《Science》:光谱技术探测神秘的过渡态

过渡态(transition state)理论是每个化学同仁都非常熟悉的基本概念,这也是化学教科书上的经典内容。它是化学反应动力学中的核心概念。但是一直以来,对于过渡态的实验测量似乎很难实现,以致于其概念主要还停留在理论阶段。 不过近期在《Science》上发表的一篇文章可能会改变这一现状。以麻省理工学院化学系的物理化学大牛Robert Field教授为首的一个研究团队,开发出了一种新技术,可以利用分子振动光谱的测量数据来得到分子反应过渡态的瞬时却又清晰的图像。它可以精确地测量分子从一种形式到另一种形式转变时瞬间的能量状态,而使科学家们发现神秘的化学反应中间体那些前所未见的细节。(Spectroscopic characterization of isomerization transition states. Science, DOI: 10.1126/science.aac9668) “这是一个重大突破,让......阅读全文

生化实验讲义(理论部分)——层析技术(七)

3.3 离子交换层析3.3.1 简介离子交换层析(Ion Exchange Chromatography简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。1848年,Thompson等人在研究土壤碱性物质交换

生化实验讲义(理论部分)——层析技术(六)

5. 洗脱速度洗脱速度也会影响凝胶层析的分离效果,一般洗脱速度要恒定而且合适。保持洗脱速度恒定通常有两种方法,一种是使用恒流泵,另一种是恒压重力洗脱。洗脱速度取决于很多因素,包括柱长、凝胶种类、颗粒大小等,一般来讲,洗脱速度慢一些样品可以与凝胶基质充分平衡,分离效果好。但洗脱速度过慢会造成样品扩散加

反渗透技术原理及常用理论依据

RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10-9米),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中

生化实验讲义(理论部分)——层析技术(九)

3.4.3 亲和吸附剂选择并制备合适的亲和吸附剂是亲和层析的关键步骤之一。它包括基质和配体的选择、基质的活化、配体与基质的偶联等等。这里主要介绍一些基本的原理,关于活化、偶联等过程的具体实验操作可以参阅本书后面的实验部分或相应的参考书。基质⑴ 基质的性质基质构成固定相的骨架,亲和层析的基质应该具有以

反渗透技术原理及常用理论依据

  RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。   RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10-9米),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜

生化实验讲义(理论部分)——层析技术(八)

离子交换剂的总交换容量通常以每毫克或每毫升交换剂含有可解离基团的毫克当量数(meq / mg或meq / ml)来表示。通常可以由滴定法测定。阳离子交换剂首先用HCl处理,使其平衡离子为H?。再用水洗至中性,对于强酸型离子交换剂,用NaCl充分置换出H?,再用标准浓度的NaOH滴定生成的HCl,

生化实验讲义(理论部分)——层析技术(十)

配体与基质偶联后,通常要测定配体的结合量以了解其与基质的偶联情况,同时也可以推断亲和层析过程中对待分离的生物大分子吸附容量。配体结合量通常是用每毫升或每克基质结合的配体的量来表示。测定配体结合量的方法很多,下面简单介绍几种:1) 差量分析:根据加入配体的总量减去配体与基质偶联后洗涤出来的量即可大致推

酸碱离子理论的理论贡献

酸碱质子理论扩大了酸碱的含义及酸碱反应的范围,摆脱了酸碱必须发生在水中的局限性,解决了非水溶液或气体间的酸碱反应,并把在水溶液中进行的解离、中和、水解等类反应概况为一类反应,即质子传递式的酸碱反应。但是,质子理论只限于质子的放出和接受,所以必须含有氢,不能解释不含氢的一类化合物的反应。它包含了所有碱

色谱理论保留时间的理论

保留时间是样品从进入色谱柱到流出色谱柱所需要的时间,不同的物质在不同的色谱柱上以不同的流动相洗脱会有不同的保留时间,因此保留时间是色谱分析法比较重要的参数之一。保留时间由物质在色谱中的分配系数决定:tR = t0(1 + KVs / Vm)式中tR表示某物质的保留时间,t0是色谱系统的死时间,即流动

软硬酸碱理论的理论原理

在软硬酸碱理论中,酸、碱被分别归为“硬”、“软”两种。“硬”是指那些具有较高电荷密度、较小半径的粒子(离子、原子、分子),即电荷密度与粒子半径的比值较大。“软”是指那些具有较低电荷密度和较大半径的粒子。“硬”粒子的可极化性较低,但极性较大;“软”粒子的可极化性较高,但极性较小。 此理论的中心主旨是,

红外光谱技术

这些年来医学有了很大的发展,越来越多的不治之症变得有可能。随着人类社会的不断发展,人们对于健康有了很大的关注,其中药用安全也是人们常常谈到的话题。对于咱们中国人来说,中医是我们特有的医疗方式。目前,“指纹图谱”被作为中药现代化的一个代表,炒作得热闹非常。内行人都知道,色谱、光谱、波谱这三种方法均可用

荧光光谱技术

16世纪,西班牙科学家Nicholas Monardes观察到,贮放在由菲律宾紫檀木制成的杯中的水会发出一种神奇而迷人的蓝光。到17世纪,Boyle等其他科学家也观察并记载了类似的发光现象。1864年,英国物理学家George Stokes首先提出发光现象作为一种分析方法,他在1852年发表的关于发

拉曼光谱技术

1. 拉曼点扫面积有多大?显微镜物镜出口的激光光斑的直径约1-2微米。拉曼成像的区域大小更多取决于自动平台的移动范围,尺度和自动平台相关,有75X50mm,100X80mm,300X300mm等选择。2. 表面增强拉曼能否表征金膜表面修饰的单分子层自组装膜的形态?如膜的缺陷可以,前提是你的单分子膜有

在线光谱技术应用

1.  工业在线光谱分析技术目前在线光谱分析已经以惊人的速度应用于多个领域的企业生产的多个环节,并已使得过程分析仪器领域发生了深刻变革。这种变革与在线光谱分析的独特优点是分不开的,比如:在线光谱分析可以对多路多组分连续同时测量,且速度快,准确性高;在线光谱分析仪器易损坏和消耗品

荧光光谱技术

1. 瞬态光谱测试寿命的时候,如何避免误差,得到真实的实验结果,选择狭缝和激发功率有什么经验和技巧?另外测固体和液体寿命时候如何保持氮气氛围?HORIBA荧光寿命测试软件会在寿命测试结果中自动给出S.Dev,3倍的S.Dev是寿命结果的误差;在测试过程中保持a<2%,减少堆积效应带来的测试结果偏短的

成像光谱方法技术

一方面,高光谱分辨率的成像光谱遥感技术是对多光谱遥感技术的继承、发展和创新,因此,绝大部分多光谱遥感数据处理分析方法,仍然可用于高光谱数据;另一方面,成像光谱技术具有与多光谱技术不一样的技术特点,即高光谱分辨率、超多波段(波段<1000,通常为100~200个左右)和甚高光谱(Ultra Spect

我科学家首次观测到化学反应中分波共振现象

研究成果发表在美国《科学》杂志上,图像达到了光谱精度   实验测量到的F+HD反应中后向散射HF(v=2,j=6)产物强度随碰撞能量的变化(实圆点)。红实线是理论计算的结果。观测到的三个振荡峰被归属为J=12,13,14的分波共振。图中的三维图是在1.285kcal/mol碰撞能下HF产物在各

原子吸收光谱仪在理论研究中的应用

原子吸收可作为物理和物理化学的一种实验手段,对物质的一些基本性能进行测定和研究。电热原子化器容易做到控制蒸发过程和原子化过程,所以用它测定一些基本参数有很多优点。用电热原子化器所测定的一些有元素离开机体的活化能、气态原子扩散系数、解离能、振子强度、光谱线轮廓的变宽、溶解度、蒸气压等。

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(8)——检测器

  原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(8)——检测器  在原子发射光谱中,被检测的信号是元素的特征辐射,常用的检测方法有目视法,摄谱法和光电法。  一、  目视法  目视法是用眼睛观察试样中元素的特征谱线或谱线组,以及比较谱线强度的大小来确定试样的组成及含量。由于眼睛感色范围有限,工作波段仅限

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识——自吸自蚀

  原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(3)——自吸自蚀  谱线的自吸和自蚀  等离子体:以气态形式存在的包含分子、离子、电子等粒子的整体电中性集合体。等离子体内温度和原子浓度的分布不均匀,中间的温度、激发态原子浓度高,边缘反之。宏观上是中性的电离的气体,称为等离子体。  自吸:由弧焰中心发射出

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(14)——特点和应用

  原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(14)——特点和应用  原子发射光谱分析的特点和应用  优点:  (1)选择性好,是元素定性分析的主要手段。由于每种元素都有一些可供选用而不受其它元素谱线干扰的特征谱线,只要选择适当的分析条件,一次摄谱可以同时测定多种元素,则无需复杂的预处理手续。可分析元

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识——自吸自蚀

  原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(3)——自吸自蚀  谱线的自吸和自蚀  等离子体:以气态形式存在的包含分子、离子、电子等粒子的整体电中性集合体。等离子体内温度和原子浓度的分布不均匀,中间的温度、激发态原子浓度高,边缘反之。宏观上是中性的电离的气体,称为等离子体。  自吸:由弧焰中心发射出

子发射光谱(ICP/AES)理论知识(9)——摄谱法

用摄谱法进行光谱分析时,必须有一些观测设备。常用的设备有:将摄得的谱片进行放大投影在屏上以便观察的光谱投影仪(或称映谱仪),测量谱线黑度时用的测微光度计(黑度计),以及测量谱线间距的比长仪等。一、 光谱投影仪在进行光谱定性分析及观察谱片时需用此设备。一般放大倍数为20倍左右。下图是WTY型光谱投影仪

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(10)——定性分析

光谱定性分析光谱定性分析的原理由于各种元素原子结构的不同,在光源的激发作用下,可以产生一系列特征的光谱线,其波长λ是由产生跃迁的两能级的能量差决定的。                              ΔE=hν=hC/λ因此,根据原子光谱中的元素特征谱线就可以确定试样中是否存在被检元素。只

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(10)——定性分析

  原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(10)——定性分析  光谱定性分析  光谱定性分析的原理  由于各种元素原子结构的不同,在光源的激发作用下,可以产生一系列特征的光谱线,其波长λ是由产生跃迁的两能级的能量差决定的。   ΔE=hν=hC/λ  因此,根据原子光谱中的元素特征谱线就可以确定试

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(10)——定性分析

原子发射光谱(ICP/AES)理论知识(10)——定性分析  光谱定性分析  光谱定性分析的原理  由于各种元素原子结构的不同,在光源的激发作用下,可以产生一系列特征的光谱线,其波长λ是由产生跃迁的两能级的能量差决定的。   ΔE=hν=hC/λ  因此,根据原子光谱中的元素特征谱线就可以确定试样中

红外光谱技术与激光光声光谱技术的优劣

激光光声光谱技术作为一种高灵敏度的微量气体检测技术历史已经超过30年,几乎同红外气体检测技术一样长。这两种检测技术的共同点都是利用气体分子吸收红外线的特性,二者的区别在于光源。红外检测技术是利用红外线做光源,是广谱的光源,即使经过滤光片依然是广谱的光源,所以红外气体传感器的选择性差灵敏度低。激光光声

专家称“血液银行”理论和技术上可行

   近日,福建省一名5岁女童因输血感染艾滋病的事件,在社会上引起了广泛关注。随后,福建省卫生和计划生育委员会公布了调查结果,称该女童因在手术过程中输注“窗口期”血液而感染艾滋病的可能性极大。  所谓“窗口期”,是指当病毒进入人体后,需要经过一段时间,血液才会产生该病毒抗体,才能被检测出来,传染病毒

Cell-Rep:科学家发现小肠干细胞分化的过渡态

  近日,来自美国哈佛大学医学院的研究人员在国际学术期刊Cell Reports上发表了一项最新研究进展,他们利用单细胞分析技术发现Lgr5+小肠干细胞来源的祖细胞实际上包含了两个不同的细胞群体,进一步揭示了小肠干细胞分化过程的最早期步骤。  位于每个小肠肠窝底部的LGR5+小肠干细胞是维持干细胞和

工程热物理所催化燃烧研究取得新进展

  环境污染问题是世界各国关注的重点。催化燃烧被认为是最具前景的治污技术之一。目前,用于催化燃烧的常用催化剂主要为贵金属,如金、铂和铑等。虽然贵金属催化性能较好,但其成本昂贵,且易中毒失活。近年来,以过渡态金属氧化物作为催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)进行转化的技术引起了研究者的普遍关注。由于过