期刊信息
波谱学杂志
(季刊,1983年创刊)
主编: 刘买利
中国物理学会波谱专业委员会会刊
主办单位
中科院精密测量科学与技术创新研究院
协办单位
华东师范大学上海市磁共振重点实验室
厦门大学福建省等离子体与磁共振研究重点实验室
中国石油大学(北京)非常规油气教育部国际合作联合实验室
中国科学院福建物质结构研究所
出版: 科学出版社
邮发代号:38-313
单价:50.00元/期
当期目录
  2011年, 第28卷, 第4期 刊出日期:2011-12-05 上一期    下一期
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电子顺磁共振(EPR)专刊
电子顺磁共振(EPR)专刊;中英文目次
波谱学杂志, 2011, 28(4): 0-0.  
摘要 ( 77 )    HTML全文   PDF (611KB) ( 277 )  
研究论文
X波段脉冲电子顺磁共振谱仪的矩形腔与微型平面腔的设计
温旭杰, 黄璞, 耿建培, 荣星, 苏吉虎, 杜江峰
波谱学杂志, 2011, 28(4): 437-446.  
摘要 ( 2335 )    HTML全文 ( )   PDF (697KB) ( 1673 )  

为了满足脉冲式电子顺磁共振谱仪的需要,设计并制作了连续波谐振腔和脉冲谐振腔. 连续波谐振腔采用矩形谐振腔的设计,而脉冲谐振腔采用了微型平面腔的设计. 在设计阶段,使用Ansoft-HFSS三维电磁仿真软件对2种谐振腔进行模拟计算. 微型平面腔的加工采用了微纳加工技术. 制作完成的谐振腔的参数指标由网络分析仪测定. 实验测得2种谐振腔的参数指标符合理论模拟值,并满足脉冲式电子顺磁共振谱仪的要求.

辐射引发和热引发聚丙烯腈纤维的自由基研究
刘伟华, 王谋华, 吴国忠
波谱学杂志, 2011, 28(4): 447-453.  
摘要 ( 1733 )    HTML全文 ( )   PDF (392KB) ( 1581 )  

利用电子自旋共振波谱(ESR)研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在真空以及空气气氛下经γ射线辐射引发和热引发产生的自由基. 结果显示,室温下辐射诱导产生的自由基为烷基自由基和聚亚胺自由基,辐射产生的自由基随温度升高而衰减,150 ℃时完全消失. 热引发的自由基则依赖于温度和氧气, 当PAN纤维在空气中加热至190 ℃时,开始产生多烯自由基,而且自由基浓度随温度升高而迅速增加;在真空条件下,PAN纤维经加热只产生极少量自由基. 据此推断,热引发自由基是通过热氧化反应产生的,这类自由基位于共轭结构上,其共轭长度也随温度的升高而增加.

TiO2及其掺Fe材料的制备和EPR谱的研究
神干, 殷春浩, 朱姗姗, 李富强, 侯磊田
波谱学杂志, 2011, 28(4): 454-463.  
摘要 ( 1918 )    HTML全文 ( )   PDF (825KB) ( 1437 )  

以钛酸四丁酯、无水乙醇、冰醋酸为原料,在室温下用溶胶-凝胶法制备得到二氧化钛及其掺Fe样品的湿凝胶,室温放置2天后,100 ℃干燥得到干凝胶,在500 ℃下焙烧得到二氧化钛及其掺Fe的粉末状样品. 利用X射线衍射、电子顺磁共振等测试手段对样品进行分析,结果显示所得样品均为锐钛矿,Fe被引入了二氧化钛晶格中,Ti3+氧化中心信号强度随Fe掺杂量的增加而增强,峰值向磁场减小方向小幅偏移. 在不同测试温度下, 含Fe量为0.1%的Fe-TiO2样品中Ti3+氧化中心信号强度随温度升高而增强,峰值也向磁场减小方向小幅偏移. 根据电子顺磁共振理论以及二氧化钛在空气中与O2的反应解释了这些现象.

煤镜质组热解的电子顺磁共振研究
殷春浩, 赵强, 滕道祥, 李富强, 神干, 朱姗姗
波谱学杂志, 2011, 28(4): 464-470.  
摘要 ( 1708 )    HTML全文 ( )   PDF (400KB) ( 1418 )  

基于煤燃烧和自燃研究在煤矿生产安全以及煤炭资源的高效利用等实际生产和生活中的重要性,探讨了煤岩显微组分镜质组在有氧条件下热解的自由基反应. 采用电子顺磁共振技术对煤镜质组在有氧条件下300 ℃~450 ℃的加热分解产物及未加热处理常温下的镜质组样品做电子顺磁共振研究,得到300 ℃、350 ℃、400 ℃、450 ℃时其产物在常温下(25 ℃)时的电子顺磁共振信号,并对随加热温度不同,信号的产生和变化原因做了分析,研究结果表明煤镜质组在加热过程中有顺磁中心的浓度和顺磁中心成分的改变,该文中把它归因于镜质组的不同有机成分在不同温度下分解产生的自由基.

基于直接数字合成技术的电子自旋-核自旋双共振实验射频信号源设计
徐挽杰, 王梓翔, 徐南阳, 荣星, 苏吉虎, 杜江峰
波谱学杂志, 2011, 28(4): 471-478.  
摘要 ( 1899 )    HTML全文 ( )   PDF (453KB) ( 1696 )  

为了满足脉冲式电子顺磁共振谱仪中电子自旋-核自旋双共振模块的需要,利用直接数字合成器设计并制作了射频信号源. 该部件产生的射频脉冲具备对频率、幅度和相位快速精确调制的能力,对原子核自旋有较强操控能力.

综述评论
新型羟基和醌碳自由基产生的分子机理
朱本占, 覃浩, 黄春华
波谱学杂志, 2011, 28(4): 479-489.  
摘要 ( 2154 )    HTML全文 ( )   PDF (481KB) ( 2367 )  

羟基自由基(·OH)被公认是生物系统中最具活性的活性氧物种,能导致生物体内DNA等生物大分子氧化损伤. 目前,最被广泛接受的·OH的产生机理是过渡金属离子催化的Fenton反应. 五氯酚(PCP)是一种重要的生物杀灭剂,主要用作木材保护. 采用电子自旋共振二级自旋捕获等分析手段,发现H2O2和五氯酚的代谢产物之一四氯苯醌(TCBQ)能通过不依赖于金属离子的途径产生·OH;进一步的研究发现是TCBQ,而非其相应的半醌自由基对·OH的产生极其重要. 基于这些数据和分析,提出以下新型·OH产生分子机理:H2O2对TCBQ进行亲核攻击形成不稳定的三氯氢过氧基苯醌中间产物,其可均裂产生·OH. 综合采用电子自旋共振自旋捕获和其他分析方法,第1次检测到一种新型的以碳为中心的醌自由基.

乙酰辅酶A合成酶/一氧化碳脱氢酶的EPR研究
刘奕, 谭相石
波谱学杂志, 2011, 28(4): 490-501.  
摘要 ( 1582 )    HTML全文 ( )   PDF (797KB) ( 1532 )  

来源于厌氧微生物的乙酰辅酶A合成酶/一氧化碳脱氢酶(ACS/CODH)含有金属Ni和Fe所组成的多达7个金属簇中心,能够催化CO和CO2的可逆氧化还原,并利用CO/CO2和H2作为碳源和能源合成乙酰辅酶A. 近年来,随着全球能源危机和温室效应等环境问题的加重,这类金属蛋白酶的研究日益成为人们关注的热点. 电子顺磁共振光谱(EPR)作为一种研究金属价态和配位结构的有效技术,从20世纪80年代开始便被广泛地应用到该酶的研究中. 该文将从ACS/CODH的各个金属簇中心入手,介绍每个金属中心的结构、功能和EPR研究.

光合作用水裂解机理与EPR应用研究
周经纬, 陈明, 苏吉虎, 杜江峰
波谱学杂志, 2011, 28(4): 502-511.  
摘要 ( 1791 )    HTML全文 ( )   PDF (679KB) ( 1458 )  

在绿色植物放氧光合作用中,光系统II(PSII)催化着自然界利用光能将水裂解并释放出氧气的化学反应. 在研究PSII的生物催化机理中,电子顺磁共振(EPR)波谱学发挥着非常重要的作用. 该文综述了与水裂解有关的EPR应用研究,如锰簇Mn4O5Ca的不同氧化中间态,以及这些不同氧化态的锰簇与酪氨酸Y-Z自由基的磁性相互作用等,这些进展揭示了水裂解过程是一个逐步的与质子耦联的电子传递过程.

聚四氟乙烯的辐射效应及其ESR研究
沈光来, 苏吉虎, 陈家富
波谱学杂志, 2011, 28(4): 512-522.  
摘要 ( 1449 )    HTML全文 ( )   PDF (455KB) ( 1309 )  

该文回顾了从上世纪50年代中期至近年来人们在聚四氟乙烯(PTFE)辐射效应方面的研究工作,初步总结了辐射PTFE产生的自由基及其相应的过氧化自由基的电子自旋共振(ESR)波谱学应用研究,总结并讨论了实验温度、辐射剂量、PTFE粉末形式、结晶度和交联等因素对辐射PTFE自由基ESR信号的影响. 同时还简要介绍了辐射PTFE后的自由基反应以及辐射交联的进展情况.

EPR和NMR自旋标记法研究部分折叠蛋白质构象
朱磊, 刘志军
波谱学杂志, 2011, 28(4): 523-533.  
摘要 ( 2292 )    HTML全文 ( )   PDF (700KB) ( 1485 )  

部分折叠蛋白质的特征是在溶液中有部分二级结构,但是三级结构接触比较松散或者较少,其意义可能是蛋白质折叠过程的中间态,或者有重要的生理功能. 利用EPR和NMR波谱可以表征其构象特征,从而构建其二级结构、三级结构、四级结构以及构象变化的结构模型. 利用分子生物学的点突变技术可以在蛋白质主链上插入1个或2个半胱氨酸残基,然后把顺磁自旋标记物特异地共价结合在半胱氨酸的侧链巯基上来制备自旋标记样品. 位点特异性自旋标记电子顺磁共振(SDSL-EPR)波谱是通过测定2个自旋标记间的偶极相互作用,从而推测2个硝基氧自由基间的距离. 核磁共振(NMR)波谱则是通过测定单个自旋标记中心对周围原子核驰豫效应增强(PRE)的效应,推测出顺磁中心相对于周围原子核的距离. 连续波EPR和NMR自旋标记方法可以测定2.5 nm左右的偶极相互作用距离,属于长程的距离约束,这对于确定部分折叠蛋白质的构象至关重要. 该文将就蛋白质部分折叠态研究的生物学意义,自旋标记方法以及EPR和NMR方法研究其构象特征举例描述.

时间分辨电子顺磁共振技术
侯磊田, 殷春浩, 于海文, 朱姗姗, 神干
波谱学杂志, 2011, 28(4): 534-539.  
摘要 ( 1835 )    HTML全文 ( )   PDF (484KB) ( 1961 )  

该文简要分析了时间分辨技术的发展历史以及实现方法,总结归纳出时间分辨技术的核心本质——特定时间延迟下的波谱序列信息采集. 具体分析了时间分辨电子顺磁共振技术(TR-EPR)的实现方法,对国内TR-EPR仪器的发展情况做了简单总结,并结合CIDEP研究简要介绍了TR-EPR仪器的应用情况,并对如何进一步提高时间分辨电子顺磁共振技术的时间分辨率做了讨论.

激光光解自由基的TR-ESR研究
季学韩, 许新胜, 崔执凤
波谱学杂志, 2011, 28(4): 540-550.  
摘要 ( 1803 )    HTML全文 ( )   PDF (556KB) ( 1354 )  

时间分辨电子自旋共振(TR-ESR)技术是探测和鉴定光化学反应过程中顺磁性中间体的强有力工具,利用TR-ESR技术观察到的化学诱导动态电子极化 (CIDEP) 可以为我们提供丰富的光化学反应机理、反应动力学等信息. 该文较为详细地介绍了CIDEP的4种机理和自行研制的一种零差拍平衡混频的时间分辨ESR波谱仪,总结了TR-ESR技术在光解自由基反应方面的应用.

烯烃聚合催化剂的ESR研究进展
朱峰, 王立, 俞豪杰, 赵玉来
波谱学杂志, 2011, 28(4): 551-563.  
摘要 ( 1829 )    HTML全文 ( )   PDF (489KB) ( 1229 )  

很多烯烃聚合催化剂都含有过渡金属离子. 由于很多过渡金属离子存在未成对电子,ESR可以检测这些含有未成对电子的过渡金属离子,所以ESR检测技术可以被用于聚烯烃催化剂的研究. 该文综述了近年来ESR技术在烯烃聚合催化剂表征领域的研究进展,根据不同过渡金属分类讨论,主要涉及了Ti、Ni、V、Cr等几种常见的过渡金属催化剂的ESR研究.

中国电子顺磁共振(EPR)发展50年回顾
卢景雰, 刘扬
波谱学杂志, 2011, 28(4): 564-572.  
摘要 ( 2382 )    HTML全文 ( )   PDF (556KB) ( 1744 )  

自从1945年前苏联科学家Zavoisky在固体中观察到电子顺磁共振(EPR)这一奇妙的物理现象以来,电子顺磁共振波谱学已经经历了60多年漫长的发展历程. 在世界上,20世纪50、60年代是EPR的基本理论、实验技术和实验方法迅速发展的时期,同时对我国产生了很大的影响. 从60年代开始至今,EPR波谱学在我国已有50多年的发展,其间大约可以分为3个阶段: (一)  20世纪60~80年代初是EPR波谱设备研制和技术发展的初始阶段;(二)  20世纪80年代到21世纪初主要是EPR实验技术进一步发展和实验方法及其在化学、物理学、生物学、医学等学科中的应用研究阶段;(三)  21世纪以来,开始了新的实验技术和开展更加广泛深入的应用研究,特别是开始脉冲EPR波谱学的应用和相关设备的研制.

“2011年中国电子顺磁共振波谱学学术研讨会”会议纪要
波谱学杂志, 2011, 28(4): 573-574.  
摘要 ( 1357 )    HTML全文 ( )   PDF (409KB) ( 1209 )  

    为充分展示、交流和总结我国电子顺磁共振(EPR)波谱学在物理、化学、材料科学、环境科学、生命科学和医学等研究领域的最新研究成果,进一步促进我国电子顺磁共振波谱学的发展与整体学术水平的提高以及研制和开发拥有自主知识产权的先进的电子顺磁共振谱议,“2011年中国电子顺磁共振波谱学学术研讨会”于2011年4月22日~24日在安徽合肥中国科学技术大学召开. 本次研讨会的目的:通过学术交流,了解并分析我国电子顺磁共振波谱学应用研究和谱仪研制在国内外的现状,剖析当前EPR波谱学研究存在的瓶颈问题;探讨和凝炼我国未来物理、化学、材料科学、环境科学、生命科学和医学等学科在此领域中的发展方向;探讨EPR领域高水平人才培养问题. 有来自包括中国科学院化学研究所、 中国科学院武汉物理与数学研究所、中国科学院生态环境研究中心、中国科技大学、北京大学、复旦大学、浙江大学、南京大学等国内著名院所和高校的40余位专家学者参加了本次研讨会. 
    中国科学技术大学副校长朱长飞教授代表主办方致开幕辞,对“2011年中国电子顺磁共振波谱学学术研讨会”的召开表示衷心的祝贺! 对各位专家、学者的到来表示热烈的欢迎!他希望各位专家通过广泛的学术交流与研讨,提出有利于科研创新的新建议;尤其在自主知识产权谱仪的研制方面,充分利用当前新形势下国家科技政策支持上的有利时机,大力开展由科学问题所引导的大型科研平台的研制. 同时,他还希望通过这次研讨会能够扩大中国科技大学在电子顺磁共振研究领域的影响,提升学术研究水平,推动相关学科的建设. 

    本次研讨会分为两大板块共4个专题(共15个会议学术报告),施蕴渝院士、刘朝阳、杜江峰、陈家富、张德清、汪志勇、朱本占等分别主持了相关专题报告. 在“自主知识产权磁共振波谱议的研制进展”专题中,刘朝阳研究员(中国科学院武汉物理与数学研究所)、 杜江峰教授(中国科学技术大学近代物理系)、欧阳钟文教授(华中科技大学)等介绍了各自所承担的磁共振谱仪的研制进展;在“电子顺磁共振波谱学于物理和材料科学中的应用研究”专题中,杜江峰教授介绍了磁共振技术于量子信息和量子调控中的利用,童伟副研究员(中国科学院强磁场科学中心)介绍了EPR于凝聚态磁性物理中的应用研究;在“电子顺磁共振波谱学于化学和化工中的应用研究”专题中,报告内容有EPR于有机自由基化学反应动力学和机理中的应用(张德清研究员,中国科学院化学研究所)、EPR与掺杂富勒烯的研究(刘子阳教授, 浙江大学化学系)、镍同位素61Ni的高效的化学分馏(苏吉虎教授,中国科学技术大学近代物理系)、EPR于重金属和废水处理微生物界面配位吸附作用(盛国平副教授,中国科学技术大学应用化学系)做了的研究;在“电子顺磁共振波谱学于生物和医学中的应用研究”专题中,有EPR于自由基生物反应动力学和机理中的研究(朱本占研究员,中国科学院生态环境研究中心)、EPR在肿瘤医学研究中的应用(邵吉民教授, 浙江大学医学院)、金属酶和金属蛋白的反应机理(谭相石教授,复旦大学化学系/生物医学研究院)、利用瞬态EPR(TRESR)研究维生素C与多环醌分子激发三重态反应(许新胜教授,安徽师范大学物理与电子信息学院)、EPR在蛋白质动力学分析和多结构域蛋白质结构解析中的应用(田长麟教授,中国科学技术大学生命科学学院)等,最后布鲁克中国公司的丘富荣工程师展示了该公司新开发的应用于工业中的EPR谱仪及其辅助设备,并介绍了其在质检、烟草和啤酒工业等方面的应用. 

    通过这些精彩的学术报告,现场提问并答疑,与会代表深切地感受到国内EPR研究的喜人形势,未来发展也令人鼓舞,如:谱仪研制的最新进展、量子计算与磁共振、非传统的同位素分馏、生命和医学中的金属蛋白/金属酶与疾病、环境科学、自旋探针标记等. 同时也看到了目前存在的一些问题,如:人才储备与培养、EPR支撑队伍的知识结构、EPR专业教科书缺乏等. 与会代表通过充分交流和讨论,肯定了研制具有我国自主知识产权谱仪的重要性、必要性和紧迫性, 一致认为随着各学科研究的不断深入和交叉,用户对谱仪性能提出了更高的技术要求;新研制的谱仪必将为国内科研小组抢占相关科学制高点提供强有力的技术支撑. 

    此外,本次研讨会还专门安排了自由讨论和交流的时间. 在回顾和展望EPR谱仪研制、EPR应用研究和高水平人才培养及储备的自由讨论中,老一辈科学家卢景雰教授(北京大学医学部)介绍了我国的谱仪研制历史(上世纪60、70年代的红红火火、80、90年代的低潮和停顿、 本世纪的希望重燃)、对人才培养平台(比如课程设置、研究生联合培养等)的建议、对本次研讨会的肯定并对将来寄予厚望. 她还介绍了上世纪60年代前后的相关学术研讨会和老一辈科学家的一些情况,并指出本次研讨会是改革开放30多年以来的第一次EPR专门的学术研讨会. 

由于电子顺磁共振波谱学在多个不同学科中的应用越来越广泛,本次研讨会为各学科领域专家学者提供了一个广泛而深入的学术交流平台. 与会代表讨论提议,这种研讨会今后将形成周期性会议,会议初步确定,下次研讨会将于2年后举行. 经与会部分代表提议并经会议商讨,下次会议期间,将增设EPR理论、谱图解析等专门讲座. 
    经《波谱学杂志》常务副主编毛诗珍老师倡议,在2011年第4期《波谱学杂志》出版EPR专刊. 
    本次研讨会得到了中国科学技术大学、合肥微尺度物质科学国家实验室和近代物理系的大力支持.

第十七届全国波谱学学术年会征文通知
波谱学杂志, 2011, 28(4): 575-576.  
摘要 ( 1255 )    HTML全文 ( )   PDF (0KB) ( 409 )  

    中国物理学会波谱学专业委员会决定于2012年10月23日~10月28日在福建省厦门市召开第十七届全国波谱学学术年会,会议由厦门大学承办.    会议将交流波谱学领域最新学术思想与发展动态. 会议拟邀请国内外知名学者、波谱学家作特邀专题报告.波谱学专业委员会热烈欢迎与波谱学有关的同行踊跃参加.
    会议期间将评选第十届王天眷波谱学奖(该奖已被科技部批准为社会力量设奖奖项),王天眷波谱学奖条例见网站http:∥www.wipm.ac.cn/bpxzywyh/wtjbpxj/,欢迎青年科学家申报. 会议期间还将评选优秀墙报.
    有关征文的具体通知如下: 
    征文内容:核磁共振、电子顺磁共振、磁共振成像、核四极矩共振以及与磁共振相关的其它领域的理论、方法、技术及其在物理学、化学、生物学和医学等方面应用的未公开发表过的研究工作.
    征文格式要求:提交中英文双语摘要,中英文各一页,页面设置为A4大小(21 cm×29.7 cm),页边距均设为上下2.54 cm/左右3.17 cm,中 英文摘要共享图表和参考文献,图表的标题用中英文并写. 来稿应清晰准确,文责自负.中英文论文标题下均应列出作者姓名、单位、通讯地址及邮政编码,并附上通讯联系人的联系电话及E-mail 地址. 【具体可参见中国物理学会波谱学专业委员会网址http:∥www.wipm.cas.cn/bpxzywyh/ (“十七届波谱年会最新动态”一栏)中“摘要范文
    投稿方式:电子邮件附件投稿.投稿信箱为:maosz@wipm.ac.cn,并请在邮件标题栏中注明波谱学年会征文字样.来稿录用与否一律不退稿,请自留底稿.
    截稿日期:2012年6月10日
    联系人:毛诗珍
    通讯地址: 武汉市武昌小洪山西区30号中科院武汉物理与数学研究所(武汉市71010信箱)
    邮编:430071
    电话: 027-87197126,027-87198842    传真:027-87199291
    E-mail: maosz@wipm.ac.cn

中国物理学会波谱学专业委员会
2011年12月5日