为了研究低空风切变风场结构,针对乌鲁木齐机场2021-11-26发生的风切变不安全事件,采用FC-Ⅲ型激光测风雷达产品数据,配合美国国家环境预报中心再分析资料和常规气象观测资料进行分析和验证,取得了风切变演变过程的数据。结果表明,该次风切变过程发生在特定的地形风作用下,冷锋前小尺度冷空气造成显著的风向风速变化,东南风急流底部与西北风风带形成倾斜向上的垂直切变区,并引发冷锋型低空风切变; 风切变发生前1 h,乌鲁木齐机场周边出现了风场转换; 平面位置显示模式比航空器报告提前10 min监测到风切变,为东南大风风速骤减区,且风切变区随冷空气渗透西移; 冷空气渗透过程东南大风层变薄西撤;07#跑道附近,正侧风迅速减小且进近过程中伴有风向的大角度转变;冷空气由25#跑道向07#跑道楔形渗透,渗透过程发生在08:30~10:25期间;激光雷达捕捉到该次低空小尺度冷空气活动,分析出冷空气由东北侧进入呈后倾状态的演变过程和结构,并触发了中度风切变预警。这一结果对提高气象服务保障能力是有帮助的。

猪血红蛋白(PHb)可以赋予和提升食品在制备、 加工和贮藏过程中的品质, 但因其黏度大、 性质不稳定、 且血腥味较重而不被人们所接受等因素, 限制了其在食品中的应用。 因此, 改性是提升其经济效益及生物可利用度的一种重要手段。 探究了儿茶素(Catechin)与糖基化猪血红蛋白(G-PHb)相互作用对复合物(CG-PHb)功能特性及结构变化的影响。 以PHb和G-PHb为对照, 研究CG-PHb的溶解度、 浊度、 乳化性能、 表面疏水性以及抗氧化性等功能特性, 采用紫外-可见光谱、 荧光光谱、 傅里叶变换红外光谱和扫描电镜, 分析CG-PHb的结构变化。 结果表明： 相较于PHb和G-PHb, CG-PHb的溶解度显著提高(p<0.05), 浊度显著降低(p<0.05); 乳化性以及乳化稳定性相较于对照组, 分别提高了38.36%、 21.31%和16.08%、 3.69%(p<0.05); 三者中CG-PHb的表面疏水性最大; 抗氧化性随着溶液浓度的升高不断增大, 溶液浓度为1.60 g·mL-1时, 抗氧化性最高达93.60%; CG-PHb的紫外吸收峰相较于对照组峰形变宽、 峰值增大且略微红移; 荧光峰强度大小为： CG-PHb>PHb>G-PHb, 且随着儿茶素的浓度增大, G-PHb的荧光猝灭效果呈现增强趋势, 并发生红移现象; CG-PHb的酰胺I带向低波数方向移动, 且二级结构含量中β-折叠含量显著增加(p<0.05), 其余结构含量减少(p<0.05); 此外, 电镜结果表明, 由于糖基基团的嵌入及与儿茶素之间的作用力, 使蛋白质的结构发生了变化, CG-PHb的表面孔洞结构增加, 有利于其功能特性的发挥。 该研究可以为蛋白质的改性研究提供新思路, 为复合物在食品加工过程中的性质变化提供理论基础及参考。

土壤有机质的重要性和复杂性一直是国内外学者研究的热点。 土壤腐殖质作为土壤有机质的主体, 是土壤肥力的重要物质基础, 在土壤养分循环和土壤结构方面发挥着重要作用。 胡敏素是土壤腐殖质重要组分, 它占土壤有机C和有机N的绝大部分, 同时也是较稳定的腐殖质组分, 对营养元素(C, N, S等)固持和有效性, 以及在土壤肥力和生态环境等方面起着重要作用。 以黑土长期定位试验(始于1979年)为基础, 利用差热分析、 红外光谱和核磁共振光谱分析Hu分子结构变化特征。 结果表明, 各施肥处理可以明显增加土壤有机碳含量, 以有机无机肥配施增加效果最为显著, 各施肥处理土壤Hu含量之间有差异, 但不显著。 土壤Hu的热性质表明, 土壤施入有机肥后具有较高的可分解有机质和脂族结构, 而单施化肥处理具有较高可分解有机质的同时, 芳香结构较多。 Hu的红外光谱也表明, 单施有机肥和有机无机肥配施均可提高土壤Hu的2 920/1 620比值, 其脂族性增强, 芳香性减弱, 单施有机肥处理增加土壤Hu分子中脂族链烃的比例效果高于其他处理。 13C核磁共振波谱分析显示, 与CK相比有机无机肥配施可以提高土壤有机碳稳定性, 而单施化肥处理有机质分解程度增加, 稳定性降低。

以黑土长期定位试验(始于1979年)为基础, 根据土壤养分的输入和输出分析长期不同施肥处理的土壤养分收支状况。 利用红外光谱和核磁共振光谱分析胡敏素(Humin, Hu)分子结构的动态变化特征并分析土壤养分收支状况与Hu结构变化之间的关系。 结果表明: 不同施肥措施在改变黑土养分含量的同时, 影响了土壤中惰性组分Hu的分子结构。 1980年—2014年有机无机肥配施(MNPK)处理可以满足作物对养分的吸收, 土壤总养分含量有盈余, 且较不施肥(CK)处理增加土壤有机碳含量, 降低土壤C/N比, 同时土壤Hu的2 920/1 620和2 920/2 850、 脂族C/芳香C、 烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C比值均增加, 表明黑土Hu分子结构变得脂族化、 简单化, 施肥可以增加土壤活性有机碳, 减少惰性有机碳组分含量。 有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理不能满足作物对养分的吸收, 土壤养分出现亏缺状况。 红外光谱显示, 施肥年限增加, 有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理土壤Hu的2 920/1 620下降, 表明其脂族C含量降低; 核磁共振光谱显示, 氮磷钾化肥(NPK)和不施肥(CK)处理烷基C/烷氧C降低, 表明其活性有机碳含量下降。 虽然各施肥处理较不施肥(CK)处理整体增加土壤Hu的脂族C含量, 降低芳香C含量, 但随着施肥年限的增加, 氮磷钾化肥(NPK)处理使土壤Hu结构有变复杂化的趋势。 各养分盈亏量与土壤Hu的结构特征参数之间具有相关性, N, P2O5和K2O养分盈亏量和总养分盈亏量与2 920/1 620、 脂族C呈正相关, 与芳香C呈负相关, 表明养分状况可以影响土壤Hu的结构。 节约经济成本情况下, 轮作周期内施入一次有机肥, 每年结合氮磷钾化肥的施入可以满足作物对养分的吸收, 在提高作物产量的同时, 改善土壤腐殖质惰性组分结构, 培肥地力。

由于壳聚糖的大分子键上分布着大量的氨基、 羟基和N-乙酰基等活性功能基团, 将其改性作为天然绿色絮凝剂越来越受到关注, 但对其的接枝共聚产物的光谱学表征研究鲜有报道。 因此, 对壳聚糖基絮凝剂进行光谱学表征与分析研究具有重要意义。 论文以壳聚糖(CS)、 丙烯酰胺(AM)、 二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为接枝共聚单体, 采用光聚合技术制备壳聚糖基絮凝剂CS-P(AM-DMDAAC)。 采用X射线衍射(XRD)、 紫外光谱(UV)、 红外光谱(IR)研究其结构特征； 分析了壳聚糖、 丙烯酰胺、 二甲基二烯丙基氯化铵及三者接枝共聚产物的X射线衍射(XRD)、 紫外光谱(UV)、 红外光谱(IR)的图谱特征和振动吸收峰归属。 研究了壳聚糖脱乙酰度、 壳聚糖浓度、 阳离子度对接枝共聚产物壳聚糖基絮凝剂CS-P(AM-DMDAAC)的X射线衍射(XRD)、 紫外光谱(UV)、 红外光谱(IR)的影响。 UV光谱和IR光谱研究结果证明CS, AM和DMDMAAC成功发生接枝共聚反应制备出CS-P(AM-DMDAAC), 壳聚糖浓度增加导致其光谱对称性减弱。 XRD图谱研究表明接枝共聚反应使得壳聚糖的晶型结构趋向不定型结构转变, 不定型结构相比于晶型结构更易于水化, 故接枝共聚产物具有更加优异的溶解性。

秸秆焚烧残留物(生物质炭,biochar)因其特殊的结构特征,对土壤的碳固定及其污染物的迁移转化行为产生重要的影响.本文利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等一系列定性定量分析方法研究了田间不同焚烧强度下产生的稻杆残留物的基本理化性质及结构特征.结果表明:田间秸秆焚烧残留物的基本理化特征与焚烧强度密切相关.焚烧强度越高,TOC含量越低,但所产生残留物中碳原子的有序度增加,其中的脂肪性成分逐渐减少而芳香性则逐渐增加.此外,有机组分对田间秸秆焚烧残留物比表面积的贡献较为显著。

β-酪蛋白是人乳酪蛋白的主要成分, 但它在牛乳中的含量却很小。 β-酪蛋白在两者中含量的差异, 是人乳比牛乳更易消化的原因之一, 研究人乳与牛乳β-酪蛋白结构和功能的差异, 对研制出更适合婴儿肠道的, 新型人乳模拟型婴儿配方奶粉具有指导性的意义。 用紫外分光光度法研究人乳β-酪蛋白和牛乳β-酪蛋白的溶解性、 巯基含量、 乳化性等功能性质, 用荧光光谱和红外光谱分析比较两种蛋白的结构特点。 两种蛋白等电点十分接近(pH 4.0～5.0), 在等电点附近时, 人乳β-酪蛋白的溶解性(10.83%)低于牛乳β-酪蛋白(11.83%), 而偏离等电点时人乳β-酪蛋白具有更高的溶解性, 人乳β-酪蛋白的乳化活性指数(110~140 m2·g-1)高于牛乳β-酪蛋白(70～130 m2·g-1), 两种蛋白的表面巯基(SH)相似［(18.47±0.08)和(18.67±0.17) μmol·g-1］, 而牛乳β-酪蛋白总巯基的含量［(47.46±0.23) μmol·g-1］大于人乳β-酪蛋白［(26.17±0.12) μmol·g-1］, 两种蛋白官能团相似, 均含有β-折叠结构, 人乳β-酪蛋白的氢键数量和内部的疏水性均小于牛乳β-酪蛋白。 结果表明, 人乳β-酪蛋白比牛乳β-酪蛋白具有更少的α-螺旋和β-折叠等二级结构, 具有更疏松灵活的三级结构, 同时也具有更高的分子的表面活性。

以丙烯酰胺(AM)、 丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DAC)、 丙烯酸丁酯(BA)为单体, 采用紫外光引发聚合制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-BA)。 采用紫外光谱和红外光谱研究其结构特征; 分析AM, DAC, BA, P(AM-DAC-BA)的红外光谱中的典型红外振动频率的归属。 通过与单体红外光谱比较得出: 由于聚合产物的对称性增加, 聚合产物红外光谱更加简单。 P(AM-DAC-BA)的特性粘度随着光强、 BA含量、 光引发剂浓度、 光照时间的增加而增加。 选取AM, DAC, BA中的—CONH2, —COOCH2(CO), —COOCH2—(C—O—C), —CH2—N+(CH3)3基团吸收峰为特征吸收峰, 随着光强、 BA含量的增加, 特征峰面积增加; 随着光引发剂浓度增加特征峰面积却呈现减少趋势; 随着光照时间增加, 峰面积是先减小后增加。 但不同P(AM-DAC-BA)在红外光谱上对应的特征吸收峰的峰型类似, 特征峰位置基本一致。

利用不同分子截留量的透析袋可有效将茶褐素类物质分离。 随分子量增大， 茶黄素（TF）、 茶红素（TR）、 茶褐素（TB）、 茶多糖（TPS）含量逐渐增加， 分子量大于25 000 Da的样品中TB含量最高。 羧基和羟基含量随分子量增大而增加， 特别是总羧基含量在分子量大于25 000 Da的样品中增幅最大。 AFM显示， 不同分子量茶褐素粒子形貌并不均一， 单分子呈岛屿状态或颗粒状聚集物结构。 当粒子聚集较多时， 呈线状链接且有较多分支或形成网状结构。 CP-MAS NMR表明， 在3 500～25 000 Da的茶褐素属含有多苯环的苯多酚类高聚物， 结合多糖、 蛋白质残基， 富含羧基、 羟基、 甲基等基团， 具有酚类物质特性。 其酸未水解物经CP-MAS NMR分析表明为多苯环高聚物， CP-GC/MS共鉴定出16种可能存在的化合物。