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固体所发现高能密度材料在高压下的新结构
2014-04-11 17:26:09
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元素商城整理编辑:高压可以改变原子间的成键方式。通过高压手段可以实现N≡N三键(954kJ/mol)到N—N单键(160kJ/mol)的转变。当这种单键N变为 N≡N三键时,便会释放大量的能量,可以作为潜在的高能密度材料。近来,叠氮化合物受到了广泛的关注,这主要是因为在高压下叠氮离子比N≡N三键更容易形成N—N单键。固体所张洁博士和导师曾雉研究员利用遗传算法结合第一性原理计算对KN3在0-100GPa下的结构相变及性质进行了系统的研究并取得了新进展。
通过大量的结构探索,研究人员发现:KN3分别在22GPa和40GPa时发生了结构相变,其结构相变序为I4/mcm→C2/m→P6/mmm(图 1)。其中I4/mcm和C2/m结构中的N原子都以直线型的叠氮离子形式存在,而在P6/mmm相中的N原子则形成了N6环(图2),这是在多氮分子和叠氮化合物中非常新颖的结构。这表明,通过引入金属原子和加压等手段,可以使N6分子稳定存在,从而为实现高能密度材料提供了一种新的方案。
KN3材料结构演化规律:在低压下,N原子倾向于以叠氮离子形式存在;而在高压下,包含N链和N环的结构则更为稳定。对于高压P6/mmm相,N6中的N原子之间以 sp2杂化轨道交叠形成了σ键,其л*轨道被部分占据,表现出金属行为。
这项研究成果不仅为理解实验数据提供了指导,并且推进了对KN3化合物的认知。相关工作已发表在Scientific Reports 4, 4358 (2014)上。
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元素百科资讯频道:本文主要介绍四环素碱的基本信息和作用机理。
关键词:四环素碱
四环素碱的基本信息
四环素是指从放线菌金色链丛菌(Streptomycesaureofa-ciens)的培养液等分离出来的抗菌物质,对革兰氏阳性菌、阴性菌、立克次体、滤过性病毒、螺旋体属乃至原虫类都有很好的抑制作用,是一种广谱抗菌素,对结核菌、变形菌等则无效。
四环素碱,口服可吸收但不完全,约30%~40%的给药量可从胃肠道吸收。口服吸收受食物和金属离子的影响,后者与药物形成络合物使吸收减少。单剂口服本品250mg后,血药峰浓度(Cmax)为2~4mg/L。多剂口服该药250mg或500mg(每6小时服药1次后),稳态血药浓度分别可达1~3mg/L和1.5~5mg/L。吸收后广泛分布于体内组织和体液,易渗入胸水、腹水、胎儿循环,但不易透过血-脑脊液屏障,能沉积于骨、骨髓、牙齿及牙釉质中。本品可分泌至乳汁,乳汁中浓度可达母血浓度的60%~80%。蛋白结合率为55%~70%,,本品主要自肾小球滤过排出体外,肾功能正常者血消除半衰期(t1/2?)为6~11小时,无尿患者可达57~108小时,其未吸收部分自粪便以原形排出,少量药物自胆汁分泌至肠道排出,故肾功能减退时可明显影响药物的清除。本品可自血液透析缓慢清除,约可清除给药量的10%~15%。
四环素碱的作用机理
本品为广谱抑菌剂,高浓度时具杀菌作用。除了常见的革兰阳性菌、革兰阴性菌以及厌氧菌外,多数立克次体属、支原体属、衣原体属、非典型分枝杆菌属、螺旋体也对本品敏感。本品对革兰阳性菌的作用优于革兰阴性菌,但肠球菌属对其耐药。其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属等对本品敏感。本品对淋病奈瑟菌具一定抗菌活性,但耐青霉素的淋球菌对四环素也耐药。本品对弧菌、鼠疫杆菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等革兰阴性菌抗菌作用良好,对铜绿假单胞菌无抗菌活性,对部分厌氧菌属细菌具一定抗菌作用,但远不如甲硝唑、克林霉素和氯霉素,因此临床上并不选用。多年来由于四环素类的广泛应用,临床常见病原菌包括葡萄球菌等革兰阳性菌及肠杆菌属等革兰阴性杆菌对四环素多数耐药,并且,同类品种之间存在交叉耐药。本品作用机制在于药物能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合,阻止氨基酰-tRNA在该位上的联结,从而抑制肽连的增长和影响细菌蛋白质的合成。
本品可用于对青霉素类过敏的破伤风、气性坏疽、雅司、梅毒、淋病和钩端螺旋体病以及放线菌属、单核细胞增多性李斯特菌感染的患者。
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元素百科资讯频道:本文主要介绍山梨酸钾的基本信息和作用机理。
关键词:山梨酸钾
山梨酸钾的基本信息
山梨酸钾(学名己二烯-(2,4)-酸钾;2,4-己二烯酸钾),是无色至白色鳞片状结晶或结晶性粉末,无臭或稍有臭味。在空气中不稳定。能被氧化着色。分子量150。22。有吸湿性。易溶于水、乙醇。俗称:防腐剂ChI=1/C6H8O2。K/c1-2-3-4-5-6(7)8;/h2-5H,1H3,(H,7,8);/q;+1/p-1/b3-2+,5-4+。
山梨酸钾为白色至浅黄色鳞片状结晶、晶体颗粒或晶体粉末,无臭或微有臭味,长期暴露在空气中易吸潮、被氧化分解而变色。山梨酸钾易溶于水,67。6g/100ml(20℃);5%食盐水,47。5g/100ml(室温);25%糖水,51g/100ml(室温)。溶于丙二醇,5。8g/100ml;乙醇,0。3g/100ml。1%山梨酸钾水溶液的PH7~8。
采用FLS920荧光光谱仪研究了山梨酸钾溶液的三维荧光光谱,发现激发光从320nm红移至500nm时,先后出现两个荧光峰:485nm和565nm,前者强度明显大于后者,对应的激发峰分别为380nm和470nm。
分析认为这两个荧光峰分别是由山梨酸钾分子中的共轭π键和未成键n电子受激跃迁所致,根据其在485nm谱峰荧光强度随质量浓度(0。05~12g/L)的非线性变化规律可以检测山梨酸钾质量浓度。进而以鲜榨苹果汁为例,研究了基于荧光光谱技术检测山梨酸钾在鲜榨苹果汁中质量浓度的可行性。
可燃,火场排出含氧化钾辛辣刺激烟雾。有很强的抑制腐败菌和霉菌作用,并因毒性远比其他防腐剂为低,故已成为世界上最主要的防腐剂。在酸性条件下能充分发挥防腐作用,中性时作用甚低。
化妆品防腐剂。属有机酸类防腐剂。添加量一般为0。5%。可与山梨酸混合使用。山梨酸钾虽易溶于水,使用方便,但其1%水溶液pH值为7-8,有使化妆品pH值升高的倾向,在使用时应予注意。
山梨酸钾的作用机理
山梨酸(钾)能有效地抑制霉菌,酵母菌和好氧性细菌的活性,还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖,但对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效,其抑止发育的作用比杀菌作用更强,从而达到有效地延长食品的保存时间,并保持原有食品的风味。其防腐效果是同类产品苯甲酸钠的5-10倍。
山梨酸、山梨酸钾性能、用途相似:山梨酸是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂,广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业,作为不饱和酸,也可用于树脂、香料和橡胶工业。
时下已广泛地用于食品、饮料、酱菜、烟草、医药、化妆品、农产品、宠物家禽饲料等行业中,从发展趋势看,其应用范围还在不断扩大。
山梨酸(钾)属酸性防腐剂,在接近中性(PH6。0-6。5)的食品中仍有较好的防腐作用,而苯甲酸(钠)的防腐效果在PH
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