国家自然科学基金(40771099)
- 作品数：11 被引量：62H指数：6
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- 相关机构：中国农业大学天津市农业资源与环境研究所沈阳农业大学更多>>
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- 分子模拟在黑土胡敏酸三维结构模型构建中的应用
- 2011年
- 选取吉林省公主岭市黑土胡敏酸为研究对象,使用元素分析,红外光谱分析,^(13)C核磁共振分析3种化学分析手段对胡敏酸样品进行结构解析,利用ChemBioOffice软件搭建了土壤胡敏酸分子二维结构单体,通过将模拟光谱与实际光谱比较验证了构建的二维结构有很大的可适性,同时借助Hyperchem软件,在MM+、AMBER、OPLS,3种力场下对三维单体结构进行分子力学结构优化,优化前后键能、键角能、二面角能、范德华能、静电能及总势能皆发生变化,变化的大小及趋势没有固定规律;同时进行分子动力学模拟,黑土胡敏酸的三维结构单体在AMBER力场下的生成热最小,等于-358.72Kcal/mol,所以其构象最为稳定。
- 吕贻忠郑殷恬赵楠
- 关键词：黑土胡敏酸分子模拟
- 免耕与常规耕作下黑土腐殖酸含量与结构的差异被引量：10
- 2010年
- 以东北农业科学院长期耕作定位实验为研究对象,结合元素分析和红外光谱来研究免耕与翻耕两种耕作方式对黑土腐殖酸含量与胡敏酸结构的影响。结果表明:免耕处理的腐殖酸含量高于常规耕作处理18.28%,两种耕作处理间HA/FA值差异很小;免耕处理的碳、氮和氢元素含量分别高于翻耕处理5.48%、36.49%和27.65%,N/C和H/C值也高于翻耕处理,而翻耕处理的O/C值高于免耕处理;不同耕作处理的红外光谱吸收带表现相似趋势,其中2920、2580、1620、1420和1220σ·cm-1处吸光度免耕信号高于翻耕,而1026、721σ·cm-1处吸光度相反。免耕增加了腐殖酸、胡敏酸及富里酸含量;免耕增加了黑土胡敏酸的芳香度、脂肪化程度和聚合程度,而翻耕作增加了黑土胡敏酸的氧化程度,这说明经过长达26年的免耕处理使黑土腐殖质结构趋于稳定,而翻耕处理使黑土腐殖质结构趋于简单。
- 赵红郑殷恬吕贻忠袁丽伟曾宪楠
- 关键词：免耕常规耕作红外光谱腐殖酸胡敏酸
- 腐植酸对阿特拉津的吸附特性研究被引量：2
- 2011年
- 采用批量平衡震荡法研究了腐植酸对不同浓度阿特拉津的吸附量随时间变化的规律,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)和电子顺磁共振波谱(ESR)2种方法探讨其吸附机理。结果表明,腐植酸对阿特拉津的吸附量与吸附时间符合对数和双曲线函数关系,吸附初始阶段是一个快速过程,随着时间的增加,吸附速率逐渐减慢,最后趋于平衡。阿特拉津初始浓度分别为0.986mg/L、3.14mg/L、6.08mg/L、11.4mg/L、12.7mg/L和20.6mg/L,最终吸附量分别为0.235μg/kg、0.490μg/kg、1.32μg/kg、2.41μg/kg、2.06μg/kg和3.36μg/kg。阿特拉津在腐植酸颗粒和吸附溶液中量的分布符合一定的线性函数关系,可用Freundlich方程描述。FTIR分析表明,腐植酸与阿特拉津之间存在氢键、范德华力、质子转移和电荷转移等弱作用力;ESR检测证实,腐植酸对阿特拉津的吸附过程中发生了电荷转移。
- 常春英吕贻忠
- 关键词：阿特拉津腐植酸吸附动力学FTIRESR
- 氧化铁对腐殖酸的吸附机制研究被引量：9
- 2010年
- 对不同pH、电解质强度条件下氧化铁对腐殖酸的吸附量、解吸量和腐殖酸可见光谱(E4/E6)进行测定和分析,从而探讨氧化铁对腐殖酸的吸附机理。采用批量平衡震荡法进行氧化铁对腐殖酸的吸附实验,并用分光光度计对吸附前后的E4/E6进行检测。结果表明:酸性环境中物理吸附、物理化学吸附和化学吸附并存,其中物理吸附占了近一半;中性和弱碱性环境中氧化铁对腐殖酸的吸附以化学吸附为主。吸附过程中,吸附在矿物表面的腐殖酸的分子量大、芳构化度大,芳香环的缩合度较大;解吸过程中,中性条件解吸出来的HA的分子量大、芳构化大、芳香环的缩合度较大,碱性条件解吸出的腐殖酸的分子量小、芳构化度小、芳香环的缩合度较小。三氧化二铁和四氧化三铁与不同电解质强度的不同组合条件下,其吸附机制基本相同。
- 常春英滑晓赞吕贻忠
- 关键词：三氧化二铁四氧化三铁腐殖酸
- 栗钙土胡敏酸分子三维结构模型构建及其优化被引量：1
- 2012年
- 本研究的目的在于确定胡敏酸的分子结构,探究其结构与性质的关系。综合应用了元素分析、红外光谱、13C核磁共振波谱等仪器分析方法对内蒙古草原样地栗钙土土壤的胡敏酸分子结构特征进行比较分析,并基于实验结构数据构建了土壤胡敏酸结构单元模型,通过模拟光谱与实际光谱比较验证了构建的二维结构有很大的可适性。借助Hyperchem软件,在MM+、AMBER、OPLS三种力场下应用分子模拟方法对三维单体结构进行分子力学、分子动力学结构优化。结果表明土壤胡敏酸的三维结构单体在AMBER力场下生成热最小,等于-1638.87 kJ/mol,所以其构象最为稳定。同时模拟其处于水环境下的分子结构,总势能及各种能量在优化前后有变化,但总体来说各种状态都较稳定。
- 吕贻忠郑殷恬赵楠
- 关键词：胡敏酸分子模拟
- 两种胡敏酸对2,4-D的吸附特性及机理研究被引量：7
- 2009年
- 研究了两种不同来源的胡敏酸对2,4-D的吸附特性和吸附机理。分别将黑土和栗钙土土壤样品提取胡敏酸,然后采用批量平衡震荡法进行吸附实验,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)和电子顺磁共振波谱(ESR)两种分析方法探讨其机理。结果表明:黑土和栗钙土胡敏酸对2,4-D的吸附动力学曲线均是一个先快后慢的过程,吸附量基本一致,分别为0.39和0.42μg·kg-1。黑土胡敏酸结构中较多的羧酸类基团使黑土胡敏酸初始吸附速率比栗钙土胡敏酸大得多。两种胡敏酸对2,4-D等温吸附线均为L型曲线,且符合线性模型和Freundlich模型。IR分析表明,胡敏酸与2,4-D之间存在氢键、质子转移、电荷转移和范德华力等弱作用力;而ESR检测发现胡敏酸与2,4-D或其降解产物在吸附过程中产生了共价键。
- 常春英吕贻忠
- 关键词：2,4-D胡敏酸FTIRESR
- 不同施肥处理对潮土胡敏酸结构特性的影响被引量：8
- 2012年
- 研究了饼肥,绿肥,秸秆肥三种处理在等氮等磷条件下对胡敏酸结构特性的影响,采用元素分析,显微红外,固态13 C-NMR三种分析方法进行结构解析,结果表明:不同施肥处理的胡敏酸在化学组成和结构上类似,但还有很多明显的差别。(1)饼肥处理的胡敏酸H和N含量最高,绿肥处理的胡敏酸含O量最大,秸秆肥处理的胡敏酸含C量最高(2)红外分析显示,三种处理的胡敏酸均含有蛋白质及碳水化合物,饼肥处理的胡敏酸含氨基化合物最多,绿肥处理的胡敏酸含羟基,脂肪烃含量最大,秸秆肥处理的胡敏酸含醇,酚含量最高;(3)固态13 C-NMR数据表明饼肥处理的胡敏酸含有最多的羧基碳,绿肥处理的胡敏酸含有烷基碳,羰基碳最多。秸秆肥处理的胡敏酸烷氧基碳,芳香碳含量最大。
- 赵楠吕贻忠
- 关键词：饼肥秸秆肥胡敏酸结构特性
- 黑土、栗钙土和潮土胡敏酸分子结构的差异性分析被引量：7
- 2011年
- 以北方典型的黑土、栗钙土和潮土提取的胡敏酸为研究对象,通过元素分析、傅里叶红外光谱仪及13C核磁共振仪对三者进行结构分析。不同胡敏酸的各种元素含量略有差别,各种官能团含量也不同。元素分析结果来看H/C原子比潮土最高,栗钙土次之,黑土最少;O/C的原子比三者没有明显的差别;C/N比呈现由高到低的次序分别为黑土、栗钙土、潮土。3种胡敏酸的红外光谱吸收峰相似,但吸收强度有差别,如3 352 cm-1和2 931 cm-1处潮土和栗钙土信号强度相当,黑土较低,而在2 580 cm-1处三者信号差异不明显,1 720,1 620,1 420,1 220 cm-1这4个吸收峰信号强弱均为黑土最强,栗钙土次之,潮土最弱。而从核磁共振图谱可以看出潮土结构中含有更多的多糖和蛋白质类结构单元;黑土有机质含量高,芳香化程度也较高。
- 郑殷恬赵红赵楠吕贻忠
- 关键词：胡敏酸核磁共振
- 内蒙古羊草草原不同管理措施对栗钙土胡敏酸光谱特性的影响被引量：3
- 2009年
- 为了研究草原土壤退化与恢复机制,以锡林郭勒盟草原生态定位站长期定位实验为基础,采集了围栏禁牧、轻度放牧与过度放牧等放牧管理措施样地的土壤样品,提取其中的胡敏酸,综合应用元素分析、傅里叶变换红外光谱、固相魔角旋转13C核磁共振谱对放牧和围栏的羊草草原样地表层土胡敏酸的分子结构特征进行了比较分析。研究表明:在围栏禁牧和放牧条件下相比,土壤胡敏酸的分子结构特性存在明显的差异,围栏样地的胡敏酸结构其芳香度明显降低,显示出更高的脂肪族特性,羧酸官能团含量降低。经过围栏样地禁牧恢复的土壤胡敏酸结构中含有更多的来源多糖和蛋白质类母体的结构单元,而不同放牧强度之间胡敏酸的结构组成差异不大。
- 李光军吕贻忠李保国
- 关键词：胡敏酸羊草草原傅里叶变换红外光谱
- 不同耕作措施对黑土腐殖酸组成与红外光谱特性的影响被引量：15
- 2009年
- 选择公主岭市范家屯长达10年的耕作处理试验地,采集了不同耕作处理模式下的土壤样品,利用元素分析、可见光谱、红外光谱分析了不同处理对黑土的0～20cmHA结构的影响。结果表明:旋耕深松、宽窄行交替休闲处理下HA的N/C,H/C,O/C值明显高于翻耕垄作、旋耕垄作处理;翻耕垄作处理下0～20cm土壤胡敏酸E4/E6值最小,芳构化程度高;而宽窄行交替休闲处理下0～20cm土壤胡敏酸的E4/E6值最大,其芳化度最低;旋耕深松和旋耕垄作下表层0～20cm土壤胡敏酸的E4/E6值相同,与翻耕处理相比其芳化度有所降低;红外光谱吸收峰分析表明,翻耕处理下表层土壤胡敏酸中杂环氮的数量增加,宽窄行交替休闲处理下表层土壤胡敏酸结构中的含氮化合物数量、脂肪族化合物数量增加,而旋耕垄作处理增加了表层土壤胡敏酸结构中的OH基、脂肪族的CH2官能团、氨基化合物含量;旋耕深松、翻耕垄作处理增加其表层胡敏酸结构中的C=O基及C—O基数量。
- 吕贻忠丛巍巍廉晓娟
- 关键词：耕作措施腐殖质可见光谱
