用巯基丙酸修饰银纳米粒子共振光散射法测定稀土总量

依据文献合成了巯基丙酸修饰的银纳米粒子,并用共振光散射法调查了它们与稀土离子的相互作用.在pH 7.5的Tris-HCl缓冲介质中,银纳米粒子在467 nm呈现一弱的共振光散射峰.Eu3+离子的加入导致体系共振光散射峰显著增强,并伴随47 nm(从467到514 nm)的散射峰红移.上述光谱变化可能是由于Eu3+离子与纳米粒子表面的羧基发生配位作用所导致的粒子间的聚集引起的.根据体系对其它稀土离子类似的信号响应,我们建立了一种测定稀土离子总量的共振光散射新方法.最佳条件下,稀土离子浓度在6.0×10-7-8.0×10-6mol/L范围内与共振光散射强度呈正比,检测限为2.8×10-8mol/L.该方法简便、灵敏,用于环境水样中稀土离子总量的测定,结果令人满意.     

基于动态光散射技术对样品溶液质量分析及实验优化

在生物分子相互作用研究和蛋白纯化等实验中,实验样品溶液质量、蛋白纯度和均一性一直是决定最终实验结果好坏的关键因素。该文利用动态光散射技术,测量溶液样品中分子的自相关函数曲线斜率,解析粒径大小分布,深入分析样品溶液质量的影响因素,优化实验方案。实验结果表明,动态光散射技术为分子生物学实验研究中的条件优化提供了有效的实验依据,大大提高了纯化实验后的蛋白质纯度,改进了生物分子相互作用研究中的实验数据质量。     

木质素磺酸钠在水溶液中的分子构型拟合

通过过滤及凝胶渗透色谱分离提纯木质素磺酸钠(NaLS);利用静态光散射测定其绝对分子质量,并通过加盐的方法消除慢运动峰对测量的影响;采用动态光散射测定不同温度下NaLS分子的扩散系数.根据测定的扩散系数及绝对分子质量,使用Perrin公式拟合计算不同温度下NaLS分子的椭球结构.结果表明:光散射法测得的NaLS分子的绝对分子质量大于凝胶渗透色谱(GPC)测定的相对分子质量,更接近于真实分子质量;温度升高,NaLS分子扩散系数增大,布朗运动加快;Pellin公式拟合显示不同温度下NaLS分子均为长短轴比7.5以上的接近碟状的扁平椭球结构,该结构随着温度升高变扁.此外,结合已有木质素磺酸盐的结构研究结果,建立了不同温度下NaLS分子的椭球模型.     

基于动态光散射法测量量子点粒径的实验方法

动态光散射技术是进行纳米及亚微米颗粒粒径测量的一种有效方法.通过对量子点特性和动态光散射系统的分析,提出了一种基于动态光散射测量量子点粒径的实验方法,构建实验装置并进行测量与分析.通过CONTIN算法反演量子点粒径,并与电子显微镜和粒径公式得到的粒径数据进行比较,证明动态光散射法是测量量子点粒径的一种有效的方法,为量子点光学特性的快速分析提供了一种新的途径.     

生物组织对偏振光背向散射Mueller矩阵的分布

用Stokes矢量描述光的偏振状态,光学器件对光的作用,用相应的Mueller矩阵表示,根据散射介质的对称性,从理论上推导出了生物组织背向散射Mueller矩阵的分布,对球形粒子组成的散射介质,画出了各Mueller矩阵元随方位角的分布图,与相应的实验结果进行了比较,结果表明,由球形散射粒子组成的不同粒子直径、不同浓度的散射介质,其背向散射Mueller矩阵的分布花样具有相似性,要区分各散射介质中散射粒子的大小、浓度等特征,必须细致的研究散射介质背向散射Mueller矩阵分布花样强度随径向的变化.     

粉煤灰对混凝土AAR有效碱的影响及机理

为准确从碱与活性集料反应的角度掌握碱集料反应(AAR),在前人研究基础上,赋予有效碱更进一步的定义,将进入活性集料中的碱称为有效碱.采用火焰光度法对有效碱含量和混凝土孔隙溶液碱离子浓度进行了测定,并据此分析了粉煤灰抑制AAR机理.试验结果表明:掺加粉煤灰后,混凝土基体孔隙溶液碱离子浓度降低,从而减少了活性集料中的有效碱,而粉煤灰掺入改变基体扩散系数对有效碱的影响则是次要的.因此可通过测量早期孔隙溶液碱离子浓度变化来评价粉煤灰对AAR的抑制效果.     

基于激光散射法的气溶胶颗粒测量系统的接收参数分析

大型民用客机座舱空气中的颗粒污染物直接影响乘客健康和安全,需要采用有效的气溶胶检测系统及时发现空气品质的好坏,光散射式颗粒计数器是常用的检测设备.在光散射气溶胶颗粒粒径和计数浓度测量方法中,测量结果一般受被测粒子折射率影响.为了提高对客机座舱环境气溶胶粒径的测量精度,根据Mie理论和光通量计算公式,对大气中5种常见气溶胶粒子——水、硫酸、硫酸铵、炭黑和金属以及标准粒子聚苯乙烯（PSL）粒子,在不同接收方向角θ和接收孔径半角β值下的散射光通量F与粒径D关系曲线（F-D曲线）进行了全面系统的计算模拟,并模拟采用PSL标准粒子标定,计算并比较了3种接收参数下粒径模拟测量结果与理论值的误差情况.通过对大量模拟结果的比较分析,发现θ为40°和β为45°的接收参数下,5种粒子的F-D曲线较为接近且单调性较好,表明折射率对5种粒子测量结果的影响都较小.     

铬黑T的共振光散射光谱及其机理研究

研究了铬黑T在不同条件下的共振光散射光谱,结果表明,它们的共振光散射强度受溶液pH影响较大.在一定的pH溶液中,体系的共振光散射强度在一定浓度范围内与铬黑T的浓度有线性关系.同时运用量子化学计算方法对它们分子间氢键进行了计算,理论计算表明:体系共振光信号增强的原因是分子通过分子间氢键聚合形成了超分子聚合体,这一理论计算结果和实验得到的光谱数据完全吻合,该工作对进一步研究共振光散射光谱法的理论提供了重要参考数据.     

依思明蓝与牛血清白蛋白作用的共振光散射研究

研究了依思明蓝和牛血清白蛋白结合的共振散射光谱特征.实验结果表明,在pH=3.78水溶液中,血清白蛋白可与染料探针依思明蓝通过疏水作用结合并产生以367.4-nm为特征峰的共振光散射(RLS)增强光谱.在该特征波长下测定的增强共振光散射强度(ΔIRLS)与血清白蛋白浓度在一定范围内具有线性关系.据此建立了痕量血清蛋白的共振光散射分析法.当依思明蓝的浓度为1.5×10-5mol/L时,牛血清白蛋白,人血清白蛋白以及IgG的检测限分别可达2.34-ng/mL,6.86-ng/mL和10.9-ng/mL.基于共振光散射数据及Scatchard图,获得依思明蓝与牛血清白蛋白和人血清白蛋白的结合常数(K)以及结合位点数(n)分别为2.90×105L/mol,2.9和2.96×105L/mol,0.35.     

全钒液流电池正极传质的介观分析

目的研究全钒液流电池正极传质的介观机理,为多孔电极传质效率的提高和全钒液流电池整体性能的提升提供理论指导.方法采用粗粒化分子动力学模拟方法,分析全钒液流电池正极反应中各粒子的介观传递特性.分析电池荷电状态(SOC)、温度、碳纳米管长度以及碳纳米管含量对正极电解质中各组分粒子扩散系数和有序性的影响.结果粒子扩散系数随着温度增高而增大,但随碳纳米管长度的增加而减小.当电池荷电状态SOC为50%时,溶液中离子种类最多,多种离子间的相互作用阻碍单个离子的扩散,从而降低了电解液中各粒子的扩散系数.在碳纳米管质量比为1/4～1/2,正极电解液浓度较低,减小了VO2+和VO+2之间的缔合作用,溶液黏度也随之下降,有利于扩散.结论深入研究全钒液流电池正极传质过程,降低因传质因素导致的浓差极化,增大电池反应速率.     

高于胶凝临界温度直链淀粉分子分形

应用动态光散射技术,研究直链淀淀粉水溶液在高于胶凝临界温度条件下驰豫谱化的规律,发现动态光散射驰豫谱经历了指数衰减及随后的非指数衰减（慢模）两种模式,对于快模,可用大分子链串滴运动解释,对于慢模,则可用分形构象下的反常扩散加以解释。此外,还测量了直链淀粉水溶液在不同温度、不同浓度下的分维,发现直链淀粉分子符合自避无规行走模型,分维等于１．６７,且随样品浓度、温度的变化而略有变化。     

一种基于Mie散射的颗粒物浓度测量方法

 根据Mie 散射理论,采用连分式递推算法,进行了微粒散射的数值模拟。借助特殊函数库得出简化的Mie 散射理论的数值模拟方法,省去了推导的复杂性,同时提高了计算程序运算速度。利用水溶胶模拟大气溶胶进行光散射实验,采用三波长法计算得到各样本的平均粒径,根据消光定律模拟出微粒浓度与光强变化之间的关系,为空气中微粒浓度的测量提供了理论依据。     

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

 为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素, 于2012 年11 月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_2.5样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征, 通过实验分析PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-)和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平, 并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明, 颗粒物的散射系数均值为(579±387)Mm^-1, 夜间高日间低。PM_2.5质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85), 通过回归方程得到PM_2.5散射效率为3.09 m²·g^-1。在PM_2.5化学组分中, 有机物对消光系数的贡献最大, 占52.3%;其次是NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄, 贡献率分别为16.2%和13.7%。     

电化学体系中离子扩散过程的Monte Carlo模拟

文章将电解质溶液视为三雏网格模型，在不考虑温度和离子大小（阴、阳离子视为有大小相同的理想球体）影响的恒定电场强度下，利用Monte Carlo方法模拟研究了该体系中的溶质离子扩散特性，考察了溶质离子间相互作用及溶液离子浓度对体系离子扩散系数的影响，结果表明：不考虑离子间相互作用时，溶质离子的扩散系数为常数；考虑离子间相互作用时分三种情况，当溶质离子密度小于等于0．2时，离子扩散的均方位移MSD与Monte Carlo步骤（MCS）间成直线关系；随着离子密度增大，在（0．2，0．6]范围内，离子扩散的MSD与MCS间趋于二次函数关系；当离子密度接近1．0时，离子扩散的MSD会趋于恒定．     

生物组织光传输的几何推导求解模型

受到光束扩散模型和漫射近似理论的启发,提出了一种改进的光传输求解模型。这个新的几何推导模型采用了光束扩散的思想,但是光束扩散不是由散射系数经验公式直接得到,而是考虑了激光在生物组织中高度前向散射的特点,根据散射角和纵向深度的几何关系推导出来的。该模型还结合了扩散近似中的有效衰减系数作为轴向指数衰减因子。计算结果显示该模型提供了更加合理的光通量密度分布预测,得到的光分布接近蒙特卡罗模拟,而且能更加方便地应用到光传输相关的数值模拟中。     

大气中气溶胶颗粒对红外激光的散射特性研究

在利用红外激光雷达探测大气中各种成分浓度时,研究大气中气溶胶颗粒在该红外波段的光学散射特性有重要意义.特别是大气中气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率是基于红外激光雷达探测大气后向散射回波信号的重要参量,直接影响探测系统的测量精度和有效探测距离.根据等效球的米氏散射理论,分析大气气溶胶颗粒在该波段的散射效率因子和散射相函数,可准确计算出不同半径和不同密度时大气气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率大小.利用仿真模型计算得出,当大气气溶胶颗粒的半径增加时,其散射效率因子的数值振荡衰减,最终稳定于2.04处;而当入射激光波长不变时,大气气溶胶颗粒的后向散射率数值与其半径的变化呈反比.     

不同水模型的甲醇水混合溶液的扩散性质

本文对不同水模型的甲醇水混合溶液的扩散性质做了研究,模拟所得结果与文献值很接近。甲醇的扩散系数随甲醇质量浓度增加而增大,TIP3P、TIP4P,TIP5P水的扩散系数随甲肆浓度增加而减小,采用TIP4P和TIP5P水模型所得结果与实验值更为接近,TIP3P水模型扩散系数较实验值精有偏低。     

高斯粗糙面电磁散射的基尔霍夫驻留相位法研究

采用高斯粗糙面来模拟实际粗糙面,根据基尔霍夫驻留相位近似法研究了粗糙面的电磁散射,结合高斯粗糙面的自相关函数导出了高斯粗糙面后向散射系数和不同极化状态双站散射系数计算公式.通过数值计算得到了后向散射系数随入射角变化的曲线和不同极化状态双站散射系数随散射角、散射方位角及入射波频率变化的曲线,讨论了介质介电常数、粗糙面参数对后向散射系数和双站散射系数的影响、入射波频率对双站散射系数的影响,得出了高斯粗糙面散射系数的基本特征.结果表明介质介电常数和粗糙面参数对高斯粗糙面后向散射系数和双站散射系数有明显影响且非常复杂,而入射波频率则对双站散射系数无影响.     

疏水缔合聚丙烯酰胺的自组装行为

使用荧光光谱和动态光散射方法研究了疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)和聚丙烯酰胺(PAM)在水溶液中的结构和自组装行为。实验表明:HAPAM通过疏水作用,极易缔合形成聚集体,具有很低浓度的临界缔合浓度。动态光散射实验跟踪了HAPAM聚集体从小到大的生长过程,从溶液的微观结构上找到了HAPAM与PAM性能差异的根本原因。     

基于功能性CuS纳米粒子共振光散射法测定蛋白质

基于蛋白质的加入使功能性CuS纳米粒子的共振光散射明显增强,建立了定量测定蛋白质的新方法.最佳实验条件下,对人血清球蛋白的线性范围为0.1-7.0 μg ml-1,检出限为13 ng ml-1,对人血清白蛋白的线性范围为0.25-11.0 μg ml-1,检出限为26 ng ml-1.该方法成功用于人血清样品的测定,方法简单、灵敏、稳定、选择性好.