M-l^1完备和M-co-drop性质

在有界线性空间中,提出了M-l1完备和M-co-drop性质的概念.证明了凸有界线性空间是M-完备等价于M-l1完备,而且给出有界线性空间中M-co-drop性质与有界线性泛函可取极值之间的关系.

第一性原理对M@B_(12)N_(12)(M=Sc-Zn)团簇结构和性质的研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理对M@B_(12)N_(12)(M=Sc-Zn)团簇的几何、电子结构,电偶极性和红外吸收光谱进行详细的研究.结果显示:当B_(12)N_(12)团簇内嵌过渡金属原子后,虽然结构稳定性稍稍降低,但其化学活性得到提高,摩尔体积明显增大.过渡金属原子与B_(12)N_(12)结合的过程中,除Cu和B原子外,剩余金属与N原子的Mulliken电荷出现负值.另外,金属原子的加入,不仅增加电偶极矩和极化率的值,还促使其红外吸收光谱发生红移.

季节性淹水对长江滩地杨树林土壤理化性质和酶活性及微生物群落的影响

为了探明季节性淹水对林分地力的影响,以安徽沿江地区滩地杨树林土壤为研究对象,对季节性淹水前后,土壤(0<深度(h)≤60 cm)的养分质量分数、物理性质及酶活性进行测定;采用高通量测序技术对土壤微生物群落组成、多样性、空间结构及功能类群等进行测定,分析环境因子与土壤微生物群落的相互作用及其潜在关系。结果表明:季节性淹水后,滩地杨树林土壤0<h≤60 cm土层的pH显著升高;除全磷、速效钾、水解氮养分外,其他养分质量分数均极显著降低;田间持水量极显著增加;土壤脲酶、酸性磷酸酶的活性均有所下降,其中酸性磷酸酶活性降幅达99.68%;过氧化氢酶活性总体上升。季节性淹水改变了土壤细菌、真菌优势菌群的相对丰度,未显著提高微生物群落的丰富性和多样性,但改变了土壤真菌群落多样性在各土层间的变化趋势。非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)发现,淹水前的细菌群落结构与淹水后具有显著差异;淹水前的真菌群落结构与淹水后具有极显著差异;且淹水后各土层间的细菌、真菌群落均呈显著差异。功能预测结果表明:土壤细菌生态功能以化能异养、好氧化能异养、硝化作用、氨氧化作用功能类群为主,季节性淹水后,土壤40 cm<h≤60 cm土层中,细菌群落的亚硝酸盐呼吸、硝化、亚硝态氮反硝化功能较为丰富。土壤真菌群落主要功能在淹水后,由病理-腐生-共生过渡型(33.13%)向病理营养型(20.74%)转变。淹水前后,土壤0<h≤20 cm土层真菌群落的植物病原菌相对丰度差异显著。冗余分析和相关性分析结果表明:pH、酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、水解氮、全钾是影响微生物群落的主要环境因子。

XL-90杨湿心材与对照材物理力学性质分析

为探究湿心材与对照材物理力学性能差异,以13年生南方型黑杨(XL-90杨)为研究对象,分别测定湿心材与对照材的木材密度、干缩率、湿胀性、抗弯强度、抗弯弹性模量、抗压强度及硬度等物理力学指标,对比分析其物理力学性能差异。结果表明:对照材密度(气干、基本、全干)、干缩率(气干、全干)和湿胀性(气干、饱水)均高于湿心材,且对照材和湿心材的径向干缩率、湿胀性均低于弦向,其中对照材的径向、弦向、体积气干干缩率分别较湿心材提高1.123%、2.335%、3.292%,径向、弦向、体积气干湿胀性分别提高0.916%、3.475%、4.221%。对照材的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度及径向、弦向横纹抗压强度分别较湿心材降低5.617、1862.853、8.200、0.496、0.426 MPa,湿心材端面、径面、弦面硬度较对照材分别提高613.333、702.917、692.500 N,且对照材与湿心材的抗弯弹性模量、抗压强度、硬度存在显著或极显著差异。XL-90杨湿心材密度、干缩率和湿胀性等物理性能均低于对照材,而抗弯强度、抗弯弹性模量、抗压强度和硬度等力学性能均高于对照材,该研究结果可为XL-90杨在木材加工利用方面提供应用性指导。

小麦羊肚菌菌粮制备工艺优化及营养成分、理化性质和抗氧化活性分析

以小麦粒为原料,羊肚菌为发酵菌株,采用固态发酵工艺制备小麦羊肚菌菌粮(fungus fermented wheat,FFW)。以粗纤维含量和非淀粉多糖(NSP)含量为评价指标,料液比、基质起始pH、接种量、发酵天数为考察因素,利用正交试验优化小麦羊肚菌菌粮制备工艺,并分析菌粮的营养成分、理化性质和抗氧化活性。结果表明最佳发酵工艺为:料液比为1:0.9(g:mL)、基质起始p H为7.0、接种量为5块(直径0.8 cm的菌丝块)、发酵天数为10 d,该条件下制备的小麦羊肚菌菌粮粗纤维含量为4.09%,NSP含量为9.31%。与发酵前相比,小麦羊肚菌菌粮表面出现孔洞,沟壑增多,褶皱加深,菌粮的蛋白质含量提高了78.79%,碳水化合物含量降低了17.79%;可溶性膳食纤维SDF增加了43.70%、不可溶性膳食纤维IDF降低了19.24%、总膳食纤维TDF在发酵前后变化不明显。发酵后菌粮的持水性、吸附不饱和脂肪酸能力、吸附饱和脂肪酸能力和溶胀性分别增加了77.84%,11.49%、25.00%、26.00%;在模拟人体胃和小肠的环境下对胆固醇吸附率分别提高了86.29%、290.14%。发酵后菌粮的总抗氧化活性、DPPH自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率和羟自由基清除率分别提高了41.29%、14.54%、490.68%、10.80%。该工艺制备的小麦羊肚菌菌粮可显著提升小麦的营养价值、理化性质和抗氧化活性,本研究为开发小麦羊肚菌菌粮新产品提供理论依据。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段陆相页岩油层系岩石物理性质变化规律

陆相页岩油气储层是中国油气工业勘探开发的重要接替领域之一,但由于对陆相页岩油储层岩石物理特征缺乏系统研究,制约了页岩油层系地质与工程“甜点”地震评价方法的有效运用.为此,以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段陆相页岩油储层为例,通过对泥页岩样品的岩石学特征、储层特征与岩石物理特征的系统测试,分析了页岩油样品的岩石物理变化规律及影响因素,确定不同特征泥页岩样品表现出地震弹性特征差异的关键地质因素.研究结果表明,长7段页岩主要为灰白色凝灰质黏土质页岩、黑色黏土质页岩和灰色粉砂质泥页岩三种主要岩相类型,分别对应“富有机质纹层+富凝灰质纹层”、“富有机质纹层+长英质纹层”和“贫有机质黏土纹层”三种纹层组合类型,构成孔隙类型以黏土粒间孔为代表的无机孔隙为主.不同岩相类型样品纹层组成差异会造成宏观地震岩石物理性质表现出整体分区分布的特征,弹性波垂直层理传播时岩石样品的力学响应特征倾向于等应力状态,其弹性模量受控于样品中“软”组分“等效有机质层”所占比例,造成对应速度和弹性模量随有机质含量增大呈幂指数降低的整体趋势;弹性波平行层理传播时,岩石样品的力学响应特征倾向于等应变状态,其等效弹性模量为组成部分对应弹性模量的算术平均,造成对应速度和弹性模量随有机质含量增大呈线性降低的整体趋势.黏土颗粒优选定向排列的程度和条带状有机质占比差异是造成页岩样品出现速度各向异性明显变化的主要原因.不但形成各向异性系数随黏土含量增大而逐渐增大的整体趋势,也造成相同黏土含量下凝灰质黏土质页岩样品、黏土质页岩样和粉砂质页岩样品各向异性系数依次降低.研究结果可为陆相页岩油储层“双”甜点的测井与地震评价提供理实验基础和理论支撑.

冻融期土壤理化性质及酶活性对秸秆还田的响应

为了能够进一步提高三江平原水稻秸秆腐解率和改善土壤理化性质。本研究采用室内冻融模拟试验,实验设定A(-10~10℃)和B(-20~20℃)两种冻融幅度,1(150%)、2(200%)两种土壤持水量,以及3(3 cm)、5(5 cm)和10(10 cm)三种秸秆长度。试验设定冻24小时后融24小时为一次冻融循环(Freeze-thaw cycle,FTC)过程,15 d取一次样,共设置6次取样(90 d)后常温培养(30 d),总时长为120 d的室内冻融模拟,在每次冻融结束后测定土壤理化性质及相关酶活性。试验结果显示,施加菌剂提升了秸秆腐解速率,秸秆配施菌剂还田显著降低冻融期三江平原土壤容重与0.5~1 mm粒径的团聚体数量,增加了土壤孔隙度,且在大幅度冻融循环表现最为明显。秸秆还田显著提高了土壤有机碳(TOC)、总磷(TP)、总钾(TK),但土壤全氮显著降低,不同冻融幅度差异不显著。秸秆还田配施菌剂显著提高了冻融期土壤淀粉酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,而不同冻融幅度与冻融循环次数对土壤酶活性均产生影响,且随着冻融时长的增加而减弱。不同冻融幅度和不同的持水量对土壤淀粉酶活性影响显著,对土壤蔗糖酶活性影响不显著。秸秆还田配施菌剂对冻融期土壤理化性质具有显著影响,而对土壤酶活性的影响具有差异性。因此,秸秆还田配施菌剂对于三江平原冻融期土壤提升土壤肥力具有重要意义。

猪粪水热处理产物对土壤性质及小白菜生长的影响

为探讨猪粪废弃物资源化利用途径,将不同温度处理下的水热产物作为添加剂,对土壤进行培养研究其特性变化,通过小白菜种植试验验证不同温度处理下猪粪水热产物对土壤的改良效果。结果表明,与CK相比,土壤培养49 d时,各猪粪水热产物处理均显著降低了pH,且碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及EC显著提升,其中ZF180处理组提升最为明显,碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及EC分别提高了29.10%、61.78%、22.94%、20.31%和25.70%。种植60 d时,小白菜产量、生物量、株高、单株叶面积、根长都有所提高,其中ZF180处理组小白菜的生长性状表现最好,与CK对照组相比,分别增加了225.17%、225.39%、61.50%、104.78%和90.67%。因此,180℃水热处理温度是猪粪废弃物水热处理资源化利用的最适温度。

谈电子效应及其对有机物性质的影响

在有机化学反应中,化合物中的原子或者原子团相互作用进而对反应物的化学性质产生影响,这种相互作用其实就是电子效应,包含诱导效应、共轭效应、超共轭效应、场效应等。利用电子效应可以理解有机物的酸性、碱性、活性以及有机反应中间体如碳正离子、自由基、碳负离子稳定性,进而理解和预测有机反应的断键及其选择性。在教学中介绍电子效应能让“结构决定性质”的学科思维深入学生内心,从而实现“宏观辨识与微观探析”核心素养的落地。

真空加工处理对鲜食糯玉米淀粉结构和理化性质的影响

为探究真空加工处理对鲜食糯玉米淀粉结构和理化性质的影响,以黄糯619和黑宝两个鲜食糯玉米品种为原料,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和快速黏度分析仪等研究真空加工处理对鲜食糯玉米淀粉微观结构和理化性质的影响。结果表明:真空加工处理使黄糯619和黑宝2种鲜食糯玉米的直链淀粉含量显著升高(P<0.05),分别由5.39%和6.26%升高至8.52%和9.71%,支链淀粉含量显著降低(P<0.05),分别由94.61%和93.74%降低至91.48%和90.29%,淀粉颗粒破坏严重,淀粉的晶体类型和官能团结构没有改变,但相对结晶度分别降低了9.62%和9.41%;真空加工处理后,2种鲜食糯玉米淀粉的起始温度、峰值温度、终止温度和糊化焓值显著下降(P<0.05),淀粉的糊化温度、峰值黏度、最终黏度、衰减值、回生值显著下降(P<0.05),表明淀粉更容易发生糊化,抗老化能力增强。此外,真空加工处理使鲜食糯玉米淀粉的抗性淀粉(RS)转变为快消化淀粉(RDS)和慢消化淀粉(SDS),说明真空加工处理能够提高鲜食糯玉米淀粉的消化速率。本实验结果可以为鲜食糯玉米真空加工与利用提供理论依据。

不同提取方法红芸豆皮膳食纤维结构、理化性质和降血糖活性分析

以红芸豆皮为研究对象,分别采用水法、高压辅助水法、微波辅助水法和酶法提取红芸豆皮膳食纤维,并对不同提取方法所得膳食纤维的结构、理化性质和降血糖活性进行分析。结果表明,与水提组分相比,高压水提组分得率显著提高(12.20%),且多糖纯度增加。结合单糖组成和红外光谱可知,4种膳食纤维组分的单糖组成主要为Ara、Gal、GalA、Rha、Xyl和Glc,且具有果胶的特征吸收峰,是果胶和其他半纤维素的混合物。不同提取方法所得膳食纤维组分的相对分子质量大小存在一定的差异。相比水提组分,其他3种组分的相对分子质量均有所提高,高压水提组分相对分子质量最高为1.13×10^(6)Da,其次为酶提组分4.67×10^(5)Da。黏度分析结果表明,酶提组分黏度最高,且酶提组分黏度随着剪切速率增加而降低,表现为假塑性流体的剪切稀化。微波水提组分对α-葡萄糖苷酶抑制能力最强为82.86%,高压水提组分对α-淀粉酶抑制能力最强为35.04%。微波和高压辅助处理在一定程度上提高了红芸豆皮膳食纤维的得率和降血糖活性,为红芸豆功能性产品的开发与资源利用提供了理论依据。

提取方式对微拟球藻蛋白理化性质和功能特性的影响

以微拟球藻粉为原料,分别采用冻融盐析法、酶提辅助法和碱提酸沉法制备冻融蛋白(Nannochloropsis freeze-thawed extraction protein,NFP)、酶提蛋白(Nannochloropsis enzyme-assisted extraction protein,NEP)和碱提蛋白(Nannochloropsis alkali extraction protein,NAP),并对其理化性质和功能特性进行对比分析。结果表明,碱提酸沉法的提取率为18.70%±0.50%,显著高于其他两种提取方式(P<0.05)。NFP、NEP与NAP中均含有多种人体必需氨基酸,分别占总氨基酸含量的38.75%、38.16%和37.88%;紫外吸收光谱显示三种提取蛋白在200~220 nm处有较强的吸光值;傅里叶变换红外光谱表明三种蛋白均具有典型的蛋白吸收峰,但二级结构发生变化,碱提处理使NAP中β-转角相对含量降低至19.62%±1.48%,β-折叠相对含量增加至32.90%±1.55%;与NEP和NFP相比,NAP的游离巯基含量和Zeta电位绝对值显著上升,粒径显著下降(P<0.05);扫描电镜显示不同提取方式下蛋白的显微结构有差异。功能特性分析显示三种蛋白的溶解性、起泡性及起泡稳定性随pH的变化趋势相似;相比NEP和NAP,NFP具有更好的功能特性。该研究结果为微藻蛋白资源在食品领域的开发利用提供了一定的理论依据。

高压下Fe_(2)S的相变及热力学性质的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法研究了高压下Fe_(2)S的结构相变、弹性性质和热力学性质.计算表明,当压强增加到124±10 GPa时,Fe_(2)S(Co_(2)P型)的晶格常数发生了突变,轴向比c/a从1.20跃迁到1.35,向C37结构(Co_(2)Si型)转变.弹性模量的计算结果也证实了Fe_(2)S的这一结构相变.根据弹性模量,获得了高压下Fe_(2)S的声速,相对于纯Fe,S元素提升了纵波声速.通过准谐德拜模型预测了200 GPa,2000 K范围内Fe_(2)S的热力学性质.

Ta-W/Hf合金的结构稳定性及力学性质的第一性原理计算

Ta-W/Hf合金具有高熔点、高密度、高延展性等性质,在核电、武器装备等关键零部件中发挥着重要作用,本研究基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建不同掺杂含量下的Ta-W/Hf合金模型,计算Ta-W/Hf的晶格常数、结合能、弹性常数、弹性模量、泊松比、维氏硬度、电子态密度等性质参数,分析W、Hf掺杂元素对Ta合金稳定性及力学性能的影响.结果表明:Ta-W合金的晶格常数、弹性常数、体模量、杨氏模量、剪切模量均随着W含量的增加而增加;然而Ta-Hf合金的相关性质参数变化趋势则相反.同时,结合能及电子态密度结果表明Ta-W合金的稳定性与W含量呈正相关;Ta-Hf合金的稳定性随着Hf含量的增加而降低,但Hf的添加对Ta合金的各向异性趋势变化影响显著,且Hf可以明显提高Ta合金的韧性.

祁连山东段高寒草地修复过程中植被物种多样性及土壤理化性质

[目的]探讨祁连山东段高寒草地修复过程中植被物种多样性与土壤理化性质特征,为当地生态系统的修复和发展提供理论依据和科技支撑。[方法]采用时空替代法,选取不同修复年限(3 a,6 a和11 a)的人工沙棘林地及未修复的样地(CK)为研究对象,通过植被调查和土壤采集,分析了植被物种多样性及土壤理化性质,且其随修复年限增加的变化规律。[结果](1)随着修复年限的延长,群落优势种由一年生草本植物逐渐演化成多年生草本和灌木植物,植物个体数、物种数和Margalef丰富度指数呈现上升趋势。(2)随着修复年限的延长,土壤含水量呈现“先上升-后下降-再上升”的趋势,整体上表现为上升,土壤容重呈现下降趋势;土壤pH、全氮、全磷、有机质呈现上升趋势;随着土层加深,土壤含水量在对照样地CK和样地T 1呈现上升趋势,在样地T 2和T 3呈现下降趋势,土壤容重呈现先上升后下降的变化趋势,土壤全氮、全磷、速效磷和有机质呈现下降趋势,表聚现象明显。(3)植被个体数与土壤含水量、速效磷和有效钾呈现极显著正相关关系(p<0.01),与容重呈现显著负相关关系(p<0.05);物种数与pH值和全磷呈现极显著正相关关系,与容重呈现极显著负相关关系(p<0.01);Shannon多样性指数与含水量呈现极显著正相关关系(p<0.01);Pielou均匀度指数与有效钾呈现极显著正相关关系,与含水量呈现极显著负相关关系(p<0.01);Margalef丰富度指数与全磷呈现显著正相关关系(p<0.05),与土壤容重呈现极显著负相关关系(p<0.01)。[结论]修复年限对于植被物种多样性与土壤理化性质有着较大的影响,植物群落逐渐变得单一且稳定,土壤结构得到优化,土壤养分含量不断升高,一定程度上促进了高寒草地生态系统的恢复。

柚皮素及其糖苷化合物对燕麦蛋白功能性质影响及相互作用机制研究

为探究柚皮素及其糖苷衍生物(柚皮苷和芸香柚皮苷)对燕麦蛋白的起泡性、乳化性、及界面张力的影响差异及相互作用机制。本文联合荧光光谱和圆二色谱明晰了燕麦蛋白-黄酮复合体系的相互作用机制及蛋白结构变化,最后通过分子模拟技术将复合体系的相互作用可视化。结果表明,柚皮素、柚皮苷及芸香柚皮苷显著提升了燕麦蛋白的起泡、乳化性能,降低了燕麦蛋白的界面张力,且糖苷类黄酮的效果更佳,即柚皮苷>芸香柚皮苷>柚皮素。荧光及分子模拟结果共同表明三种黄酮与燕麦蛋白主要通过氢键作用和范德华力发生相互作用,常温下,结合能力大小分别为芸香柚皮苷(11.05×10^(4)L/mol)>柚皮素(6.25×10^(4)L/mol)>柚皮苷(0.23×10^(4)L/mol)。三种黄酮改变燕麦蛋白的三级结构(荧光光谱红移)、二级结构(α-螺旋降低,β-折叠和无规则卷曲增加)、降低了表面疏水性,使得燕麦蛋白功能性质提升(起泡、乳化)。本研究可为选择合适的黄酮应用在燕麦蛋白基产品中提供理论参考。

冷冻球磨处理对黑米淀粉结构和理化性质的影响

分析不同冷冻(-18~-10℃)球磨处理时间对黑米淀粉结构和理化性质的影响。结果表明:随着冷冻球磨处理时间的增加,黑米淀粉颗粒表面变得粗糙且失去原有的完整性,黑米淀粉的相对结晶度从38.25%降至1.63%,R_(1047/1022)降低,拉曼光谱在480 cm^(-1)处的半宽峰从11.39增加到13.59,有序化程度降低,偏光十字逐渐模糊甚至消失,粒径增大,冷水溶解率和膨胀度均显著增加(P<0.05),黏度和崩解值均显著下降(P<0.05),热焓值(ΔH)从9.48 J/g下降至2.24 J/g。

黑磷/黑砷异质结纳米器件热电性质应力调控研究

探索新型高性能低维热电纳米材料已成为国家重大发展策略.论文采用密度泛函理论结合非平衡态格林函数方法研究了由黑磷、黑砷纳米带构建异质结构在2%、4%、6%和8%四种拉伸应变作用下热电性能调控机理.研究结果表明,6%拉伸应变较其他情形,能够更有效抑制声子输运行为;与此同时,拉伸应变对于器件的电子输运的调控效果并不明显.在费米能附近,黑磷/黑砷异质结纳米器件在6%拉伸应变调控下热电优值达到最大值2.31.

秸秆覆盖免耕对坡耕地土壤理化性质及水土流失的影响

为探究秸秆覆盖免耕对坡耕地土壤理化性质的影响及该措施下的水土保持效益。通过设立秸秆覆盖免耕和传统耕作田间试验区,探究土壤孔隙结构、土壤含水量、化学性质、产流产沙情况。结果表明:秸秆覆盖免耕处理后,土壤深度(h)为0<h≤10 cm处土壤密度增加了14.16%,总孔隙度及非毛管孔隙度分别降低了10.85%、27.11%。土壤深度为0<h≤20 cm处土壤有机质及全氮流失量减少,有效改善了土壤养分含量及分布。土壤深度为10、20、30、40 cm处土壤含水量分别提高6.30%、5.78%、7.57%、9.03%。在相同降雨条件下,土层越深土壤水分滞留时间越短。秸秆覆盖免耕处理减弱了降雨侵蚀力对产流产沙的影响,产流产沙次数及数量较传统耕作处理有明显降低,产流、产沙次数分别减少3、5次,产流、产沙量分别减少53.07%、71.87%。秸秆覆盖免耕能够有效降低降雨对产流产沙的驱动力,减少土壤有机质及氮流失,调节土壤结构。

非静水压作用下石膏电学性质的理论研究

地球内部广泛存在着差应力,这些外在因素的存在影响着矿物的性质,而矿物的电学性质与结构相变息息相关.为了更加了解地球内部结构与动力学过程,采用第一性原理方法,在等效平衡压0~10 GPa范围内计算地球内部浅层矿物石膏在静水压和非静水压条件下的电学性质.计算结果表明:静水压和非静水压条件下无水石膏的密度和带隙变化基本一致,但二水石膏的密度和带隙在非静水压为6 GPa附近发生突变,这可能是由于非静水压环境使晶体结构更容易发生畸变,更有利于水分子氢键网络的重新排列和CaSO_(4)层间结构的塌缩,因此非静水压下可能更加有利于二水石膏在高温高压下的脱水反应.这对理解地幔中矿物的脱水和储水产生重大的影响,为理解地幔中矿物的脱氢和储水提供理论依据.