原子力显微镜红外光谱和化学成像的技术与应用

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作者 贺静 郑娜 +4 位作者 徐丽 沈素丹 浦群 房尔园 介素云 《化工进展》 北大核心 2025年第4期2156-2171,共16页

探讨了原子力显微镜红外光谱技术(AFM-IR)的核心机制、技术进展及其在多个学科中的广泛应用。AFM-IR技术融合了原子力显微镜(AFM)的纳米级空间分辨率与红外光谱(IR)的化学分析能力,基于光热诱导共振(photothermal induced resonance,PT... 探讨了原子力显微镜红外光谱技术(AFM-IR)的核心机制、技术进展及其在多个学科中的广泛应用。AFM-IR技术融合了原子力显微镜(AFM)的纳米级空间分辨率与红外光谱(IR)的化学分析能力,基于光热诱导共振(photothermal induced resonance,PTIR)原理,其不仅延续了AFM在微观形貌表征上的优势,还克服了传统红外光谱在空间分辨率上的局限,并且补充了AFM在化学组分分析上的空白。文中阐述了AFM-IR的工作原理和三种成像技术(接触、轻敲和峰值力轻敲),随后着重讨论了其在聚合物复合材料、生物组织、环境污染物检测以及压电铁电材料和电池材料表征等领域的应用实例。同时,也提出了AFM-IR技术在提高信噪比和软物质研究中应用的挑战。最后,提出了未来研究方向,以期推动AFM-IR技术的进一步发展,进而促进其在材料的设计与性能优化中发挥更加关键的作用。 展开更多

关键词 原子力显微镜红外光谱 纳米结构 聚合物 电池材料 生物工程 环境科学

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基于原子力显微镜的红外光谱在聚合物领域的应用进展 被引量：1

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作者 罗放 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2024年第3期50-55,69,共7页

综述了近年来基于原子力显微镜的红外光谱(AFM-IR)在高分子科学、材料科学等领域的应用进展,着重突出了AFM-IR在表征不同试样时的优势。AFM-IR克服了传统表征手段的诸多缺点,可以在纳米尺度上获得试样的化学组成信息,且表征精确性高,检... 综述了近年来基于原子力显微镜的红外光谱(AFM-IR)在高分子科学、材料科学等领域的应用进展,着重突出了AFM-IR在表征不同试样时的优势。AFM-IR克服了传统表征手段的诸多缺点,可以在纳米尺度上获得试样的化学组成信息,且表征精确性高,检测过程对试样无损,因而在聚合物、复合材料以及薄膜材料等领域获得了长足的发展,为研究聚合物构效关系、改善多种材料性能提供了重要助力。 展开更多

关键词 原子力显微镜-红外光谱 高分子 聚合物

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羧甲基茯苓多糖结构的红外光谱表征与原子力显微镜观测 被引量：7

3

作者 王博 孙润广 张静 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期88-92,共5页

用傅里叶变换红外光谱对羧甲基茯苓多糖(carboxymethylpachymaran,CMP)的结构进行了表征,用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)对不同溶液环境下CMP的形态变化进行了观测。结果表明:经过羧甲基修饰,茯苓多糖在水中的溶解性显著... 用傅里叶变换红外光谱对羧甲基茯苓多糖(carboxymethylpachymaran,CMP)的结构进行了表征,用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)对不同溶液环境下CMP的形态变化进行了观测。结果表明:经过羧甲基修饰,茯苓多糖在水中的溶解性显著增加,890 cm-1处的-βD-葡聚糖特征吸收峰明显减弱,1 333 cm-1处出现次甲基振动吸收峰,1 606 cm-1处出现C O非对称伸缩振动吸收峰,表明羧甲基化成功;原子力显微镜分析表明:在不同溶液条件下,CMP分子以不同形态存在,多糖溶液的浓度、离子强度及溶剂的物化特性均能对CMP的分子链构象及链间相互作用形式产生影响,推测可能与CMP分子内、分子间的氢键缔合及静电作用有关,CMP分子与云母基底间的吸附及静电作用也会对CMP的分子链构象及图像质量产生影响。 展开更多

关键词 原子力显微镜 红外光谱 羧甲基茯苓多糖

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青铜表面膜的红外光谱和原子力显微镜分析 被引量：4

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作者 朱一帆 付海涛 +1 位作者 李瑛 魏无际 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期49-52,共4页

用红外反射光谱(FTIR)研究青铜在含有AMT的ACN水溶液(pH=2 2)中形成的膜,发现在青铜表面上只形成Cu(I)AMT络合物膜。并用原子力显微镜(AFM)观察其膜的微观形貌,结果表明:膜是致密平整的,且膜厚约为10nm左右,是非电子导体膜。

关键词 青铜表面膜 红外光谱 原子力显微镜 2-氨基-5-巯基-1 3 4-噻二唑 隧道扫描显微镜

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纳滤膜的场发射扫描电镜、能量色散X射线、原子力显微镜与傅里叶转换红外光谱分析 被引量：7

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作者 罗敏 王浪 王占生 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期20-24,共5页

利用场发射扫描电镜、能量色散X射线分析、原子力显微镜与傅里叶转换红外光谱技术 ,对NF4 5纳滤膜的表面形态、孔径分布进行了分析研究 ,同时考察了大豆乳清液的纳滤膜污染特征 .研究表明 :NF4 5膜的孔径范围小于 0 5nm ,膜孔分布均匀 ... 利用场发射扫描电镜、能量色散X射线分析、原子力显微镜与傅里叶转换红外光谱技术 ,对NF4 5纳滤膜的表面形态、孔径分布进行了分析研究 ,同时考察了大豆乳清液的纳滤膜污染特征 .研究表明 :NF4 5膜的孔径范围小于 0 5nm ,膜孔分布均匀 ,平均表面粗糙度为 9 4nm ,波峰高度是纳米级 ;而污染膜面基本表现为无数小葡萄球状的低聚糖类物质组成的块状 ,且污染物层分布很不均匀 ,波动很大 ,平均表面粗糙度为 4 39 7nm ,波峰高度是微米级的 . 展开更多

关键词 纳滤 场发射扫描电镜 能量色散X射线分析 原子力显微镜 傅里叶转换红外光谱 膜分离 膜材料

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原子力-红外光谱定量分析聚1-丁烯/聚丙烯共混物的相区组成 被引量：5

6

作者 程久庚 苏朝晖 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期266-271,共6页

在聚1-丁烯(PB)中混入聚丙烯(PP)能够调节前者的结晶行为,二者的共混物因此引起了人们的兴趣,其中关于两个组分的相容性目前还存在争议。本文首先建立PB/PP共混物组成的傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)定量分析方法,以1460和1378 cm^(-1)... 在聚1-丁烯(PB)中混入聚丙烯(PP)能够调节前者的结晶行为,二者的共混物因此引起了人们的兴趣,其中关于两个组分的相容性目前还存在争议。本文首先建立PB/PP共混物组成的傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)定量分析方法,以1460和1378 cm^(-1)吸收峰的面积比来确定共混物中PB的质量分数,进而利用原子力-红外(AFM-IR)光谱与FT-IR光谱的一致性将其应用于AFM-IR谱的数据处理,以获得共混物中微相区的组成。研究发现PB质量分数为70%的PB/PP共混物发生了相分离,两个组分部分互溶,形成了富PB相和富PP相,分别含有78%和19%的PB。 展开更多

关键词 聚1-丁烯 聚丙烯 傅里叶变换红外光谱 原子力-红外光谱 相组成

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利用原子力显微镜与能谱-扫描电镜研究页岩孔隙结构特征 被引量：3

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作者 王坤阳 杜谷 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期839-846,共8页

已有研究表明页岩中纳米孔隙与组成导电膜的金颗粒处在同一量级,使得页岩中纳米孔隙在一定程度上被金颗粒掩埋,导致页岩中纳米孔隙被“二次改造”,从而无法真实观察到页岩中孔隙的形态特征;其次,由于受仪器分辨率、景深等因素的制约,无... 已有研究表明页岩中纳米孔隙与组成导电膜的金颗粒处在同一量级,使得页岩中纳米孔隙在一定程度上被金颗粒掩埋,导致页岩中纳米孔隙被“二次改造”,从而无法真实观察到页岩中孔隙的形态特征;其次,由于受仪器分辨率、景深等因素的制约,无法观察到孔隙的三维展布特征。因此,如何真实地揭示纳米孔隙的空间结构特征,以及如何有效避免金颗粒对页岩储层中纳米孔隙的“二次改造”一直是微区分析的难点。本文通过扫描电镜(SEM)与原子力显微镜(AFM)方法组合观察到四川盆地龙马溪组黑色页岩中有机孔与无机孔在二维平面的分布存在较强的非均值性,孔径与孔隙的空间延展性呈现明显的正相关关系。有机孔呈蜂窝状分布,孔径主要分布在微米量级0.1~0.4μm,孔隙在三维空间呈现明显的“一体化”特征,具有较好的空间连通性;无机孔主要发育黏土矿物的层间孔隙,孔径主要分布在纳米量级16~57nm,此外见少量的矿物粒内不规则状溶蚀孔。研究认为,页岩中孔隙在二维平面的非均值性导致孔隙、喉道的分布会发生突变,从而影响储层的储集性能;页岩中孔隙在三维空间的非均值性导致页岩储层的渗透率在纵向上出现较大的差异,从而影响储层的物性特征。 展开更多

关键词 原子力显微镜 氩离子抛光 能谱-扫描电镜 页岩 孔隙结构 三维空间

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神经节苷脂的红外、紫外光谱分析及其多聚体结构的原子力显微镜观测 被引量：7

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作者 王海龙 孙润广 +1 位作者 张静 郝长春 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1045-1049,共5页

神经节苷脂(gangliosides,Gls)是一类含有唾液酸的酸性鞘糖脂,是神经细胞膜的重要组成成分,在生物膜中起着非常重要的生理作用。文章用红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)分别对以牛脑为原料,采用Folch萃取法、硅胶吸附柱... 神经节苷脂(gangliosides,Gls)是一类含有唾液酸的酸性鞘糖脂,是神经细胞膜的重要组成成分,在生物膜中起着非常重要的生理作用。文章用红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)分别对以牛脑为原料,采用Folch萃取法、硅胶吸附柱层析和DEAE-Sephadex A-25离子交换柱层析得到的神经节苷脂的分子官能团和多聚体结构进行了研究。实验结果表明,从100g湿组织中获得产品为55.2mg,纯度达62.84%,其紫外光谱吸收在195nm处。通过红外光谱研究证明在提纯的产品结构中含有唾液酸分子的结构片段。利用原子力显微镜对其在水中的聚集体微观形貌进行了观察研究,发现神经节苷脂在水中呈清晰的纳米级球状或椭球状结构,经测定:神经节苷脂多聚体的大小在55～380nm之间,平均大小为(148.9±66.7)nm;高度在1.0～5.0nm之间,平均高度为(3.25±1.01)nm。该实验结果为神经节苷脂的生物活性研究以及作为神经类药物的开发利用提供了理论和实验依据。 展开更多

关键词 神经节苷脂 红外光谱 紫外光谱 原子力显微镜

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基于红外光谱的紫外老化沥青扩散行为研究

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作者 王佳妮 潘阳光 +2 位作者 薛忠军 徐立廷 任万艳 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第8期808-815,共8页

为研究紫外光照射下老化沥青的扩散行为,通过对经历不同暗黑温度、暗黑时长的90#基质沥青紫外老化试样进行不同深度的分层,利用组分分析、红外光谱、原子力显微镜及荧光显微镜等测试手段,对比分析老化沥青的轻、重质组分含量,羰基和亚... 为研究紫外光照射下老化沥青的扩散行为,通过对经历不同暗黑温度、暗黑时长的90#基质沥青紫外老化试样进行不同深度的分层,利用组分分析、红外光谱、原子力显微镜及荧光显微镜等测试手段,对比分析老化沥青的轻、重质组分含量,羰基和亚砜基吸收峰强度,表面微观形貌及荧光显微图像。结果表明:表层老化沥青存在由表及里的扩散,各官能团与组分沿浓度梯度扩散,羰基和亚砜基含量变化率可较好地反映老化沥青的扩散程度;老化沥青的扩散程度与暗黑温度、暗黑时长正相关,其中,暗黑温度对老化沥青的扩散行为影响最大。 展开更多

关键词 紫外老化 沥青 扩散行为 红外光谱 组分分析 原子力显微镜

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β-谷甾醇与γ-谷维素键合特征的红外光谱分析 被引量：18

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作者 池建伟 李阳 +2 位作者 张虹 胡鹏 傅红 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期97-101,106,共6页

建立了傅里叶红外光谱法表征β-谷甾醇与γ-谷维素键合特征的方法。在红外图谱中可以看出,β-谷甾醇的羟基伸缩振动峰明显向低波数移动,并导致谱带变宽,γ-谷维素的羰基吸收峰也出现向低波数位移,说明β-谷甾醇与γ-谷维素之间产生了分... 建立了傅里叶红外光谱法表征β-谷甾醇与γ-谷维素键合特征的方法。在红外图谱中可以看出,β-谷甾醇的羟基伸缩振动峰明显向低波数移动,并导致谱带变宽,γ-谷维素的羰基吸收峰也出现向低波数位移,说明β-谷甾醇与γ-谷维素之间产生了分子间的氢键效应。当β-谷甾醇与γ-谷维素质量比为2∶3时氢键效应最强,并且质构和锥入度分析表明其硬度也最大。β-谷甾醇与γ-谷维素的油脂样品在偏振光显微镜下呈现四瓣形的自组装新晶体。 展开更多

关键词 Β-谷甾醇 γ-谷维素 红外光谱 氢键 晶体 偏光显微镜

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南瓜AP1多糖结构的分析和原子力显微镜研究 被引量：6

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作者 柳红 张静 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期55-59,共5页

采用热水浸提法提取南瓜粗多糖并对从中分离得到的南瓜AP1多糖进行结构分析。采用分光光度法,以半乳糖醛酸为对照品测定糖醛酸含量;采用高效凝胶渗透色谱法测定其相对分子量;采用紫外-可见光谱法、红外光谱法、气相色谱法及原子力显微... 采用热水浸提法提取南瓜粗多糖并对从中分离得到的南瓜AP1多糖进行结构分析。采用分光光度法,以半乳糖醛酸为对照品测定糖醛酸含量;采用高效凝胶渗透色谱法测定其相对分子量;采用紫外-可见光谱法、红外光谱法、气相色谱法及原子力显微镜对其进行化学结构分析。结果显示:南瓜AP1多糖的糖醛酸含量为38.87%,平均分子量为2.0×105D,不含核酸及蛋白质,由阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、果糖、半乳糖、葡萄糖组成,具有糖类物质的特征吸收峰,同时存在呋喃环和吡喃环,具有高度分枝的结构,并且糖链间形成小环或螺旋结构。 展开更多

关键词 南瓜多糖 结构分析 红外光谱 原子力显微镜

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原子力-红外光谱技术检测单个微纳塑料粒子

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作者 方慧瑶 林园 苏朝晖 《应用化学》 2025年第8期1070-1077,共8页

微纳塑料作为新污染物,有关微纳塑料粒子的识别与鉴定已得到广泛关注。本研究采用原子力-红外光谱(AFM-IR)技术,对研磨法制备的聚丙烯(Polypropylene,PP)微纳塑料进行单颗粒表征与分析。结果表明,AFM-IR技术不仅能精确表征聚丙烯微纳塑... 微纳塑料作为新污染物,有关微纳塑料粒子的识别与鉴定已得到广泛关注。本研究采用原子力-红外光谱(AFM-IR)技术,对研磨法制备的聚丙烯(Polypropylene,PP)微纳塑料进行单颗粒表征与分析。结果表明,AFM-IR技术不仅能精确表征聚丙烯微纳塑料单颗粒的形貌和尺寸分布,还可通过红外光谱准确解析其化学组成信息。进一步利用AFM-IR技术对从海滩环境中采集的老化微纳塑料粒子进行分析,成功鉴定了聚丙烯和聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)的存在。此外,红外光谱在1720 cm^(-1)处观察到C==O吸收峰,表明老化微塑料发生了氧化反应,与未老化塑料的光谱特征存在显著差异。本研究为微塑料和纳米塑料的高精度检测提供了新方法,并为评估其环境行为与生态风险奠定了技术基础。 展开更多

关键词 聚丙烯 微塑料 纳米塑料 原子力-红外光谱

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聚(ε-己内酯)薄膜结晶形貌及分子取向研究 被引量：2

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作者 王震 谢续明 +1 位作者 杨睿 王秀凤 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期161-165,共5页

用匀胶机通过溶液铸膜方法在硅片和铝箔基板上分别制备具有不同厚度的聚(ε-己内酯)(PCL)薄膜.通过原子力显微镜(AFM)和偏光衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对薄膜中PCL的结晶形貌、片晶生长方式及分子链取向进行了研究.AFM结果表明... 用匀胶机通过溶液铸膜方法在硅片和铝箔基板上分别制备具有不同厚度的聚(ε-己内酯)(PCL)薄膜.通过原子力显微镜(AFM)和偏光衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对薄膜中PCL的结晶形貌、片晶生长方式及分子链取向进行了研究.AFM结果表明,在200 nm或更厚的薄膜中,PCL主要以侧立(edge-on)片晶的方式生长;对于厚度小于200 nm的薄膜,PCL片晶更倾向于以平躺(flat-on)的方式生长.这种片晶生长方式的改变在硅片和铝箔基板上都表现出同样的倾向.此外,在15 nm或更薄的薄膜中,PCL结晶由通常的球晶结构变为树枝状晶体.偏光ATR-FTIR结果表明,当膜厚小于200 nm时,薄膜结晶中PCL分子链沿垂直于基板表面方向取向,并且膜越薄,取向程度越高,与AFM的观测结果一致. 展开更多

关键词 聚(ε-己内酯)薄膜 结晶形貌 分子取向 原子力显微镜 偏光衰减全反射傅里叶红外光谱

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液固界面反应法制备c-BN纳米晶 被引量：2

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作者 钟向丽 王金斌 +2 位作者 张灿云 任志昂 杨国伟 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期186-187,共2页

　通过高能脉冲激光诱导丙酮 六方氮化硼界面反应制备出了立方氮化硼纳米晶体,透射电子显微镜分析表明制备的立方氮化硼(c BN)纳米晶体为直径约30～80nm的类球状晶体。傅立叶变换红外光谱和X射线衍射都分别用来表征c BN的结构。

关键词 立方氮化硼 纳米晶 液-固界面反应 制备 C-BN 透射电子显微镜 红外光谱 X射线衍射

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EDDS处理对硒胁迫下彩叶草根系FTIR-ATR、SEM-EDXS特征及生理特性的影响 被引量：8

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作者 袁菊红 胡绵好 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期620-629,共10页

为了解乙二胺二琥珀酸(EDDS)诱导植物耐受硒(Se)胁迫的生理机制,以彩叶草(Coleus blumei)为材料,采用营养液培养的方法、借助傅里叶变换-衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)和扫描电子显微镜-X-射线能量色散谱(SEM-EDXS)分析方法及生理指标... 为了解乙二胺二琥珀酸(EDDS)诱导植物耐受硒(Se)胁迫的生理机制,以彩叶草(Coleus blumei)为材料,采用营养液培养的方法、借助傅里叶变换-衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)和扫描电子显微镜-X-射线能量色散谱(SEM-EDXS)分析方法及生理指标的变化,研究1.0 mg/L Se胁迫条件下添加0、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 mmol/L EDDS对彩叶草根系化学成分变化的影响。利用FTIR-ATR图谱分析发现,随着EDDS处理浓度的提高,彩叶草根系透射峰所对应峰形基本不变,而参与Se吸附的基团如羟基、酰胺基和指纹区等的透射峰发生了不同程度的位移。FTIR-ATR的特征峰与彩叶草根系响应Se胁迫的各生理指标变化趋势基本一致,且FTIR-ATR比传统的生理指标测定更敏感、便捷。SEM-EDXS扫描还发现随着EDDS处理浓度的升高,根系中K、Mg、Fe、Si等元素的含量升高,而营养元素Ca含量降低。该研究结果可为深入了解EDDS处理下彩叶草对Se胁迫的响应机理提供科学依据。 展开更多

关键词 硒胁迫 彩叶草 生理指标 扫描电子显微镜-X-射线能量色散谱 傅里叶变换-衰减全反射红外光谱 乙二胺二琥珀酸

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3β,5α,6β-三羟胆固醇对人红细胞膜结构的影响

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作者 刘红梅 汪铁兵 黄开勋 《华中科技大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期149-153,共5页

目的研究氧化型胆固醇之一3β,5α,6β-三羟胆固醇(Triol)对生物膜结构的影响。方法以人红细胞膜为体外生物膜模型,采用原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析Triol作用下红细胞膜结构的变化。结果AFM观察到Triol使红细胞膜... 目的研究氧化型胆固醇之一3β,5α,6β-三羟胆固醇(Triol)对生物膜结构的影响。方法以人红细胞膜为体外生物膜模型,采用原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析Triol作用下红细胞膜结构的变化。结果AFM观察到Triol使红细胞膜表面对应膜蛋白的突起变得平缓。FTIR分析显示Triol使红细胞膜结构,尤其是膜蛋白二级结构发生明显改变,主要表现为一定浓度Triol使膜蛋白中α-螺旋和β-转角含量显著增加,β-折叠含量明显减少。结论氧化型胆固醇插入生物膜后改变膜结构,这可能是其导致细胞凋亡的机制之一。 展开更多

关键词 3β 5α 6β-三羟胆固醇 红细胞膜 原子力显微镜 傅里叶变换红外光谱

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沥青-集料界面黏附性衰减机理研究 被引量：18

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作者 豆莹莹 魏定邦 +2 位作者 李晓民 姚志杰 何孝万 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期771-779,共9页

以表面自由能理论、衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)和原子力显微镜(AFM)等方法,从宏观和微观角度对水侵蚀作用下沥青-集料界面黏附性衰减机理进行了研究,并探讨了沥青老化对该衰减过程的影响.结果表明:以羟基伸缩振动峰面积为指标,可评... 以表面自由能理论、衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)和原子力显微镜(AFM)等方法,从宏观和微观角度对水侵蚀作用下沥青-集料界面黏附性衰减机理进行了研究,并探讨了沥青老化对该衰减过程的影响.结果表明:以羟基伸缩振动峰面积为指标,可评价沥青含水量随浸水时间延长而增加的变化规律;沥青老化后,导致水在沥青中的扩散速率加快,使水更易扩散至沥青-集料界面处,并对第1扩散阶段扩散系数的影响更为显著;沥青的老化使得沥青-集料界面处的黏附性降低,且在有水存在的情况下沥青膜更倾向于被水从集料表面取代,从而发生剥落;不同油源的沥青浸水后的微观结构改变十分相似,表明其与水的作用机理相同. 展开更多

关键词 界面黏附性 衰减机理 衰减全反射红外光谱 原子力显微镜

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自组装法制备纳米银-螺旋藻复合材料及其表征 被引量：2

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作者 张华英 刘祥文 蒋述兴 《化工新型材料》 CAS CSCD 2004年第10期34-36,共3页

在液相中 ,以适当的温度、浓度 ,采用自组装方法 ,把贵重金属Ag负载到具有孔洞结构的螺旋藻内。经清洗和低温烘干处理后 ,研磨成粉即得纳米银 -螺旋藻复合材料。样品分别通过透射电子显微镜 (TEM)、X射线能谱成分分析 (EDAX)、红外光谱 ... 在液相中 ,以适当的温度、浓度 ,采用自组装方法 ,把贵重金属Ag负载到具有孔洞结构的螺旋藻内。经清洗和低温烘干处理后 ,研磨成粉即得纳米银 -螺旋藻复合材料。样品分别通过透射电子显微镜 (TEM)、X射线能谱成分分析 (EDAX)、红外光谱 (FTIR)等进行表征。透射电子显微镜(TEM)分析表述了纳米银粒子在螺旋藻中的分布情况及粒径分布 ;X射线能谱成分分析 (EDAX)和电子衍射花样分析确定了螺旋藻上负载的都是纳米银 ;红外光谱 (FTIR)研究分析了纳米银与螺旋藻的吸附机理。结果表明 ,纳米银粒子以窄的粒径分布约 1～ 12nm均匀而无团聚的分散在螺旋藻中。平均粒径约 4nm ,最小粒径 展开更多

关键词 自组装法 制备 纳米银-螺旋藻复合材料 表征 透射电子显微镜 X射线能谱成分分析 红外光谱

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FTIR及SEM诊断铁铝锰氧化物参与微生物利用木质素形成矿物-菌体残留物的结构特征 被引量：5

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作者 王帅 徐俊平 +3 位作者 王楠 雷琬莹 范喜妍 窦森 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2086-2093,共8页

铁铝锰氧化物催化木质素形成腐殖质具有重要作用。为阐明微生物-木质素-铁铝锰氧化物三者间的关系,揭示矿物-菌体残留物的结构特征,采用液体摇瓶培养法,以木质素为碳源,通过添加针铁矿、三羟铝石及δ-MnO_2粉末,在接种复合菌剂后启动110... 铁铝锰氧化物催化木质素形成腐殖质具有重要作用。为阐明微生物-木质素-铁铝锰氧化物三者间的关系,揭示矿物-菌体残留物的结构特征,采用液体摇瓶培养法,以木质素为碳源,通过添加针铁矿、三羟铝石及δ-MnO_2粉末,在接种复合菌剂后启动110d液体培养,期间动态收集矿物-菌体残留物,利用FTIR及SEM技术对其特性进行研究。结果表明:针铁矿呈松针状结构,参与微生物利用木质素形成矿物-菌体残留物后表面附着了条状的暗色物质,表观结构不规则,但晶体结构并未改变。菌体中多糖类物质与针铁矿游离羟基的阴离子发生交换作用,芳香碳结构比例增加,菌体在针铁矿表面堆积掩蔽了Fe—OH键以及(001)面的γ-OH键,Fe—OH发生质子化使Fe—O键振动频率增强;三羟铝石表面结构疏松、呈绒球状物质,参与形成矿物-菌体残留物后,缩聚作用明显、疏松程度降低、表面微孔结构减少。氢键作用使矿物-菌体残留物的铝羟基振动频率下降,即与=Al—OH相结合的O—H键极性减弱;木质素引入使芳香碳结构比例增加,随着培养进行,其含量先下降,而后再历经缩合;δ-MnO_2表面颗粒粗糙,以絮状或颗粒状团聚,参与形成矿物-菌体残留物后,颗粒团聚趋势明显、堆积更加紧密、表面结构更加光滑。60d培养期间,δ-MnO_2结晶度受到菌体堆积以及氢键作用使O—H键的极性减弱,而后层间水分子—OH含量增加对其产生了叠加效应,使3 404~3 435cm-1处吸收峰强度增加。菌体中多糖类物质的羟基通过氢键、化学力与δ-MnO_2表面发生缔合,所形成的矿物-菌体残留物芳香碳结构比例增加,但Mn—O基团受到掩蔽;δ-MnO_2的参与能够使矿物-菌体残留物产生更大数量的芳香碳结构,为腐殖质形成提供更多的稳定性碳,其次是针铁矿,而三羟铝石则在培养30~60d更有利于木质素的微生物降解。 展开更多

关键词 傅里叶红外光谱 扫描电子显微镜 铁铝锰氧化物 木质素 矿物-菌体残留物

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粘土矿物参与微生物利用木质素形成矿物-菌体残留物的结构特征研究 被引量：2

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作者 王帅 徐俊平 +4 位作者 陈殿元 姜帅 李兴吉 盛炳翰 Schaeffer Sean 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2903-2909,共7页

粘土矿物在催化木质素形成腐殖质方面具有重要贡献。为有效阐明微生物-木质素-粘土矿物三者间的关系,探明矿物-菌体残留物的结构特征,采用液体摇瓶培养法,以木质素为碳源,通过添加高岭石和蒙脱石,在接种复合菌剂后启动110d液体培养,期... 粘土矿物在催化木质素形成腐殖质方面具有重要贡献。为有效阐明微生物-木质素-粘土矿物三者间的关系,探明矿物-菌体残留物的结构特征,采用液体摇瓶培养法,以木质素为碳源,通过添加高岭石和蒙脱石,在接种复合菌剂后启动110d液体培养,期间动态收集矿物-菌体残留物,利用傅里叶红外光谱及扫描电子显微镜技术对其结构特性进行了研究。结果表明:高岭石颗粒边缘多由管状体卷曲而成,在参与微生物利用木质素形成矿物-菌体残留物后,连片状细小颗粒结构进一步团聚,结合更加紧凑,短管状结构增多,但整体仍保持多水高岭石的结构特征;在初始富营养条件下,高岭石能够促进微生物繁衍,使大量菌体聚集于高岭石表面,掩蔽了Si—O和Si—O—Al键,且矿物-菌体残留物中脂族碳结构比例增加;菌体中多糖物质通过含氧官能团与高岭石表面的水化层在多个部位形成氢键,氢键的形成对于高岭石稳定木质素及其降解产物具有重要作用,芳香碳结构比例和多糖类物质含量随培养时间逐渐增加,而后复合菌株对掩蔽在矿物表面的菌体进行二次利用,使高岭石Si—O—Al键重现;蒙脱石多由浑圆的颗粒结构组成,接种微生物可使其表面产生溶蚀,团粒结构遭到破碎;与10d相比,历经30d培养所得矿物-菌体残留物中的多糖类物质增多,使原本归属蒙脱石Si—O—Si及Si—O结构的1 034~1 038cm-1处吸收峰强度增加,而后因多糖类物质与蒙脱石表面羟基发生缔合,又使该处吸收峰强度减弱,同时发生了氢键键合,该作用是蒙脱石-微生物-木质素间相互作用、形成矿物-菌体残留物的主要机制;高岭石在稳定有机碳方面的能力要高于蒙脱石,更易促进HS前体物质的形成。 展开更多

关键词 傅里叶红外光谱 扫描电子显微镜 粘土矿物 木质素 矿物-菌体残留物

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