Ti_(7)Pd_(6)和Ti_(6)Pd_(7)团簇结构稳定性与化学活性的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理对Ti_(7)Pd_(6)和Ti_(6)Pd_(7)团簇的结构稳定性与化学活性进行系统的研究,结果显示,二元团簇结构主要是由Ti原子先形成稳定的结构,Pd原子再悬挂在其表面形成,整个构型的电子几乎都是从Ti原子向Pd原子转移,转移的电子排布在Pd原子的外层,使其化学活性得到增强.另外,根据最高占据轨道和最低未占据轨道间能量差值分析,Ti_(7)Pd_(6)和Ti_(6)Pd_(7)的化学活性相当.团簇中红外吸收的次强和最强峰主要来源于Ti原子振动的贡献.

Fe_(2)O_(3)对含铈钙钛矿玻璃陶瓷物相结构及化学稳定性的影响

本文以典型SiO_(2)-B_(2)O_(3)-CaO-Na_(2)O-TiO_(2)硼硅酸盐玻璃为基础玻璃,采用热处理析晶法制备含铈钙钛矿玻璃陶瓷固化体。通过DSC、XRD、FTIR、SEM-EDS、ICP等测试方法研究了不同Fe_(2)O_(3)含量对该固化体物相结构及化学稳定性的影响。结果表明,随着Fe_(2)O_(3)的掺入,CeO_(2)晶体衍射峰强度逐渐减弱,钙钛矿(CaTiO_(3))晶粒分布的均匀程度呈先升高后降低的趋势,所有元素的归一化浸出率呈先降低后升高的趋势。当Fe_(2)O_(3)含量为6%(质量分数)时,CeO_(2)晶体消失,晶粒的分布最为均匀,所有元素的归一化浸出率最低。28 d后,所有样品中元素的归一化浸出率(g·m^(-2)·d^(-1))均低于10^(-3)数量级,这表明所制备的玻璃陶瓷固化体具有优异的化学稳定性。本研究为采用钙钛矿玻璃陶瓷固化体处理高放核废液提供了理论支撑和实验指导。

高温高压下UH_(3)结构稳定性及其冲击分解

利用统计物理模型构建了UH_(3)晶体及其化学分解产物的状态方程,通过比较Gibbs自由能获得了UH_(3)的高温高压相图,并将其应用于疏松和密实UH_(3)冲击压缩性质研究中。结果表明:等温压缩下,UH_(3)晶体在压力约74.0 GPa时发生化学分解,提高温度有助于化学分解的发生,但压力对UH_(3)化学分解相边界的影响是非单调的;冲击加载下,密实UH_(3)在35~50 GPa压力范围内发生化学分解,并且由于冲击分解伴随着明显的体积塌缩,分解产物的雨贡纽曲线位于等温压缩线下方,曲线位置关系反常;UH_(3)的冲击分解压力随着疏松度的增大而减小,当UH_(3)材料的初始疏松度为1.5时,在化学分解转变压力范围内,UH_(3)的分解产物比UH_(3)晶体更难压缩,表现出类似大疏松度材料在冲击作用下的“反常膨胀”现象。研究结果丰富了对UH_(3)材料动态压缩特性的认识,为锕系金属氢化物的高温高压物理化学性质研究提供了理论参考。

铁磷摩尔比对含锆铁磷酸盐玻璃陶瓷结构和化学稳定性的影响

以P_(2)O_(5)-Fe_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-Na_(2)O四元玻璃作为基础,掺入x=6%(摩尔分数)的ZrO_(2),改变基质玻璃的Fe/P摩尔比(r(Fe/P)),采用熔淬法制备一系列玻璃陶瓷样品,研究含ZrO_(2)的玻璃陶瓷结构和化学稳定性随Fe/P摩尔比的变化。X射线衍射用于物相分析,拉曼光谱、X射线光电子能谱和穆斯堡尔谱用于结构分析。Fe/P摩尔比小于0.18时,样品中Fe^(3+)的相对含量(n(Fe^(3+))/(n(Fe^(2+))+n(Fe^(3+)))摩尔比)随着r(Fe/P)增加而增多;r(Fe/P)介于0.18~0.32时,n(Fe^(3+))/(n(Fe^(2+))+n(Fe^(3+)))在60%左右波动。r(Fe/P)介于0.2~0.3时,样品的化学稳定性最好。

结构修饰提高酶稳定性、活性

酶因其特异性和可持续性而成为广泛应用的绿色催化剂,其稳定性和催化活性是决定酶适用性的关键因素。为满足实际应用需求,通过蛋白质结构修饰赋予其所需的催化特性是当前的研究热点。提高热稳定性的策略有:引入非共价/共价相互作用(疏水相互作用、氢键、盐桥、芳香环相互作用、二硫键)、环截短、C端和N端工程,及增加脯氨酸/减少甘氨酸的数目等;获得具有高效性和多样性的生物催化剂的策略有:降低空间位阻、拓宽催化口袋、增加底物亲和力及调节活性位点灵活性等。然而,在稳定性或催化功能改造的过程中,新突变的引入会削弱其他功能,致使进化过程中稳定性和催化活性相互制约。因此,采用基于理性计算优选突变热点、基于多重蛋白质稳定性或活性改造策略的共进化,以及基于高度稳定的蛋白质骨架创造或/和优化蛋白质功能等多种策略克服酶稳定性-活性之间的权衡。本综述重点阐述了结构修饰方法在提高酶稳定性或/和催化活性方面的应用,并展望了该领域的未来发展前景。

活性炭纤维的表面化学结构及其对气态污染物吸附的应用进展

活性炭纤维因其具有吸附性能好、制备成型方便以及表面化学结构丰富的优点,现已得到广泛应用。本文从吸附性能的角度综述了活性炭纤维表面化学结构的特点及其在气体污染物(SO_(2)、NO_(X)、VOCs、CS_(2)、甲醛)脱除分离方面的应用进展,指出了活性炭纤维表面的含氧及含氮等官能团可改善纤维对气体污染物的吸附能力。

山茱萸多糖的提取分离、化学结构及生物活性研究进展

山茱萸始载于《神农本草经》,在我国应用历史悠久,具有补益肝肾、涩精固脱的功效。多糖是山茱萸中被关注的主要活性成分之一,查阅近20年的国内外文献,综述山茱萸多糖常用的提取分离及纯化方法,并对山茱萸多糖化学结构特征和生物活性的研究现状进行总结。结果显示,山茱萸多糖的提取分离多采用经典的水提醇沉法,还有超声波提取法、微波辅助提取法、复合酶解法及稀碱提取法等,提取率范围为5.29%~18.92%;均一多糖的分离纯化多同时采用DEAE-纤维素柱、Sephadex及Sephacryl等多种分离填料层析获得,已明确均一多糖的分子量、单糖组成及比例、糖苷键类型和连接顺序的多糖共有9个。山茱萸多糖具有降血糖、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节和肝脏保护等多种生物学活性,已成为近几年来有关山茱萸基础研究及产品开发的热点。综上所述,对山茱萸多糖的结构进行综合解析,基于肠道微生态探讨山茱萸多糖的构效关系及作用机制可能是未来的主要研究方向。

膨润土与秸秆配施对根区土壤有机碳化学结构和酶活性的影响

为揭示膨润土与秸秆配施后土壤有机碳及其化学结构特征,选取黄土高原旱作区3年田间定位试验中的秸秆还田(S)、单施膨润土(B)、膨润土配施秸秆(H)、不施膨润土和秸秆不还田(CK)4个处理,研究膨润土与秸秆配施对根际土壤有机碳含量、有机碳化学结构和酶活性的影响。结果表明:施用膨润土和秸秆均能不同程度提高土壤有机碳含量,其中H处理较CK显著提高了19.65%。与CK相比,仅有H处理显著增加了烷基碳和烷氧碳的相对含量和脂族碳/芳香碳值,分别提高了25.53%、18.00%和50.98%;仅有H处理芳香性显著降低了30.93%;与CK相比,各处理增加了烷基碳/烷氧碳值,增幅为5.26%~17.54%,差异不显著;各处理降低了羧基碳和芳香碳相对含量,降幅分别为24.50%~38.19%和1.29%~21.97%,差异不显著。与CK相比,S、B和H处理蔗糖酶活性显著提高12.63%~33.16%;β-葡萄糖苷酶活性显著提高10.72%~45.56%;锰过氧化物酶活性显著提高25.10%~70.98%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和锰过氧化物酶活性均与有机碳含量、烷基碳含量和烷基碳/烷氧碳值呈正相关,与羧基碳和芳香性呈负相关。综上所述,膨润土与秸秆配施能够提高土壤有机碳含量,提高土壤酶活性,增加活性有机碳含量,使土壤有机碳分子活化,有利于改善黄土高原旱作区土壤状况。

2种马尾松混交林土壤微生物特性及其与团聚体稳定性耦合关系

【目的】探究2种马尾松人工混交林间土壤微生物群落结构差异,以及2种林分土壤团聚体稳定性与其微生物群落结构、土壤酶活性的耦合关系。【方法】以三峡库区马尾松杉木混交林和马尾松杉木栎类混交林为研究对象,通过比较分析0~10 cm土层的不同粒径土壤团聚体微生物群落结构及微生物生长代谢现状,探究影响团聚体稳定性和微生物群落结构的主要影响因素。【结果】(1)2种马尾松混交林之间的土壤团聚体稳定性、微生物总生物量及其群落多样性均无明显差异;(2)从酶化学计量特征来看,2种马尾松混交林土壤微生物生长代谢受到磷(P)限制;(3)土壤丛枝菌根真菌、放线菌和革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的生物量在不同粒径土壤团聚体之间无明显差异;(4)土壤全钾含量对微生物群落结构影响程度最大。大团聚体中N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)活性是驱动土壤团聚体稳定性的关键因素。【结论】为提高三峡库区马尾松林地土壤质量,应多关注NAG活性对环境变化的响应。为缓解P限制对植被生长发育的影响,可在马尾松人工林中营造P分配能力更强和P利用效率更高的树种。

大蒜多糖提取、结构测定、化学修饰及生物活性研究进展

作为大蒜的主要活性成分之一,大蒜多糖具有增强免疫力、抗菌、抗病毒、抗氧化、保肝、降血脂、降血糖等多种生物活性,应用前景广阔。大蒜多糖的提取方法以热水法、酶法和超声辅助法最为常见,大蒜多糖是由果糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸等组成的杂多糖,乙酰化、硒化和磷酸化等化学修饰可以增加大蒜多糖抗氧化等生物活性。本文从大蒜多糖的提取、结构测定、化学修饰及生物活性的角度出发,系统总结了大蒜多糖的研究现状,未来应关注多糖结构与生物活性的构效关系,深入探讨大蒜多糖的功效机理,以期为大蒜多糖作为功能性产品的开发利用提供理论参考。

螺旋藻多酚复合纳米微胶囊的制备与稳定性分析

为通过微胶囊化提高螺旋藻多酚的稳定性。利用玉米醇溶蛋白(Zein)和多孔淀粉(porous starch,PS)对螺旋藻多酚(polyphenol,Phe)进行包埋,制备了螺旋藻多酚-多孔淀粉(Phe-PS),螺旋藻多酚-多孔淀粉-玉米醇溶蛋白(Phe-PS-Zein)两种微胶囊,并对Phe,Phe-PS和Phe-PS-Zein进行了微观结构和稳定性、抗氧化性及体外模拟消化性质的比较。结果表明,Phe-PS微胶囊在芯壁比1:10、温度80℃、磁力搅拌时间120 min条件下,包埋率为60.29%;Phe-PS-Zein微胶囊在芯壁比1:10、壁材比1:1、搅拌时间90 min、温度60℃和pH7时包埋率最高,达86.93%。XRD和XPS图谱结果表明,添加Zein后,晶体衍射峰强度有所降低,主要与Zein的无定型结构有关。DSC分析结果表明,蛋白做壁材改善了微胶囊热稳定性。通过对抗氧化性、稳定性以及体外缓释效果的测定发现,与游离Phe和Phe-PS相比,Phe-PS-Zein对DPPH自由基清除力和Fe3+的还原力提高。综上,Phe-PSZein颗粒可以作为螺旋藻多酚的有效递送载体。本研究结果有望为Phe的高值化利用提供理论和实验基础。

CMP抛光液中SiO_(2)磨料分散稳定性的研究进展

对SiO_(2)磨料在化学机械抛光(CMP)抛光液中的应用以及影响抛光液分散稳定性的因素进行了阐述,重点从SiO_(2)磨料分散稳定性的角度介绍了SiO_(2)磨料质量分数和粒径、抛光液pH值、表面活性剂种类和表面改性等对抛光液稳定性的影响,通过分析Zeta电位绝对值的范围、凝胶时间的长短、粒径随时间的变化和接触角等,总结了小粒径(35 nm左右)SiO_(2)磨料在抛光液中的分散机理,同时探讨了弱碱性环境对磨料Zeta电位的影响,阳离子、阴离子和非离子表面活性剂对磨料表面的作用机理和复配使用的效果,以及表面疏水化或亲水化改性对磨料分散稳定性的影响。最后对该领域未来的发展方向进行了展望。

鲎素抗菌肽的分子结构稳定性及生物活性

为了实现鲎素这种高效、广谱的抗菌肽在生产实践中的应用,采用不同温度、pH值、体外蛋白酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶B）分别处理鲎素,通过检测鲎素最小抑菌浓度（M IC）的变化来衡量鲎素的生物活性稳定性;采用高效液相色谱（HPLC）检测鲎素残留量,通过HPLC图谱变化来评定鲎素分子结构的稳定性.结果表明：温度小于120℃、pH值小于11.30时,鲎素对大肠杆菌K88的M IC为1.25～5.00mg/L;高效液相色谱检测得鲎素残留量在65.46～70.21μg之间;鲎素对胃蛋白酶的作用表现出很高的稳定性,对胰蛋白酶、羧肽酶B、弹性蛋白酶的作用稍微敏感;在胃蛋白酶酶活浓度不高于5.33mmol/（s.L）、胰蛋白酶酶活浓度不高于0.67mmol/（s.L）、羧肽酶B酶活浓度不高于0.17mmol/（s.L）、弹性蛋白酶酶活浓度不高于0.021mmol/（s.L）的条件下,鲎素仍具有活性.这说明鲎素抗菌肽具有较强的高温耐受性,在酸性条件下具有稳定性,且具有一定的耐受蛋白酶降解的能力.

矿物纤维粉尘在酸中的稳定性与化学活性研究

通过对一些矿物纤维粉尘耐酸蚀性及其酸蚀残余物化学活性的测试分析和对矿物纤维粉尘的酸蚀历程尤其在酸蚀过程中其表面活性基团的变化及影响耐酸蚀性及其化学活性的诸多因素的较深入的探讨 ,并结合作者以前和前人的研究成果 ,探讨了矿物纤维粉尘耐酸蚀性强弱及酸蚀过程中表面活性基团变化与生物活性大小变化的关系。结果表明 ,矿物纤维粉尘的酸蚀持久性与其晶体结构、结晶度、晶格缺陷多少有关 ,也与其表面官能团种类、位置及裸露程度相关 ,与原粉尘及其酸蚀残余物的比表面积、微孔性质、数量、Lewis酸位多少呈正相关。经酸溶蚀或经表面改性 ,矿物纤维粉尘潜在的生物毒性可以降低甚至完全消失。

双氧桥联四核二丁基锡(2，4，6．三甲基)苯甲酸酯配合物的合成、结构、量子化学及热稳定性研究

2,4,6-三甲基苯甲酸(TMBA)与(n-Bu)2SnO反应,合成氧桥联的四核二丁基锡(2,4,6-三甲基)苯甲酸酯配合物{[(n-Bu)2Sn(2,4,6-TMBA)]2O}2,经元素分析、1H NMR、13C NMR、IR和X-射线衍射表征分子结构,该配合物晶体属三斜晶系,空间群P1,晶体学参数:a=1.272 56(2)nm,b=1.322 73(2)nm,c=1.437 25(3)nm,α=111.197 0(10)°,β=99.691 0(10)°,γ=111.790 0(10)°,Z=1,V=1.962 35(6)nm3,Dc=1.368 g.cm-3,μ(Mo Kα)=1.308 mm-1,F(000)=828,R=0.040 9,wR=0.109 1。配合物以Sn2O2平面四元环中心对称,每个桥联氧原子还连接一个环外锡,形成双氧桥联四核二丁基锡结构。环上与环外Sn原子均呈现五配位畸变三角双锥构型。利用量子化学G03W软件,在Lanl2dz基组对配合物的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷布居及前沿分子轨道组成进行了研究。并通过热重分析对配合物进行了热稳定性研究。

掺铈铁硼磷酸盐玻璃的结构和化学稳定性

用溶解速率法(DR)和产品一致性试验(PCT)对摩尔组成为xCeO2-(100-x)(36Fe2O3-10B2O3-54P2O5)(其中x=5、10、15)系列玻璃(玻璃陶瓷)的化学稳定性进行了测试,并用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试了所制备试样的结构。XRD分析表明,当x=15时,试样中部分铈元素以独居石型磷酸铈晶体的形式存在,试样的化学稳定性也得到一定的提高;FTIR分析表明,玻璃(玻璃陶瓷)中磷元素主要以(P2O7)4-和(PO4)3-基团的形式存在,且硼元素主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在,仅含有极少的容易被水化的(PO3)-长链单元,因此具有优良的化学稳定性;随氧化铈含量的增加试样中易被水化的(PO3)-长链单元有向(P2O7)4-和(PO4)3-基团转化的趋势,试样的化学稳定性变好。

锂离子电池正极材料LiMnO_2的结构稳定性及电化学过程中的相变

LiMnO_2是同质多相化合物,不同相的结构稳定性差异很大,层状结构的LiMnO_2是热力学不稳定的结构,制备相当困难。层状结构的LiMnO_2是一类新的锂离子电池正极材料,它的理论比容量为270mAh/g,实际比容量也超过170 mAh/g。从该体系材料的合成、结构特点、稳定性以及电化学性能等方面对近几年的研究成果进行综述,分析了该化合物的斜方相比单斜层状结构稳定的内在机制以及稳定单斜层状结构LiMnO_2的理论依据,讨论LiMnO_2在电池充放电循环过程中的相转变以及今后的发展方向。

低温化学气相沉积SiC的组成、组织结构及高温稳定性

利用Ｘ射线衍射、Ａｕｇｅｒ能谱、Ｒａｍａｎ光谱、扫描电镜和透射电镜等分析手段，对低温（１０００～１３００℃）化学气相沉积ＳｉＣ的化学组成、组织结构及高温稳定性进行了分析。实验结果表明，在本实验的沉积温度范围内，沉积物是由３Ｃ型βＳｉＣ和少量４Ｈ型的αＳｉＣ组成，无游离Ｓｉ存在，这与高温条件下的实验结果存在明显差异。同时，在沉积物的表面还有Ｃｌ和Ｓ等吸附物及ＳｉＯ２氧化膜存在。所得到的ＳｉＣ均为１０１ｎｍ级晶粒。随着沉积温度的降低，晶粒尺寸减小，晶格失配度增大；经１５５０℃，５ｈ高温热处理后，出现明显的失重、晶粒长大和晶格失配度降低的现象。

两个有机锡对碘苯甲酸酯的合成、结构、热稳定性和除草活性

在乙醇-苯溶剂中,对碘苯甲酸分别与三苯基氢氧化锡、二丁基氧化锡反应,合成了2个有机锡对碘苯甲酸酯,Ph3Sn(p-IC6H4O2)(1)和{[n-Bu2Sn(p-I-C6H4O2)]2O}2(2)。经IR、1H NMR、元素分析和X射线单晶衍射对配合物进行了表征。配合物1属三斜晶系,空间群为P1,中心锡原子与苯基碳原子、羧基氧原子构成畸型四面体,并且分子间通过氢键和C-I…π共同作用形成二聚体结构;配合物2属单斜晶系,空间群为C2/c,配合物是以Sn2O2构成的平面四元环为中心的二聚体结构,并且分子间通过I…I共同作用形成了一维链状结构。热重分析表明,配合物1和2在230℃以下具有良好的热稳定性。配合物1、2对杂草刺苋(Amaranthus spinosus)、马齿苋(Portulaca oleracea)的抑制活性大于对农作物绿豆的影响,且配合物1的抑制活性高于配合物2的抑制活性,为刺苋、马齿苋除草剂研究提供了一种方法。

淀粉系高吸水性树脂反应中间体稳定性及反应活性的量子化学研究

运用 ab initio UHF方法和 DFT UB3LYP方法在 6 -31 G基组水平下对淀粉系高吸水性树脂反应中间体的模型体系进行几何构型优化 .针对每类自由基对应得到的两种典型的构象异构体 ( 1 a,1 b和 2 a,2 b) ,进行稳定性和反应活性分析 .构型 1 a和 2 b的总能量相对较低 .比较 4个模型体系的前线分子轨道 ,构型 1 a的能隙较小 ,同时 HOMO能量较高 ,易给出电子 ,LUMO能量较低 ,易得电子 ,有利于电子转移 ,因而有较好的反应活性 .自由基自旋密度主要集聚在 C2或 C3上 ,未有较大弥散 ,同时也是前线 MO主要布居位置和重要的反应活性部位 .对构型 1 a与丙烯酸模型分子形成的复合物分析表明 ,两者的反应未经过过渡态 ,在瞬间即可完成 .