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利用傅里叶变换拉曼光谱法估算木材木质素中的丁香基单元
摘要: 紫丁香基(S)木质素含量及紫丁香基与愈创木基(S/G)木质素比值是木材和木质纤维素生物质的重要特征指标。尽管现有众多方法可用于估算S木质素单元及S/G比值,本研究开发了一种基于拉曼光谱的新方法——通过370 cm?1拉曼谱带面积强度(370-area)进行测定。首先通过分别在二氧六环和Avicel基质中取样分析三种紫丁香基木质素模型,验证了该拉曼法测定S含量的可靠性,获得了370 cm?1强度与模型浓度间的良好线性相关性。随后将不同木材的%S木质素单元测定值,与采用硫代酸解法、DFRC法和二维HSQC核磁共振法这三种常规方法测得的木质素S单元数值相关联。前两种方法仅计算β-O-4键连接木质素单元裂解产生的单体,而核磁共振法则反映整个细胞壁木质素的S含量。当370-area强度与常规方法测得的%S值进行关联时,均获得良好线性关系(三种方法的R2分别为0.767、0.731和0.804)。鉴于二维核磁共振法与拉曼光谱均表征整体细胞壁木质素(而非仅可裂解释放单体的部分),故推荐采用其与拉曼光谱的最高R2关联性来估算木材木质素中的S单元。该方法快速、有害化学品用量少、无损检测且不受样品干湿状态影响,唯一限制是木材样品需含至少30% S且荧光效应不明显(后者在某些情况下可缓解)。
关键词: 核磁共振,细胞壁,%S,硫代酸解,S/G比值,二氟化碳还原裂解
更新于2025-11-14 15:16:37
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OPSY与PhD-PHIP的结合提高了PHIP的灵敏度
摘要: 尽管与玻尔兹曼因子相比,PHIP实验具有高度极化特性,但在处理极稀释样品时,大量具有热极化的未反应分子的存在仍是一个重要障碍。本文提出通过结合两种成熟脉冲序列OPSY和PHD-PHIP,在单次实验中同时提升灵敏度与分辨率的可行性。其中OPSY作为信号过滤??椋糜谏赋燃首硬男藕?;而PHD-PHIP则作为采集模块,通过防止磁场不均匀性导致的信号抵消来提高分辨率并进一步增强灵敏度。研究展示了在超低超极化水平的复杂样品中的实验结果,证实了该方法具有优异性能。
关键词: 回波列、博士-PHIP、自旋动力学、CPMG、J-谱学、超极化、脉冲序列、仲氢、SABRE、J-耦合、核磁共振、OPSY、PHIP
更新于2025-09-23 15:23:52
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源自fac-[Ir(NO2)3(H2O)3]的新型异配位铱(III)硝基配合物
摘要: 以三水合三硝基·三水配位面式-铱(III)配合物[fac-[Ir(H2O)3(NO2)3]](1)为起始原料,制备了新型异配位铱配合物[Ir(H2O)(bpy)(NO2)3](2)。从化合物2的碱性溶液中分离出盐类化合物Na[Ir(OH)(NO2)3(bpy)]·2H2O,并通过X射线结构分析确定了其晶体结构。采用多核磁共振波谱和质谱技术对新型化合物2、3及母体配合物1的结构进行了表征。运用密度泛函理论(DFT)计算方法研究了母体面式-[Ir(H2O)3(NO2)3]及配合物2、3的结构特征。
关键词: 硝基配合物、铱、密度泛函理论、核磁共振、水合配合物、X射线结构
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过热压氧化石墨和三苯基膦将磷掺入石墨材料中
摘要: 研究表明,在1000°C温度和500巴静压条件下处理氧化石墨烯(GO)可使其恢复为石墨烯层状结构。向GO中添加三苯基膦有助于处理过程中氧的脱除,并使产物中磷含量达到约0.7原子百分比。31P核磁共振谱显示,大部分磷原子与氧成键。X射线光电子能谱P 2p谱分析还发现了对应于CeP和PeP键合的组分。透射电子显微镜证实了磷原子聚集成纳米团簇的现象。拉曼光谱和电导率测量表明,通过磷掺杂实现了石墨材料的n型掺杂。
关键词: 三苯基膦,X射线光电子能谱,磷掺杂,核磁共振,热压,氧化石墨
更新于2025-09-23 15:23:52
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4,4′-氧二邻苯二甲腈化合物分子结构性质的考察:结合光谱与计算分析方法
摘要: 本研究报道了4,4'-氧二邻苯二甲腈化合物的合成过程、单晶形式的X射线衍射分析,以及通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振和紫外-可见光谱方法研究其结构特性。采用Becke三参数杂化泛函结合Lee-Yang-Parr相关泛函及6-311G(d,p)基组对该化合物进行密度泛函理论建模研究。将理论获得的分子结构参数与晶体学分析结果进行对比,通过势能分布分析考察振动模式及波数,采用多种方法计算碳与质子化学位移值,并运用含时密度泛函理论和类导体极化连续介质模型在不同溶剂介质中测定吸收波长。通过相关系数评估光谱与理论结果的吻合度。此外,在相同理论水平下研究了该化合物的前线分子轨道能级、全局反应性参数、分子静电势图、非线性光学材料潜力以及不同温度下的热力学参数。
关键词: DFT(密度泛函理论),邻苯二甲腈,傅里叶变换红外光谱(FT-IR),核磁共振(NMR),紫外-可见光谱(UV-Vis)
更新于2025-09-23 15:22:29
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富勒烯与溴代富勒烯的结构、振动光谱、波谱学及量子化学研究
摘要: 采用B3LYP方法结合6-311G(d,p)基组进行密度泛函理论计算,预测了富勒烯(C60)和溴代富勒烯(C60Br6)分子最稳定的优化结构。通过密度泛函理论(DFT)和时间相关密度泛函理论(TD-DFT)估算所得参数。溴代富勒烯(C60Br6)通过在C60活性位点直接键合溴原子构建而成。对理论计算的振动波数进行了指认与比较。采用可极化连续介质模型模拟紫外-可见光谱。基于四甲基硅烷为参照,利用核磁张量GIAO方法模拟了C60和C60Br6的13C NMR谱图。模拟了分子静电势面。最高占据分子轨道(HOMO)与最低未占分子轨道(LUMO)间的跃迁揭示了该分子及其他相关分子性质中可能发生的不同电荷转移情况,并将计算结果制表列出。通过自然键轨道(NBO)分析呈现了定域键与电子孤对之间的电荷转移过程。溴取代富勒烯所增强的反应活性和特殊能隙,为设计光电器件和生物活性分子开辟了道路,这些材料将在传感器和碳纳米医学领域具有重要应用价值。
关键词: HOMO(最高占据分子轨道)、富勒烯、LUMO(最低未占分子轨道)、核磁共振(NMR)、溴代富勒烯
更新于2025-09-23 15:21:21
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过渡氧化铝中结构无序的合理化与量化多模态方法
摘要: 过渡氧化铝因其独特的表面酸性、高温结构稳定性以及可合成高比表面积材料的特性,成为重要催化及催化载体材料的基础。过去50多年来,人们对其优异性能的来源进行了广泛研究,但尽管如此,仍有许多结构、电子和表面性质尚未被充分理解。这种理解的不足主要源于对γ-Al2O3、δ-Al2O3、θ-Al2O3等过渡氧化铝多晶型物晶体学描述的欠缺——这些多晶型物作为亚稳态结构的连续体而演化形成。本研究通过采用一系列互补的成像、光谱和量子计算技术,重点对勃姆石衍生的过渡氧化铝中的结构无序性进行合理化解释与量化分析?;谙癫钚U齋TEM HAADF成像技术,我们将展示δ-Al2O3和θ-Al2O3各多晶型物均存在显著的结构无序性,导致晶体学周期性的丧失。这种无序性的复杂性可合理解释为密切相关的晶体学变体的原子尺度混生现象。作为本研究的一部分,我们提出了一种基于投影原子势实空间解释的晶体学方法,该方法使我们能够从一系列低指数STEM HAADF图像中明确推导出δ-Al2O3和θ-Al2O3中Al3?的配位环境。该研究实现了对δ-Al2O3和θ-Al2O3家族所属晶体学变体的完整晶体学描述。为了在统计相关基础上量化过渡氧化铝的非均匀微观结构,我们采用了利用XRD和NMR技术表征结构无序性的新方法。XRD是最常用于晶体学整体表征的方法之一,但历史上并未成功应用于过渡氧化铝。我们将展示如何利用DIFFAX和TOPAS XRD模拟软件包中的递归算法,对晶体学多晶型物及其结构无序性进行量化。为进一步验证过渡Al2O3中结构无序性的量化结果,我们还采用了结合DFT NMR模拟方法的互补NMR光谱技术。作为本次报告的一部分,我们还将讨论DFT能量计算的结果,解释晶体学变体之间的能量简并性如何导致过渡氧化铝中的结构无序性。
关键词: 密度泛函理论、过渡氧化铝、结构无序、核磁共振、X射线衍射、扫描透射电子显微镜高角环形暗场成像
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过多种光谱技术理解离子液体二元混合物的微观行为
摘要: 近期研究表明,某些具有适当化学组成的纯离子液体二元混合物可表现出类似新化学实体的特性。但目前对这些有趣体系的微观行为认知仍相当有限。本研究旨在从分子间相互作用、结构及动力学角度理解这些体系的微观行为。我们选取了具有共同阳离子但阴离子各异的若干(离子液体+离子液体)混合物进行研究,并通过单独分析纯离子液体以明确其与混合物行为的差异。研究首先通过测定相关混合物的热物理性质展开,同时探究了纯离子液体组合时的光致变色协同效应。进一步采用稳态/瞬态荧光光谱、电子顺磁共振(EPR)、核磁共振(NMR)和荧光相关光谱(FCS)等技术深入分析这些混合物。值得注意的是,瞬态荧光数据表明(离子液体+离子液体)混合物不仅存在空间异质性,还具有动态异质性。EPR测量显示该混合物的微极性(ET(30))接近脂肪族多元醇。通过NMR和FCS研究扩散物种的平移扩散系数,揭示了(离子液体+离子液体)二元混合物内的纳米结构组织特征。数据分析本质上表明:本研究所用离子液体混合物的行为不符合非理想溶液特征,其表现更接近准理想类型。
关键词: 热物理性质、二元混合物、电子顺磁共振、荧光相关光谱、荧光光谱、核磁共振、离子液体、光致变色、光谱技术
更新于2025-09-23 15:21:01
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荧光三唑基螺恶唑烷:合成与核磁共振立体化学研究
摘要: 碳-杂原子化学是快速构建复杂分子的首选方法。近十年来,得益于点击化学策略的广泛应用,该领域呈现出蓬勃发展态势。本研究采用C-X键形成反应组合,成功合成了含芴甲氧羰基(Fmoc)取代基的1,2,3-三唑螺噁唑烷衍生物。通过二维核磁共振波谱技术结合多层级计算方法(包括受药物化学启发的构象搜索、PM7半经验及基于DFT的几何优化,最终采用DFT-GIAO法计算核磁共振化学位移常数),我们系统探究了其构象空间并解析了复杂核磁谱图中的顺/反构型。针对所得Fmoc衍生物,我们还测定了紫外-可见吸收与发射光谱。这些化合物均含有内源性大麻素系统调节剂(CB1受体配体或FAAH抑制剂)的特征药效团结构。
关键词: 螺恶唑烷、恶唑烷、核磁共振、三唑、立体化学
更新于2025-09-23 02:11:41
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用于高压研究并具备原位激光加热功能的台式核磁共振系统
摘要: 高压核磁共振(NMR)技术能够揭示物质在极端条件下的行为特征。然而迄今为止,超导磁体所需的重大维护需求、空间占用及高昂成本,使其难以在常规现代高压实验室中应用。本研究展示了一套基于永磁Halbach阵列的台式NMR系统(直径25厘米,高度4厘米)。在最高1013毫特斯拉磁场下,我们成功记录了25吉帕斯卡常压环境下冰VII的1H-NMR谱图。该台式系统可与双面激光加热装置联用,通过采集25吉帕斯卡/1063(50)开尔文条件下H?O的1H-NMR谱图,证实了高压高温NMR技术的可行性。研究发现激光加热NMR金刚石压砧腔中的信号强度变化,为温度测量提供了便捷方法。
关键词: 金刚石压砧,Diamond anvil cell,激光加热,Laser heating,哈尔巴赫磁体,Halbach magnet,核磁共振,Nuclear Magnetic Resonance,高压,high-pressure
更新于2025-09-16 10:30:52