NaCl溶液中黄铜矿溶解反应的化学振荡和混沌吸引子

化学反应的振荡现象及非线性动力学的研究引起了人们的广泛重视,并开展了实验和理论研究;地球化学反应体系中的振荡现象也陆续有所发现。本文在进行黄铜矿的溶解动力学实验中,发现了黄铜矿在弱酸性至中性的NaCl溶液中的溶解反应是一个非线性反应,反应一定时间后溶液中Cu的浓度随时间发生明显的非周期振荡变化。     

氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿的生物氧化作用研究

以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)为实验菌株, 对黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿的生物氧化过程进行了实验研究. 结果表明, 在A. ferrooxidans菌作用下3种硫化物的氧化过程具有不同的特征. 三者的氧化速率存在差异, 即: 磁黄铁矿 > 黄铜矿 > 黄铁矿. 黄铁矿生物氧化过程中pH总体呈下降趋势, 而黄铜矿和磁黄铁矿生物氧化过程中溶液pH则呈先上升再下降的趋势. 由于黄铁矿反应溶液pH较低, 在反应过程中无明显的沉淀作用发生, 而黄铜矿和磁黄铁矿氧化过程中产生了元素硫和黄钾铁矾沉淀. 黄铁矿的平整表面和溶蚀坑中均有细菌吸附, 并且溶蚀坑的形状与细菌外形较相似, 可能是吸附于黄铁矿表面的细菌分泌出的有机酸导致其表面的微区溶解所致. 在黄铁矿表面未发现生物膜形成, 而黄铜矿和磁黄铁矿表面均有生物膜形成. 构成生物膜的A. ferrooxidans菌被胞外聚合物质 (EPS)包裹, 生物膜被沉淀物质所覆盖. 实验结果显示了黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿具有不同的生物氧化过程, 造成这种差异的主要原因可能是矿物自身性质以及反应溶液pH的影响.     

2mol/L NaCl溶液中辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿的溶解动力学

前人曾对辉铜矿、低辉铜矿、斑铜矿和黄铜矿在酸性Fe~(3 )硫酸盐溶液中的氧化反应动力学进行了实验研究.本文对辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿在NaCl水溶液中的溶解动力学进行了实验研究,并探讨在砂页岩铜矿床成矿作用中的意义.     

大气CO2浓度升高对全球CH4排放的影响

论述了全球变化中２个重要温室气体ＣＯ２和ＣＨ４的关系，指出在未来ＣＯ２浓度升高的条件下，全球ＣＨ４的排放将受到较大影响，有可能导致未来大气ＣＨ４浓度有较大的增长。ＣＯ２浓度升高的这种作用可能通过两条途径影响全球ＣＨ４排放，首先通过提高ＣＨ４主要排放源稻田和自然湿地植物的光合作用，使植物生物量，根系分泌物，土壤有机物等的积累增加，从而使排放源的ＣＨ４排放速度增加；其次结合其他全球变化驱动力，ＣＯ２浓     

近分子尺度下正磷酸钙的结晶和溶解动力学

虽然许多研究报道了各种形态的无机磷在土壤中转化的化学过程, 但在近分子尺度下理解各种难溶性磷酸钙的结晶(固定)和溶解机制的研究相对缺乏, 尤其对于发生在溶液中最早期的物理化学过程(即成核过程), 和随后的晶面生长动力学过程更是知之甚少. 本文借助生物磷酸钙的微观矿化机制和其他相关生物矿物的研究进展, 重点综述和讨论在近分子层面上各种有机和无机影响因子对正磷酸钙在地质条件和活性的土壤根际条件下结晶和溶解动力学过程的调控, 这将为认识和揭示磷在复杂土壤溶液中和在土壤固体表面上的生物地质化学行为提供可能的微观线索.     

同类振荡反应中也存在等动力学关系吗？

类比法的组分替换取得的设计振荡反应的成功以及某些振荡反应机量可递推至同类反应，表明在复杂反应中确实存在着某种动力学关系的一致性。本文通过与简单反应的比较，讨论了复杂反庆等动力学关系的可能存在方式及研究方法，主要讨论在其他条件相同的情况下，溶液相振荡反应的振荡参数分别与下列数据的相关分析：（1）金属催化剂的标准电极电位E^0，特别是进行催化剂金属络离子的配体取代基替换所得的系列E^0；（2）混合催化剂存在下，B-Z反应还原剂的溴化速度常数与还原电位的恰当组合；（3）以甘油三酯水解产物为底物时，作为水解催化剂的表面活性剂的影响因子K，可在各类振荡反应中进行分析。文中还讨论了有关的实验方法及应注意的问题。这些相关分析表明，在同类非线性反应的振荡反应中也会存在某种动力学的线性关系。     

化学振荡计时电位法的研究：废水中苯酚的测定

化学振荡是指在反应过程中某种形体的浓度随时间发生周期性变化的现象。Belousov首先报道了均相化学振荡反应,Prigogine的耗散结构理论为振荡反应提供了理论基础,至此,化学振荡引起人们的极大兴趣。本文在化学振荡理论的基础上,利用反映振荡过程中某种形体浓度大小的电位值随时间周期性变化的关系,提出了一种新的定性定量分析方法——化学振荡计时电位法。该法是利用振荡参数(诱导期、振荡周期、振荡寿命)与振荡体系某一物质起始浓度的依赖关系对该物质进行分析的。实验发现,在H_2SO_4—LB_rO_3—phenol非催化振荡体系中,振荡周期(Tp)的对数与苯酚起始浓度的对数在苯酚浓度为8.00×10~(-2)mol/L的范围内成线性关系,线性相关系数为0.998。将该法用于废水中苯酚含量的测定,回收率达97.7％～108.2％。本文还提出了振荡反应的机理和定量分析的依据。     

在CMC附近不同浓度表面活性剂对B-Z振荡反应的影响

表面活性剂溶液的各种物理性质(如界面张力、当量电导、渗透压等)在临界胶团浓度(CMC)狭小的浓度区间的突变引出了胶团的概念,同时也给出了胶团常数CMC的测定方法.近来,Zana还进一步指出,表面活性剂对一些非振荡的化学反应的影响在CMC附近也有突变.由此,我们很自然会想到,在CMC附近改变表面活性剂浓度,则其对振荡反应的影响是否也有突变?也就是说,在胶团的形成过程中,胶团与单体两形态组成的变化对振荡反应是否有影响?此问题一直未有人注意到.     

CNTF信号转导途径上游的新支路

用活细胞内荧光探针Ｆｕｒａ２／ＡＭ检测ＣＮＴＦ对谷氨酸引起的海马神经细胞内游离Ｃａ＾２＋浓度升高的快速影响，并观察Ｇ蛋白是否参与。结果表明，谷氨酸可引起海马神经细胞内游离Ｃａ＾２＋浓度快速升高，并在５００μｍｏｌ／Ｌ范围内呈剂量相关性。ＣＮＴＦ对静息条件下海马神经细胞内的游离Ｃａ＾２＋浓度无显著性改变。但ＣＮＴＦ孵育５ｍｉｎ后，可快速压抑谷氨酸引起的胞内游离Ｃａ＾２＋浓度升高，这一过程有ＰＴＸ敏感     

跨膜Ca~(2 )梯差与巨噬细胞源性泡沫细胞的形成和凋亡——动脉粥样硬化细胞分子机理的探讨

本实验室对人工膜体系的系统研究[1]表明,一个合适的跨膜Ｃａ2 梯差对于膜蛋白的构象与功能具有重要的调节作用.那么,在活细胞天然膜体系中,特别是在不同生理或病理条件下,跨膜Ｃａ2 梯差又会发生什么变化?为此,我们以Ｃ57ＢＬ/6Ｊ小鼠巨噬细胞为对象,应用激光共聚焦、流式细胞等技术和多种荧光探剂,系统地研究了动脉粥样硬化的关键环节,即巨噬细胞源性泡沫细胞的形成与凋亡过程中跨膜Ｃａ2 梯差的变化及其特征.1　跨膜Ｃａ2 梯差的维持和变化与Ｃａ2 振荡和空间Ｃａ2 梯差是相互紧密联系的事件[2]　　在单细胞水平上,用多种Ｃａ2 荧光探剂…     

大鼠胰腺β细胞内的钙库诱发钙信号

以单个大鼠胰腺β细胞为实验对象，用显微荧光法测量不同刺激下的钙信号，有外Ｃａ＾２＋条件下，分别以葡萄糖、ＫＣｌ和甲苯磺丁脲（ｔｏｌｂｕｔａｍｉｄｅ）刺激细胞，均能导致细胞内自由Ｃａ＾２＋浓度（［Ｃａ＾２＋］ｉ）升高，无外钙条件下，５ｍｍｏｌ／Ｌ咖啡因（ｃａｆｆｅｉｎｅ）或乙酰甲胆碱（ＭＣｈ）亦能独立地导致［Ｃａ＾２＋］ｉ升高，说明β细胞内存在ＩＰ３型和ｒｙａｎｏｄｉｎｅ型两类钙库，咖啡因和乙酰甲胆     

通过树木年轮δ13C重建大气CO2浓度的可靠性探讨

为了探讨利用树木年轮碳同位素比及其模型重建历史大气ＣＯ２浓度的可靠性，对南亚热带条件下生长的几个主要树种的一些相关生理指标进行了测定。结果发现叶片光合速率Ａ和气孔导度ｇ的比值Ａ／ｇ和细胞间ＣＯ２浓度Ｃｉ随环境和树种特性有较大的变化，与前人对轩控制实验所取得的关于这两个值不变的结论不同，从而对以Ｃｉ恒定为前提通过树木年轮δ＾１３Ｃ重建大气ＣＯ２浓度的可靠性提出了怀疑。根据目前对Ｃｉ等值变化机理的认识     

高分子的单链折叠与宏观相变

利用超灵敏微量差示扫描量热仪(US-DSC), 研究了聚(N-异丙基丙烯酰胺) (PNIPAM)在稀溶液和亚浓溶液中的折叠与聚集. 随温度的升高, 在稀溶液中, PNIPAM链同时发生链内折叠与链间聚集, 而且链内折叠所占的比重随浓度的降低而变大. 在亚浓溶液中, PNIPAM链在低温下已经塌缩, 当温度升高时, PNIPAM链只发生有限的链间聚集. 在极稀溶液中, PNIPAM链随温度升高而发生单链折叠. 通过浓度和加热速率外推至 0, 得到了PNIPAM单链折叠的焓变, 该焓变高于链间聚集的焓变, 说明高分子单链折叠不同于宏观相变.     

谷氨酸BZ体系的寡振荡反应

在金属离子(指常见的ce~(3+)、Mn~(2+)及Fe(phen)_3~(2+),phen表示邻菲罗啉)的催化下,酸性溴酸盐氧化一些有机物时会发生化学振荡反应,而在某氧化过程中,有的中间物(如Br~-)的浓度,可出现2至3次极大值,振荡次数较少,被称为寡振荡反应。这类反应与生物钟现象类似,因此研究这类反应,尤其是氨基酸的寡振荡反应,可解释生命体内普遍存在的振荡现象。本文简要报道研究谷氨酸(以Gla表示)-KBrO_3-Mn~(2+)-Fe(phen)_3~(2+)-H_2SO_4体系的寡振荡反应的实验。     

Ni80Fe20/Cu多层膜巨磁电阻与微结构的关系

采用磁控溅射方法,在不同溅射气压下制备了取向的具有巨磁电阻效应的Ｎｉ８０Ｆｅ２０／Ｃｕ金属多层膜。室温下,饱和磁电阻值随着Ｃｕ层厚主的增加呈振荡变化,在Ｃｕ层厚度ｔＣｕ＝１．０,２．２ｎｍ时。     

刺激调制下的低频自发振荡信号时空分析

利用光学功能成像技术研究了刺激条件下SD大鼠体感区低频自发振荡信号的时空规律, 发现了左、右脑体感区的低频振荡信号在刺激后具有幅度增强、相位发生改变、趋于同步的现象, 并据此讨论了低频自发振荡的产生机理, 认为细小动脉的舒缩对绿光((546±10) nm)下皮层中的自发振荡贡献很大. 此外, 还研究了动脉、静脉与皮层三处的低频振荡信号的相对相位关系, 发现红光((605±10) nm)下静脉和皮层的低频振荡信号有明显的相位差别, 皮层领先静脉0.6~1.0 s; 绿光下, 动脉、静脉和皮层三处的相位差别不明显, 三者基本同步. 分析认为, 绿光下在血管处采集的振荡信号与皮层处采集的振荡信号的形成机理可能不同.     

LBE MRT 方法模拟Marangoni 对流

有机溶液在水表面溶解会引起表层表面张力变化, 产生表面张力梯度, 从而诱发 Marangoni 对流. 采用 LBE MRT 方法对室温下圆柱烧杯中滴加低浓度乙醇溶液诱发的 Marangoni 对流现象进行模拟, 结果表明由表面张力梯度诱发的Marangoni 对流在表面薄层区 域强度较大且速度梯度较大, 但在主液相区流速相对很低. 本文模拟的最大表层速度数值和表 层速度分布结果与同条件下的实验结果基本相符.     

水为自由基源的电晕放电引发羟基自由基及氧化甲苯

以水为自由基源通过电晕放电的方法产生强氧化性羟基自由基(·OH), 通过电子自旋共振技术(ESR)直接证实了·OH的生成. 电晕放电产生的·OH能有效降解气态有机污染物从而降低废气的毒性. 实验表明, 在以含饱和水蒸气的空气为介质的含甲苯废气中, 在电晕放电极间电压为20 kV, 放电电流为0.1 mA, 反应时间为120 s, 甲苯初始浓度为168 mg/m³的条件下, 甲苯的降解效率接近100%. 并检测到了7种溶解在液相中的甲苯氧化中间产物. 环境友好的·OH的应用为气态污染物的脱除开辟了新的途径.     

荧光探针法表征甲基化β-环糊精空腔微环境的极性

修饰环糊精的研究是当今主＿客体化学的一个热点[1,2],本文首次使用生物探针中性红以指示天然环糊精(β＿ＣＤ)端口上的羟基甲基化后所引起的空腔微环境极性的变化,以期进一步了解天然环糊精修饰前后的光化学性质.中性红在水溶液中有两种存在形态,即酸式和中性分子.在ｐＨ=72的Ｔｒｉｓ＿ＨＣｌ缓冲溶液中以中性分子存在,其最大激发波长和发射波长分别为465和628ｎｍ.随着β＿ＣＤ或甲基化β＿ＣＤ的加入,荧光光谱发生显著的变化.在ＣＤ浓度低于5.0×10-4ｍｏｌ/Ｌ时,最大激发和发射波长迅速蓝移,超过此浓度,则蓝移缓慢.在任何ＣＤ浓度下,甲…     

两种藻蓝蛋白的光动力光敏性质研究

利用顺磁共振谱仪研究两种同源的藻胆蛋白－高等红藻中Ｒ－藻蓝蛋白和螺旋藻中Ｃ－藻蓝蛋白光动力光敏性质。发现在固定捕获剂和藻胆蛋白浓度及光强的情况下,样品ＥＳＲ信号强度随光照时间而增加;固定捕获剂浓度和光照条件,样品的ＥＳＲ信号强度随藻胆蛋白浓度而增加。自由基信号在一定藻胆蛋白浓度和光照时间不达到饱和点。在同等条件下,Ｒ－藻蓝蛋白比Ｃ－藻蓝蛋白有更强的ＥＳＲ信号,表明前者有更强的自由基产生效率。