凝(850～1100℃)及Al2O3分凝阶段(950～1100℃),莫来石阶段(>1100℃)。550℃时高岭石失去羟基水,转变为半晶态的偏高岭石。偏高岭石莫来石的相转变过程中存在SiO2和Al2O3的分凝。能量色散分析证实了分凝Al2O3的存在。950℃的新生相是γAl2O3而不是AlSi尖晶石。莫来石是由偏高岭石分凝形成的SiO2和Al2O3反应而形成的。

煅烧温度对高岭石相转变过程及Si、Al活性的影响

通过对吉林通化煤系高岭石和美国Georgia高岭石在200～1300 ℃热处理产物的MAS NMR谱和XRD,IR,DTA等的研究,主要获得如下结论:①煅烧高岭石的相转变经历了四个阶段--脱羟阶段(约550 ℃),偏高岭石阶段(550～850 ℃),SiO2分凝(850～1100 ℃)及Al2O3分凝阶段(950～1100 ℃),莫来石、方英石形成阶段(1100 ℃以上);②偏高岭石-莫来石的相转变过程中存在SiO2和Al2O3的分凝,其中SiO2的分凝温度是850 ℃,而Al2O3的分凝温度是950 ℃;③1100 ℃开始,由偏高岭石分凝形成的非晶质SiO2一部分和Al2O3-γ发生反应生成了莫来石,一部分结晶为方英石;④煅烧高岭石Si、Al活性总体上随着煅烧温度的增高逐渐增强,其中Al的活性在900 ℃时达到最高,Si在1100 ℃时达到最高,当温度超过这两个临界点时,Si、Al活性将迅速下降.

叶蜡石高温相转变的实验研究

通过差热分析、X射线衍射分析、红外光谱分析和魔角旋转核磁共振等测试手段,研究了日本广岛胜光山叶蜡石在20～1300℃下煅烧的相转变过程.结果表明,叶蜡石的高温相转变经历了4个阶段:叶蜡石阶段(室温～662℃),偏叶蜡石阶段(662～1100℃),不定形SiO2与莫来石形成阶段(1100～1200℃)和莫来石与方石英共存阶段(1300℃～).叶蜡石在662℃时失去结构水转变为偏叶蜡石.偏叶蜡石从1100℃开始转变为莫来石,同时伴随有不定形SiO2生成.1300℃时,不定形SiO2进一步结晶形成方石英.

AlMCM-41介孔分子筛的合成及表征

以拟薄水铝石为铝源、水玻璃为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在110℃时水热晶化合成了含Al的MCM-41介孔分子筛.采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、固体29Si、27Al魔角旋转核磁共振技术(MASNMR)、扫描电镜(SEM)及吡啶吸附傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对AlMCM-41分子筛进行了表征.结果表明:AlMCM-41分子筛具有六方排列的孔道结构,同时具有很高的相对结晶度、比表面积和孔容,且孔分布单一;AlMCM-41分子筛中Si原子在骨架内键合的程度更高,使AlMCM-41分子筛具有更好的骨架晶化程度;同时具有四配位骨架铝,使AlMCM-41介孔分子筛具有适当的酸性.