申茂冬[1]2017年在《高温超导全张量磁梯度测量技术研究》文中进行了进一步梳理作为最新一代的航空磁测技术,航空全张量磁梯度测量在地球物理勘探、军事探潜、水下及地下未爆炸物检测等方面具有许多独特的优势,被誉为磁法勘探的下一次突破。DC-SQUID平面梯度计继承了SQUID高灵敏度、低噪声及宽频带的优点,直接测量磁场的梯度值,对共模磁场有很强的抑制能力,可有效避免背景磁场噪声对目标梯度信号的干扰,适于搭建磁梯度张量测量探头。德国、美国、澳大利亚等国纷纷开展了卓有成效的基于DC-SQUID平面梯度计的航空全张量磁梯度测量系统的研究工作,其中,德国已成功研制了实用化产品,并在南非进行了多次测量任务,取得不错的效果。本论文以国家“十二五”期间设立的“863计划”项目子课题“航磁叁分量矢量勘查系统与航磁全张量技术研究”为依托,针对高温DC-SQUID平面梯度计应用于航空全张量磁梯度测量进行可行性研究,主要工作及成果如下:(1)高温超导全张量磁梯度测量模型研究与系统设计。对全张量磁梯度测量原理以及DC-SQUID平面梯度计与磁强计的工作机理进行了研究,并深入分析了基于DC-SQUID平面梯度计的偏微分测量模型;在此基础上,针对航空磁测过程中张量探头坐标系不固定的情况,建立了基于地理坐标系的磁梯度张量动态测量模型;以该动态测量模型为基础,研制了国内首套基于高温DC-SQUID平面梯度计的超导全张量磁梯度测量系统样机。其中,各平面梯度计的静噪水平优于?)Hz(m100pT@1kHz。(2)高温超导全张量磁梯度测量探头几何结构最优化研究。DC-SQUID平面梯度计为矢量传感器,其在张量探头的布置方式(探头结构参数)影响着磁梯度张量5个独立分量的测量分辨率,通过优化张量探头结构参数可以实现磁梯度张量的最佳测量效果。本文以平面梯度计的梯度分辨率为切入点,推导出5个独立分量的分辨率与张量探头结构参数之间的函数关系,以5个独立分量相对分辨率的最大值为目标函数对张量探头的结构参数进行优化,得到了张量探头的最佳结构参数,即探头最佳倾角为58.7°、1#梯度计在探头坐标系xoy平面上的投影与x轴的夹角为±15°。该方法同样适用于其他棱台型张量探头结构参数的优化。(3)高温DC-SQUID平面梯度计不平衡度修正方法研究。DC-SQUID平面梯度计存在本征不平衡度,对共模磁场的抑制能力有限。由于野外未屏蔽环境中的共模磁场高达数万nT,不平衡度导致的共模噪声将严重干扰目标梯度信号。本文利用RLS自适应拟合算法,以叁轴磁强计测量值为参考量对梯度计共模噪声进行自适应拟合,获取共模噪声相对于叁轴磁强计测量值的修正向量;随后基于该修正向量建立共模噪声滤波器,利用同步采集的叁轴磁强计测量值对梯度计测量信号进行滤波,实现了梯度计不平衡度的修正。野外地面实验表明该方法将共模影响降低了2个量级。此外,由仿真实验可知,该方法对不平衡度的修正精度与环境磁场的均匀度呈正相关,鉴于高空环境的磁场均匀度大于地表环境,理论上在高空中的修正精度会更高。(4)DC-SQUID工作状态自动调控方法研究。航空磁测过程中,测量系统布置于飞行平台下方几十米的吊舱内由飞行平台拖拽着进行测量,操作人员无法触及。针对这一特殊的布置方式,本文研制了数字式DC-SQUID测控单元,以上位机为控制终端,RS485为通信总线,MSP430单片机为控制媒介,驱动A/D转换芯片、模拟开关、光电耦合器实现了DC-SQUID传感器工作状态的远程调控。基于该硬件平台,本文通过研究DC-SQUID最佳工作点自动设置算法实现了传感器工作参数的自动设置,不仅减少了操作人员的工作量,更为后续的基于无人机平台的全张量磁梯度测量系统的构建提供了技术积累。(5)高温超导全张量磁梯度测量系统样机室内静态性能参数测试与可行性验证方法研究。搭建了室内测试平台,制定了针对各项性能参数的测试方法,并通过实验获得了样机各测量通道的静噪水平、灵敏度、动态范围、带宽、摆率等性能水平;在此基础上,开展了磁异常体定位实验,利用测量系统对运动的钢丝钳产生的磁异常进行测量,通过单点定位算法反演异常体的运动轨迹,反演结果与实际运动轨迹相符,从而验证系统的有效性,为开展后续的动态性能参数测试与野外实验甚至是实用型样机的研制奠定了基础。
侯广进[2]2004年在《屏蔽张量的测量及计算》文中认为固体中核化学位移张量包含了核外电子分布、分子结构的信息,用NMR方法测量物质的化学位移张量对于研究物质的结构具有极其重要的意义。本文简述了固体核自旋相互作用,介绍了化学位移张量测量的基本理论,并对单晶和粉末样品化学位移各向异性的测量方法做了介绍和比较。使用固体NMR方法在Infinity Varian Plus-400谱仪上得到了一系列手性八面体钼、钨金属配合物的13C CP-TOSS、CP-MAS和2D-PASS谱图。利用边带完全压制的CP-TOSS谱图我们得到了样品中各不等价13C位的各向同性化学位移;利用边带完全分离的2D-PASS谱图(其中包含了各不等价位的化学位移各向异性信息),并通过Mathematic程序包对2D-PASS谱图中完全分离的旋转边带强度进行拟合,得到了各不等价13C位的化学位移张量的主值分量。并对实验结果进行了讨论。进一步我们基于钼金属配合物的XRD晶体结构,通过Gaussian98程序,采用Hartree-Fock和DFT量化计算方法,分别计算了配合物体系中13C化学位移张量,与实验测量值进行了比较,结果表明NMR实验的测量值与量化计算的理论值较好的符合。这充分说明ab initio理论计算的有效性,从理论上为更深层次研究探讨该系列金属配合物的结构、性质、反应机理等性质提供了有用的信息。
侯广进, 王立英, 鲁晓明, 郑安民, 邓风[3]2004年在《新型金属钼配合物~(13)C屏蔽张量的测量及计算》文中研究表明通过固体核磁共振方法,测得了新型的手性八面体钼金属配合物的旋转边带完全分离的13C 2D-PASS谱图,进一步拟合旋转边带的强度,获得了各不等价位13C的屏蔽张量,讨论了抗衡阳离子对邻苯二酚合钼配位阴离子中13C的化学位移各向同性、屏蔽张量的影响,分析比较了抗衡阳离子中13C和邻苯二酚合钼配位阴离子中13C化学位移各向异性的大小.基于配合物的晶体结构,分别采用Hartree-Fock和DFT方法进行了量化计算,得到了13CNMR信息,并与实验测量值进行了比较,讨论了量化计算的有效性及误差来源.
张星[4]2018年在《屏蔽修改引力的观测限制》文中研究表明Einstein的广义相对论(GR)是目前最成功的引力理论。尽管如此,在极小尺度高能区域,GR是不完备的,它应该被未知的量子引力所代替。另外,在GR框架下,为了解释宇宙大尺度观测数据,必须引入一些新的奇异物质,即暗物质和暗能量,这有可能暗示了 GR在大尺度上的偏离。因此,GR在各种尺度和强场中的观测检验以及对GR的替代理论(修改引力)的研究是非常重要的研究方向。本文主要研究屏蔽修改引力(SMG),它是一类具有屏蔽机制的标量张量引力。SMG理论最主要的特性是在高密度太阳系尺度标量场可以产生屏蔽效应来抑制标量力(五力)使得理论可以通过太阳系观测限制,而在低密度宇宙学尺度标量场可以充当暗能量来驱动宇宙加速膨胀。本文我们详细计算了最一般SMG理论的参数化后牛顿(PPN)参数、有效引力常数和有效宇宙学常数,发现PPN参数和有效引力常数不仅依赖于距离而且依赖于物体的标量荷,我们联合太阳系和宇宙学的观测限制排除了最初的chameleon模型。同时,我们研究了在SMG理论中屏蔽机制如何影响脉冲双星系统的轨道动力学,详细计算了椭圆轨道运动下5个参数化后开普勒(PPK)参数:轨道近日点进动率ω,Einstein时间延迟的振幅γ，Shapiro时间延迟的振幅r和形状s,引力辐射导致的轨道周期衰减率Pb。结果发现,这些参数不仅依赖于脉冲星和其伴星的质量而且依赖于它们的标量荷。为了限制这些系统参量,我们选择了 5个中子星-白矮星(NS-WD)双星系统,它们是PSRs J1141-6545、J1738+0333、J0348+0432、J1012+5307 和 J0751 + 1807。通过 Monte Carlo 模拟,我们分别计算了这5个双星的系统参量。结果发现,SMG通过了所有后开普勒效应的联合限制,其中脉冲双星PSR J1738+0333是对标量荷限制最强的系统。所有5个白矮星的标量荷都在相同的数量级(～10-3),并且都在95.4%CL偏离零,这可能是GR偏离的一个微弱迹象,值得进一步深入探讨。同时我们发现这些系统中小质量白矮星的标量荷和质量之间存在一个反相关关系,与理论预言定性相符,这对屏蔽机制提供了有力支持。另外,相互独立的两个系统PSRs J1738+0333和J0348+0432对标量背景φVEV的观测限制是相互一致的,联合这两个系统可以得到标量背景的联合限制结果φVEV = 2.30-12.83+2.07×10-8MPI(95.4%CL)。最后,我们分别讨论了 3种特殊的SMG理论:chameleon、symmetron和dilaton模型。我们应用SMG的一般性结果到这些特殊模型中,联合太阳系和脉冲双星系统的观测来分别限制这些模型。
邓国庆[5]2017年在《基于地面磁信标的水平定向钻进实时定位系统研究》文中进行了进一步梳理水平定向钻进技术在非开挖技术领域占据主导地位,是近年来在我国发展最快的一种工程应用技术,其在给排水、电力、通信、燃气等领域被广泛使用。此外,水平定向钻进在地矿、冶金、石油等地质勘探及资源开采中应用同样普遍。在进行较长和较深的水平定向钻进施工时,由于地层的影响常常导致钻进轨迹偏离设计轨迹,需要进行纠偏钻进或者重新设计钻孔轨迹甚至放弃已施工钻孔,延误工期,增加施工成本。这些问题需要通过在钻进过程中对钻头位置进行实时定位导向来解决。传统的定位导向方法是利用随钻测量技术得到钻具姿态来导向,但此方法累计误差大,易使轨迹产生较大偏差。目前主流的定位导向方法还包括行走跟踪式无线导向系统和栅格线框控向系统,这些方法对施工场地条件(平整性和障碍物等)要求很高,适用范围有限,探测深度浅,操作繁琐定位效率低,而且这些定位技术基本由国外垄断,价格昂贵,售后服务差。本文针对水平定向钻进过程钻头定位问题,提出基于地面磁信标的实时定位方法,与其他水平定向钻进定位方法相比,该方法不需要在轨迹上方扫描探测,对施工场地条件要求低,受环境干扰磁场的影响小,定位精度高,简单易行,具有适用范围广、定位效率高等优点。对该定位方法进行了系统研究,并设计制作定位系统原理样机进行了定位试验,具体研究内容如下:(1)提出一种基于地面磁信标的水平定向钻进实时定位新方法。以地面放置的永磁体或直流螺线管作为磁信标,通过建立基于地面磁信标的参考坐标系和基于钻具的载体坐标系,利用捷联在钻具中的测量阵列测量地面磁信标的磁场分量和磁场梯度张量(Magnetic Gradient Tensor,MGT)计算钻头的位置坐标。针对MGT定位算法受地磁场、钻具等干扰磁场影响明显的缺陷,提出经差分处理的MGT定位模型。差分处理很大程度消除了环境干扰磁场对信标磁场和MGT测量的影响。由于MGT定位算法可能出现奇异值,遂提出基于3σ准则和差分处理相结合的改进型水平定向钻进定位模型。该定位模型是在定位测量时通过电机控制测量阵列旋转的同时连续采样,然后通过差分处理的定位算法得到单个测点不同姿态下的多组坐标值,最后通过3σ准则有效剔除可能产生的奇异值和误差较大值,提高定位精度。(2)分析了几种常见的MGT测量结构,对比分析了各结构的测量精度,并结合水平定向钻进的特点,选用十字形结构作为测量阵列结构。提出的定位模型需要测量阵列初始姿态以及阵列旋转时的姿态,对姿态测量方法进行了分析。基于叁轴加速度计和叁轴磁强计的姿态测量方式易受到干扰磁场的影响,选择叁轴MEMS(Micro Electro Mechanical System,微机械电子系统)陀螺仪和叁轴MEMS加速度计这种不受磁场干扰的姿态测量方式进行阵列初始姿态测量和旋转姿态连续测量,对相应姿态测量的具体实现过程和算法做了深入研究。最终确定利用5个MEMS叁轴磁强计、1个MEMS叁轴加速度计和1个MEMS叁轴陀螺仪构成定位系统测量阵列。(3)分析了永磁体和直流螺线管两种磁信标的磁场分布,对两种磁信标进行了具体设计。在用电不便的场地使用永磁体作为磁信标,由于大尺寸的的永磁体不容易烧制且造价高,设计了磁场强度更大而造价低的NdFeB永磁体和DT4C磁芯均匀排列的组合永磁体信标。给出了直流螺线管磁信标的具体尺寸和结构等参数的设计,并以DT4C纯铁作为磁芯。由于单组合永磁体信标和单螺线管磁信标在水平面各方向磁场分布不均匀导致水平面各方向定位精度不一致,设计了正交双永磁体信标和正交双螺线管磁信标,以保证水平面各方向定位精度一致。(4)利用MATLAB对提出的水平定向钻进定位模型进行数值仿真计算,分析了两种磁信标下该定位方法的定位效果和相关影响因素,包括磁信标与测量阵列位置关系、磁体数量、漆包线层数、磁信标姿态、磁强计精度以及基线长度等,结果表明该定位方法在水平方向和深度方向的定位精度均能满足水平定向钻进施工要求,理论上可以将定位相对误差控制在3%以内;磁强计精度对定位影响明显;在有限的钻具空间内,基线越长,定位效果越好;环境磁场等干扰磁场对该方法的影响非常小。(5)对定位系统的测量误差进行了分析和研究,并提出相应的误差补偿方法。1)叁轴磁强计测量误差的存在对磁场和磁场梯度测量有影响,为此提出在钻进现场进行基于BFGS拟牛顿法的总误差参数估计的总误差补偿方法,总误差参数充分考虑了叁轴磁强计的内在误差以及外在环境误差。2)针对阵列初始姿态测量中噪声会导致测量的初始姿态存在失准角的问题,采用离散小波阈值去噪法对测量信号进行去噪处理,以提高初始姿的测量精度。3)提出基于信赖域法和互补滤波的姿态测量修正算法对陀螺仪的姿态漂移进行修正,根据加速度计和磁强计的测量数据通过信赖域法对姿态四元数进行最优估计,再与陀螺仪更新的四元数进行互补滤波来融合两种姿态数据,提高了测量阵列旋转过程中姿态测量的精度和动态特性。(6)对定位系统的硬/软件做了具体设计,利用STM32F103ZET6作为数据采集处理器,TMS320F28335型DSP控制步进电机旋转,通过RS485接口与上位机进行通信,制作了测量系统原理样机。利用MATLAB GUI开发了上位机软件。软件实现了串口通信,可通过输入设计轨迹的控制点信息在上位机软件中显示设计轨迹的剖面图和平面图,可实时显示钻具姿态,钻头位置可实时显示在设计轨迹的剖面图和平面图中,便于直观的纠偏和导向。(7)进行了室外定位试验,验证该定位方法的效果,试验结果与仿真结果基本一致,表明该水平定向钻进定位方法实际效果良好。
冯西桥[6]1995年在《脆性材料的细观损伤理论和损伤结构的安定分析》文中指出材料的宏细观破坏理论是当前固体力学和材料科学研究的一个重要课题。本文在对脆性和韧性材料的连续损伤理论和细观损伤理论进行评述的基础上，研究了弹脆性材料的细观损伤和断裂问题以及含损伤的弹塑性结构的安定问题。 本文建立了一套完整的脆性材料细观损伤模型──微裂纹扩展区模型，用以分析材料在叁轴拉伸和压缩情况下从初始无损状态到最终宏观裂纹形成的各个阶段的细观损伤和本构关系。建议用微裂纹扩展区的概念来描述脆性材料的各向异性损伤状态，从而方便地解决了复杂加载路径下材料的细观损伤演化和宏观本构关系问题。将材料的本构关系分成包括线弹性、非线性强化、应力突然跌落和应变软化的四个阶段，分别讨论了各个阶段的细观损伤机制，指出应力跌落和应变软化是从连续分布损伤到损伤局部化过渡的结果。在拉伸和压缩情况下微裂纹损伤机制和材料破坏模式都不相同，本文对张开微裂纹的自相似扩展和闭合微裂纹的摩擦滑移、自相似扩展、弯折扩展进行了详细的研究，分别给出了它们对材料的宏观力学性质的影响。并提出了一种柔度等效的损伤测量方法，用以确定脆性材料中各向异性的微裂纹损伤状态。 本文研究了脆性材料中Ⅰ型宏观裂纹尖端的损伤和断裂行为。对于用微裂纹扩展区模型描述的含损伤饱和段的材料，采用基于细观损伤力学的等效弹性介质方法研究了宏观裂纹尖端的微裂纹屏蔽效应，得到了裂纹尖端的应力和应变场。提出了一种修正J积分的方法，用以计算微裂纹损伤的屏蔽比，并将计算结果与以往的J积分守恒方法进行了比较。指出由于应力跌落和应变软化的原因，在脆性材料的宏观裂纹尖端将产生损伤局部化，并给出了损伤局部化带长度的计算方法。 本文还发展了弹塑性损伤结构的安定理论。揭示了材料损伤和结构安定性之间的联系，建议采用延性损伤因子作为弹塑性结构在变载作用下的失效准则的控制参数，建立了理想弹塑性结构和应变强化结构在安定过程中损伤因子的上限以及安全载荷范围的下限的数学规划方法。
蒲鹏[7]2012年在《SiO_2纳米管和BN纳米管核磁共振参量的研究》文中研究指明本论文主要运用密度泛函理论中的B3LYP方法,对Si02纳米管和BN纳米管以及BN纳米带进行结构优化和频率计算。然后通过核磁共振NMR的方法研究了各个结构的电子结构和性质,研究工作主要包括以下两个方面：1,尺寸效应对Si02纳米管屏蔽张量的影响运用密度泛函理论,对截面为叁元环的有限长二氧化硅纳米管进行了研究。核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,缩写为NMR)的结果表明,随着纳米管层数的增加,29Si和170原子的各向同性化学屏蔽张量σiso和各向异性化学屏蔽张量△σ呈现由两端向中间振荡直至趋于稳定值。对长度大于一定数值的有限长纳米管,中间层上原子的σiso和Δσ值可作为更长的或无限长Si02纳米管的理论预测值,这些结果对如何选取合理的有限长纳米管模型来研究无限长结构具有一定的指导意义。2,核磁共振的方法研究BN纳米管和BN纳米带用核磁共振NMR对手性指数为(3,3)的有限长BN纳米管进行研究。结果表明,当BN纳米管的长度较小时,由于受到尺寸效应的影响,纳米管中间层上原子的变化很大。当BN纳米管的层数大于一定值甚至更长时,BN纳米管中间层上原子的NMR参数值基本稳定,不随着纳米管长度的增加而变化。因此中间层上各原子的各向同性化学屏蔽σiso和各向异性化学屏蔽Δσ值可作为更长纳米管甚至无限长纳米管的理论预测值,这些结果对今后进行理论研究时,考虑如何选取合理的有限长纳米管模型来预测无限长纳米管的性质具有一定的指导意义。除此之外,通过研究我们发现,随着BN纳米管直径的增加,纳米管中间层原子的化学屏蔽张量值与纳米管直径的倒数或直径平方的倒数存在线性关系,同时其值也逐步趋近BN纳米带中B原子和N原子的化学屏蔽张量值。
舒晴[8]2018年在《航空重力梯度测量技术研究》文中指出航空重力梯度测量作为二十世纪末发展起来的尖端技术,随着测量系统和处理解释方法的逐步完善,在固体矿产和油气资源勘查中发挥着日益重要的作用,并因其快速、高效和高空间分辨率等特点而备受青睐。航空重力梯度测量技术是目前国际研究热点和难点,成熟的商业勘探技术为美国Lockheed Martin公司垄断,我国在该领域起步较晚,基础相对薄弱。2006年开始,国家863计划开始支持航空重力梯度关键技术研究,经过十多年的努力,国内多个研究团队在多项关键技术上取得了重大突破,并在“十二五”期间实现了实验室静基座条件下重力梯度效应的测量,加快了该项技术的实用化进程。本文围绕突破航空重力梯度测量系统研制关键技术及测量结果实际应用开展研究。首先,系统调研了国外航空重力梯度测量技术研发历程、应用现状和研究动态,详细剖析了旋转加速度计航空重力梯度仪的测量原理和设计思想,梳理了关键技术难点及解决方案,跟踪了系统完善过程中的各项技术改进,为航空重力梯度测量系统自主研制和持续改进提供了参考和借鉴。立足国内基础,制定了基于石英挠性加速度计部分重力梯度张量测量系统总体研制方案。突破多项关键技术,研制完成的重力梯度仪用高分辨率加速度计样机分辨率优于1×10~(-8)g,重力梯度敏感器实验室测量精度优于70E,重力梯度稳定平台满足载荷要求,性能指标通过飞行测试。完成航空重力梯度测量系统集成、减震和温控方案设计,为“十叁五”航空重力梯度测量系统飞行试验和实用化奠定了基础。针对航空应用和在研航空重力梯度测量系统特点,优选Y-12飞机平台,开展了典型航空地球物理勘探条件下的飞机振动、姿态、气压、温度和湿度等环境状态参数测量及研究,详细分析了飞机底板振动的频率特征,揭示了振动信号的周期分布及振动周期与螺旋桨转速基频之间倍频关系的基本规律,总结了不同飞行状态下飞机侧滚、侧滑姿态角的变化特点及变化范围,分析了机舱内气压、温度和湿度随飞行过程的变化情况,为航空重力梯度测量系统量程、结构、减震、温控和气密设计及后续改进完善提供了参考和依据。围绕实际应用,开展了重力梯度异常正演数值模拟和张量分量转换处理方法研究。针对矩形棱柱体重力梯度张量异常通用公式存在解析奇点问题,结合理论推导分析了奇点存在的原因,建立了矩形棱柱体重力梯度张量异常无奇点解析和离散表达式,解决了原有公式正演模拟中需要特殊剖分的问题。根据部分张量重力梯度系统测量结果,推导了基于平面数据的重力梯度张量分量频率域转换处理公式,设计了U_x _y和U_x _x-U_y _y单分量转换处理算法,通过模型试验研究了不同数据长度和不同空间采样率对转换处理效果的影响,深入开展了转换误差分析。在误差分析的基础上,提出了U_x _y和U_x _x-U_y _y分量组合转换处理算法,消除了单分量转换处理面临的频率奇点问题,大大降低了单分量转换处理效果对数据长度的依赖,转换误差大幅下降,显着改善了转换处理效果,提高了算法效率;并通过理论数据添加白噪声模拟实测数据对算法进行了检验,证明了算法的有效性和可靠性。基于GeoProbe Mager软件平台完成重力梯度张量转换处理软件开发,为航空重力梯度技术实用化提供了技术储备。
叶朝辉, 傅日强, 胡建治, 侯磊, 丁尚武[9]1993年在《氨基酸中碳的屏蔽张量》文中提出木文用偶极去相分别获得低转速情形下质子化和非质子化碳的旋转边带(SSB)谱。这种方法减少了SSB谱重迭的可能性,而且还可以分解常规高分辨谱中重迭在一起的质子化与非质子化碳共振峰。运用这种方法结合SSB强度分析,测量了20种氨基酸的碳屏蔽张量。
王伟[10]2012年在《固体核磁共振技术研究多相催化反应机理和药物多晶型结构》文中指出随着魔角旋转技术和交叉极化等方法的建立,固体核磁共振技术被广泛应用于化学、生物、材料等科学领域以及工业催化、食品药品鉴定等应用研究之中。固体核磁共振参数,尤其是各向同性和各向异性的化学位移对自旋核周围的电子环境十分敏感,特别适合用于多相催化中物种的鉴定,固体的晶型结构和结构变化研究及主体-客体相互作用的考察等方面。我们在前期原位停止--流动魔角旋转核磁共振技术对表面烷氧基物种的研究基础之上,采用高分辨魔角旋转固体核磁共振技术考察了酸性分子筛上表面乙氧基物种(Surface Ethoxy Species, SES)的反应活性,详细研究了表面乙氧基物种在C2物种(乙烯、乙醇、乙醚)相互转化以及降解过程中所扮演的活性中间体作用。并通过降低酸性位浓度等方法,首次在酸性分子筛上观测到了SES与乙烯之间的相互转化；结合DFT理论计算揭示了SES经过乙烯π-络合物中间体发生13C-同位素转移过程中的瞬态碳正离子机理。还采用多种探针分子进一步考察了SES的反应活性和相对稳定性,并通过与探针分子水和氯化氢的反应对比了SES在低温和高温下不同的反应活性。以上对分子筛催化过程中表面乙氧基反应活性的深入理解,不仅具有一定的理论意义,而且将对相关工业过程的优化和设计提供指导。我们将13C、15N、19F魔角旋转交叉极化技术以及SUPER、FIREMAT、13C-1H HETCOR和13C-19F HETCOR等二维固体核磁共振技术应用到阿托伐他汀钙(药品LipitorTM的活性成分)的多晶型结构研究之中。通过对叁种溶剂合物的固体核磁研究,首次证明了阿托伐他汀钙叁种溶剂合物的不对称单元中均存在两个不同的阿托伐他汀酸根分子,而且分子构象的主要区别集中在碳链部分。其中,实现了对药物晶型(晶型Ⅰ)分子中72个骨架原子化学位移的全部归属和主要碳原子的化学位移张量分析；最后,结合DFT理论计算,在单晶结构不可得的情况下,首次提出了一个与实验化学位移相吻合的阿托伐他汀钙晶型Ⅰ的局部固体分子结构模型。这将为采用固体核磁结合理论计算直接用于推测复杂药物晶型的分子结构提供有益的参考和借鉴。
参考文献：
[1]. 高温超导全张量磁梯度测量技术研究[D]. 申茂冬. 吉林大学. 2017
[2]. 屏蔽张量的测量及计算[D]. 侯广进. 华中科技大学. 2004
[3]. 新型金属钼配合物~(13)C屏蔽张量的测量及计算[J]. 侯广进, 王立英, 鲁晓明, 郑安民, 邓风. 中国科学(B辑 化学). 2004
[4]. 屏蔽修改引力的观测限制[D]. 张星. 中国科学技术大学. 2018
[5]. 基于地面磁信标的水平定向钻进实时定位系统研究[D]. 邓国庆. 中国地质大学. 2017
[6]. 脆性材料的细观损伤理论和损伤结构的安定分析[D]. 冯西桥. 清华大学. 1995
[7]. SiO_2纳米管和BN纳米管核磁共振参量的研究[D]. 蒲鹏. 兰州大学. 2012
[8]. 航空重力梯度测量技术研究[D]. 舒晴. 吉林大学. 2018
[9]. 氨基酸中碳的屏蔽张量[J]. 叶朝辉, 傅日强, 胡建治, 侯磊, 丁尚武. 中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学). 1993
[10]. 固体核磁共振技术研究多相催化反应机理和药物多晶型结构[D]. 王伟. 兰州大学. 2012
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