晶相结构研究

一、研究晶体结构的重要意义　　自然界中的固体物质绝大部分都是晶体，只有极少数是非晶体。初中化学课本在溶液部分讲述结晶过程时指出：在结晶过程中形成的具有规则外形的固体叫做晶体。高中化学课本在分别讲述四类晶体的特点以前，先讲了所有晶体在结构上的共同特征。它指出：“晶体为什么具有规则的几何外形呢？实验证明：在晶体里构成晶体的微粒（分子、原子、离子等）是规则地排列的，晶体的有规则的几何外形是构成晶体的微粒的有规则排列的外部反映”。这里所说的“实验”主要指有Ｘ射线来测定分析晶体结构的实验。高中化学课本下册“金属键”一节中就指出，金属晶体的内部结果是用Ｘ射线进行研究发现或证实的。其它晶体也是如此。用Ｘ射线测定晶体结构的科学叫做Ｘ射线晶体学，它和几何晶体学、结晶化学一道，对现代化学的发展起了很大作用。它们的重要性可概括为以下四点：（1）结晶化学是现代结构化学的一个十分重要的基本的组成部分。物质的化学性质是由共结构决定的，所以结构化学包括结晶化学，是研究和解决许多化学问题的指南。结晶化学的知识在研制催化剂中的应用就是一例。（2）由于晶体内的粒子排列得很有规则，所以晶态是测定化学物质的结构最切实易行的状态，分子结构的实际知识（如键长、键角数据）的主要来源是晶体结构。很多化合物和材料只存在于晶态中，并在晶态中被应用。（3）它们是生物化学和分子生物学的支柱。分子生物学的建立主要依靠了下列两个系列的结构研究：一是从多肽的α螺旋到DNA的双螺旋结构；二是从肌红蛋白、血红蛋白到溶菌酶和羧肽酶等的三维结构。它们都是应用测定晶体结构的Ｘ射线衍射方法所得的结果。（4）晶体学和结晶化学是固体科学和材料科学的基石。固体科学要在晶体科学所阐明的理想晶体结构的基础上，着重研究偏离理想晶态的各种“缺陷”，这些“缺陷”是各种结构敏感性能（如导电、扩散、强度及反应性能等）的关键部位。材料之所以日新月异并蔚成材料科学，相当大的程度上得力于晶体在原子水平上的结构理论所提供的观点和知识。二、晶体的通性和分类　　在介绍晶体结构研究的发展简史以前，需要先说明一下晶体中微粒是怎样有规则地排列的，并用晶体的这个本质特征来解释晶体的一些通性。应用Ｘ射线研究晶体内部结构的大量实验证明，一切晶体在结构上不同于非晶体（以及液体、气体）的最本质的特征，是组成晶体的微粒（离子、原子、分子等）在三维空间中有规则的排列，具有结构的周期性。所谓结构的周期性，是指同一种微粒在空间排列上每隔一定距离重复出现。换句话说，在任一方向排在一直线上的相邻两种微粒之间的距离都相等，这个距离称为周期。如果每一个微粒用一个点代表，则所有这些点组成一个有规则的空间点阵。过一点在不同方向取三根联结各点的直线作为三个坐标轴，用三组平行于坐标轴的直线将所有的点联结起来，则将空间点阵划成所谓空间格子，空间格子的最小单位是一个平行六面体。晶体的空间格子将晶体截分为一个个内容（组成粒子、粒子的排布、粒子间的作用力的性质等）完全等同的基本单位──晶胞。晶胞的形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同。晶体可以看作无数个晶胞有规则地堆积而成。在非晶体中，微粒的排列没有规则，不存在空间点阵结构。　　与非晶体不同，晶体具有以下几个通性：（1）晶体有整齐、规则的几何外形。例如，只有结晶条件良好，可以看出食盐、石英、明矾等分别具有立方体、六角柱体和八面体的几何外形。这是晶体内微粒的排布具有空间点阵结构在晶体外形上的表现。对晶体有规则的几何外形进行深入研究以后，人们发现不同晶体有不同程度的对称性。晶体中可能具有的对称元素有对称中心、镜面、旋转轴、反轴等许多种。玻璃、松香、橡胶等非晶体都没有一定的几何外形。（2）晶体具有各向异性。一种性质在晶体的不同方向上它的大小有差异，这叫做各向异性。晶体的力学性质、光学性质、热和电的传导性质都表现出各向异性。例如，石墨晶体在平行于石墨层方向上比垂直于石墨层方向上导电率大一万倍；云母片沿某一平面的方向容易撕成薄片等。这是由于在晶体内不同方向上微粒排列的周期长短不同，而微粒间距离的长短又直接影响它们相互作用力的大小和性质。非晶体由于微粒的排列是混乱的，表现为各向同性。（3）在一定压力下，晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，只有一段软化温度范围。这是由于晶体的每一个晶胞都是等同的，都在同一温度下被微粒的热运动所瓦解。在非晶体中，微粒间的作用力有的大有的小，极不均一，所以没有固定的熔点。　　晶体的分类在几何晶体学上和在结晶化学上是不同的。在几何晶体学上，按照晶体的对称性将晶体分为七个晶系、32种宏观对称类型、230种微观对称类型（可参看大学《结构化学》教材有关部分）。在晶体化学中，如高中化学课本所说，是根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间相互作用力的性质，将晶体首先分为金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶体四大类。关于离子晶体和金属晶体结构研究的历史过程，以及与另两类晶体有关的共价键理论的历史发展，分别在本章其它几节中介绍。下面主要介绍几何晶体学（其主要内容是空间点阵理论）和Ｘ射线晶体学建立和发展的史实。

范海福 中国科学院，物理研究所，北京，100080物质的各种宏观性质源出于本身的微观结构。探索物质结构与性质之间的关系，是凝聚态物理、结构化学、材料科学、分子生物等许多学科的一个重要研究内容。晶体结构分析，是在原子的层次上测定固态物质微观结构的主要手段，它与上述众多学科有着密切的联系。就其本身而言，晶体结构分析是物理学中的一个小分支。这主要研究如何利用晶态物质对X-射线、电子、以及中子的衍射效应来测定物质的微观结构。晶体结构分析服务于许多不同的学科，因而许多学科的发展都对晶体结构分析产生深刻的影响。另一方面，晶体结构分析有自己独立的体系，它本身的发展又对所服务的学科起着促进作用。 晶体结构分析是伦琴发现X-射线以后创站的最重要学科之一。它奠基于物理学的几项重要进展。其中包括1895年W. C. Roentgen发现X-射线，1912年M. von Laue发现晶体对X-射线的衍射，1927年C. J. Davisson和G. P. Thomson发现晶体对电子的衍射，以及1931年E. Ruska建造第一台电子显微镜。上述几项重大的物理学进展使人类掌握了在原子层次上研究物质内部结构的手段，它们分别获得1901、1914、1937和1986年的诺贝尔物理学奖。其中，1901年伦琴获得的诺贝尔奖还是历史上第一个诺贝尔物理奖。通过研究物质内部结构与性质的关系，晶体结构分析有力地促进了各相关学科的发展。晶体结构分析的发展，是一个不断完善自身和不断扩大应用的过程。诺贝尔将的年谱记录了晶体结构分析历史上的重大事件并展示了它与其他学科相互作用所产生的丰硕成果。 晶体结构分析的方法主要有两大类。这就是以X-射线衍射为代表的衍射分析方法和以电子显微术为代表的显微成像方法。电了显微成像也可以认为是两上相继的电子衍射过程。因此，可以说衍射分析是晶体结构分析的核心。用衍射分析方法测定晶体结构的理论依据，在于晶体结构同它的衍射效应之间存在着互为Fourier变换的关系。这里说的衍射效应，是指从晶体向各个方向发出的衍射的振幅和相位。从衍射实验可以记录下各个方向上衍射波的振幅。但是在目前以及可见的将来，还不容易找到有普遍意义的实用方法来记录由晶体发出的衍射波的相位。因此要想从衍射效应的Fourier变换解出晶体结构，必须先设法找回"丢失了的"相位。这就是晶体学中的"相位问题"，它一直是研究晶体结构分析方法的关键问题。 紧接着Laue发现X-射线衍射，Bragg父子 (W. H. Bragg和W. L. Bragg) 就迅速建立了用X-射线衍射方法测定晶体结构的实验手段和理论基础。这使人类得以定量地观测原子在晶体中的位置。为此他们两人同获1915年的诺贝尔物理学奖。晶体结构分析最初用于一些简单的无机化合物。对碱金属卤化物结构的研究导至W. L. Bragg提出原子半径的概念。不久Bragg又将晶体结构分析应用于研究硅酸盐以及金属和合金。硅酸盐晶体结构分析的工作为硅酸盐结构化学提供了最早的实验基础，而有关金属和合金的工作则作物理冶金、金属物理、以及相平衡图的研究推上了一个新的台阶，使有关工作深入到原子的层次。 晶体结构分析在研究无机化合物上取得成功，引起人们对有机物尤其是生命物质内部结构的兴趣。英国从二十年代中期就开始研究有机物晶体结构。但是过了十年多仍未见有重大的突破。原因是当时的分析技术和方法还很原始。于是迎来了三、四十年代晶体结构分析方法和技术大发展的时期。如前所述，晶体结构分析中所谓"相位问题"。早期的晶体结构分析用以解决相位问题的方法是所谓尝试法。其要点是：先根据已尼掌握的线索猜想出一个结构模型，再从这个模型计算出相应的一组理论衍射强度，然后同实验所犁衍射强度作比较并据此对模型进行修改。。上述步骤须经多次反复，直至理论和实验的衍射强度得以吻合。用这样的"方法"来测定晶体结构，说明科学试验却更像艺术创作。它显然适应不了测定复杂的晶体结构的需要。早在二十年代后期，英国的W. L. Bragg和J. M. Cork为解决相位问题分别提出了所谓重原子法和同晶型置换法。重原子法的大意是：假定晶体中含有少数原子序较大的原子，即所谓重原子，而且它们的位置是已知的，这时就可以计算出重原子对相位的贡献并以此代替由全体原子贡献的相位。用这样的相位配以由实验测得的衍射振幅就可以近似地计算出一幅代表晶体结构的电子密度图。同晶型置找法的要点则是如果能够制备出待测晶体的重原子衍生物，而且衍生物的晶体与母体晶体是"同晶型"这时如果已知重原子的位置，就可以根据母体和衍生物两者在衍射强度上的差异来推算相应的衍射相位。这两种方法后来在一系列有机物以及蛋白质的晶体结构分析中作出了关键性的贡献。但是它们的诞生后相当长的一段时间里并未发挥很大的作用。原因是它们都依赖于已知的重原子位置而当时还没有便确定重原子位置的方法。1934年，美国的A. L. Patterson提出用衍射振幅的平方为系数以计算Fourier级数，从而绕开相位问题。Patterson指出，这样一个级数是晶体中电子密度分布函数的自卷积，在一定的条件下可以从中提取出有关晶体中原子位置，首先是重原子位置的信息。这个用衍射振幅平方计算的Fourier级数后来被称作Patterson函数，相应的分析方法称作Patterson法。经过几年发展之后，Patterson法和以它为基础的重原子法、同晶型置换法等就成了X-射线单晶体结构分析中用以处理相位问题最有效的手段。再加上实验技术和结构精修技术的改进，晶体结构分析达到了一个机关报的不平并终于打开了有机物和生命物质的大宝藏。 美国L. Pauling领导的小组花了十几年的时间，测定了一系列的氨基酸和肽的晶体结构，从中总结出形成多肽链构型的基本原则并在1951年推断多肽链将形成a-螺旋构型或折叠层构型。这是通过总结小分子结构规律预言生物大分子结构特征的非常成功的范例。为此Pauling获得1954年的诺贝尔化学奖。英国D. Hodgkin领导小组测定了一系列重要的生物化学物质的晶体结构，其中包括青酶素和维生素 。她因此获得1964年的诺贝尔化学奖。美国W. N. Lipscomb研究硼烷结构化学的工作获得1975年的诺贝尔化学奖。所有这些获奖工作都是以晶体结构分析为研究手段。可以说，没有晶体结构分析本身在理论和技术上的长期积累，就不会有上面几个诺贝尔奖。 英国的J. D. Bernal早在三十年代中期就开始用X-射线衍射研究蛋白质的结构。但是真正取得进展是在W. L. Bragg主持Cavendish实验室之后。这里还有一段插曲。原来在E. Rutherford主持下，英国剑桥大学的Cavendish实验室是国际上原子物理学的研究中心。随着学科的发展、国力的变化、加之剑桥大学本身的局限，及至1938年W. L. Bragg接任时Cavendish的地位已开始下降。Bragg上任后果断地顺应了形势，主动放弃了"原子物理国际中心"的地位，改而抓住当时物理学上的两项新应用：X-射线衍射分析用于生物以及雷达技术用于天文学。这一举措使英国得以在创建分子生物和射电天文学上"领导世界新潮流"。 分子生物学发展史上具有划时代意义的发现中，有两项出自Cavendish实验室。第一项是1953年J. D. Watson和F. H. C. Crick根据X-射线衍射实验建立了脱氧核糖核酸 (DNA) 的双螺旋结构。它把遗传学的研究推进到分子的水平。这项工作获得了1962年的诺贝尔生理学和医学奖。另一项是用X-射线衍射分析方法测定肌红蛋白和血红蛋白晶体结构的工作。它始于三十年代，前后延续了二十多年并牵涉到为数众多的科学家。这两个蛋白质的晶体结构终于在1960年被测定出来。这项工作不仅首次揭示了生物大分子内部的立体结构，还为测定生物大分子晶体结构提供了一种沿用至今的有效方法--多对同晶型置换法。它以原有的同晶型置换法为基础，但是在实验技术和分析理论上都加入了崭新的内容。作为这项工作的代表人物，J. C. Kendrew和M. F. Perutz获得1962年的诺贝尔化学奖。看到成就的辉煌，不由得也想起探索的艰辛：1947年，战后的英国，科研经费拮据。为了给正在从事蛋白质晶体结构分析的J. C. Kendrew和M. F. Perutz寻求资助，W. L. Bragg找到英国医学研究委员分 (MRC)。他告诉MRC的主管："…如果能获得资助，我们的研究结果会有助于在分子层次上了解生命的运作。不过，即便如此，要想在医学上产生任何一点效益，大概还得有一段很长的时间"。MRC当时的主管承担了这一风险，建立了一个只包含Kendrew和Perutz两个人的MRC研究小组。这一慷慨的支持，过了十五年之后才开始得到回报。顺便说一句：那个MRC小组现在已经变成拥有上百名学者的、世界著名MRC分子生物学实验室。在Kendrew和Perutz两人之后由于测定蛋白质晶体结构而获诺贝尔奖的还有美国的J. Deisenhofer和德国的R. Huber和H. Michel。他们因测定了光合作用中心的三维结构而获得1988年诺贝尔化学奖。

非晶的高分辨像是那种无序点状结构，请问不同非晶材料这种无序点状结构都是一样的吗，有没有差别？ 非晶的短程有序或中程有序是怎样体现在高分辨图像中的？不是专门研究非晶材料的，对这个不大明白，请高手们解答，谢谢！

聚乙烯分子链结构的非均匀性,使得精确研究微观结构与宏观性能的关系变得非常困难。利用TREF 能够分离出各个分布较窄的级分,分别表征各级分的链结构,从而可望较为精确地研究链结构对结晶性能、热性能和其它物理性能的影响。原文详见：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101663/down_493956.htm

氟在化学世界中具有重要地位。氟在所有原子中电负性最高、极化率最低。同时，氟是所有非惰性气体和非氢元素中半径最小的元素。通常，氟的引入使得有机化合物和无机化合物产生独特的物理性能、化学性能和生物性能。地壳中氟元素的丰度排在第13位，是自然界中含量最丰富的卤素。当前，氟已应用于制药、催化、生物、农业和材料等领域。在无机氧化物体系中，氟和氧的离子半径相似，具有较好的可替代性。因此，利用氟替代氧/羟基成为增强氧化物/羟基氧化物物化性质的有效途径之一。尽管氟化策略已在无机氧化物/羟基氧化物结构和性能改性中受到重视，但反应产物的结构分析仍是化学表征的难题。由于氟和氧对X射线和电子束的散射能力相近，致使准确区分和鉴别这两类元素变得困难。更复杂的是，X射线和电子束几乎不和氢原子相互作用，故X射线和电子束方法难以区分氟和羟基。因此，氟化产物中氟和氧/羟基的准确区分是确定取代位点、研究氟化反应规律以及明晰反应路径等课题的研究基础。[color=#ff0000]近日，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队与内蒙古医科大学教授额尔[/color][color=#ff0000]敦[/color][color=#ff0000]、台湾大学教授Hayashi [/color][color=#ff0000]Michitoshi[/color][color=#ff0000]、日本静冈大学教授Tetsuo Sasaki、日本神户大学教授Keisuke Tominaga，以水溶液中硼酸的氟化反应为研究对象，发展了基于高分辨率太赫兹光谱的结构解析方法。[/color]在本研究中，我们展示了太赫兹（THz）光谱为应对这一挑战提供的强大工具。该团队利用这一方法测定了反应产物中功能基元上氟和羟基的位点。结果表明，该反应体系中氟原子只出现在BO[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]F[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]阴离子功能基元上。在结构测定的基础上，该研究推导了水溶液中硼酸的氟化机理，提出了两步氟化历程。第一步是氟离子和硼酸分子B(OH)[font=等线][sub][size=13px]3[/size][/sub][/font]形成配位共价键，促使硼的电子轨道经历从sp[font=等线][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font]到sp[font=等线][sup][size=13px]3[/size][/sup][/font]的转变，形成B(OH)[font=等线][sub][size=13px]3[/size][/sub][/font]F中间体。第二步是氟化剂产生的酸性环境使该中间体上的一个OH质子化，形成OH[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font=等线][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font]优势离去基团。进而，氟离子通过亲核取代路径取代OH[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font=等线][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font]基团，完成第二步氟化。基于高分辨率太赫兹光谱的结构分析方法，适应于含氟/氧、铍/硼、碳/氮等X射线难以识别元素对的结构体系以及用于研究其他羟基氧化物/氧化物氟化反应机理。[align=center][img=,500,256]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/9cc47a87-9e7a-44a3-a144-71e69f2e9a0d.jpg[/img][/align][align=center]水溶液中硼酸的氟化路径示意图[/align]该方法为无机氟化学晶体结构基元精确解析和反应理论研究提供了新途径，而这一过程以前由于结构不明确而受到阻碍。在太赫兹光谱学的启发下，这项工作标志着我们在深入了解氧化物/氢氧化物氟化过程中的精确结构和反应机制方面又向前迈进了一步。。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。新疆理化所为第一完成单位。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和新疆维吾尔自治区等的支持。[align=center][img=,500,205]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/6715a417-4887-42ca-a47c-044234041f99.jpg[/img][/align][来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

要：概述了土壤改良剂在现阶段的重大意义和国内外土壤改良剂选用的材料，发展历史，主要种类及作用机理，使用方法。以及近些年在改良土壤方面的应用效果、进展和新技术的突破。 关键词：土壤改良剂 材料 使用技术 应用效果 环境 0 引言　 改革开放以来，我国的经济迅速发展，耕地被占用是经济发展及城乡一体化的需要，也是社会进步成果的过程。然而随着工业化、城市化的推进，农村土地被大量征用。农业的基础性地位没有得到根本性改善，不合理的农业结构调整挤占了大量耕地。随着社会经济的发展，占补地尚有进一步增加的趋势。因此，开展占补地的肥力重建与快速培育技术研究，提高占补耕地的综合生产能力，对于充分发挥这些土地的生产潜力，确保国家粮食安全和国民经济快速发展具有十分重要的战略意义。 1 国内外相关领域的研究现状 1.1 土壤结构改良剂在国内外应用概况 土壤结构改良剂的研究开始于19世纪末，距今已有100多年的历史。1986年美国Soil Science杂志为土壤结构改良剂的研究应用展现出广阔的前景有希望依靠新的技术可以较容易和经济地排除阻碍水分运动、根系生长和土壤通气不良的土壤物理性状，为人类需要更多的、较好的土地来生产粮食，发挥出应有的作用。 1.2 土壤改良剂选材的研究 1.2.1 天然结构改良剂 ①腐殖酸类以泥炭、褐煤为原料制成褐腐酸钠或钾，它们是一类多环稠环有机化合物。其结构与土壤腐殖质相似。②多聚糖是一种水溶性天然土壤结构改良剂，也是国外研究应用较广泛的一种改良剂，它是从瓜尔豆中提取的一种高分子物质，其分子量大于200000道尔顿，在水中是一种生物不稳定性物质，在土壤中能被微生物降解成小分子。而且有机化合物的亲水功能团与粘土矿物的活性点相结合，于是，粘粒表面为疏水的烃链所覆盖，从根本上改变了粘粒的水合性和胀缩性，使生成的团粒具有水稳性。 1.2.2 人工合成结构改良剂 目前人工合成的改良剂主要又下面几种：①聚乙烯醇(PVA)，属非离子型聚合物、聚丙烯酰胺制剂(PAM)。这是溶于水的高分子人工合成土壤结构改良剂，分子量高于5000000道尔顿，分子上带有很多活性基因，水解程度不同，所带电荷的种类和数量也不同，控制水解条件，可以制成阳离子或阴离子两种类型的改良剂。②沥青乳剂（BIT）有人称之为“液态地膜”。沥青具有粘结力，当把乳化沥青喷撒在土壤上时，其中的水分首先渗入到土壤中，在土粒周围形成较厚的弯月形水膜。其中的沥青微粒也会随之自由迁移到土粒与土粒(或砂粒)接触处，当乳化沥青的液滴破乳后，在土粒周围形成沥青胶结的薄膜，固定在土粒接触角处将其联结起来，形成较为理想的团粒，这样便起到了对土壤结构的改良作用。

中国科学院生物物理研究所刘志杰课题组在肝脏疾病相关蛋白质结构与功能研究方面取得最新成果。9月15日，研究论文《通过N10取代的叶酸类似物抑制人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶的结构基础》以封面文章的形式发表在著名期刊《癌症研究》(《Cancer Research》)上。　　据悉，叶酸依赖型单碳代谢途径与一些重要的生命活动密切相关，如嘌呤、胸苷和氨基酸代谢等，对细胞的增殖和分化有着重要的调控作用。该代谢途径中的许多催化酶是癌症化疗和其他代谢类疾病的重要靶标，目前，市场上已有多种以该代谢途径中的催化酶为靶标的药物用于临床。人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶(hMTHFS)位于单碳代谢途径的起始点，对代谢途径下游单碳代谢的调控非常重要。针对癌症引起的基因组甲基化异常、DNA和RNA的完整性、DNA的修复能力等，hMTHFS都是一个非常关键的调控位点。因此，hMTHFS也是一个极具潜力的药物靶点。　　由于长期以来缺乏hMTHFS的三维结构，人们对其催化和调控的分子机制缺乏深入的了解，以hMTHFS为靶标的药物研发也进展缓慢。刘志杰课题组研究了该催化酶的4种不同的复合物模型，其中包括hMTHFS-ATP-底物的反应中间态和产物的结构，首次向人们揭示了hMTHFS催化反应活性位点的组成、参与催化反应的重要氨基酸以及催化反应的详细过程。该项研究成果为后续的基于结构的药物设计提供了宝贵的结构信息，为癌症化疗和代谢疾病治疗的新药研制奠定了基础。

功能纳米结构可控生长的新途径：非模板选择性自组装 纳米结构的很多应用是通过有机功能分子的吸附来实现的。可控地、有选择性地在纳米结构的不同表面吸附上具有不同功能的分子，对设计及组装功能纳米结构具有重要的意义。通常，人们采用模板方法来实现纳米结构（包括功能分子纳米结构）的可控制备。如何采用非模板方法实现功能纳米结构的可控自组装和选择性吸附极具挑战性，是纳米电子器件和纳米催化的重要基础问题。高鸿钧研究组对纳米结构的可控生长、物性及其在超高密度信息存储方面的应用进行了系统研究。最近，该研究组杜世萱等人研究了金属单晶表面上功能有机分子的吸附、生长和相互作用等。他们从实验和理论上研究了两种有机分子在Ag单晶不同表面上的吸附行为，发现在Ag（775）基底上PTCDA分子会完全吸附在（111）台阶面上，而DMe-DCNQI分子则完全吸附在（221）台阶面上。该研究还阐明了PTCDA分子与基底原子之间的相互作用机制，提出了PTCDA与基底之间的相互作用是通过分子末端官能团的氧原子实现，中心的π共轭区域与基底相排斥，理论模拟得到的氧原子的NIXSW相干长度以及碳原子的K X-ray吸收谱与实验结果符合得很好。这一结论否定了F.S. Tautz等人提出的PTCDA与基底间的相互作用是通过其中心的π共轭区域与基底成键的机制（Nature 425, 602(2003) 和Phys. Rev. Lett. 94, 036106(2005)）。这项研究开创了一种新的外延生长A/B有序纳米结构的新途径－非模板选择性自组装，对三维有序组装和各类纳米功能器件的构造具有重要的参考价值和指导意义。该项工作与德国Muenster大学的H. Fuchs组和美国橡树岭国家实验室的S. Pantelides教授组进行了合作。相关研究结果发表在2006年10月13日出版的Phys. Rev. Lett. 97, 156105 (2006)上[color=green](see the attached article below)[/color]。该工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部和中国科学院的资助。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=31890]Selective Nontemplated Adsorption of Organic Molecules on Nanofacets and the Role of Bonding Patterns [/url]

最近在看材料评价的高分辨电子显微方法一书，对书中的这几个概念“晶格条纹、一维结构像、二维结构像、二维晶格像、特殊的像”的区别比较模糊，谁能科普一下，形象的说一下

最近做了一种多金属复合氧化物，但用XRD进行分析时发现，样品与现有的PDF卡片都对不上，所以怀疑是否产生了新的晶相，如果想要分析未知晶相的结构，应该怎么做，或者什么仪器可以做到？谢谢大家！原始数据文件已上传至附件。基本元素是 Te、V、Mo、Nb、O

一,金属键理论及其对金属通性的解释一切金属元素的单质,或多或少具有下述通性:有金属光泽,不透明,有良好的导热性与导电性,有延性和展性,熔点较高(除汞外在常温下都是晶体),等等.这些性质是金属晶体内部结构的外在表现.金属元素一般比较容易失去其价电子变为正离子,在金属单质中不可能有一部分原子变成负离子而形成离子键.由于X射线衍射法测定金属晶体结构的结果可知,其中每个金属原子与周围8到12个同等(或接近同等)距离的其它金属原子相紧邻,只有少数价电子的金属原子不可能形成8到12个共价键.金属晶体中的化学键应该属于别的键型.1916年 ,荷兰理论物理学家洛伦兹(Lorentz,H.A.1853-1928)提出金属"自由电子理论",可定性地阐明金属的一些特征性质.这个理论认为,在金属晶体中金属原子失去其价电子成为正离子,正离子如刚性球体排列在晶体中,电离下来的电子可在整个晶体范围内在正离子堆积的空隙中"自由"地运行,称为自由电子.正离子之间固然相互排斥,但可在晶体中自由运行的电子能吸引晶体中所有的正离子,把它们紧紧地"结合"在一起.这就是金属键的自由电子理论模型.根据上述模型可以看出金属键没有方向性和饱和性.这个模型可定性地解释金属的机械性能和其它通性.金属键是在一块晶体的整个范围内起作用的,因此要断开金属比较困难.但由于金属键没有方向性,原子排列方式简单,重复周期短(这是由于正离子堆积得很紧密),因此在两层正离子之间比较容易产生滑动,在滑动过程中自由电子的流动性能帮助克服势能障碍.滑动过程中,各层之间始终保持着金属键的作用,金属虽然发生了形变,但不至断裂.因此,金属一般有较好的延性,展性和可塑性. 由于自由电子几乎可以吸收所有波长的可见光,随即又发射出来,因而使金属具有通常所说的金属光泽.自由电子的这种吸光性能,使光线无法穿透金属.因此,金属一般是不透明的,除非是经特殊加工制成的极薄的箔片.关于金属的良好导电和导热性能,高中化学课本中已用自由电子模型作了解释.上面介绍的是最早提出的经典自由电子理论.1930年前后,由于将量子力学方法应用于研究金属的结构,这一理论已获得了广泛的发展.在金属的物理性质中有一种最有趣的性质是,包括碱金属在内的许多金属呈现出小量的顺磁性,这种顺磁性的大小近似地与温度无关.泡利曾在1927年对这一现象进行探讨,正是这一探讨开辟了现代金属电子理论的发展.它的基本概念是:在金属中存在着一组连续或部分连续的"自由"电子能级.在绝对零度时,电子(其数目为N个)通常成对地占据N/2个最稳定的能级.按照泡利不相容原理的要求,每一对电子的自旋方向是相反的 这样,在外加磁场中,这些电子的自旋磁矩就不能有效地取向.当温度比较高时,其中有一些配对的电子对被破坏了,电子对中的一个电子被提升到比较高的能级.未配对的电子的自旋磁矩能有效地取向,所以使金属具有顺磁性.(前一节中介绍价键理论的局限性时已指出,顺磁性物质一般是具有自旋未配对电子的物质.)未配对电子的数目随着温度的升高而增多 然而,每个未配对电子的自旋对顺磁磁化率的贡献是随着温度的升高而减小的.对这二种相反的效应进行定量讨论,解释了所观察到的顺磁性近似地与温度无关.索末菲与其他许多研究工作者,从1928年到30年代广泛地发展了金属的量子力学理论,建立起现代金属键和固体理论——能带理论,可以应用分子轨道理论去加以理解.(可参看大学《结构化学》教材有关部分)

中国科技网讯 据物理学家组织网5月31日报道，美国SLAC国家加速器实验室的国际科研团队已证实，其下属的强大X射线激光器能够借助相干X射线衍射成像等技术，破译生物分子的原子结构，并开辟生物学领域关键的新型研究方式。相关报告发表在本周出版的《科学》杂志上。 研究团队使用了SLAC的直线加速器相干光源（LCLS）来获得关于结晶的生物分子的超高分辨率视图，其中包括在蛋清中发现的名为溶解酵素的小分子蛋白等。这是基于全新相干X射线成像（CXI）设备完成的首次实验，除了分子摄像机，适配于CXI的新型像素阵列探测器（CSPAD）也是研究的关键。 数十年来，科学家通过借助X射线照射结晶样本，重建了生物分子和蛋白质的形状，以研究它们将如何散射照射的光线。而此次是首个借助超短、超亮X射线激光脉冲对微晶体进行的瞬间成像实验，其分辨率更高，也允许科学家使用更小的晶体，并使他们能以前所未有的方式观察分子动态。 首先，科学家可通过进样器将单个生物分子传送至LCLS，并使LCLS脉冲抵达CXI所在地。随后，在生物分子被激光束击中损毁之前，令散射的X射线与探测器“会合”，使得完好的生物分子衍射图样能被记录下来，存储在计算机之中。由于每张图样都是随机定向，科研人员之后可按分子的定向为其分类，聚合成完整的三维图案。科研人员表示，他们能够以极高的分辨率可视化生物分子结构，而借助相位复原技术，可通过衍射强度推断出分子的三维原子结构，推测出单个原子的位置等。 而研究团队之所以选择溶解酵素作为研究的首个样本，是因为它很容易结晶，前人也对其进行了广泛的研究。实验结果显示，观测到的溶解酵素与已知的结构一致，并未显示出辐射损伤的明显特征。虽然激光脉冲最终完全破坏了样本，但却可在其被毁坏前观察衍射图样的细节，并对生物样本进行测量。 研究团队称，利用LCLS最终可实现对于复杂生物系统的原子或分子级别的解析，例如对驱动光合作用的膜蛋白的细胞功能及机制的剖析等。这将掀起多个科学领域的发现大潮，如在制药学领域获得突破或找到新型的可替代能源等。（张巍巍） 《科技日报》（2012-6-2 二版）

【题目】基于α-环糊精包合作用的聚合物网络结构的构筑及其光敏性研究【学校】华东理工大学【作者】张晓君 【链接】http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10251-1012309177.htm

研究天然石灰石的热解，然后，想观测这四种石灰石晶体到底有什么不一样，会影响到其分解过程（晶体结构不同等。。。） 可是题主没学过这个，然后看到资料中最常用的是扫描电子显微镜SEM观测样品，但是都没有详细分析。这里想问问各位大神，用SEM观测能检测到天然石灰石的晶体结构的差异吗？有人提议说要用X射线衍射才能看到，SEM只能看到一些颗粒的形态等表面特征，各位有什么更好的建议吗？跪谢！

物质的各种宏观性质源出于本身的微观结构。探索物质结构与性质之间的关系，是凝聚态物理、结构化学、材料科学、分子生物等许多学科的一个重要研究内容。晶体结构分析，是在原子的层次上测定固态物质微观结构的主要手段，它与上述众多学科有着密切的联系。就其本身而言，晶体结构分析是物理学中的一个小分支。这主要研究如何利用晶态物质对X-射线、电子、以及中子的衍射效应来测定物质的微观结构。晶体结构分析服务于许多不同的学科，因而许多学科的发展都对晶体结构分析产生深刻的影响。另一方面，晶体结构分析有自己独立的体系，它本身的发展又对所服务的学科起着促进作用。 晶体结构分析是伦琴发现X-射线以后创站的最重要学科之一。它奠基于物理学的几项重要进展。其中包括1895年W. C. Roentgen发现X-射线，1912年M. von Laue发现晶体对X-射线的衍射，1927年C. J. Davisson和G. P. Thomson发现晶体对电子的衍射，以及1931年E. Ruska建造第一台电子显微镜。上述几项重大的物理学进展使人类掌握了在原子层次上研究物质内部结构的手段，它们分别获得1901、1914、1937和1986年的诺贝尔物理学奖。其中，1901年伦琴获得的诺贝尔奖还是历史上第一个诺贝尔物理奖。通过研究物质内部结构与性质的关系，晶体结构分析有力地促进了各相关学科的发展。晶体结构分析的发展，是一个不断完善自身和不断扩大应用的过程。诺贝尔将的年谱记录了晶体结构分析历史上的重大事件并展示了它与其他学科相互作用所产生的丰硕成果。 晶体结构分析的方法主要有两大类。这就是以X-射线衍射为代表的衍射分析方法和以电子显微术为代表的显微成像方法。电了显微成像也可以认为是两上相继的电子衍射过程。因此，可以说衍射分析是晶体结构分析的核心。用衍射分析方法测定晶体结构的理论依据，在于晶体结构同它的衍射效应之间存在着互为Fourier变换的关系。这里说的衍射效应，是指从晶体向各个方向发出的衍射的振幅和相位。从衍射实验可以记录下各个方向上衍射波的振幅。但是在目前以及可见的将来，还不容易找到有普遍意义的实用方法来记录由晶体发出的衍射波的相位。因此要想从衍射效应的Fourier变换解出晶体结构，必须先设法找回"丢失了的"相位。这就是晶体学中的"相位问题"，它一直是研究晶体结构分析方法的关键问题。 紧接着Laue发现X-射线衍射，Bragg父子 (W. H. Bragg和W. L. Bragg) 就迅速建立了用X-射线衍射方法测定晶体结构的实验手段和理论基础。这使人类得以定量地观测原子在晶体中的位置。为此他们两人同获1915年的诺贝尔物理学奖。晶体结构分析最初用于一些简单的无机化合物。对碱金属卤化物结构的研究导至W. L. Bragg提出原子半径的概念。不久Bragg又将晶体结构分析应用于研究硅酸盐以及金属和合金。硅酸盐晶体结构分析的工作为硅酸盐结构化学提供了最早的实验基础，而有关金属和合金的工作则作物理冶金、金属物理、以及相平衡图的研究推上了一个新的台阶，使有关工作深入到原子的层次。 晶体结构分析在研究无机化合物上取得成功，引起人们对有机物尤其是生命物质内部结构的兴趣。英国从二十年代中期就开始研究有机物晶体结构。但是过了十年多仍未见有重大的突破。原因是当时的分析技术和方法还很原始。于是迎来了三、四十年代晶体结构分析方法和技术大发展的时期。如前所述，晶体结构分析中所谓"相位问题"。早期的晶体结构分析用以解决相位问题的方法是所谓尝试法。其要点是：先根据已尼掌握的线索猜想出一个结构模型，再从这个模型计算出相应的一组理论衍射强度，然后同实验所犁衍射强度作比较并据此对模型进行修改。。上述步骤须经多次反复，直至理论和实验的衍射强度得以吻合。用这样的"方法"来测定晶体结构，说明科学试验却更像艺术创作。它显然适应不了测定复杂的晶体结构的需要。早在二十年代后期，英国的W. L. Bragg和J. M. Cork为解决相位问题分别提出了所谓重原子法和同晶型置换法。重原子法的大意是：假定晶体中含有少数原子序较大的原子，即所谓重原子，而且它们的位置是已知的，这时就可以计算出重原子对相位的贡献并以此代替由全体原子贡献的相位。用这样的相位配以由实验测得的衍射振幅就可以近似地计算出一幅代表晶体结构的电子密度图。同晶型置找法的要点则是如果能够制备出待测晶体的重原子衍生物，而且衍生物的晶体与母体晶体是"同晶型"这时如果已知重原子的位置，就可以根据母体和衍生物两者在衍射强度上的差异来推算相应的衍射相位。这两种方法后来在一系列有机物以及蛋白质的晶体结构分析中作出了关键性的贡献。但是它们的诞生后相当长的一段时间里并未发挥很大的作用。原因是它们都依赖于已知的重原子位置而当时还没有便确定重原子位置的方法。1934年，美国的A. L. Patterson提出用衍射振幅的平方为系数以计算Fourier级数，从而绕开相位问题。Patterson指出，这样一个级数是晶体中电子密度分布函数的自卷积，在一定的条件下可以从中提取出有关晶体中原子位置，首先是重原子位置的信息。这个用衍射振幅平方计算的Fourier级数后来被称作Patterson函数，相应的分析方法称作Patterson法。经过几年发展之后，Patterson法和以它为基础的重原子法、同晶型置换法等就成了X-射线单晶体结构分析中用以处理相位问题最有效的手段。再加上实验技术和结构精修技术的改进，晶体结构分析达到了一个机关报的不平并终于打开了有机物和生命物质的大宝藏。 美国L. Pauling领导的小组花了十几年的时间，测定了一系列的氨基酸和肽的晶体结构，从中总结出形成多肽链构型的基本原则并在1951年推断多肽链将形成a-螺旋构型或折叠层构型。这是通过总结小分子结构规律预言生物大分子结构特征的非常成功的范例。为此Pauling获得1954年的诺贝尔化学奖。英国D. Hodgkin领导小组测定了一系列重要的生物化学物质的晶体结构，其中包括青酶素和维生素 。她因此获得1964年的诺贝尔化学奖。美国W. N. Lipscomb研究硼烷结构化学的工作获得1975年的诺贝尔化学奖。所有这些获奖工作都是以晶体结构分析为研究手段。可以说，没有晶体结构分析本身在理论和技术上的长期积累，就不会有上面几个诺贝尔奖。英国的J. D. Bernal早在三十年代中期就开始用X-射线衍射研究蛋白质的结构。但是真正取得进展是在W. L. Bragg主持Cavendish实验室之后。这里还有一段插曲。原来在E. Rutherford主持下，英国剑桥大学的Cavendish实验室是国际上原子物理学的研究中心。随着学科的发展、国力的变化、加之剑桥大学本身的局限，及至1938年W. L. Bragg接任时Cavendish的地位已开始下降。Bragg上任后果断地顺应了形势，主动放弃了"原子物理国际中心"的地位，改而抓住当时物理学上的两项新应用：X-射线衍射分析用于生物以及雷达技术用于天文学。这一举措使英国得以在创建分子生物和射电天文学上"领导世界新潮流"。 分子生物学发展史上具有划时代意义的发现中，有两项出自Cavendish实验室。第一项是1953年J. D. Watson和F. H. C. Crick根据X-射线衍射实验建立了脱氧核糖核酸 (DNA) 的双螺旋结构。它把遗传学的研究推进到分子的水平。这项工作获得了1962年的诺贝尔生理学和医学奖。另一项是用X-射线衍射分析方法测定肌红蛋白和血红蛋白晶体结构的工作。它始于三十年代，前后延续了二十多年并牵涉到为数众多的科学家。这两个蛋白质的晶体结构终于在1960年被测定出来。这项工作不仅首次揭示了生物大分子内部的立体结构，还为测定生物大分子晶体结构提供了一种沿用至今的有效方法--多对同晶型置换法。它以原有的同晶型置换法为基础，但是在实验技术和分析理论上都加入了崭新的内容。作为这项工作的代表人物，J. C. Kendrew和M. F. Perutz获得1962年的诺贝尔化学奖。看到成就的辉煌，不由得也想起探索的艰辛：1947年，战后的英国，科研经费拮据。为了给正在从事蛋白质晶体结构分析的J. C. Kendrew和M. F. Perutz寻求资助，W. L. Bragg找到英国医学研究委员分 (MRC)。他告诉MRC的主管："…如果能获得资助，我们的研究结果会有助于在分子层次上了解生命的运作。不过，即便如此，要想在医学上产生任何一点效益，大概还得有一段很长的时间"。MRC当时的主管承担了这一风险，建立了一个只包含Kendrew和Perutz两个人的MRC研究小组。这一慷慨的支持，过了十五年之后才开始得到回报。顺便说一句：那个MRC小组现在已经变成拥有上百名学者的、世界著名MRC分子生物学实验室。在Kendrew和Perutz两人之后由于测定蛋白质晶体结构而获诺贝尔奖的还有美国的J. Deisenhofer和德国的R. Huber和H. Michel。他们因测定了光合作用中心的三维结构而获得1988年诺贝尔化学奖。

引言　　土壤有机质（ＳＯＭ）是土壤中具有结构性和生物性的基本物质，既是生命活动的条件，也是生命活动的产物。从化学本质角度，ＳＯＭ中６０％～９０％为腐殖物质（ＨＳ），因此ＨＳ是ＳＯＭ 研究的核心和主体。ＨＳ是经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类物质聚合而成、含芳香环结构和脂族特征、新形成的一系列黑色至棕黑色的非晶形准高分子有机化合物，其形成与转化对土壤肥力、固碳和环境解毒均有重要意义。众所周知，微生物是土壤中最为活跃的部分，它们参与土壤有机质的分解、腐殖质的合成以及养分元素的转化。ＨＳ的形成是以微生物为主导的生物化学过程，但不同微生物种类对土壤ＨＳ结构和性质的影响目前还知之甚少，尤其是外源添加有机物料，经过微生物培养后，ＨＳ各组分的结构和性质是否发生变化，更不得而知。本研究针对这一问题，采用红外光谱法研究黑土添加麦秸后，接种不同种类微生物（细菌、真菌、放线菌和混合菌）培养１８０ｄ，针对土壤中水溶性物质（ＷＳＳ）、富里酸（ＦＡ）和胡敏酸（ＨＡ）特征峰和吸收强度的变化，旨在探索微生物在ＨＳ形成方面的作用及其转化机理，为有效培肥土壤、增大土壤环境承载力、促进碳循环提供理论参考和基础保障。

我国晶体缺陷研究的先驱者之一——冯端 物理学家1923年6月11日生于江苏苏州，原籍浙江绍兴。1946年中央大学物理系毕业后留校任物理系助教。1949年起历任南京大学物理系助教、讲师、副教授，1978年任教授。1984-1988年任南京大学研究生院院长，1986-1995年任固体微结构物理国家重点实验室主任，兼学术委员会主任迄今。1991-1995年任中国物理学会理事长，1992-1996年任国家科委攀登计划项目“纳米材料科学”首席科学家，1980年当选为中国科学院院士(学部委员)1993年当选为第三世界科学院院士。冯端在凝聚态物理领域特别是晶体缺陷研究方面做了大量开拓性的工作，澄清了金属和氧化物晶体中缺陷的组态和起源，开辟了非线性光学晶体微结构化新领域，首次观测到铁电相变中的微畴结构和铌酸锂晶体非公度相变中公席错的结构及其演变。他为推动中国凝聚态物理 的研究和发展起到了重要作用。冯端为国家培养了一批德才兼备的当术带头人，在创建并领导南京大不固体微结构物理国家 重点实验室方面取得了令人称道的成绩。冯端60年代初即选择体心立方结构的难熔金属为突破口，采用浮区区熔法显示位错的技术，澄清了体心立方金属中位错的类型及其组态等问题。1978年后，又以在激光技术中获得重要应用的复杂氧化物单晶体为对象，采用多种实验手段，如浸蚀法、应力双折射貌相术、X射线貌相术、电子显微镜衍衬像及高分辨率像等观测技术，对这些晶体中的位错、畴界、生长条纹、生长区界面、包裹体等缺陷的类型、分布进行研究，并追溯其生长和相变中的起源和 探索其可能的物理效应。基于对铌酸锂等晶体铁电畴深入研究，掌握了制备具有周期性畴结构的晶体生长技术，于1980年与合作才一起制备了周期为微米量级的聚片多畴铌酸锂晶体，在实验上首次全面验证了诺贝尔奖得主布鲁姆伯根(N.Bloembergen)关于非线性光学的准位相匹配理论，实现了铌酸锂晶体的倍频增强效应，从而在国际上领先开拓了非线性光学晶体微结构化这一新领域。随后，又在不能位相匹配的钽酸锂晶体中实现了准位相匹配，并研究了周期畴结构的形成机制。1996年4月中美“用于非线性光学及相关领域的微结构晶体”学术会议在南京召开，表明国际上已承认他的领先工作。冯端还研究了晶体缺陷在结构相变中的作用，首次观测到铁电相变中的微畴结构和铌酸锂晶体非公度相变中公度错的结构及其演变；并用X射线貌相术及同步辐射貌相术阐明畴界的成像规律及追踪其在铁电和铁弹相变中的行为。他倡导了金属超晶格的研究，特别是在周期金属超格中取得了具有独创性的成果。近年来，他领导了有关纳米材料科学的研究工作，在金 属的磁性和半导体的光学性质方面，取得不少具有独创性的成果。这些科研成果使冯端获得多次国家奖励，其中包括1982年国家自然科学奖二等奖(排名第一)，1995年国家自然科学奖三等奖(排名第五)及1996年何梁何利科技进步奖(物理)。

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=179529]活性污泥微型动物群落结构优化的可控途径研究.pdf[/url]

在做高分辨像的时候，我如果操作才出晶格像，而如果操作又会出结构像，这两个之间的问题我一直搞不清楚。书上看的说是，用一个透射斑加一个或者几个衍射斑 就会出晶格条纹像。好像结构像也是这样出来的？但是我要如何做，才知道自己做的是条纹像还是结构像呢?

各位大侠请问通过对XRD分析可以得出物相的晶体结构吗？北京哪里可以做呀？谢谢帮忙！

[color=#333333]橄榄(Canarium album L.)为我国珍贵的药食两用资源,具有解酒护肝、抗菌消炎、抗病毒和解毒等药理功效,橄榄中酚类化合物是其主要的药效成分,但国内外有关橄榄酚类化合物组成的研究报道不多。本论文对我国橄榄果实中的酚类化合物进行提取、分离和纯化,并对酚类化合物单体的化学结构进行鉴定研究,以明确橄榄酚类的具体组成,对于橄榄资源的深加工利用和橄榄中药的药理研究具有重要的指导意义和应用价值。首先采用化学和仪器分析方法对福建闽侯檀香橄榄果实不同部分的化学组成进行了分析测定,[/color]

"董成 超导国家重点实验室中国科学院物理研究所2004年2月12日凝聚态物理前沿讲座"别的论坛下载的，别人说是结构精修的，偶觉得对我来说有点高深但也有点泛，发到附件里，有兴趣的可以看一下[em44] [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=21990]测定晶体结构方法和PowderX 软件介绍[/url]

摘要：通过试验和观察，研究了活性污泥中丝状菌与絮体结构的关系。常见的活性污泥絮体可分为六大类型，在不同的处理工艺和运行条件下，各类型污泥比例不同，丝状菌在污泥絮体的形成过程中所起的作用也不相同。而在活性污泥膨胀时，生物相结构中的丝状菌可分为结构性的和非结构性的两大类，它们起着不同的作用，运行中必须通过不同的方法和措施加以防治。丝状微生物是一大类菌体相连而形成丝状的微生物的统称，其中包括丝状细菌、丝状真菌、丝状藻类等［1］。荷兰学者Eikelboom将丝状微生物分为29个类型、7个群，并制成了活性污泥丝状微生物检索表。　　丝状微生物的功能与结构形态密切相关，长丝状形态有利于其在固相上附着生长，保持一定的细胞密度，防止单个细胞状态时被微型动物吞食；细丝状形态的比表面积大，有利于摄取低浓度底物，在底物浓度相对较低的条件下比胶团菌增殖速度快，在底物浓度较高时则比胶团菌增殖速度慢。许多丝状微生物表面具有胶质的鞘，能分泌粘液，粘液层能够保证一定的胞外酶浓度，并减少水流对细胞的冲刷，其中还含有特定的抗体，以防止其他生物附着。　　丝状微生物种类繁多，对生长环境要求低。其本身生理生长特性很特别：增殖速率快、吸附能力强、耐供氧不足能力以及在低基质浓度条件下的生活能力都很强，因此在废水生物处理生态系统中存活的种类多，数量大。如何使丝状微生物相互聚集，使之在废水处理中达到较好的泥水分离效果，如何确定丝状微生物同其他微生物的相互作用，以及不同丝状微生物的最适需氧量等，都是需要进一步研究的问题。1　试验设计及过程试验分别在本院给水排水实验室、重庆市唐家桥污水处理厂、重庆市渝北区城南污水处理厂进行。活性污泥采样自本实验室活性污泥法小试反应器、唐家桥污水处理厂和城南污水处理厂的曝气池、初沉池和二沉池。通过镜检观察记录活性污泥絮体大小、形态和结构，对不同反应器的丝状微生物进行鉴定，从而寻找丝状微生物与絮体形态结构之间的关系。试验历时5个月。　　丝状微生物鉴定采用Eikelboom法，镜检观察以下八项特征：①是否存在衣鞘；②滑行运动；③真、假分枝；④丝状体长度、形状、性质；⑤细胞直径、长度、性质；⑥革兰氏染色反应；⑦纳氏染色反应；⑧有无胞含体(聚-β-羟基丁酸PHB、硫粒、多聚磷酸盐等)。染色采用石炭酸复红染色法、革兰氏染色法、纳氏染色法和积硫试验法。通过目微尺测定污泥絮体直径，记录各种大小、形状和结构的絮体数量，归纳污泥絮体的主要类型及特征。通过大量观察，寻找丝状微生物种类、浓度与污泥絮体大小、形状、结构的关系。2　试验结果2.1　絮体结构形态类型　　通过大量的观察发现，活性污泥在正常运行和膨胀时呈现不同的结构形态和种类。正常运行时活性污泥结构形态可分为四类，Ⅰ型：致密、细小，看不到丝状菌为骨架的污泥；Ⅱ型：有明显丝状骨架、呈长条形的污泥；Ⅲ型：厚实、具有网状结构的巨型污泥；Ⅳ型：有孔洞结构的巨型污泥。污泥膨胀时其结构形态可分为两类，Ⅴ型：结构丝状菌大量生长、伸长，絮体结构松散；Ⅵ型：非结构丝状菌大量生长，不形成絮体。　　试验过程中发现，Ⅰ型污泥在两污水厂正常运行的曝气池中所占比例较低，城南污水厂为10%左右，唐家桥污水厂更低，而在二沉池上清液中比例较高，因此它是从良好结构的污泥上脱落下来的，在二沉池随出水流失。正常运行时长条形污泥、网状污泥和孔洞污泥(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型)占很高比例，两污水厂中均占90%以上。根据絮体伸出的部分丝状菌，可以判断这些具有良好结构的污泥是以丝状菌为骨架，胶团菌附着于其上而形成的。它们是去除有机物的主要部分。　　在混合液中可见到其他丝状微生物游离于菌胶团之外，见不到附着生长物，三种样本见到的菌种有：球衣菌、发硫菌、0803型、0581型、硬发菌、链球菌等，但数量都十分少。　　试验过程中，城南污水厂由于发生停电事故时仍保持进水流量，发生了结构丝状菌大量增殖的现象，污泥结构呈松散状(Ⅴ型)，SVI达到142mL/g干污泥；待供电正常，按正常方式运行一段时间后，污泥结构恢复正常，SVI回落至90mL/g　干污泥。而活性污泥小试过程中多次出现污泥膨胀，泥水分离困难(Ⅵ型)，SVI高达500mL/g　干污泥以上，调节运行方式仍不能控制，镜检发现球衣菌、发硫菌大量增殖，最终通过投加漂白粉杀生剂再经逐步培养才恢复正常。2.2　微生物鉴定结果　　根据Eikelboom法对作为污泥良好结构骨架的丝状菌进行鉴定，发现各处取样污泥的结构丝状菌特征一致：丝状体直径1.5～2μm，丝体长200μm左右，不运动，略弯，在絮体内扭曲，细胞呈柱状，长0.5～4μm，直径0.7～1.0μm，有鞘，横隔明显，常见分枝，有大量附着生长物，无硫粒，革兰氏染色阴性，纳氏染色可见兰灰色颗粒，呈阳性。　　查丝状微生物鉴定表，找不到特征完全相符的种，比较接近的是Eikelboom1701型。Eikelboom1701的特征是：链状圆柱形细胞，被鞘紧裹，丝体长100～200μm，偶尔超过200μm，虽然丝体正常时稍弯，但可有很强的盘绕性，细胞长2.5～3.5μm，直径0.5～0.9μm，有鞘，有时可见PHB黑色小颗粒，横隔和缩缢明显，偶有假分枝，常有大量附着生长物，无硫粒，革兰氏染色阴性，纳氏染色阳性。3　分析与讨论3.1　絮体形成过程　　许多絮体可以同时具有Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型污泥的多种特征，在絮体中心部分为孔洞结构，向四周伸展的长条形污泥相互搭接形成网状结构，最外侧则可见新伸出的骨架丝状菌。从这种污泥的形态可以推断其形成过程为：结构丝状菌交织生长，胶团菌附着其上形成新生污泥，新生污泥逐渐成熟形成条状、网状污泥，在氧和营养物充足等条件下，网状污泥的胶团菌增粗，网孔逐渐变小形成孔洞状，最后孔洞被填实，而结构丝状菌的伸出为胶团菌提供了新的附着面，包裹形成新的条状污泥，条状污泥相互交织又形成新的网状污泥，重复上述过程，形成更大的污泥絮体。　　一些污泥能见到成节的形态，大的孔洞结构污泥之间由细的条状污泥连接，有的由丝状微生物连接，这种污泥的形成可能是絮体成长到一定成熟度后，由于内部供氧不足，促进了包埋于其中的结构丝状菌的生长，将絮体撑开导致结构松散形成节状。　　还有极少量的污泥，可以见到极粗大的丝状骨架，上面附着胶团菌，经多次对比鉴定，这些丝状骨架为死亡累枝虫的杆，由于结构松散，这类污泥易于在二沉池发生漂浮，因此保持原生动物稳定的生长条件可以有效地减少二沉池的污泥上浮。3.2　丝状微生物与微生态群落的关系　　试验表明，胶团菌与结构丝状菌之间相互依存，丝状微生物形成了絮体骨架，为絮体形成较大颗粒同时保持一定的松散度提供了必要条件。而胶团菌的附着使絮体具有一定的沉降性而不易被出水带走，并且由于胶团菌的包附使得结构丝状菌获得更加稳定、良好的生态条件，所以这两大类微生物在活性污泥中形成了特殊的共生体。　　根据生态学的观点，环境因子对微生物个体的影响首先是影响某些敏感生物，然后通过微生物之间的相互作用逐步传递，最终当影响超过一定限度时引起结构上的波动。正是因为生态系统中生物种类多，并按一定结构组成了微生态群落，环境压力在逐级传递过程中受到消减，所以生态系统具备了一定抗冲击负荷的能力。与纯培养相比，生态系统能通过优势种群的变化维持良好的结构，而纯培养只需轻微刺激就会引起强烈反应，直接破坏其脆弱的结构。这也是保证活性污泥微生态群落稳定性的根本原因。　　根据本试验结果，可以将活性污泥微生态群落描述如下：活性污泥微生态群

分子结构、性质与活性[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=15188]分子结构、性质与活性[/url][color=#dc143c]原始附件目前失效，不过某人发现可以到资料中心下载,只需一分： --handsomeland [/color]http://www.instrument.com.cn/download/shtml/022123.shtml王连生,化学工业出版社，1998目录第一章结构、性质与活性1．1结构-性质研究发展过程1．2化学键模型与分子结构的表示1．3结构对物理化学性质的影响1．4结构-性质相关预测水中溶解度1．5分子连接性指数与硝基芳烃理化参数的相关性1．6结构-怀质相关估算土壤-沉积物吸附系数1．7应用结构-性质相关研究有机物的亨利常数1．8摩尔体积与理论参数相关性1．9结构与活性第二章量子化学在定量结构-性质-活性相关研究中的应用2．1分子轨道理论方法2．2MOPAC软件及其计算方法2．3应用量子化学参数预测有机污染物的理化性质2．4应用量子化学参数预测有机污染物的生的活性2．5量子化学在有机污染物定量结构-性质-活性相关研究中的展望第三章典型有机物毒理学机理3．1典型有机物毒性反应类型3．2典型有机物的分子毒性机制3．3典型有机物遗传毒理学原理3．4典型有机物毒性作用的生命替代性机制第四章人工神经网络技术在结构-性质-活性关系研究中的应用4．1人工神经网络的构造和功能4．2人工神经网络在结构-性质-活性研究中的应用实例4．3一个BP型神经网络计算程序示例第五章拓扑学方法在结构-性质-活性相关研究中的应用5．1结构-性质-活性相关研究中的拓扑学方法5．2分子连接性指数方法在结构-性质-活性相关研究中的应用5．3Am指数在结构-性质-活性相关研究中的应用5．4自相关拓扑指数的计算方法及其改进5．5拓扑指数与有机物理化学性质的相关性5．6自相关拓扑指数与含氯有机化合物遗传毒性的相关性5．7自相关拓扑指数与有机物对水生生物急性毒性的定量关系第六章基团贡献法预测有机物理化性质6．1ASOG模型6．2UNIFAC法6．3其他基团贡献法第七章一种新的Lewis酸碱性判别指数及其应用7．1Lewis酸碱强度研究概述7．2原理7．3Lewis酸碱性指数的定量化7．4酸碱性指数的应用第八章反相液相色谱保留在定量结构-性质-活性相关研究中的应用8．1概述8．2反相液相色谱保留与分子连接性指数的关系8．3反相液色谱保留在定量结构-性质相关（QSPR）、定量结构-活性相关（QSAR）研究中的应用第九章有机污染物理化性质测定与估算方法9．1分配系数的测定与估算9．2溶解度的测定与估算9．3萘在水溶液中的光化学氧化9．4对硝基苯甲腈水解速率常数的测定9．5苯和间二甲苯挥发速率的测定9．6有机化合物在自然沉积物上吸附与解吸动力学数快速测定9．7有机物饱和蒸气压测定方法9．8分子连接性指数计算9．9分子表面积计算方法9．10EXAMS模式用于研究湖泊中污染物的迁移转化规律第十章生物活性测定与预测10．1有机物对水蚤的急性毒性10．2应用光发菌测定有机化合物的毒性10．3有机物对酵母菌毒性的测定方法10．4鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物肝微粒体致突变性10．5哺乳动物经口急性毒性试验10．6哺乳动物骨髓细胞微核试验10．7利用前线分子轨道能预测氯代芳烃化合物生物毒性的方法10．8典型有机物对鱼毒性的预测10．9典型有机物对藻类毒性的预测10．10典型有机物对小鼠毒性的预测10．11取代芳烃对蝌蚪毒性及其预测10．12毒物风险评价外推法参考文献

如果在实验中碰到一个完全未知的新相，用什么方法可以确定它的晶系，结构？听说可以用选区电子衍射系列倾转，但是怎么确定啊？请高人指点！！

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=95989](（Hnbc）2Ag2（en）2)∞制备、结构和红外光谱分析[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=95990](Ag（dnbc）（dapn）)2H2O的制备、晶体结构和红外光谱分析[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=95991]Ag（lll）晶面上甲基碘化物和亚甲基碘化物的红外光谱研究（美国）.[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=95992]配合物{(Ag．（C2H8N2）)（C7H4NO4）H2O}n合成、晶体结构及红外光谱分析[/url]

科技日报 2012年03月17日 星期六 本报讯 日本京都大学化学研究所的一个研究小组对电子显微镜进行了改进，使其对碳、氮等含有有机结晶的分子的观察倍率达到2500万倍，能够清晰地观察到以前无法确认的分子。 电子显微镜使用电子束照射物体，通过透过物体的电子束强弱和形状在计算机上变换成为图像，电子束越细微地震动就越能形成高倍率和鲜明的图像。但有机结晶容易被电子束破坏，迄今为止电子显微镜观察有机结晶的界限是600万倍。研究小组使用一半的电子束宽度，同时开发出使其更为细微震动的技术，从而不会破坏分子结构，达到高倍率显微观察效果。该研究发表在美国《科学》杂志上。 研究小组负责人仓田称：“这是迄今为止首次清晰地观测到有机结晶的结构。今后将对其进行详细解析。”（陈超）