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《厦门大学报(自然科学版)》论文投稿样式与细则
《厦门大学学报（自然科学版）》论文投稿样式与细则1. 题名中文题名格式规范：宋体，二号，居中，加粗书写要求：1)简明扼要，字数一般不超过20字2)反映研究成果的核心内容和创新点3)不使用不规范的缩略语、符号和代号4)不常见的外文名词和化合物应写全称2. 作者姓名作者姓名1，作者姓名2 *，……格式规范：宋体，四号，居中书写要求：1)按作者署名顺序排列2)各作者之间以“，”分隔3)作者隶属不同单位时，加上标予以区别4)通信作者后加“*”予以标注，第一作者为研究生的论文，通信作者为其导师3. 作者单位（1. 作者单位标准全称，省市（直辖市），邮政编码；2. 作者单位标准全称，省市（直辖市），邮政编码；……）格式规范：宋体，五号，居中书写要求：1)标注到二级单位，应写标准全称，不用简称2)多个单位的情况下，单位名称之前加编号，与作者姓名上标对应3)不同单位之间以“；”分隔举例：（1. 厦门大学生命科学学院，福建厦门361005；2. 中国科学院植物研究所，北京100093；……）【投稿提示】如果在投稿后欲增删或修改作者及单位署名，应由联系人提供情况书面说明并经全体作者签名同意。
接到录用通知后不再接受修改。
4. 中文摘要摘要：中文摘要内容格式规范：宋体，五号，左对齐；“摘要：”加粗书写要求：1)采用报道性摘要，按研究目的、方法、结果和结论的顺序撰写2)客观充分地反映正文的创新点和主要内容3)独立成篇，不分段，意义完整4)详略得当，字数以250字左右为宜5)不使用图、表、参考文献、复杂的公式和复杂的化学式6)缩写词在第一次出现时先给出全称，然后在括号中注明缩写【写作建议】研究背景和目的用1~2句话概括即可；研究方法应给出足够的信息，新方法应略为详细；重要的结果应给出具体数据；结论应具有概括性，并客观反映研究成果的意义和应用价值。
5. 中图分类号与文献标志码中图分类号：见中图分类号（图书馆）文献标志码： A格式规范：宋体，五号，左对齐；“中图分类号：”和“文献标志码：”加粗书写要求：1)中图分类号可在图书馆查询，或在作者园地的“中图分类号查询”链接网址自行查询2)文献标志码统一填写“A”，代表理论与应用研究学术论文（包括综述报告）6. 首页地脚基金项目：项目名称（项目编号）* 通信作者：Email格式规范：宋体，小五号，悬挂缩进5字符；“基金项目：”和“通讯作者：”加粗书写要求：1）基金项目仅列举省部级以上基金资助项目，按级别由大及小排序2）通信作者对应在作者姓名后用“*”标注，Email地址确保无误以免耽误稿件处理7. 正文前言格式规范：宋体，五号，两端对齐书写要求：1)不加标题，篇幅不宜过长2)介绍与正文内容紧密相关国内外的研究背景与进展3)恰当地引用文献，严禁直接摘抄原文语句1 段落标题格式规范：宋体，三号，左对齐，加粗1.1 小节标题格式规范：宋体，四号，左对齐，加粗内容格式规范：宋体，五号，两端对齐书写要求：1)标题尽量简短，显示内容层次，突出创新点2)内容务求客观、科学、完备，以事实和数据为基础3)思路清晰、有逻辑；语句简明、准确，避免用含糊的词汇或华丽的词藻4)严格执行国家标准，正确使用量的名称、量的符号与量单位的符号a.所用符号应在首次出现时加以定义b.同一个量的符号应全文统一c.量的数值与量的单位符号之间留一英文空格，如：10 mmd.量的符号可带有角标或带有括弧中的说明5)正确书写数字、符号及专有名词的正体和斜体a.正体：多字母组成的量的符号、国际标准单位（SI）词头和量单位、从文字转化的角标；阿拉伯数字、不表示量符号的外文缩略语、仪器的规格型号；数学中的圆周率π、复数的虚部i、矩阵转置号T、微分号d、偏微分号 、连加号∑、自然对数的底e、对数号（lg、ln、lb）及特定意义的函数或缩写符号（如：sin、tan、lim、min、max等）；化学元素符号、粒子和射线的符号、酸碱度pH、硬度（HR、HB）等；生物学中物种分类属以上拉丁名、拉丁名的命名人缩写、病毒名、蛋白名等b.斜体：单一字母量的符号、变量符号、坐标系符号及由上述符号转化的角标；特征数符号，如：欧拉数Eu、马赫数Ma、阿尔芬数Al等；统计学符号，如样本数n、概率P、相关系数r、自由度v、t检验、Χ2检验等；数学中的一般函数符号、几何图形中表示点、线、面、体的字母；化学中表示旋光性、分子构型、构象、取代基位置等的符号；生物学中物种分类属名和种名（包括亚种和变种）、基因名、突变体名、限制性内切酶（仅限前三个字母）等c.斜体加粗：矢量（向量）、张量、矩阵的符号6)正确书写符号和专有名词的大小写a.大写：来源于人名的计量单位符号的首字母、化学元素符号的首字母、量纲符号（如长度L、质量M、时间T、物质的量N等）、科技名词术语的外文缩略语、表示的因数等于和大于106的SI词头符号（如：兆M、吉G、太T等）b.小写：一般计量单位符号（法定计量单位“升”例外，优先采用大写L）、表示的因数等于和小于103的SI词头符号（如：千k、毫m、微μ、纳n、皮p、飞f等）7)合理地选取数值的有效位数；数值中从小数点算起，向左或向右，每3位空一英文空格8)数学式：序号仅取主要的或下文有引用的，其余的不宜编号；编号一律用(1)、(2)…，置式后，右对齐9)化学式：分子式与结构式一般直接串排于行文中；反应式与方程式一般另行居中排列，当几个并列时，通常使反应号或等号上下对齐10)英文缩略语：在文中首次出现时应给出中文全称，在其后的括号内注明英文全称和缩略语；再出现时可直接使用缩略语；为了便于阅读，应尽量少用或不用英文缩略语8. 图表表1 中文表题Tab.1 English Title of the Table表头表头表头表头表头表头内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容注：表注内容(a) 图注内容(b) 图注内容图1 中文图题Fig. 1 English Title of the Figure格式规范：宋体（中）/ Times New Roman (English)，小五号，居中书写要求：1)遵循“先见文字，后见图表”的原则，即图表均插入到正文中提及该图表的段落后2)表格采用“三线表”（上下粗线，中间细线），必要时可加辅助线3)图题和表题均要求中英文对照，表题位于表格上方，图题位于图片下方，必要时可加表注和图注4)图表数目尽量精简，同一来源的数据只需用图或表描述一次，能用文字叙述的简单数据分析尽量不使用图表5)图表应具有自明性，即不看正文，仅从图表及其标题和注释等内容便可获知有关实验对象、方法、条件及结果等信息a.图题和表题应详细完整地反映实验内容，在图注和表注中可给出主要的实验条件b.图表中的非专有名词不要用缩写，如Conversion不要写成Conv.c.图表中若有缩写词或代号，应在第一次出现时在图注或表注中给出全称或解释【投稿提示】照片图：请提供层次分明的黑白照片或者未经作者修改（如修改图片大小、分辨率、添加文字、裁切等）的由仪器直接生成的原始照片电子版文件，由编辑部按照作者修改稿中的照片图进行制作；用Origin或Excel软件制作的图：请提供该图相应的原始文件（.org或.opj或.xls格式）。
《厦门大学学报》创刊80年感言
从此 引以为诫 。
２ ５年过去 了， 我的所谓著 作论 文发表 了不少 。其他 的好处 我还 不敢 自量 ， 惟有行 文 的简练可读 ， 我还 多少 有点 自信。追根 溯源 ， 能不 要感 谢 厦 大 学报和 陈孔 立老 师。学 不 报既是荟萃学术研 究成果 的 园地 ， 同时又是 培养 扶 植年 轻 学 人 的摇 篮。 我期 许我们 的
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作 者 感 言
恭贺 《 门大 学学报》 厦 创刊 ８ ０周年
余 绪缨
（ 门大学文科资深教授 ， 厦 著名会计学家）
薪火相传八 十春 ， 先哲前 贤德泽深①。 烽火连天忧 国难②， 南天 一柱鹭 江滨③。
文坛代有才人 出， 高 山仰止愧望尘④。 时逢 盛世肩重任 ， 长征接力赖 来人。
成为解放后全 国最早复办的大学学报， 当时受到称赞。我在 当年的《 门大学学报》 财 厦 （ 经版） １ 第 期发表 了《 苏联预算制度的研究》 。这篇文章也是我作为王亚南教授培养的全 国第一期研究生， 在公开刊物上发表的第一篇文章， 成为我学术研究的起点。１６ 年我 ９２ 发表 三篇 系统倡 导、 证 国家分配论 的重 要文章 ， 三篇文章 奠定 了我成 为 国家分 配论 论 这 主要代表人的地位 ， 中一篇《 其 略论财政本质》 就发表在《 门大 学学报》 哲社版） ３ 厦 （ 第 期。从 １５ 年 至今 ， 学报共发表 了３ 篇论文。 ９２ 我在 ０ 《 厦门大学学报》 哲社版 ） 持马克思主义， （ ． 坚 贯彻党 的各项路 线方针， 执行双百方
注 ： １２ 年到 １３ ① ９１ ９７年这一期间 ， 我校 已延揽 了鲁迅 、 语堂 、 林 周辨 明 、 常培 、 愚等 一批 著名专 家、 者来校 罗 虞 学 任教 ， 为我校哲 学 、 社会 科学的研究奠定了牢固的基 础 ， 也作 出了重要贡献 。 ② １３ ， Ｅ的烽火燃遍大江南北 ， ９７年 抗 ｌ 我校 内迁长汀 ， 并改为国立 ， 由著名 物理 学家萨本栋博 士任校长。萨校 长治学极 为严谨 ， 当时 物质条件极 为匮乏 的条件下 ， 在 仍带领 全校 师生 ， 胸怀 忧 国、 国之情 ， 报 在学术 上刻
厦门理工学院学报论文模板
大标题作者甲1，陈丽安1，作者乙2（1厦门理工学院电气工程与自动化学院，厦门3610242 厦门XXX电气有限公司，厦门361024）摘要：为了提高柱上开关的智能化程度。
关键词：非平衡传输；Linux 。
Design of the。
XXX1Li-an Chen1XXX2（1 School of Electrical Engineering and Automation, Xiamen University of Technology ,Xiamen 361024, China2 Xiamen XXX Electric Co. , Ltd. Xiamen361024,China）Abstract: In order to…..Key words: Non-equilibrium transmission; Linux1.引言柱上开关作为配电网馈线自动化的核心设备，。
2.XXX简介XX规约规定了…..，以问答式规约转发实时远动信息的系统[1]。
图 1 XXX传输过程Fig 1 Diagram of XXXX3.XXX硬件电路设计本装置的硬件电路设计采用模块化设计…..4.XXX软件实现链路状态和将应用数据单元移交给应用层处理的并发性问题。
5.结语应用。
参考文献：[1]王健.陈剑云.基于JAVA多线程的IEC60870-5-101规约分层设[J].2005.15(7):249-250[2]李彬.配电网自动化FTU通信系统设计[D].保定：华北电力大学.2007.[硕士学位论文]注：该项目受XX项目（项目编号：XXX）资助。
作者简介：XX（1990－），男，福建XX人，硕士研究生，主要研究方向为电器智能化技术及应用（Email: XX）。
学报排版格式样本2..
《商业经济与管理》《学报》编排格式样本：跨国公司股权安排选择与绩效关系的研究李商达（浙江工商大学管理学院，浙江 杭州 310035）摘 要:础上，对世界500强在粤股权安排选择与绩效关系进行了实证分析，结果显示二者之间并无显著的相关关系，说明跨国公司独资化倾向并非为了改进绩效，研究结果可为进一步分析跨国公司在华增资扩股的动因提供借鉴和参考。
关键词:中图分类号：F724 文献标识码：A 文章编号：1000-2154（2006）01-75-05一、引言改革开放以来，中国巨大的市场潜力和大量廉价的劳动力资源吸引了大规模的外国直接投资[1]。
考察20多年来跨国公司在华企业的股权安排变动趋势[2]25业甚至是独资企业。
二、实证研究：世界500作者于2003年8月－9月在广东省外经贸厅调研，获得了世界500强在广东投资的企1.研究样本。
截止到2002年底，世界500强中共有150家企业在广东投资了404家子公司[1]。
作者根据这404家子公司的经营范围以及来源国[2]38，筛选出符合本文研究对象的制造业的子公司共300家作为研究样本。
(1)几点说明。
这300家子公司都是国内较著名企业，作者通过互联网以及其他途径共获取了291家企业的联系地址、电话、传真以及部分电子邮箱地址等[4]。
基金项目：国家自然科学基金重点项目资助（70132010）作者简介：李商达（1969-），男（回族），浙江东阳人，浙江工商大学管理学院教授，管理学博士，主要从跨国公司管理研究。
（二）股权安排的描述性统计用spss11.0对65份调查问卷中跨国公司股权安排选择进行描述性统计，结果如表1所示[5]1 1980-2004年中国GDP 、最终消费、投资总额等数据 （单位：亿元）其中，t Y 是m 维内生变量向量，t X 是r 维外生变量向量， p A A A A ,,,,210 和q B B ,,1 是待估计的参数矩阵，内生变量和外生变量分别有p 和q 阶滞后期，t U 是随机误差项。
《教育学报》稿件格式
《教育学报》稿件格式尊敬的作者：您好！感谢您选择《教育学报》作为您的稿件发表平台。
为了方便您的写作，我们特此提供以下稿件格式要求：一、文章主题文章主题应明确、具体，突出教育领域中的热点问题或新兴趋势。
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摘要应简明扼要地概括文章的主要内容、研究方法、结论及创新点，方便读者快速了解您的研究成果。
三、关键词请在摘要下方提供3~5个关键词，以突出文章的主题和核心概念，方便读者检索。
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请注意，引言应与研究问题或领域相关，并引出本文的研究目的和方法。
五、文献综述在文献综述部分，请全面梳理已有研究成果，阐述本文的研究目的和方法，为后续的实证研究提供理论依据。
请注意，文献综述应与研究问题或领域相关，并指出已有研究的不足之处。
六、研究方法请详细描述本研究的研究设计、数据来源、分析方法及研究过程。
如果涉及到实验或问卷调查等实证研究方法，请务必说明实验或调查的具体流程和实施细节。
七、结果与讨论请在结果与讨论部分详细呈现实证研究的分析结果，并对这些结果进行深入讨论。
请注意，结果与讨论部分应与研究问题或领域相关，并突出本研究的新发现和重要性。
八、结论在结论部分，请总结本文的主要观点和结论，并指出本研究对教育领域的贡献和意义。
此外，请提出未来研究方向和建议，以供读者参考。
九、[标题]： "厦门大学：传统与现代的融合，学术声誉与学科建设的齐飞"正如孔子所言：“学而时习之，不亦说乎？”厦门大学作为中国的一所知名学府，拥有着悠久的历史和独特的地理位置，传承着“自强不息，止于至善”的办学理念。
本文将通过分析厦门大学的学术声誉、学科建设等方面的特点，展示其在教育界的卓越贡献。
厦门大学位于福建省厦门市，背靠五老峰，面朝大海，是一所具有悠久历史的综合性大学。
厦大核心期刊(教育类)
厦大核心期刊（教育类）
文科最优刊物
1.教育研究
文科一类核心
1. 北京大学教育评论
2.北京师范大学学报（社会科学版）
文科二类核心
1.高等教育研究
2.电化教育研究
3.清华大学教育研究
4.开放教育研究
5.中国电化教育
6.比较教育研究
7.华东师范大学学报（教科版）
8.教育与经济
9.高等工程教育研究
10.中国高教研究
11.教师教育研究
12.教育研究与实验
13.教育学报
14.远程教育杂志
15.中国高教研究
16.教育科学
17.复旦教育论坛
18.学位与研究生教育
19.课程.教材.教法
20.全球教育展望
21.现代大学教育
22.高教探索
23.江苏高教
24.现代教育技术
25.中国教育学刊
26.思想理论教育导刊
27.中国大学教学
28.中国特殊教育
29.国家教育行政学院学报
30.现代远距离教育
31.外国教育研究
32.大学教育科学
33.现代远程教育研究
34.研究生教育研究。
《厦门大学学报》论文投稿样式与细则
a.所用符号应在首次出现时加以定义
b.同一个量的符号应全文统一
c.量的数值与量的单位符号之间留一英文空格，如：10 mm
d.量的符号可带有角标或带有括弧中的说明
5)正确书写数字、符号及专有名词的正体和斜体
a.正体：多字母组成的量的符号、国际标准单位（SI）词头和量单位、从文字转化的角标；阿拉伯数字、不表示量符号的外文缩略语、仪器的规格型号；数学中的圆周率π、复数的虚部i、矩阵转置号T、微分号d、偏微分号 、连加号∑、自然对数的底e、对数号（lg、ln、lb）及特定意义的函数或缩写符号（如：sin、tan、lim、min、max等）；化学元素符号、粒子和射线的符号、酸碱度pH、硬度（HR、HB）等；生物学中物种分类属以上拉丁名、拉丁名的命名人缩写、病毒名、蛋白名等
c.斜体加粗：矢量（向量）、张量、矩阵的符号
6)正确书写符号和专有名词的大小写
a.大写：来源于人名的计量单位符号的首字母、化学元素符号的首字母、量纲符号（如长度L、质量M、时间T、物质的量N等）、科技名词术语的外文缩略语、表示的因数等于和大于106的SI词头符号（如：兆M、吉G、太T等）
b.小写：一般计量单位符号（法定计量单位“升”例外，优先采用大写L）、表示的因数等于和小于103的SI词头符号（如：千k、毫m、微μ、纳n、皮p、飞f等）
投稿须知厦门大学学报
投稿须知欢迎惠赐大作 专家匿名审稿《厦门大学学报》(哲学社会科学版)是厦门大学主办、国家教育部主管的高层次的哲学社会科学综合性学术刊物,教育部高校哲学社会科学“名刊工程”首批入选期刊。
我刊竭诚欢迎惠赐大作,并请注意以下事项:一、来稿请尽量提供打印稿,并附投稿单;也可通过电子信箱投稿(需将填好的投稿单签名后寄给我刊)。
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“万方数据—数字化期刊群”、“龙源四、本刊已加入《中国学术期刊(光盘版)》和“中国期刊网”、“中文科技期刊数据库”,相应稿酬与印刷版稿费一并支付。
期刊网”、五、本刊自2008年第1期起,采用《综合性期刊文献引证技术规范》(见本编辑部网页)。
文、史、哲等属于人文学科的论文,引证文献采用文后注释体例;经济学、管理学、社会学等属于社会科学的论文,引证文献采用著者—出版年制;法学、政治学等学科,考虑到该学科文献引证方式的惯例,采用文后注释形式。
所有文章的内容性注释均与引证文献分开,置于当页页下。
文献引证的具体格式与项目如下:(一)文后注释体例:专著:责任者(责任方式)/题名/卷册/译者/出版地/出版者/出版年/页码。
期刊:责任者/文章题名/期刊题名/出版年、卷期或出版日期。
报纸:责任者/文章题名/报纸题名/出版日期或卷期(附出版年月)/版次。
析出文献:析出文献责任者/析出文献题名/(见)文集责任者(责任方式)/文集题名/卷册/出版地/出版者/出版年/页码。
(二)著者—出版年体例:在引文处括注引文著者姓名(西文著作只需标引著者姓氏)、出版年代和页码,引用同一个作者同一年的多篇论著时,在出版年代后加a,b,c等以示区别。
参考文献标注项目除“出版年”置于责任者与题名之间外,其他项目的顺序和标注格式与文后注释体例相同。
对增刊的再认识——以厦门大学学报(自然科学版)增刊为例
道， 了解并收集院系科研信息 ， 做好征稿计划。我们有 目的 、 有方向地向校内外课题项 目多的院系、 研究所约
稿， 同时部分接受作者 自由投稿 。每期增刊刊发 １ ３ — 个专业的研究论文。此外 ， 还充分发挥 学报编委的作 用， 请他们协助征稿和审稿 。
Ｋ ｙ ｗ ｒ ｓ ｓｉｅｈ ａａｅ ｉ ｊ ｒａ ｅ ｏｄ ｃ— ｅ ｃｄｍｃ ｏ ｎｌ；ｓｐ ｌ ｎ ｒ ｉ ｕ ； ｔ ｕ ｕｐｅ ｔ ｙ ｓ ｅ ｍｅ ａ ｓ
摘
要
介绍 有 目的、 方 向。 有 以约稿 方 式 出版 增 刊 的做 法。
的深入开展， 科学研究所取得的创新成果 ， 需要通过各
以此种 方式刊登 的研究论 文整体质 量较好 ， 且某一 学科论 文可 得 到较集 中地展 示。读者 可以通过 印刷版 阅览 ， 也可 以通过 期 刊网进行浏览和检 索。实践证 明， 只要充 分开发 、 用好增 刊 利 资源， 增刊同样 能为高校 的教学 、 、 科研 人才培养 ｎｅ ｉ ｎ ｝ ａｇ ｅ Ｅｔ ｏ Ｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ Ｔ ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｈ ｐ ａ ｔ ｅ ｆ ｕ ｌ ｈ ｎ ｐ ｐ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ｔｅ ｒｃ ｉ ｏ ｐ ｂ ｉ ｉ ｇ ｏ ｃ ｓ
ｓ ｐ ｌｍｅ ｔｒ ｓｕ ｓｂ ｙ ｏ ａ ｉｇ ａｒｎ ｅ ｎｓ ｉ ｄ ａ ｃ ｕ ｐｅ ｎａｙｉｓ ｅ ｙ ｗａ ｆｍ ｋ ｎ ｒａ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ａ ｖ ｎ ｅ ｗ ｔ ｉ ｒ ｏ ｅｒｃｎｒ ｕｉｎ ｎｓｍｅｓｅ ｉｌｆ ｌｓ ｉ ｗｒ ｅｓｆｒｔ ｉ ｏ ｔ ｂ ｔ ｓｏ ｏ ｐ ｃａ ｅｄ ．Ｒｅｅ ｒｈ ｈ ｔ ｈ ｉ ｏ ｉ ｓａｃ ｐ ｐ ｒ ｕ ｌ ｈ ｄ ｉ ｈｓ ｗ ｙ ａｅ ｇｎ ｒｌ ｆ ｇｏ ｕ ｉ ａ ｅｓｐ ｂｉ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｒ ｅ ｅａｌ ｏ ｏ ｄ ｑ ａ ｔ ａ ｄ ｓ ｙ ｌ ｙ， ｎ
论文格式范文学报(自然科学版)排版格式模版V2.0.
版,2005,35(2:131-135.
[3]Sun Wan-chen, Liu Zhong-chang, Liu Xun-jun, et al. Effects of fuel parameter on combustion and HC emissions at sudden loading operation of small compression ignition engine[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition,2005,35(2:131-135.
1试验方法和试验方案(四号宋体,加黑
1.1试验方法(五号宋体
渗金属试验在自制双层辉光离子渗金属炉中进行,源极材料为Hastelloy C—2000合金,尺寸为130 mm×50 mm×4 mm,工件材料为20钢,尺寸为80 mm×25 mm×3 mm。采用脉冲放电模式:源极采用直流电源,工件采用脉冲电源。源极材料Hastelloy C—2000的质量分数:w Ni=59%,w Mo=16%,w Cr=23%, w Cu=1.6%,w C<0.01%。(五号宋体
表2预测渗层表面的成分
编号质量分数w /%
Ni Cr Mo Cu 5 49.881 14.695 11.365 1.605预测值51.734 16.962 11.211 1.661 12 50.514 16.691 14.071 0.912预测值51.171 17.509 13.048 0.415 16 50.290 19.164 6.480 1.308预测值50.826 18.104 7.8130 1.333 17 57.168 19.655 14.732 1.353预测值
厦门大学学报(哲社版)稿件格式要求
厦门大学学报（哲社版）稿件格式要求厦门大学学报(哲社版)稿件格式要求厦门大学(暂社版)稿件格式要求为适应学术期刊文献信息传播现代化的需要.本刊执行教育部在2000年颁发的《中国高等学校社会科学编排规范》,特投稿的作者强诵以下事项一史章的作者应写明:姓名出生年,性别,民蘸(汉族可省略),籍嶷.职称或学位等项目, 其前作者简介:"作为标,置于篇首页地脚二,在稿件上商标明rfl:单位全称,所在省(区)城市名,邮政编码,加括号置于作者署名l'方二,柬稿应附200字左右的文章摘要和3—5个关键词,置于正文之前获得摹金资助的文章虚署'基金项目:"作为标识.井注明基金项日名称,及在到括号内注j蝎项日编号.凹,参考文献(即f文出处)采用顺序编码制.6AI文处按论文中引用义献出现的先晤阿拉恫数字连续编码,序号置千方括号内一种文献在同一文.1,被反复引用者.用l 刮一序号标示.需表明gj文出处的.可在序号后加圆括号注明页码或章,节,篇名参考文献类型埘单字母方式标识:M——专着,c——论文集.N——撤纸文章,J——期刊文章.I卜学位论文.H——研究报告.s——标准,PJ—一专利;时于不属于上述的文献类型,采用字母"z标识.参考文献徘置于文末其格式为:(一】专着'示例:[1]张志建严复恩蟪研究『M]转林:广西师范大学出版.1989f21马克思想格斩集:第1卷『?此京:人民出版社,L9563]l薹]蔼理ll性心理学^I]浠光旦佯注北京商务印书馆-1997 c二1论文集论文羹中的析出文献示侧1]伍蠡甫西方文论选[c]上海?上海详文出版社,I邺f21别林斯摹论俄国中篇小说和果把里君的巾辅小说[A]伍蠡甫西方文论选:F 册l(:]上海r海洋史出版社.1979f三1报纸文章示例:【1]车夫伦经济球化批重要性[刚光明日报,1998一L2—27(3) 【四1期fIJ文章示例:[J]刘莫德明清文学史砚散论]北京大学(社会科学版)一1995,(3) 【五)学位论文示制_I]何伟涅宇识别方式的实怔研究[D]Lf#:华东师范尢学心理系,I 【六I 报告示制:[I]白永番盒融市场培宵与艘屉研究[R]上拇:蔓且大学经济研究中心.I蚰8 五,注释是对论文正文巾桀一特定内容的进一步解释或补充说明,嚣于当页地脚,前而用圈码标识.六以上参考文献和注释的具体格式请参阅车刊.。
3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反
第62卷 第1期厦门大学学报(自然科学版)V o l .62 N o .1 2023年1月J o u r n a l o f X i a m e nU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )J a n .2023h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n d o i :10.6043/j.i s s n .0438-0479.2021050253-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的热力学计算赖恩义,周雨婷,李伟杰,林丽娜,陈艺林,张传明,朱红平*(厦门大学化学化工学院,固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室,福建厦门361005)摘要:3-羟基丙酸甲酯催化加氢是合成1,3-丙二醇的一种重要反应,具有工业应用前景.本研究对该反应及其涉及的副反应进行了热力学计算.采用B e n s o n ㊁J o b a c k 和C o n s t a n t i n o u -G a n i 3种基团贡献法,计算了上述反应目前尚缺失的热力学数据.按照G i b b s -H e l m h o l t z 方程绘制了相关反应的热力学平衡常数的对数值(l g k )与温度的变化曲线,其中B e n s o n 法所得结果与实验结果较好吻合.依据B e n s o n 法计算的平衡常数,绘制了压力和温度㊁压力和氢酯比㊁底物浓度分别对3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应平衡转化率的关系曲面和曲线图,并讨论了上述参数变化对反应的影响.计算数据显示,高压㊁高氢酯比㊁低温和低液时空速有利于3-羟基丙酸甲酯向1,3-丙二醇的转化,该结果与实验数据吻合.关键词:3-羟基丙酸甲酯;加氢;1,3-丙二醇;热力学计算中图分类号:O642.1 文献标志码:A 文章编号:0438-0479(2023)01-0031-08收稿日期:2021-05-17 录用日期:2021-07-12基金项目:国家自然科学基金(21673191,21972112);汕头市龙湖区化学化工实验室以及化学与精细化工广东省实验室项目(1922016)*通信作者:h pz h u @x m u .e d u .c n 引文格式:赖恩义,周雨婷,李伟杰,等.3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的热力学计算[J ].厦门大学学报(自然科学版),2023,62(1):31-38. C i t a t i o n :L A I EY ,Z H O UYT ,L IWJ ,e t a l .T h e r m o d y n a m i c c a l c u l a t i o n o f t h e s y n t h e s i s o f 1,3-p r o p a n e d i o l b y h y d r o ge n a t i o n of m e t h y l 3-h y d r o x y p r o pi o n a t e [J ].JX i a m e nU n i vN a t S c i ,2023,62(1):31-38.(i nC h i n e s e ) 1,3-丙二醇(1,3-P D O )是一种重要的有机二醇类化工原料,用于防冻剂㊁多种药物和多类有机合成的中间体以及聚酯的单体原料.1,3-P D O 有多种合成路线,但是生产技术主要有两类:化学法和生物法.目前生物法由美国D uP o n t 公司开发并掌控[1].化学法则包括丙烯醛水合法和环氧乙烷羰化法,其中丙烯醛水合法由德国D e g u s s a 公司研发成功[2-5](图1(a )),而环氧乙烷羰化法被美国S h e l l 公司工业化[6-8].S h e l l 公司的技术方法是通过环氧乙烷㊁一氧化碳和氢气在催化剂的作用下经一步或两步转化为1,3-P D O ,其中涉及3-羟基丙醛中间体(图1(b )),因此该法也称为氢甲酰化法.在该方法中,3-羟基丙醛不稳定,需要特殊的工艺技术控制.随后,人们提出在第一步反应中用醇替代氢气反应生成3-羟基丙酸酯,进而加氢转化为1,3-P D O .该方法本质上经过3-羟基丙酸酯中间体,因此也称为氢甲酯化法[9-10](图1(c )).近年来,由于D uP o n t 公司的生物法技术垄断,氢甲酰化法和丙烯醛水合法相继停产[11],而氢甲酯化法由于3-羟基丙酸酯中间体的稳定性好㊁技术实现性强,目前其研发备受关注.本课题组从事氢甲酯化法的研究多年,近年来聚焦于第二步的3-羟基丙酸甲酯(3-HM P)的加氢反应,研究开发了系列的负载型催化剂[12].实验研究发现反应过程中相关参数如温度㊁压力㊁氢酯比(物质的量之比,下同)和液时空速等的变化对反应的影响很大,同时反应产生多种副产物,如正丙醇(1-P r O H )㊁丙酸甲酯(M P )等.因此认为反应可能存在多种途径,而不同的反应之间相互竞争(a )丙烯醛水合法;(b )氢甲酰化法;(c)氢甲酯化法.图1 1,3-P D O 的合成路线F i g .1S yn t h e t i c r o u t e s o f 1,3-P D O Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 使得产物的生成呈现复杂性.为了清楚地认识和理解该反应,并有效控制反应的高选择性和高转化率,有必要对该反应及其涉及的副反应进行热力学计算研究.目前3-HM P 加氢制备1,3-P D O 的热力学衡算未有报道,相关研究主要集中于草酸二甲酯加氢合成乙二醇的反应体系.尹安远等[13]分析了草酸二甲酯加氢体系中各反应吉布斯自由能变随温度的变化,进一步计算相关参数如压力㊁氢酯比㊁温度和草酸二甲酯浓度对转化率的影响,当温度为200ħ㊁压力为2.5M P a ㊁氢酯比为40㊁草酸二甲酯的质量分数大于15%时,乙二醇产物的平衡转化率达到99%.这些计算结果为反应工艺参数的调节提供了重要的参考.1 3-H M P 加氢反应的热力学计算依据文献[9-10]报道,3-HM P 催化加氢合成1,3-P D O 容易引发副反应.一方面,β位上的羟基在热力学上不稳定,容易发生脱水反应生成丙烯酸甲酯(M A ),进而逐步加氢生成丙酸酯至1-P r O H ;另一方面,生成的1,3-P D O 也易在临氢状态下脱水生成烯丙醇,进而加氢生成1-P r O H.此外,该反应体系还可能涉及分子间的脱水副反应,生成醚和多聚醚等.实验结果显示,反应过程中的副产物主要是丙酸甲酯和1-P r O H ,醚和多聚醚的成分极少.本研究主要计算分析3-H M P 分子内的反应,如图2显示的相关反应1~5.图2 3-HM P 催化加氢中可能的反应路径F i g.2P o s s i b l e r e a c t i o n r o u t e s i n v o l v e d i n t h e c a t a l y t i c h y d r o ge n a t i o n of 3-HM P 本研究使用G i b b s -H e l m h o l t z 方程推导的吉布斯自由能变的温度多项式[14],对反应1~5进行热力学衡算.该法涉及多种化合物,其中多数化合物的热力学数据无法查知,因此采用基团贡献法[15]对相应物种的热力学数据进行计算.基团贡献法由M a c l e o d [16]在1923年首先提出,随后发展出多种修正方法,如B e n s o n 法[17]㊁J o b a c k 法[18]和C G (C o n s t a n t i n o u -G a n i )法等[19].这些方法计算得到的数值往往存在差异,但是综合分析可以给出相对理性的有价值的结果和推论.本研究采用B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法分别对图2的反应过程进行热力学衡算,并对衡算结果进行讨论.本研究的热力学衡算关键在于G i b b s -H e l m h o l t z方程(式(1))中ΔA ㊁ΔB ㊁ΔC ㊁ΔH 0和I 的求取,采用3种基团贡献法对以上参数进行计算.ΔrG (T )=ΔH 0-ΔA T l n T -12ΔB T 2-16ΔC T 3+ +I T ,(1)其中,T 为热力学温度,Δr G (T )为温度T 下反应的吉布斯自由能变,ΔH 0和I 为积分常数,ΔA ㊁ΔB 和ΔC 为反应的等压热容常数.1.1 B e n s o n 法B e n s o n 法给出了各种类型基团可能存在的多种链接方式的贡献值,利用基团理化性质的可加和性,从而计算得到物质的理化性质.B e n s o n 法的具体计算方法如下:1)依据式(2)计算各物质的Δf H 0298和Δf S 0298;2)将各物质的Δf H 0298和Δf S 0298代入式(3)计算各反应的Δr H 0298㊁Δr S 0298和Δr G 0298;3)根据Be n s o n 法进一步计算各物质在不同设定温度(298,400,500,600,800K )下的等压热容C p m ,将C p m 解析为C pm =A +B T +C T 2,以获得各物质等压热容常数A ㊁B 和C ,按照式(4)计算出各反应的等压热容常数ΔA ㊁ΔB和ΔC ;4)将Δr H 0298代入式(5)求得ΔH 0,再将Δr G 0298代入式(1),即可求出积分常数I ,计算结果列于表1.计算过程中涉及的各物质和基团的热力学参数见附录(h t t p :ʊj x m u .x m u .e d u .c n /U pl o a d /h t m l /20230105.h t m l )表S 1~S 6[14-15,20-21].Δf H 0298=ðiN i (H 0f i ),Δf S 0298=ðiN i (S 0f i )+R l n N o i -R l n N t s ,(2)Δr H 0298=ðmνm Δf H 0298,Δr S 0298=ðmνm Δf S 0298,Δr G 0298=Δr H 0298-T Δr S 0298,(3)ΔA =ðmνm A m ,ΔB =ðm νm B m ,ΔC =ðm νm C m ,(4)㊃23㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第1期赖恩义等:3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的热力学计算h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 表1 采用B e n s o n 法计算的各反应等压热容常数及积分常数T a b .1 T h e i s o b a r i c h e a t c a p a c i t y c o n s t a n t a n d i n t e g r a l c o n s t a n t o f e a c h r e a c t i o n c a l c u l a t e d b y B e n s o nm e t h o d 反应ΔA/(J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔB /(J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔC/(10-4J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔH 0/(k J ㊃m o l -1)I/(J ㊃m o l -1㊃K -1)1-70.970.109-0.75-7.91-286.0528.390.053-0.874.7029.443-12.47-0.0751.12-88.38-80.314-67.150.088-0.51-14.11-256.395-0.25-0.0430.49-89.76-21.18 ΔrH (T )=ΔH 0+ΔA T +12ΔB T 2+13ΔC T 3.(5)其中:Δf H 0298和Δf S 0298分别为物质的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成熵;H 0f i 和S 0f i 分别为物质中第i 种基团贡献的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成熵;N i 为第i种基团的数量;R 为常数8.314J /(m o l ㊃K );N o i 是光学异构体数,若无光学异构体时该值为1;N t s 为分子的对称数;Δr H 0298㊁Δr S 0298和Δr G 0298为反应在298K ㊁101.325k P a 下的标准摩尔焓变㊁标准摩尔熵变和标准吉布斯自由能变;A m ㊁B m 和C m 为第m 种物质的等压热容常数;νm 为反应中第m 种物质的化学计量数;ΔrH (T )为温度T 下反应的焓变.1.2 J o b a c k 法J o b a c k 法与B e n s o n 法的区别在于前者主要考虑基团内部化学键的贡献,而未考虑次级基团的作用,计算过程相对简单,但是结果往往有较大的误差[15].J o b a c k 法与B e n s o n 法略有区别,具体计算方法如下:1)依据式(6)计算各物质的Δf H 0298和Δf G 0298;2)将各物质的Δf H 0298和Δf G 0298代入式(7)计算各反应的Δr H 0298和Δr G 0298;3)通过式(8)进一步计算各物质的等压热容常数A ㊁B 和C ,按照式(4)计算出各反应的等压热容常数ΔA ㊁ΔB 和ΔC ;4)将Δr H 0298代入式(5)求得ΔH 0,再将Δr G 0298代入式(1),即可求出积分常数I ,计算结果列于表2.计算过程中涉及的各物质和基团的热力学参数见附录表S 4~S 7.Δf H 0298=68.29+ðiN i H 0f i ,Δf G 0298=53.88+ðiN i G 0f i, (6)Δr H 0298=ðmνm Δf H 0298,Δr G 0298=ðmνm Δf G 0298,(7)A m =ðiN i C p A i -37.93,B m =ðiN i C p B i +0.210,C m =ðiN i C p C i -3.91ˑ10-4.(8)其中:Δf G 0298为物质的标准摩尔生成吉布斯自由能;G f i为物质中第i 种基团贡献的标准摩尔生成吉布斯自由能;C p A i ㊁C p B i 和C p C i分别为物质中第i 种基团对等压热容常数A ㊁B 和C 的贡献值.1.3 C G 法C G 法考虑了化学键以及次级基团的作用而未考虑基团中不同原子的差异性,因此其计算过程比B e n s o n法简洁,但精度低于B e n s o n 法[15].C G 法与B e n s o n 法㊁表2 采用J o b a c k 法计算的各反应等压热容常数及积分常数T a b .2 T h e i s o b a r i c h e a t c a p a c i t y c o n s t a n t a n d i n t e g r a l c o n s t a n t o f e a c h r e a c t i o n c a l c u l a t e d b y J o b a c km e t h o d 反应ΔA/(J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔB /(J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔC/(10-4J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔH 0/(k J ㊃m o l -1)I/(J ㊃m o l -1㊃K -1)1 27.12 0.103-1.10 2.46-338.712-78.81-0.0340.4328.8740.203-2.93-0.021-0.23-100.80-409.0347.650.070-0.04-17.2460.78527.120.103-1.10-90.8828.15㊃33㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n J o b a c k 法略有区别,具体的计算方法如下:1)依据式(9)计算各物质的Δf H 0298和Δf G 0298;2)将Δf H 0298和Δf G 0298代入式(7)计算各反应的Δr H 0298和Δr G 0298;3)采用式(10)计算各物质的热容C p m ,将C p m 解析为C pm =A +B T +C T 2,以获得各物质等压热容常数A ㊁B 和C ,按照式(4)计算出各反应的等压热容常数ΔA ㊁ΔB 和ΔC ;4)将Δr H 0298代入式(5)求得ΔH 0,再将Δr G 0298代入式(1),即可求出积分常数I ,计算结果列于表3.计算过程中涉及的各物质和基团的热力学参数见附录表S 4~S 6和S 8.Δf H 0298=10.835+ðiN i H 0f i ,Δf G 0298=-14.83+ðiN i G 0f i,(9)C p m =ðiN i C p A i -19.7779 + ðiN i C p B i +22.5981 T -298700+ðiN i C p C i-10.7983 T -2987002.(10)表3 采用C G 法计算的各反应等压热容常数及积分常数T a b .3 T h e i s o b a r i c h e a t c a p a c i t y c o n s t a n t a n d i n t e g r a l c o n s t a n t o f e a c h r e a c t i o n c a l c u l a t e d b y CGm e t h o d 反应ΔA/(J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔB /(J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔC/(10-4J ㊃m o l -1㊃K -1)ΔH 0/(k J ㊃m o l -1)I/(J ㊃m o l -1㊃K -1)1-51.6570.041-0.049-23.44-286.05224.975-0.0580.29929.6929.443-31.5880.040-0.080-112.71-80.314-49.6190.0290.117-29.41-248.925-4.575-0.0300.385-88.98-13.73(a )B e n s o n 法;(b )J o b a c k 法;(c )C G 法.图3 反应1~5的l gk 与温度的变化曲线F i g .3T h e c u r v e o f t e m p e r a t u r e -d e p e n d e n t l gk f o r r e a c t i o n s 1-52 结果与讨论1,3-P D O 的Δf H 0298为-408.00k J /m o l [21],采用B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法计算的值分别为-405.58,-409.71和-414.29k J /m o l (附录表S 4),其与文献值的相对误差分别为0.6%,0.4%和1.5%.这表明采用3种方法计算的热力学数据与文献值比较接近.将3种方法求出的G i b b s -H e l m h o l t z 方程中各参数(ΔA ㊁ΔB ㊁ΔC ㊁ΔH 0和I )代入式(1),再根据式(11)求得热力学平衡常数(k ),并绘制101.325k P a ㊁298~540K 下反应的l gk 与温度的变化曲线(图3).k =e -Δr G /R T .(11)图3(a )~(c )显示,5个反应的l gk 随温度的变化趋势保持一致,但具体的数值存在差异.下面对各反应分别进行讨论.反应1对应3-HM P 加氢生成1,3-P D O ,其中B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法计算的Δr G 0298分别为-9.82,3.17和-22.79k J /m o l ,Δr H 0298分别为-24.94,-13.26和-37.05k J /m o l (附录表S 5).3种方法计算的Δr H 0298均为负值,此反应为放热反应.升高温度,l gk 会随之降低,显然高温对该反应的热力㊃43㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第1期赖恩义等:3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的热力学计算h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 学进行不利;但是降低温度会影响所有反应的速率.同时通过比较看出,对于B e n s o n 法和J o b a c k 法,该反应的l gk 在5个反应中最小(298~540K ),这意味着在相同的条件下其他4个反应都比该反应有利.因此在反应过程中需要从动力学方面提升该反应的能力,如制备特定构型的催化剂㊁延长原料与催化剂的接触时间(增大压力)㊁降低液时空速使酯基与活性位点充分接触等.可以预见,高压㊁低温和低液时空速将有利于该反应的进行.B e n s o n 法计算数据显示,在所有物质满足理想气体的状态下,当T >461K 时,Δr G >0,该反应在热力学上不易进行.J o b a c k 法所计算的反应1在298~540K 下,l gk <0,所有物质满足理想气体的状态下,该反应在热力学上是不易进行的.巩亚[22]使用C u Z n M n /S i O 2催化剂催化3-HM P 加氢生成1,3-P D O ,在7M P a ㊁433K 下,1,3-P D O 的收率可以达到80%以上.该结果与J o b a c k 法的理论计算值有一定出入,需要进一步验证.C G 法计算结果将在下文中结合反应4具体分析.反应2对应3-HM P 脱水生成M A ,B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法计算的Δr G 0298分别为-41.73,-3.91和-1.52k J /m o l ,Δr H 0298分别为8.88,35.84和34.84k J /m o l (附录表S 5).采用这3种方法计算的Δr H 0298均为正值,表明该反应是一个吸热反应.从图3(a )~(c)可以看出,随着温度升高反应2的l g k 均在逐渐增加.很明显高温对该反应有利,即随着温度升高,3-HM P 脱水倾向增加.考虑1,3-P D O 的生成为主反应,控制相对低的反应温度,将有利于主反应的进行并降低脱水反应的倾向.本研究的实验数据显示,当压力为6M P a ㊁氢酯比为510㊁液时空速为0.0108h-1时,随着温度从431K 升至438K ,1,3-P D O 的选择性从85%降低为27%.这表明3-HM P 易脱水生成副产物,因此反应温度的精确控制是研究的关键.反应3对应M A 加氢转化为M P ,B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法计算的Δr G 0298分别为-50.61,-87.84和-84.73k J /m o l ,Δr H 0298分别为-94.44,-125.43和-120.42k J /m o l (附录表S 5).3种方法的计算数据均显示,该反应的l gk -T 曲线较反应1更陡,表明反应3随温度的变化更明显,同理升温更不利于该反应的进行.在相同温度下反应3的热力学平衡常数比反应1高近2~11个数量级,在C C 和C O 键共轭的电子结构状态下,加氢在热力学上容易发生在C C 键.本研究的实验数据也表明,M A 极易被加氢生成M P ,收集的加氢产物中未检测到M A .反应4对应于M P 加氢生成1-P r O H ,B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法计算的Δr G 0298分别为-14.23,2.75和-20.67k J /m o l ,Δr H 0298分别为-30.69,-15.02和-42.82k J /m o l (附录表S 5).3种方法的计算数据均显示温度升高导致该反应的热力学平衡常数逐渐降低,升温不利于该反应的进行.B e n s o n 法和J o b a c k法的计算数据显示,在相同的温度下该反应的热力学平衡常数稍高于反应1.然而,C G 法计算所得反应1的l g k -T 曲线比反应4高,这意味着在相同温度下,反应1比反应4在热力学上有利.3-HM P 的β位上含给电子的羟基,受其影响,3-HM P 羰基的碳正电性应低于M P ,所以3-HM P 加氢比M P 加氢更难,即在相同温度下反应1的l g k 应小于反应4.由此可见,C G 法计算结果存在一定的误差.反应5是1,3-P D O 过度加氢生成1-P r O H ,其中涉及脱去1分子水转化成烯丙醇,进而加氢生成1-P r O H ,B e n s o n 法㊁J o b a c k 法和C G 法计算的Δr G 0298分别为-96.74,-92.17和-84.12k J /m o l ,Δr H 0298均为-91.35k J /m o l (仅考虑物种终态转化,数据见附录表S 5).该反应Δr H 0298所需的各物质Δf H 0298均可以查阅,未用基团贡献法进行计算,因此3种方法计算的Δr H 0298数值相同.图3(a )~(c )显示该反应平衡常数均随着温度升高逐渐降低.在相同温度下,反应5的热力学平衡常数比反应1高近6~16个数量级,在热力学上是5个反应中最容易进行的.综上所述,B e n s o n 法的计算精度相对较高.从计算方法上看,J o b a c k 法和C G 法这两种方法与B e n s o n法相比,未充分考虑次级基团的影响,所以计算误差较大.C o n t r e r a s 等[23]研究了1-甲基萘二烯加氢反应的热力学过程,认为B e n s o n 法计算精度不亚于量子化学计算方法.从整体上看,M A ㊁M P 和1,3-P D O 都可以看成中间产物,1-P r O H 是终产物;但是整个反应的目标产物为1,3-P D O ,这需要在热力学本征状态下结合反应动力学以及催化剂的结构设计对该反应进行精确控制.本研究根据B e n s o n 法计算所得数据,进一步考察温度㊁压力㊁氢酯比和底物浓度对反应限度(反应平衡转化率)的影响.将反应1单独考虑(不考虑平行反应与串联反应),假设各物质均满足理想气体,逸度系数为1,根据B e n s o n 法计算的热力学平衡常数,可以计算得到在不同温度㊁压力和氢酯比下的平衡转化率.对于反应1,在反应物溶液为V (3-HM P )ʒV (甲醇)=1ʒ10(物质的量之比为1ʒ23.6)的条件下,反应平衡转化率满足式(12).固定部分参数不变,使用M a t l a b 软件对数据进行拟合,可以得到压力㊁氢㊃53㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 酯比和反应温度对反应平衡转化率的影响,如图4和5所示.x (n +24.6-x )(x +23.6)p 0p (1-x )(n -2x )2=k ,(12)其中,x 为反应平衡转化率,n 为氢酯比,p 0为标准大气压,p 为反应压力.图4和5的数据显示,压力-温度和氢酯比-压力对反应平衡转化率的三维分布图呈现 瀑布状 : 帘顶 为3-HM P 高转化区,该区间反应条件为高压㊁高氢酯比和低温; 帘面 为低转化区,其特点为低压㊁低氢酯比和高温.因此,从拟合数据分析,高压㊁高氢酯比㊁低温将有利于反应1的进行.但在极端的反应条件下,往往无法兼顾3-HM P 转化率和1,3-P D O 选择性,如低温下分子碰撞速率降低,反应速率下降,氢酯比为20,V (3-HM P )ʒV (甲醇)=1ʒ10.图4 压力和温度变化对反应1平衡转化率的三维曲面图F i g .4T h e t h r e e -d i m e n s i o n a l s u r f a c e d i a g r a mo f t h e e q u i l i b r i u mc o n v e r s i o n r a t e v e r s u s c h a n g e s o f b o t h p r e s s u r e a n d t e m pe r a t u r ef o r r e a c t i o n1T =460K ,k =1.05,V (3-HM P )ʒV (甲醇)=1ʒ10.图5 氢酯比和压力变化对反应1平衡转化率的三维曲面图F i g .5T h e t h r e e -d i m e n s i o n a l s u r f a c e d i a g r a mo f t h e e q u i l i b r i u mc o n v e r s i o n r a t e v e r s u s c h a n g e s o f b o t h p r e s s u r e a n d h y d r o ge n -e s t e r r a t i of o r r e a c t i o n 13-HM P 的转化率降低;高温又使得1,3-P D O 的选择性降低.通常的方法是降低液时空速,满足低温的同时保持3-HM P 高的转化率.三星公司的技术方案[24-25]提及,要高产率地获得1,3-P D O ,反应参数最好控制为压力3~10.3M P a ㊁氢酯比670~900㊁反应温度418~443K ㊁液时空速0.096~0.129h -1.本研究的实验结果显示,反应参数控制为压力6M P a㊁氢酯比510㊁反应温度433K ㊁液时空速0.0108h -1时,可以获得相对较佳的1,3-P D O 收率(收率达74%).同时,反应参数操作窗口较窄,细微的改变均会对3-HM P 转化率和1,3-P D O 选择性造成较大的影响.本研究的实验数据与热力学分析的高压㊁高氢酯比㊁低温和低液时空速的结果是吻合的.反应1使用甲醇溶剂,在设定条件下(氢酯比20㊁压力2026.5k P a ㊁温度460K ),根据式(13)即可计算3-HM P 体积分数对反应1平衡转化率的影响.结果如图6所示,随着3-HM P 的体积分数增加,反应1平衡转化率逐渐增加,当3-HM P 的体积分数达到60%时,反应平衡转化率可以达到99%,若继续增加3-HM P 的体积分数此时反应平衡转化率增长幅度不大.尽管3-HM P 体积分数增加对提高反应平衡转化率有利,但3-HM P 在体系中的分压也会同时增加,相应地需要提高气化温度和反应温度来保证原料液能够气化.然而,升高温度会降低1,3-P D O 的选择性,所以底物浓度也需要控制在一定范围.x [21-x +82.3(1-y )/34.9y ]20(1-x )(20-2x )2ˑ [x +82.3(1-y )/34.9y ]=1.05,(13)其中y 为3-HM P 的体积分数.图6 3-HM P 体积分数对反应1平衡转化率的影响F i g.6T h e e f f e c t o f t h e 3-HM Pv o l u m e f r a c t i o n o n t h e e qu i l i b r i u mc o n v e r s i o n r a t e f o r r e a c t i o n 1㊃63㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第1期赖恩义等:3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应的热力学计算h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 3 结 论本研究基于G i b b s -H e l m h o l t z 方程对3-HM P 加氢体系进行了热力学衡算,部分无法查阅的热力学数据采用B e n s o n ㊁J o b a c k 和C G 基团贡献法进行计算.将上述方法的计算结果与实验值进行比较,发现采用B e n s o n 法计算的热力学数据与实验值更吻合.根据B e n s o n 法计算所得数据分析,3-HM P 加氢生成1,3-P D O 的Δr G 0298为-9.82k J /m o l ,其热力学平衡常数k 随着温度的升高逐渐降低.同时,升温在热力学上有利于3-HM P 脱水反应的发生,所以需要控制合适的反应温度.此外,其他副反应在热力学上更易进行,所以控制1,3-P D O 为终产物是该课题的挑战性问题.这就需要在热力学本征状态下结合反应动力学以及催化剂的结构设计对该反应进行精确地控制.在反应平衡上,高压㊁高氢酯比㊁低温和低液时空速将有利于3-HM P 向1,3-P D O 转化,为兼顾平衡转化率与选择性,底物的浓度也需要控制在一定范围.这与现有的技术特点完全吻合.参考文献:[1] L A F E N D L A ,V A S A N T H A N ,N A K A M U R A C E .B i o c o n v e r s i o no faf e r m e n t a b l e c a r b o n s o u r c et o 1,3-p r o p a n e d i o l b y a s i n g l em i c r o o r g a n i s m :U S 5686276A [P ].1997-11-11.[2] H A A ST ,D E U S S E RL ,H A HM T ,e t a l .P r o c e s s f o r t h ep r e p a r a t i o no f3-h y d r o x y p r o pa n a l :U S 6284930B 1[P ].2001-09-04.[3] A R N T Z D ,W I E G A N D N .M e t h o do f p r e p a r i n g 1,3-p r o p a n e d i o l :U S 5015789[P ].1991-05-14.[4] A R N T ZD ,W I E G A N D N .M e t h o d f o r t h e p r o d u c t i o no f1,3-p r o pa n e d i o l :U S 5171898A [P ].1992-12-15.[5] H A A S T ,W I E G A N D N ,A R N T Z D .P r o c e s sf o rt h ep r o d u c t i o no f1,3-p r o pa n e d i o l :U S 5334778A [P ].1994-08-02.[6] S L A U G H L H ,W E I D E R P R .P r o c e s sf o r m a k i n g 3-h y d r o x y p r o p a n a l a n d 1,3-p r o p a n e d i o l :U S 5256827A [P ].1993-10-26.[7] S L A U G HLH ,A R H A N C E TJ P .P r o c e s s f o rm a k i n g 3-h y d r o x y p r o p a n a l a n d 1,3-p r o p a n e d i o l :U S 5304686A [P ].1994-04-19.[8] S L A U G HLH ,P O W E L L J B ,F O R S C H N E RTC ,e t a l .P r o c e s s f o r p r e p a r i n g 1,3-p r o pa n e d i o l :U S 5463146A [P ].1995-10-31.[9] F O R S C H N E RTC ,W E I D E RPR ,S L A U G HLH ,e t a l .P r o c e s s f o r p r e p a r i n g 1,3-p r o p a n e d i o lf r o m m e t h y l3-h y d r o x y p r o pi o n a t e :U S 6191321B 1[P ].2001-02-20.[10] F O R S C H N E RT C ,P O W E L LJB ,S L A U G H L H ,e ta l .P r o c e s s f o r p r e p a r i n g 1,3-p r o p a n e d i o l f r o m m e t h yl 3-h y d r o x y p r o pi o n a t e :W O 0018712A 1[P ].2000-04-06.[11] 陈晓波,苏栋根.1,3-丙二醇产业现状与发展建议[J ].石油化工技术与经济,2017,33(6):1-4.[12] 朱红平,赵金波,江云宝,等.环氧乙烷耦合合成气制备1,3-丙二醇的方法:C N 110105169A [P ].2019-08-09.[13] 尹安远,戴维林,范康年.草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇过程的热力学计算与分析[J ].石油化工,2008(1):62-66.[14] 傅献彩,沈文霞,姚天扬,等.物理化学[M ].5版.北京:高等教育出版社,2004:173-176,483-492.[15] P O L I N GBE ,P R A U S N I T Z JM ,O C O N N E L LJP .气液物性估算手册[M ].赵红玲,王凤坤,陈圣坤,等译.北京:化学工业出版社,2006:43-70,570-578.[16] M A C L E O DDB .O n a r e l a t i o nb e t w e e n s u r f a c e t e n s i o na n d d e n s i t y [J ].T r a n s F a r a d a y So c ,1923,19:38-41.[17] B E N S O NS W ,C R U I C K S H A N KFR ,G O L D E ND M ,e t a l .A d d i t i v i t y ru l e s f o r t h e e s t i m a t i o no f t h e r m o c h e m i c a l p r o pe r t i e s [J ].C h e m i c a l R e v i e w s ,1969,69(3):279-324.[18] J O B A C KKG ,R E I DRC .E s t i m a t i o n of p u r e -c o m po n e n t p r o p e r t i e s f r o m g r o u p-c o n t r i b u t i o n s [J ].C h e m i c a l E n g i n e e r i n g Co m m u n i c a t i o n s ,1987,57(1/2/3/4/5/6):233-243.[19] C O N S T A N T I N O UL ,G A N I R .N e w g r o u pc o n t r i b u t i o n m e t h od f o re s t i m a t i n g p r o p e r t i e s of p u r e c o m p o u n d s [J ].A I C h E J o u r n a l ,1994,40(10):1697-1710.[20] L I D E D R .H a n d b o o ko fc h e m i s t r y a n d p h ys i c s [M ].B o c aR a t o n :C R CP r e s s ,2003:5-35.[21] 冯新,宜爱国,周彩荣,等.化工热力学[M ].北京:化学工业出版社,2008:319-323.[22] 巩亚.3-羟基丙酸甲酯催化加氢制备1,3-丙二醇研究[D ].上海:复旦大学,2012:56-57.[23] C O N T R E R A S M S ,D EB R U I N T ,M O U G I NP ,e t a l .T h e r m o c h e m i s t r y o f 1-m e t h y l n a p h t h a l e n e h y d r o c o n v e r s i o n :c o m p a r i s o n o f g r o u p co n t r i b u t i o na n d a b i n i t i o m o d e l s [J ].E n e r g y &Fu e l s ,2013,27(9):5475-5482.[24] L E EBN ,J A N GE ,C H O HS ,e t a l .P r o c e s s f o r p r e p a r i n g3-h y d r o x y e s t e r s f r o me p o x i d e d e r i v a t i v e s :U S 20030109744A 1[P ].2003-06-12.[25] L E EBN ,L E E JH ,J A N GE J ,e t a l .P r o c e s s f o r p r e p a r i n g1,3-a l k a n d i o l sf r o m 3-h y d r o x ye s t e r s :E P 1211234A 2[P ].2001-09-18.㊃73㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n T h e r m o d y n a m i c c a l c u l a t i o no f t h e s y n t h e s i s o f 1,3-p r o pa n e d i o lb y h y d r o g e n a t i o no fm e t h y l 3-h y d r o x y p r o pi o n a t e L A I E n y i ,Z H O U Y u t i n g ,L IW e i ji e ,L I NL i n a ,C H E NY i l i n ,Z H A N GC h u a n m i n g ,Z H U H o n g p i n g*(S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f P h y s i c a l C h e m i s t r y o f S o l i d S u r f a c e s ,N a t i o n a l E n g i n e e r i n g L a b o r a t o r yf o rG r e e nC h e m i c a l P r o d u c t i o n s o fA l c o h o l s -E t h e r s -E s t e r s ,C o l l eg e o f Ch e mi s t r y a n dC h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,X i a m e nU n i v e r s i t y ,X i a m e n 361005,C h i n a )A b s t r a c t :C a t a l y t i ch y d r o g e n a t i o no fm e t h y l 3-h y d r o x y p r o p i o n a t e (3-HM P )i sa ni m p o r t a n tr e a c t i o ni nt h es yn t h e s i so f1,3-p r o p a n e d i o l (1,3-P D O ),w h i c h h a s a p p l i c a t i o n p o t e n t i a l i n i n d u s t r y .I n t h i s s t u d y ,t h e r m o d yn a m i c c a l c u l a t i o n s i nd e t a i lw e r e c a r r i e d o u t o f t h i s r e a c t i o na n do t h e r r e l a t e d s i d e r e a c t i o n s .T h eB e n s o n ,J o b a c k ,a n dC o n s t a n t i n o u -G a n i g r o u p sm e t h o d sw e r e r e s p e c t i v e l ya p p l i e d t o g a i n t h e d a t a i n v o l v e d i n t h e r e a c t i o n s t h a t h a d n o tb e e n a v a i l a b l e s o f a r .T h ec u r v e o f l g k (k i s t h e r m od y n a m i ce qu i l i b r i u m c o n s t a n t )v e r s u s t e m p e r a t u r ew a s p l o t t e da c c o r d i n g t o t h eG i b b s -H e l m h o l t z e q u a t i o n ,a m o n g w h i c h t h e r e s u l t s o b t a i n e du s i n g t h e B e n s o nm e t h o dw e r em o r e c o n s i s t e n tw i t h t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s .T h e s u r f a c e d i a g r a m s o f t h e e qu i l i b r i u mc o n v e r s i o n r a t e v e r s u s p r e s s u r e a n d t e m p e r a t u r e ,p r e s s u r e a n d h y d r o g e n -e s t e r r a t i o ,a n d c u r v e d i a g r a m s o f t h e c o n c e n t r a t i o n o f s u b s t r a t e f o r h y d r o ge n a t i o n of 3-HM P t o 1,3-P D Ow e r e p l o t t e d ,b a s e d o n t h e e q u i l i b r i u mc o n s t a n t c a l c u l a t e d u s i n gt h e B e n s o nm e t h o d .T h e e f f e c t s o f t h e a b o v e p a r a m e t e r s o nt h er e a c t i o n w e r ea l s od i s c u s s e d .T h ec a l c u l a t e dd a t as h o w e dt h a th i g h p r e s s u r e ,h i g hh y d r o g e n -e s t e rr a t i o ,l o w t e m p e r a t u r e a n d l o w l i q u i d s p a c e v e l o c i t y w e r eh e l p f u l t o i n c r e a s e t h e c o n v e r s i o no f 3-HM Pt o 1,3-P D O .T h e s e r e s u l t sw e r ew e l l c o n s i s t e n tw i t h t h e e x p e r i m e n t a l d a t a o b t a i n e d b y e x pe r i m e n t .K e yw o r d s :m e t h y l 3-h y d r o x y p r o p i o n a t e ;h y d r o g e n a t i o n ;1,3-p r o p a n e d i o l ;t h e r m o d y n a m i c c a l c u l a t i o n (责任编辑:曾礼娜)㊃83㊃Copyright ©博看网. 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福建师范大学学报(自然科学版)
第20卷 第3期2004年9月福建师范大学学报(自然科学版)Jou rnal of Fu jian N o rm al U n iversity (N atu ral Science Editi on )V o l 120 N o 13Sep t 12004文章编号:100025277(2004)0320036205TbFeCoPr 多层膜磁光科尔谱的矩阵法模拟Ξ杨艳敏1,林应斌1,黄志高1,2(11福建师范大学物理与光电信息科技学院,福建福州 350007;2.南京大学固体微结构国家重点实验室,江苏南京 210093) 摘要:利用4×4矩阵法,模拟了(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 或(T b 27Fe 65Co 8)100-x P r x 两个磁性多层膜系统的磁光科尔旋转角和椭圆率分别随入射角和磁性层厚度的变化.计算结果表明:(1)引入界面效应,发现界面结构对结果有重要的影响,当d 1=d 2=h 2时,理论模拟结果很好地解释了实验结果;(2)在入射光波长为670、825nm 时,(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 和(T b 27Fe 65Co 8)100-x P r x 两个多层膜系统的科尔旋转角随磁性层的厚度和入射角度的变化都存在峰值,P r 含量的变化不会改变科尔谱的形状,但对科尔旋转角的峰值有影响.关键词:磁光科尔效应;4×4矩阵法;磁性多层膜;磁光科尔谱中图分类号:O 431 文献标识码:AΞΞΞΞΞSi m ula tion of M agneto -optica l Kerr Spectra for TbFeCoPrM ultilayer F il m s w ith M a tr ix M ethodYANG Yan -m i n 1,L IN Y i ng -b i n 1,HUANG Zh i -gao1,2(11S chool of P hy sics and Op toE lectron ics T echnology ,F uj ian N or m a l U n iversity ,F uz hou 350007,Ch ina ;21N a tiona l L abora tory of S olid S ta te M icrostructu re ,N anj ing U n iversity ,N anj ing 210093,Ch ina )Abstract :T he Kerr ro tati on and elli p ticity as the functi on of m agnetic layer th ickness and the inciden t angle are calcu lated fo r tw o series of P r sub stitu ted T bFeCo com po siti on w ith 4×4m atrix m ethod as the laser w avelength is fixed at 670nm and 825nm .T he si m u lated resu lts indicate that ,firstly ,it can be seen that the structu re of in terface has i m po rtan t con tribu ti on s to m agneto 2op tical effects ,and there πs a m o re accep tab le co rrespondence betw een the calcu lated and exp eri m en tal data asd 1=d 2=h 2;secondly ,on one hand ,w ith the increasing th ickness of m agnetic layer ,the m ax i m umKerr ro tati on ex ists and the elli p ticity decreased co rrespondingly .O n the o ther hand ,as the angle ofincidence increases from 0to 89°,the Kerr elli p ticity enhanced m ono ton ically w h ile the Kerr ro tati on still have a m ax i m um ;M o reover ,the shap es of Kerr sp ectra don πt vary w ith the concen trati on of P r ,w h ile effect directly the p eak value of Kerr ro tati on .Key words :M agneto 2op tical Kerr effect ;4×4m atrix m ethod ;m agnetic m u ltilayer fil m s ;m agneto 2op tical sp ectra .T bFeCo 系列因具有大的垂直各向异性常数和矫顽力且在磁光存储材料领域有重要的应用前景而引起了越来越多人的关注[1-2].人们已对这一系列多层膜进行了许多的实验研究[3-4].为了提高T bFeCo 磁光盘的记录密度和寻找最优化的结构,Itoh 等人研究了P t 、Pd 对T bFeCo (P t 、Pd )磁性和磁光性质的影响[5],Fu 等人从实验上获得了T bFeCoT a 多层膜科尔谱和入射波长的关系[6].如何寻ΞΞΞΞΞΞ()基金项目:教育部高等学校骨干教师资助计划;福建省自然科学基金项目(E 0320002146;E 032002)收稿日期:2003212203找具有最大磁光科尔角的多层膜结构,在实验上逐一改变参数达到目的存在很大的困难.然而数值计算提供了一种有效的方法.把4×4矩阵法应用于Co P t 、M nB i 磁性膜的计算,取得较好的结果[7,9].但是,至今应用该方法研究T bFeCo 多层膜的文章还很少见.另外,由于多层膜界面的复杂性,在多层膜的磁性[8]和磁光效应的理论研究中大多数不考虑界面效应对磁光效应的影响[7-9],但是事实上多层膜系统的界面效应总是存在的且对磁光效应产生影响[10].本文着重考虑界面效应并运用4×4矩阵法对Si N (T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x Si N Glass (简写为(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x )和Si N (T b 27Fe 65Co 8)100-xP r x Si N Glass (简写为(T b 27Fe 65Co 8)100-x P r x )两个多层膜系统[11]的磁光科尔效应进行了理论研究,模拟出不同P r 成分样品的磁光科尔谱随磁性层厚度和入射光角度的变化规律.1 理论模型4×4矩阵法基于电磁波的传输理论,对任意入射角下无限制数目和任意组合的光学各向同性和各向异性介质都能计算出磁性多层膜的磁光科尔谱.计算方法见文献[7],在此重点考虑了多膜层之间的界面效应对磁光科尔谱计算的修正.当入射光垂直多层膜膜面传播时,多层膜中第N 层的传播矩阵L (h N )[7]为L (h N )=D (N )P (N )D -1(N ),(1)其中D (N )是第N 层介质的动力学矩阵[11],P (N )是平面波在第N 层介质中传播时的传播矩阵.由矩阵——本征值方程[Ξ∃-k z I ]Υ(0)=0的本征矢量排成四列可以组成D (N ),D (N )=E 1x (N )H 2x (N )H 3x (N )H 4x (N )E 1y (N )E 2y (N )E 3y (N )E 4y (N )H 1x (N )H 2x (N )H 3x (N )H 4x (N )-H 1y (N )-H 2y (N )-H 3y (N )-H 4y (N).(2) 而方程的本征值k z Ρ(Ρ=1、2、3和4)则给出平面波传播的相移exp (-i k z Ρh N ),exp (-i k z Ρh N )组成P (N )为P (N )=e-i k z 1(N )h N 0000e -i k z 2(N )h N 0000e -i k z 3(N )h N 0000e -i k z 4(N )hN .(3)对于旋光张量为零的各向同性非磁性介质或磁光介质,可以由膜层介质的折射率,磁光系数,以及相关的参数算出微分传播矩阵∃[7].在以前的工作中假设[7]多层膜的每一层都是连续的、且各膜层间界面完全光滑和平行,然而实际的情况是由于界面的粗糙度以及其它因素的影响导致膜层界面之间不是严格分层的.引入了一种简化的处理方法,假设在第m -1、m 层介质(原来厚度分别为h m -1和h m )的界面处,用一个具有光滑平行界面的等效层代替原来界面处粗糙无规的两个“表面层”,这两个表面层的厚度分别为d 1和d 2,把表面层分出来以后,原来第m -1层介质的厚度就变为h πm -1=h m -1-d 1,第m 层的厚度变为h πm =h m -d 2.根据A tk in son 等人提出的等效层,等效折射率和等效磁光系数的概念及其算法[12-14],经理论推导可以得到:等效层的厚度d e =d 1+d 2,(4)等效折射率n ζe 满足n ζ2e d e =n ζ21+n ζ22d 2,(5)等效磁光系数Q e 为Q e n ζ2e d e =Q 1n ζ21d 1+Q 2n ζ22d 2.(6)式(5)和(6)中的n ζ1、n ζ2分别代表第m -1层、第m 层的折射率,Q 1、Q 2分别是第m -1层、第m 层的磁光系数,非磁性介质则Q =0,式(4)-(6)适用于入射光垂直入射和斜入射情况.由式(1)-(6)可以算出等效层的传输矩阵为73 第3期 杨艳敏等:T bFeCoP r 多层膜磁光科尔谱的矩阵法模拟L e=D e(Nπ)P e(Nπ)D-1e(Nπ). 考虑等效层后,近似认为第m-1层、等效层和第m层界面之间是光滑的,对于多层膜系统所有的粗糙界面在必要时都可以做类似的变换处理.当入射光由真空入射到多层膜时,整个多层膜系统的传输矩阵可表示为:L=D-1(0)D(1)P(1)D-1(1)D(2)P(2)D-1(2)…D(m-1)P(m-1)D-1(m-1)D e(Nπ)P e(Nπ)D-1e(Nπ)D(m)P(m)D-1(m)…D(N)P(N),式中D(0)是真空中的动力学矩阵.系统的反射矩阵[7]为R=r x x r xyr y x r y y,其中反射矩阵元为r x x=L21L33-L23L31Lπ11Lπ33-Lπ13Lπ31, r x y=L41L33-L43L31L11L33-L13L31, r y x=L11L23-L21L13L11L33-L13L31, r y y=L11L43-L41L13L11L33-L13L31.由反射矩阵元可以计算系统的Ηx和Ηy,Ηx=R e(r y x r x x), Ηy=-R e(r x y r y y).以及科尔椭圆率Γx和ΓyΓx=I m(r y x r x x), Γy=I m(r x y r y y).2 计算结果和分析本文以(T b23Fe7215Co415)100-x P r x(x=0,6,11,16)和(T b27Fe65Co8)100-x P r x(x=0,8,14)[11]为研究对象计算磁光科尔旋转角和椭圆率分别随磁性层厚度和入射角变化.计算中要用到的折射率和磁光系数从文献[11]获得.从文献的描述中,看到这些光学参数均为扣除衬底(Si N)影响后的结果.假设在(T b23Fe7215Co415)100-x P r x和(T b27Fe65Co8)100-x P r x与介质层Si N的界面处存在等效层,利用它替代原来厚度为d1的Si N层和厚度为d2的磁性层组成的两层膜,在d2不超过多层膜中的磁性层厚度h的情况下,利用4×4矩阵法计算了Θ1=d1 d2和Θ2=d2 h分别取不同值时科尔角和椭圆率的理论值.图1给出了T b23Fe7215Co415和(T b23Fe7215Co415)89P r11多层膜在入射光波长为825nm的情况下,不同的Θ1和Θ2取值时,科尔旋转角Η和椭圆率Γ的理论值随磁性层厚度h变化的曲线,同时给出了实际测量值随厚度变化的情况.从图1看到,是否考虑界面效应对Η的理论值有很大的影响.当d1=d2=0,即不考虑界面效应时,模拟值和实验值相差很大,当考虑界面效应后,模拟值逐渐靠近实验值,特别是当Θ1=d1 d2=1,Θ2=d2 h=1 2时,不但(a)图和(c)图Η的实验值和计算值在变化趋势上和幅度值的变化情况上都吻合的比较好,而且(b)和(d)图的Γ的理论值和实验值也吻合的很好.因此在后面的其他模拟计算中,考虑了界面效应并选取Θ1=d1 d2=1,Θ2=d2 h=1 2模拟界面效应.但对于厚度h≥30nm的样品,都选取d1=d2=15nm.图2给出了在波长为670、825nm下,(T b23Fe7215Co415)100-x P r x(x=0,6,11,16)和(T b27Fe65 Co8)100-x P r x(x=0,8,14)多层膜系统的科尔旋转角Η随磁性层厚度h变化.从图2可以看出,随着厚度的增加,Η先增大后减小,当h<25nm时,Η增加的比较快,之后缓慢增加到最大值Ηm ax,P r含量的变化不会改变科尔谱的形状.对于同一系列的(T b23Fe7215Co415)100-x P r x多层膜,当波长同为670nm 或825nm时,峰值Ηm ax随P r含量的增加不断减小;当x的取值一样时,Κ=825nm对应的Ηm ax比Κ= 670nm的小.但是对于(T b27Fe65Co8)100-x P r x多层膜并不满足上面的规律.在图2(c)中,当h超过25nm时,(T b27Fe65Co8)92P r8多层膜的Ηm ax都比T b23Fe7215Co415多层膜的大,这说明T b、Co含量的增多可以补偿P r对磁光效应的削弱,使得多层膜的Ηm ax因掺入P r后的减少量变小.图3给出了在波长为670、825nm的情况下,(T b23Fe7215Co415)100-x P r x和(T b27Fe65Co8)100-x P r x两个多层膜系统的椭圆率Γ随磁性层厚度h的增加而变化曲线.Γ随着厚度的增加而减小:当Κ=825nm, 83福建师范大学学报(自然科学版) 2004年 (a )、(b ):x =0,(c )、(d ):x =11图1 (T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 多层膜系列实验和模拟的Η和Γ随h的变化图2 (T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 和(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 多层膜的Η随h 的变化h <41nm 时,Γ的值急剧下降,之后缓慢减到最小值;当Κ=670nm ,h <25nm 时,Γ的值减小的比较快,接下来缓慢减到最小值.图3 (T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 和(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 多层膜系统的Γ随h 的变化.为了进一步研究(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 和(T b 27Fe 65Co 8)100-x P r x 两个多层膜系统的磁光特性,还模拟了磁性层厚度h 都为80nm 、x 取不同值时Η和Γ随入射角Α的变化情况,结果如图4和图5所示.对于同一厚度的多层膜,Η随入射角Α的变化而出现峰值Ηm ax ,Γ则随Α的增大而增大.随着P r 含量的增加Ηm ax 和Γm ax 大小的变化并不是固定的.图5(c )和(d )中,当Α>75°时,Γ随Α的增大开始迅速增大;P r 、T b 和Co 的含量在对Η和Γ随入射角度的变化趋势上不会有很大的影响,但对Ηm ax 的变化影响很大.3 结论利用4×4矩阵法进行模拟和研究,得到了掺入了不同含量的P r 后的(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 和(T b 27Fe 65Co 8)100-x P r x 在入射光波长等于670、825nm 时,多层膜系统的科尔旋转角和椭圆率分别随磁性层的厚度和入射角度的变化.计算结果表明:界面效应对科尔旋转角和椭圆率有重要影响;考虑界面效应后的模拟曲线和实验结果吻合的很好;在不同波长的情况下,对于同一系列的(T b 23Fe 7215Co 415)100-x P r x 多层膜,科尔旋转角随磁性层厚度和入射角角度而变化的峰值随P r 含量的增加不断减小,但P r 含量的多少不会改变科尔谱的变化趋势;而对于(T b 27Fe 65Co 8)100-x P r x 多层膜就不是这样;P r 含量的多少对科尔谱峰值的影响并不是固定的,T b 、Co 含量以及入射光波长对科尔角的变化也有影响.93 第3期 杨艳敏等:T bFeCoP r 多层膜磁光科尔谱的矩阵法模拟图4 两个多层膜系统的Η和Γ随Α的变化图5 两个多层膜系统的Γ随Α的变化参考文献:[1]A tk in son R ,Salter I W ,Xu J .Op tical and m agneto 2op tical p roperties of T bFeCo fil m s [J ].J 1M agn 1M agn 1M ater 1,1991,95:35-42.[2]M itsuno riM och ida ,T akao Suzuk i ,Fellow .T herm al stab ility dependence on T b con ten t in T bFeCo th in fil m [J ].IEEE 1T ran s 1M agn 1,2002,38(5):2096-2098.[3]H iroyuk i Aw ano ,M asah iro ,O ji m a .W rite erase cryclab ility of T bFeCo fo r m ark edge reco rding [J ].J 1A pp l 1Phys.,1994,75(10):6852-6854.[4]Sco tt H enken s ,John W oo llam A .In 2Situ elli p som etry on spu ttered dielectric and m agneto 2op tical th in fil m [J ].T h in So lid F il m s 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盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长及离子
第62卷 第1期厦门大学学报(自然科学版)V o l .62 N o .1 2023年1月J o u r n a l o f X i a m e nU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )J a n .2023h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n d o i :10.6043/j.i s s n .0438-0479.202204034㊃研究简报㊃盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长及离子分布的影响梁育勤(厦门市园林植物园,福建厦门361003)摘要:盐胁迫抑制植物的生长,影响植物组织的离子分布,且不同浓度的盐溶液对植物的生长影响存在差异.为研究肯氏南洋杉(A r a u c a r i a c u n n i n gh a m i i )在滨海盐碱地的生长适应性,探讨其耐盐机制,对肯氏南洋杉幼苗进行盐胁迫试验.肯氏南洋杉种子在非盐胁迫条件下萌发,用1/2H o a gl a n d 营养液培养1年后,设置6个N a C l 质量分数(0,0.7%,1.4%,2.1%,2.8%和3.5%)进行盐胁迫试验,胁迫第30天统计其盐害情况,并测定其生物量及K +㊁N a +㊁C l -3种离子在根㊁茎㊁叶中的含量.研究表明:当N a C l 质量分数为1.4%时肯氏南洋杉幼苗尚能正常生长,其耐盐阈值范围为2.1%~2.8%;盐胁迫时,肯氏南洋杉幼苗发生盐害的症状为叶片枯焦㊁枝条枯萎,发黄的面积从叶尖扩散到整个叶片,从枝条先端弥漫到枝条基部,从下层枝条发展到上层枝条.肯氏南洋杉幼苗的耐盐策略主要是:通过根部限制盐分进入植物体内,并将进入植物体内的盐分分隔到特定区域(N a +主要贮存于茎,C l -主要运往叶),从而减轻盐分对功能器官或组织的伤害,同时积极向叶片运输K +,提高K +㊁N a+质量比以减缓盐分对其生理代谢的伤害.综上,肯氏南洋杉在我国南方滨海地区土壤盐质量分数不超过1.4%的环境下可以获得较好的绿化效果.关键词:盐胁迫;肯氏南洋杉幼苗;生长;离子分布中图分类号:Q945.78 文献标志码:A 文章编号:0438-0479(2023)01-0144-07收稿日期:2022-04-19 录用日期:2022-10-05基金项目:厦门市科学技术局社会指导性项目(3502Z 20214Z D 4002) E m a i l :978152578@q q.c o m 引文格式:梁育勤.盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长及离子分布的影响[J ].厦门大学学报(自然科学版),2023,62(1):144-150.C i t a t i o n :L I A N GYQ .E f f e c t s o f s a l t s t r e s s o n g r o w t ha n d i o nd i s t r i b u t i o no f A r a u c a r i a c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s [J ].JX i a m e n U n i vN a t S c i ,2023,62(1):144-150.(i nC h i n e s e) 盐碱土是地球陆地上分布最广的土壤类型之一,约占陆地总面积的25%.我国盐碱地面积约3400多万公顷,其中滨海盐碱地约100万公顷[1].高盐土壤会导致植株矮小㊁生长不良等影响,严重时可导致植物死亡[2],这严重制约了沿海防护林的建设以及滨海城市的园林绿化建设.通过筛选㊁培育耐盐作物来改良㊁利用盐碱地被认为是具有经济和生态双重效益的解决方案[3].盐胁迫对植物的伤害方式主要有渗透胁迫㊁离子毒害和离子不平衡或营养缺乏,它们都与盐胁迫下植株对离子的吸收有着直接或间接的关系[4-5].而盐分中主要是N a +和C l-对植物的危害较重,极易造成特殊离子效应的单盐毒害,同时对其他离子(如K +和C a2+)的吸收产生拮抗作用,使植株发生营养亏缺并破坏渗透调节[6-7].C h e e s e m a n [8]指出,植物抗盐生理实质上是矿质营养问题,应从矿质营养角度研究植物对不同离子吸收㊁运输㊁分配的调控机理.盐分对植物的危害除与盐分浓度及组成有关外,还与植物所处的生育期有极大关系,一般在发芽期和苗期对盐分最为敏感[9].肯氏南洋杉(A r a u c a r i a c u n n i n g h a m i i )原产自新几内亚岛以及澳大利亚,植株高大,是著名的观赏植物,也是良好的用材树种[10].我国于20世纪初期开始引进栽培,近年来的园林应用情况表明,肯氏南洋杉不仅生长快,而且具有良好的抗风性能[11],但其耐盐碱能力及耐盐机理尚待研究.本研究对1年生肯氏南洋杉幼苗进行盐胁迫试验,研究盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长的影响以及K +㊁N a +㊁C l -3种离子在不同器官中的分布情况,探讨有关肯氏南洋杉幼苗的耐盐性及耐盐机理,以期为开发和筛选耐盐性强的园林植物资源提供参考,同时为肯氏南洋杉在我国南方滨海城市园林绿化建设中的推广应用提供依据.1 材料与方法1.1 试验材料试验材料为肯氏南洋杉1年生实生苗,种子来自Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第1期梁育勤:盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长及离子分布的影响h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 厦门市园林植物园同一母株.试验用盐采用国药集团化学试剂有限公司生产的N a C l (分析纯).水培的营养液采用山东拓普生物工程有限公司生产的H o a gl a n d 营养液及其补充剂.1.2 试验方法1.2.1 幼苗培养将消毒后的肯氏南洋杉种子置于26ħ的人工气候箱中育苗,出苗1个月后转入人工气候室用泡沫板水培,每孔1苗,在水培箱里用1/2H o a g l a n d 营养液培养,每两周换一次培养液,人工气候室光照强度为2800~3000l x ,温度23~28ħ.1.2.2 盐胁迫处理地球上海水中的盐质量分数平均接近3.5%[12],为寻找肯氏南洋杉可耐受盐度范围,本研究在0~3.5%盐质量分数范围划分6个梯度处理,对1年生肯氏南洋杉幼苗进行盐胁迫试验.水培10个月后,选取生长一致(株高约8c m )的肯氏南洋杉幼苗,测量鲜质量后进行N a C l 溶液处理.将幼苗置于含盐的1/2H o a gl a n d 营养液中进行水培,设6个N a C l 质量分数处理,分别为0(C K ),0.7%,1.4%,2.1%,2.8%和3.5%,每个处理3个重复,每个重复20株.记录液面高度,每天观察补充营养液,保持液面高度及N a C l 质量分数不变.1.3 测定指标与方法图1 盐胁迫30d 后肯氏南洋杉幼苗地上部分的生长情况F i g .1G r o w t h o f t h e a b o v e g r o u n d p a r t s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s a f t e r 30d s a l t s t r e s s 1.3.1 肯氏南洋杉幼苗盐害指数和盐害率的测定肯氏南洋杉幼苗经盐胁迫处理后第30天,统计不同盐害分级下的植株数量,计算盐害指数和盐害率.根据肯氏南洋杉幼苗盐害症状的表现,参考已有定级方法[13-14],将肯氏南洋杉幼苗的盐害分级标准定为:0级,全株未见任何盐害症状;1级,ɤ25%叶片发黄;2级,>25%~50%叶片发黄;3级,>50%~75%叶片黄化㊁枯萎;4级,ȡ75%叶片黄化㊁枯萎或全株死亡.盐害指数=ð(盐害级值ˑ该级盐害株数)/(盐害最高级值ˑ总株数)ˑ100%;盐害率=出现盐害症状株数/总株数ˑ100%.1.3.2 肯氏南洋杉幼苗生长量的测量每处理随机选取5株,用纯净水漂洗3次,用吸水纸擦干植物表面水分,将植物的根部与地上部分开,将鲜材置于105ħ烘箱杀青30m i n ,转至80ħ烘24h 至恒量,然后称量干质量.1.3.3 肯氏南洋杉幼苗中离子质量分数的测定将幼苗取出,用纯净水快速漂洗3次,用吸水纸擦干植物表面水分,各处理按根㊁茎㊁叶3部分(子叶去除)分开,测定K +㊁N a +和C l-质量分数.取新鲜植物样品,液氮研磨后,分装称取0.2g 为一份.置入4m L塑料管,加2m L 纯水,摇匀后沸水浴1.5h ,冷却备测.K +和N a +的质量分数使用上海仪电F P6410火焰光谱仪测定,C l -的质量分数使用分光光度法测定.植物对K +和N a +运输的选择性用选择比S K +/N a+表示[15-16],S K +/N a +=库器官K +㊁N a +质量比/源器官K +㊁N a+质量比.1.4 数据分析所有数据采用S P S S 18软件及E x c e l 软件进行分析,采用O r i gi n 8软件绘图.2 结果与分析2.1 盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长的影响2.1.1 地上部分形态从图1可以看出,肯氏南洋杉幼苗地上部分的受害程度随着盐胁迫的增加而加重;当N a C l 质量分数为0.7%时,植株下层枝条先端有少量叶片发黄;当N a C l 质量分数为1.4%时,植株下层和中层有部分枝条的先端叶片发黄;当N a C l 质量分数为2.1%时,植株上层枝条的叶片也开始发黄,下层及中层发黄的叶片数量增多,发黄的叶面积更大,且下层枝条开始萎蔫㊁下垂;当N a C l 质量分数为2.8%时,全株叶片均已发黄,下层及中层的枝条萎蔫㊁下垂;当N a C l 质量分数为3.5%时,全株叶片都已发黄,全部枝条萎蔫㊁下垂㊁死亡.㊃541㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 可见,肯氏南洋杉幼苗受盐胁迫时,地上部分的病症主要表现为叶片枯焦㊁枝条萎蔫,发黄的面积从叶尖扩散到整个叶片,从枝条先端弥漫到枝条基部,从下层枝条发展到上层枝条.这些都与前人的研究结果[2,17-18]一致,说明根系盐胁迫是通过根的吸收能力影响植物生长的.根系从培养液中吸收盐分,通过木质部经茎输送到叶,距离源头大导管近的下层枝条较早表现出受害症状;而同一枝层的叶片中,嫩叶比老叶更早表现出受害症状,说明嫩叶对盐分的反应比老叶更敏感.2.1.2 根部形态从图2可以看出,肯氏南洋杉幼苗根系的受害程度也随盐胁迫的增加而加重;当N a C l 质量分数为0.7%时,新根的数量与长度均比C K 减少;当N a C l质量分数为1.4%时,植株仅有少数细弱的新根;当N a C l 质量分数ȡ2.1%时,根系逐渐发黑㊁变烂㊁死亡.逆境下保持良好的根系是植物适应逆境的重要方式,上述结果说明肯氏南洋杉幼苗能够在低盐环境中保持根部的正常生长.图2 盐胁迫30d 后肯氏南洋杉幼苗根部的生长情况F i g .2G r o w t h o f t h e r o o t s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s a f t e r 30d s a l t s t r e s s 2.1.3 生物量从图3可以看出:肯氏南洋杉幼苗地上部分和根部的生物量随着盐胁迫的增加而呈减少趋势,但地上部分生物量的减少并不显著,这与肯氏南洋杉幼苗针叶小且含水量少有关;而根部的生物量减少在N a C l 质量分数为1.4%时达到显著.这与图1和2的形态学结果一致.不同大写字母表示不同处理间差异显著(P <0.05),下同.图3 盐胁迫30d 后肯氏南洋杉地上部分与根部的干质量F i g .3D r y m a s s o f a b o v e gr o u n d p a r t s a n d r o o t s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s a f t e r 30d s a l t s t r e s s 2.2 盐胁迫下肯氏南洋杉幼苗的盐害指数和盐害率从图4和表1可以看出,随着盐胁迫的增加,肯氏南洋杉幼苗受盐害程度逐渐加重,盐害指数和盐害率均增大.当N a C l 质量分数为0.7%和1.4%时,盐害指数<50%,盐害率<100%,属于轻度盐害;当N a C l质量分数为2.1%时,虽盐害指数<50%,但盐害率为100%,属于中度盐害;当N a C l 质量分数为2.8%和3.5%时,盐害指数>50%,盐害率为100%,属于重度盐害.图4 肯氏南洋杉幼苗盐胁迫30d 的盐害分级F i g .4C l a s s i f i c a t i o n o f s a l t d a m a g e o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n gs a f t e r 30d s a l t s t r e s s 随着盐胁迫的增加,肯氏南洋杉幼苗根系受损,叶片黄化㊁枯萎甚至植株死亡,植株盐害指数和盐害率均增大.盐害指数以盐害分级和相应级值的株数为基础,可反映植物在盐胁迫下的综合表现[14].当盐害指数达到50%时的N a C l 质量分数称为耐盐阈值[19],可见肯氏南洋杉幼苗的耐盐阈值在2.1%~2.8%范围内.㊃641㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第1期梁育勤:盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长及离子分布的影响h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 表1 肯氏南洋杉幼苗盐胁迫30d 后的盐害指数和盐害率T a b .1 S a l t i n j u r y i n d e x e s a n d s a l t i n j u r yr a t e s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s a f t e r 30d s a l t s t r e s s %N a C l 质量分数盐害指数盐害率0000.712.5451.427.5952.146.31002.872.51003.590.01002.3 盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗不同器官中离子分布的影响从图5可以看出:随着盐胁迫的增加,肯氏南洋杉幼苗根中N a +和C l-的质量分数与对照组并无明显变化,暗示其根系可能存在某种机制限制其吸收过多的盐离子,以降低盐离子对细胞的损伤.图5 盐胁迫30d 后肯氏南洋杉幼苗叶㊁茎㊁根中的N a +㊁C l -㊁K +质量分数F i g .5 N a +,C l -,K +m a s s f r a c t i o n s i n r o o t s ,s t e m s a n d l e a v e s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s a f t e r 30d s a l t s t r e s s 肯氏南洋杉幼苗茎㊁叶中N a +的质量分数均随着盐胁迫的增大而呈增加趋势,并且在N a C l 质量分数为0.7%时就与对照组呈现显著差异,当N a C l 质量分数ȡ2.1%时,茎中N a+的质量分数显著高于叶㊁根中(图5(a )).茎中积累大量的N a +有利于减少叶中N a+的质量分数,减轻N a +对叶片的毒害.肯氏南洋杉幼苗茎中C l -的质量分数总体随着盐胁迫的增大而增加,但直到N a C l 质量分数达3.5%时才呈现显著差异;而叶中C l -的质量分数变化幅度较大,在N a C l 质量分数为1.4%时达到最高值(图5(b )).肯氏南洋杉幼苗在盐害初期叶尖最先出现病症,而叶尖或叶缘枯焦则是C l -毒害的典型症状[17,20].C l -被根系吸收后,随蒸腾液流往叶片,并在叶片中积累,在叶尖或叶缘积累较多,因此C l -毒害首先发生于叶尖和叶缘[21].本研究中,中度盐胁迫(N a C l 质量分数为1.4%~2.1%)下肯氏南洋杉幼苗叶中C l-的质量分数显著高于茎㊁根中,高度盐胁迫下茎中N a+的质量分数显著高于叶㊁根中,说明肯氏南洋杉幼苗中叶以C l -为主要毒害因子,茎以N a+为主要毒害因子.肯氏南洋杉幼苗根㊁茎中K +的质量分数总体随着盐胁迫的增大而减少,这可能由于环境中高N a+含量抑制了植物对K +的吸收,是N a +对K +的拮抗作用造成的[22-23];而叶中K +的质量分数却随着盐胁迫的增大总体呈上升趋势但差异不显著,这可能是肯氏南洋杉抵抗盐胁迫的一种机制.2.4 盐胁迫对不同器官中K +㊁N a+质量比和K +㊁N a+运输选择性的影响 决定树种耐盐能力的关键在于其对N a +㊁K +和C l -的吸收,即限制N a +和C l-进入体内,选择性吸收K +,才能提高其耐盐能力,故植物中N a+和K +质量分数是反映林木耐盐特性的良好指标[24].K +㊁N a+质量比是反映植物耐盐能力的一项重要指标[25-26],W e i m b e r g [27]研究表明,植物生长受抑制与植物组织内N a +质量分数升高以及K +㊁N a+质量比降低有关.从图6可以看出,盐胁迫影响了肯氏南洋杉幼苗体内K +㊁N a+的运输及分配:盐胁迫下,肯氏南洋杉幼苗根系向茎的S K +/N a +随着盐胁迫的增大而减小,并在N a C l 质量分数为0.7%时就已与对照组呈现显著差异,说明根系向茎运输N a+的能力有所提高,大量N a +积累于茎中.而茎向叶的S K +/N a +随着盐胁迫的增大先减小后升高,当N a C l 质量分数为1.4%时达到最低值,且与对照组呈现显著差异.这一结果说明当N a C l 质量分数ɤ1.4%时,茎也提高了向叶运输N a +的能力,但仍在叶片耐受范围内;而当N a C l 质量分数ȡ1.4%时,叶中的N a+已开始危害叶片,为保证叶片正常生长,茎减少了N a+向叶的运输,同时增加了K +向叶的运输.可见肯氏南洋杉幼苗对K +有较强的运输选择性,可以有效地把高盐胁迫下吸收的K +运输到叶中,维持光合活性及生长能力.从图7可以看出,肯氏南洋杉幼苗叶的K +㊁N a+㊃741㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .cn 图6 肯氏南洋杉幼苗不同器官的S K +/N a+F i g .6S K +/N a +i n d i f f e r e n t o r g a n s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s 质量比随盐胁迫的增加先显著下降后不显著上升.当N a C l 质量分数ɤ1.4%时,叶中K +㊁N a+质量比的显著下降主要源于组织中N a +的质量分数净增加,此时植物体受到盐胁迫,根㊁茎中的K +开始往叶转移,以利叶片维持适宜的K +㊁N a +质量比;当N a C l 质量分数ȡ2.1%时,茎中K +㊁N a +质量比却因为N a +的移入以及K +的移出而呈下降趋势;根中K +㊁N a+质量比无显著变化.图7 盐胁迫30d 后肯氏南洋杉根㊁茎㊁叶中的K +㊁N a +质量比F i g.7 K +/N a +m a s s r a t i o s i n r o o t s ,s t e m s a n d l e a v e s o f A .c u n n i n gh a m i i s e e d l i n g s a f t e r 30d s a l t s t r e s s 3 讨论与结论盐胁迫对植物造成的首要影响就是破坏植物正常的生长发育,导致幼苗生长缓慢,子叶面积变小,根系发育不良,干物质积累减少等,最终使植物外部形态发生变化,出现叶片发黄变干㊁叶片打卷脱落㊁新叶抽出困难等现象[28].植物的生长形态可以作为评判植物受盐胁迫的首要指标[29].本研究中,当N a C l 质量分数ɤ1.4%时,肯氏南洋杉幼苗仅少部分枝条先端的叶片发黄,属于轻度盐害;但是当N a C l 质量分数达1.4%以上时,几乎无新根,且随着盐胁迫的增大根系逐渐死亡.肯氏南洋杉作为木本植物,地上部分生长较慢,且盐胁迫下根部是最直接的受害部位,根部对盐胁迫的反应比地上部分更加敏感,因此园林绿化时,当地上部分发生轻度盐害症状时,根部已经开始受损,需要尽快降低土壤盐度,以帮助植株恢复正常生长.离子毒害和渗透胁迫是盐胁迫对植物的主要作用方式[4].在轻度盐胁迫下,植物遭受的主要是渗透胁迫,且随着根系周围盐含量的提高,离子毒害逐渐明显[2].盐胁迫造成的离子毒害主要是N a +和C l-毒害,这是植物在盐胁迫下首先要解决的问题[30].肯氏南洋杉在盐胁迫下,N a +主要积累在茎部,而C l-运往叶,通过稀盐作用缓解盐害.N a +极易造成单盐毒害,同时对K +和C a2+等阳离子的吸收产生拮抗作用,使植物组织细胞内离子平衡受破坏,典型的指标就是K +㊁N a +质量比降低[31].植物保持细胞质中高K +㊁N a +质量比的能力是调控植物盐适应的重要因子之一[32].盐胁迫下,肯氏南洋杉幼苗根中的K +㊁N a+质量比一直稳定在与对照组相当的水平,维持较高的K +㊁N a+质量比有利于根部的渗透调节.植物存在高效的离子运输和选择性吸收机制,通过对离子的选择性吸收㊁外排和区域化来维持细胞内生理代谢所要求的离子稳态[22-23,33].S K +/N a +值反映的是植物体中N a +㊁K +运输的选择性,S K +/N a +值越大,K +运输的选择性越高,对N a +的截留能力越强[34].本研究中,盐胁迫下肯氏南洋杉幼苗根部N a+的累积量一直稳定在一定的平衡状态,根向茎的S K +/N a +降低,说明根加强了向茎运输N a +的能力,过量的N a +被积极地往地上部分运输;当N a C l 质量分数ȡ1.4%时,地上部分N a +的积累量达到根部的5倍左右,随盐胁迫的增加,茎向叶的S K +/N a +增大,说明茎作为N a +库收纳植株中的N a+,并作为K +源向叶提供K +,维持叶中较高的K +㊁N a+质量比以利于生长.肯氏南洋杉幼苗这种积极向叶中输送K +的行为,可能是肯氏南洋杉幼苗能在含盐量较高的土壤中生存的原因.综上所述,肯氏南洋杉幼苗的耐盐策略主要是:通过根部限制盐分进入植物体内,并将进入植物体内的盐分分隔到特定的区域(N a +主要贮存于茎,C l -主要运往叶),从而减轻盐分对功能器官或组织的伤害,同时积极向叶片运输K +,提高K +㊁N a+质量比以减缓盐分对其生理代谢的伤害.植物幼苗早期对盐分最㊃841㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第1期梁育勤:盐胁迫对肯氏南洋杉幼苗生长及离子分布的影响h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 敏感,随后的生长发育阶段耐盐性会增强[29].本研究结果显示,肯氏南洋杉1年生幼苗在N a C l 质量分数为1.4%时,仅表现出轻度盐害且地上部分生长量不受影响,可以推断肯氏南洋杉成年个体的耐盐能力更强,在土壤N a C l 质量分数不超过1.4%的环境下可正常生长.由于全球气候变暖造成的海平面上升加速了沿海地区土地的盐渍化,同时由于季风性气候以及海水和海风的共同作用,华南滨海地区潮上带土地的土壤含盐量季节差别大,生境异质性高,土壤含盐量一般为0.4%~3.0%甚至更高[35].土壤盐渍化问题已成为我国华南滨海地区园林绿化和生态环境建设的瓶颈,一般土层越深,与海距离越近,土壤含盐量越高.我国华南地区的气候适合肯氏南洋杉生长,加之其较好的耐旱能力和抗风性能[11],肯氏南洋杉可在我国华南滨海地区土壤N a C l 质量分数不超过1.4%的环境下推广应用.目前,肯氏南洋杉已应用在我国福建省厦门市㊁平潭海岛及将乐县在建机场的绿化建设中,不但抗风而且耐盐碱,取得了良好的绿化效果.参考文献:[1] Z H A N G J F .P r i n c i p l e sa n dt e c h n o l o g y o fe c o l o gi c a l r e h a b i l i t a t i o n i ns a l i n es o i l [M ].B e i j i n g :C h i n aF o r e s t r y P r e s s ,2008:14-15.[2] 王文卿,陈琼.南方滨海耐盐植物资源(一)[M ].厦门:厦门大学出版社,2013.[3] 陈新,张宗文,吴斌.裸燕麦萌发期耐盐性综合评价与耐盐种质筛选[J ].中国农业科学,2014,47(10):2038-2046.[4] M A A T H U I SFJ M ,A M T M A N N A .K +n u t r i t i o na n dN a +t o x i c i t y :t h e b a s i s o f c e l l u l a rK +/N a +r a t i o s [J ].A n n B o t ,1999,84:123-133.[5] 廖岩,彭友贵,陈桂珠.植物耐盐性机理研究进展[J ].生态学报,2007,27(5):2077-2084.[6] G R E E N W A Y H ,M U N N SR .M e c h a n i s mo f s a l t t o l e r a n c e i n n o n h a l o p h y t e s [J ].A n nR e vP l a n t P h ys i o l ,1980,31:149-190.[7] 李品芳,侯振安,龚元石.N a C l 胁迫对苜蓿和羊草苗期生长及养分吸收的影响[J ].植物营养与肥料学报,2001,7(2):211-217.[8] C H E E S E M A NJM.M e c h a n i s m s o f s a l i n i t y to l e r a n c e i n p l a n t s [J ].P l a n t P h y s i o l ,1988,87(3):547-550.[9] U N I Y A L R ,N A U T I Y A L A R .S e e d g e r m i n a t i o na n ds e e d l i n g e x t e n s i o n g r o w t h i n Q u g e i n i a d a l b e r gi o i d e s B e n t h .u n d e rw a t e r s a l i n i t ys t r e s s [J ].N e wF o r e s t s ,1998,16(3):265-272.[10] F A R J O N A .Ah a n d b o o ko f t h ew o r l d s c o n i f e r s [M ].L e i d e n :K o n i n k l i jk e B r i l l N V ,2010.[11] 梁育勤,黄小萍,陈佳纬.厦门4种南洋杉科植物的抗风性比较[J ].福建林业科技,2017,44(3):139-142,147.[12] 徐国葆.我国沿海大气中盐雾含量与分布[J ].环境技术,1994,12(3):1-7.[13] 张云起,刘世琦,杨凤娟,等.耐盐西瓜砧木筛选及其耐盐机理的研究[J ].西北农业学报,2003,12(4):105-108.[14] 杜中军,翟衡,罗新书,等.苹果砧木耐盐性鉴定及其指标判定[J ].果树学报,2002,19(1):4-7.[15] 徐威,袁庆华,王瑜,等.盐胁迫下白三叶幼苗离子分布规律的初步研究[J ].中国草地学报,2011,33(5):33-39.[16] 郑青松,王仁雷,刘友良.钙对盐胁迫下棉苗离子吸收分配的影响[J ].植物生理学报,2001,27(4):325-330.[17] 卞阿娜,林鸣,王文卿.盐雾胁迫对榄仁幼苗生长及体内矿质元素分布的影响[J ].生态环境学报,2014,23(11):1752-1758.[18] 王树凤,胡韵雪,孙海菁,等.盐胁迫对2种栎树苗期生长和根系生长发育的影响[J ].生态学报,2014,34(4):1021-1029.[19] 杨佳鑫,李庆卫,郭子燕,等.3个梅花品种幼苗耐盐性综合评价[J ].西北农林科技大学学报(自然科学版),2019,47(8):65-74.[20] 王良睦,王文卿,王谨.厦门市耐盐绿化树种资源的筛选[J ].中国园林,2001(6):35-37.[21] 马斯纳.高等植物的矿质营养学[M ].曹一平,陆景陵,译.北京:北京农业大学出版社,1991.[22] G L E N NEP ,B R O W NJ J .E f f e c t s o f s o i l s a l t l e v e l s o nt h e g r o w t ha n dw a t e r u s e e f f i c i e n c y o f A t r i p l e x c a n e s c e n s (C h e n o p d i a c e a e )v a r i e t i e si nd r y i n g so i l [J ].A m e r i c a n J o u r n a l o f B o t a n y,1998,85(1):10-16.[23] 孟繁昊,王聪,徐寿军.盐胁迫对植物的影响及植物耐盐机理研究进展[J ].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2014,29(3):315-318,373.[24] 彭振.棉花苗期耐盐和耐热的生理机制及其基因转录调控分析[D ].雅安:四川农业大学,2016.[25] S R I N I V A S A R A OCH ,B E N Z I O N I A ,E S H E LA ,e t a l .E f f e c t so fs a l i n i t y o nr o o t m o r p h o r l o g y an d n u t r i e n t a c q u i s i t i o n b y F a b ab e a n s (V i c i a f a b a L .)[J ].J o u r n a l o f t h e I n d i a nS o c i e t y of S o i l S c i e n c e ,2004,52(2):184-191.[26] M O L H T A RR ,M O H A M E DVA ,A R B I G ,e t a l .E f f e c to fN a C l o n t h e g r o w t h a n d t h e i o n i c b a l a n c eK +/N a +o f t w o p o p u l a t i o n s o f L o t u s c r e t i c u s (L .)(P a pi l i o n a c e a e )[J ].L o t u sN e w s l e t t e r ,2006,36(2):34-53.[27] W E I M B E R GR .G r o w t ha n ds o l u t ea c c u m u l a t i o n i n3-w e e k -o l ds e e d l i n g so f A g r o p y r o ne l o n ga t i u m s t r e s s e d w i t h s o d i u ma n d p o t a s s i u ms a l t s [J ].S c a n d i n a v i a nS o c i e t yf o r P l a n t P h y s i o l og y,1986,67(2):129-135.㊃941㊃Copyright ©博看网. 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文章中文题目文章中文题目规范：2号宋体，文章中文题目应明确简洁地反映研究成果的实质和特点,20字以内为宜,不使用不规范的缩略语、符号和代号,不常见的外文名词和化合物应写全称作者姓名1，作者姓名2, …..中文作者姓名规范：4号宋体，作者隶属不同单位时，加上标予以区别(1 作者单位标准全称,省市(直辖市), 邮政编码; 2 作者单位标准全称, 省市(直辖市),邮政编码; …….)作者单位规范：5号宋体，如果在投稿后欲增删或修改作者及单位署名,应由联系人提供情况书面说明并经全体作者签名同意.文章排版后不再接受修改.摘要：中文摘要内容.中文摘要规范：5号宋体，“摘要”两字要加黑，具体注意事项如下：（1）摘要应客观充分地反映文章的新意和主要内容,并与正文相符.（2）中文摘要采用报道性摘要, 应按研究目的、方法、结果和结论的顺序撰写，详略得当，字数以250字左右为宜.研究背景和目的请用1~2句话概括即可；研究方法应给出足够的信息，新方法应略为详细；重要的结果应给出具体数据. （3）摘要中不应引用图表和参考文献.（4）缩写词在第一次出现时先给出全称,然后在括号中注明缩写.关键词：中文关键词1；中文关键词2；中文关键词3；…….中文关键词规范：5号宋体，“关键词”三字要加黑，具体关键词之间用分号分隔，一般列出3~5个主题词或自然词，不宜用句子.文章正文内容：前言前言规范：5号宋体，不加标题，直接介绍研究背景和进展.1 第一段落标题第一段落标题规范：3号宋体加黑1．1第一小节标题第一小节标题规范：4号宋体加黑第一小节内容.内容规范：5号宋体1．2第二小节标题内容略。
2 第二段落标题内容略。
3 第三段落标题内容略。
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厦门大学学报(哲社版)
厦门大学学报(哲社版)1994年第3期论勃拉姆斯《第一钢琴协奏曲》的钢琴演奏郑兴三在十九世纪末欧洲音乐文化发展史上，勃拉姆斯是一个特殊的、复杂的人物。
(( d小调第一钢琴协奏曲》是勃拉姆斯的早期作品，它构思宏伟、情绪昂扬，加上钢琴技巧的复杂艰深，曲式的庞大严谨，使这部钢琴协奏曲具有交响曲的气势。
(( d小调第一钢琴协奏曲》是“带有独奏声部的交响曲”，主要是受到舒曼的影啊。
它是勃拉姆斯青年时代生活、理想的表白;它表现出当时年青人所特有的热情、幻想、苦闷和抗争;它以“苦”来诉说人生走过的路—“巨人的足音”。
它的音乐具有乐观、倔强、勇猛、有力等特点;它的艺术风格深沉、典雅、庄重、高于技巧，多半是内心体验的独白，传达着一种新的灵魂与精神。
本文拟从钢琴演奏的角度，对演奏中应当注意和可能出现的一些问题进行探讨，试图找到表现这部作品的真谛，以便在演奏中以最细致地处理和更准确地表现为目的，以特有的内在深沉的情感力量打动听众的心灵。
第一乐章庄严地(M aestoso),d小调，6/4拍子，奏鸣曲式。
国法国号、中提琴、低音提琴强有力的齐奏d音，在定音鼓如雷一般的轰响中，形成了压抑的气氛。
在此背景下，大提琴和小提琴深沉有力地奏出威严的主部主题，犹如一个巨人在忿感压抑的情绪中昂然挺立。
这个主题做发展性的进行时，突然又安静下来。
困第一小提琴奏出了表情丰富的旋律，这个旋律将在第二乐章开头里被转用，而这时所伴奏的大提琴音型是主部主题的变形，它象是表现巨人的短暂休息，音乐纤巧地吟咏而出。
回音乐经过了平稳的进行后，又再度强有力地出现主部主题，充满自信，感情深得惊人。
回在一系列动态变形中，主奏钢琴加进来。
钢琴的第一次“亮相’，，使乐思的揭示鲜明而完美，一种沉静稳重的古风。
为了明确表达主题的性格，要用指尖清爽地弹奏。
要求各手指平均、独立、强化，充分利用手腕的松弛。
手腕的动作必须是坚挺与弹性的结合，支撑与顺活的结合，使音色明亮、动听。
广西师范大学学报自然科学版写作模板
作者1, 作 者2（1.作者详细单位，省份 城市 邮编；2.摘 要：摘要内容。
概括地陈述论文研究的目的、方法、结果、结论，要求200～300字。
应排除本学科领域已成为常识的内容；不要把应在引言中出现的内容写入摘要，不引用参考文献；不要对论文内容作诠释和评论；不得简单重复题名中已有的信息。
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对于缩略语、略称、代号，除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外，在首次出现时必须加括号说明。
结构严谨，表达简明，语义确切。
关键词：关键词1；关键词2；关键词3；关键词4；关键词5中图分类号：(作者本人填写) 文献标志码：A 文章编号：1001-6600 (201x) xx-xxxx-xx DOI:10.16088/j.issn.1001-6600.201x.xx.xxx 引用格式：TitleXING Mingzi 1，XING Mingzi 2(1. Department, City, City Zip Code, China; 2. Department, City, City Zip Code, China)Abstract ：英文摘要应是中文摘要的转译，只要简洁、准确地逐段将文意译出即可，采用被动语态，尽量使用短句并避免句型单调，用过去时态叙述作者工作, 用现在时态叙述作者结论。
Keywords ：keyword1; keyword2; keyword3; keyword4引言内容。
引言作为论文的开场白，应以简短的篇幅介绍论文的写作背景和目的，以及相关领域工作的意义。
注意事项：1.开门见山，不绕圈子。
避免大篇幅地讲述历史渊源和立题研究过程。
2.言简意赅，突出重点。
不应过多叙述同行熟知的及教科书中的常识性内容，确有必要提及他人的研究成果和基本原理时，以引用参考文献的形式标出即可。
厦门大学学报 华东师范大学学报 求是学刊 “现代性研究”专栏联合征稿启事
厦门大学学报华东师范大学学报求是学刊“现代性研究”专
栏联合征稿启事
佚名
【期刊名称】《厦门大学学报（哲学社会科学版）》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】无
【总页数】1页(P封二)
【正文语种】中文
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华东师范大学学报求是学刊厦门大学学报“现代性研究专栏”联合征稿启事3.本刊和《厦门大学学报》(哲社版)、《求是学刊》等单位联合主办“现代性研究:思潮、观念与现实”学术研讨会4.厦门大学学报华东师范大学学报求是学刊联合召开“现代性研究:思潮、观念与现实”学术研讨会5.华东师范大学学报求是学刊厦门大学学报“现代性研究专栏”联合征稿启事
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水杨酸的抑酶与抑菌作用
郑国兴，张春乐，黄浩，张丽娟，林敏，陈清西*
（厦门大学教育部细胞生物学与肿瘤细胞工程重点实验室，生命科学学院，福建厦门361005）
摘要：以水杨酸为效应物，研究其酶学效应和微生物效应．实验结果表明：水杨酸对马铃薯多酚氧化酶有明显的抑制作用，半抑制率（IC50）为2.05 mmol/L，抑制作用表现为非竞争性的可逆过程，其抑制常数为2.00 mmol/L．水杨酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌三种细菌和白色假丝酵母、黑曲霉两种真菌均有明显的抑制作用，其最小抑菌浓度（MIC）分别为0.75、0.5、0.5、0.25和0.75 mg/mL，最小杀菌浓度（MBC）分别为0.75、1.0、0.5、0.25和0.75 mg/mL．本研究为水杨酸在果蔬保鲜中的应用提供实验理论依据．
关键词：水杨酸；马铃薯多酚氧化酶；细菌；真菌；抑制作用
中图分类号：Q 356．1 文献标识码：A
我国果蔬、蔬菜资源丰富，产量均居世界第一位．然而，因采后处理技术落后，我国果蔬腐烂
损失也高居全球榜首，每年因贮藏、运输当中变质的果蔬占总产量的1/7，造成巨大的经济损失．导
致果蔬腐烂变质主要有微生物感染和酶促褐变两种[1~3]．其中，引起果蔬腐败的微生物主要有细菌、
杆……
1 材料与方法
1.1 材料
水杨酸、KCrO4、庆大霉素均为国产分析纯试剂[1~3]．马铃薯多酚氧化酶由本实验室制备．L-3,4-二羟基苯氨酸（L-DOPA）为Aldrich化学公司产品．大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色假丝酵母、黑曲霉均由厦门大学生命科学学院微生物教研室提供……
1.2方法
1.2.1 PPO活力测定
参考文献[4]方法，在50 mmol/L磷酸缓冲溶液（pH 6.8）中，以0.5 mmol/L L-DOPA为底物，30℃下测定波长为475 nm的光密度值（OD475）随时间的增长直线，从斜率计算酶的活力，产物的消光系数按3700 L/(mol cm)计算[5]．……
1.2.2 微生物实验
抑菌实验：采用琼脂渗透法，在已经培养好的斜面培养物中分别加无菌生理盐水5 mL，用接种环刮下菌苔制成菌悬液，分别取菌悬液1 mL加到已融化又冷却至适当温度的100 mL……
收稿日期：2005-12-22
基金项目：国家自然科学基金（30570408），福建省科技攻关课题（2004N002）资助
作者简介：郑国兴(1978- )，男，硕士研究生．
*通讯作者：chenqx@
2 实验结果
2.1 水杨酸对马铃薯PPO 抑制效应
研究水杨酸对马铃薯PPO 抑制作用类型，在测活体系中，固定酶的浓度，改变底物L-DOPA 浓度，测定不同浓度抑制剂对酶的活力的影响．由Lineweaver-Burk 双倒数作图得到一组横轴截距不变的直线，说明这一组抑制剂不影响米氏常数(K m )，只影响最大反应速度(V m )，其抑制机理表现为非竞争性类型，以不同浓度抑制剂下测定的1/V m 对抑制剂浓度作图(图1内插图)为一条直线，从直线的斜率可以求得抑制常数(K I =K IS )为2.00 mmol/L ．
表1. 琼脂渗透法测定结果
Tab.1 The assay result of the agar diffusion method
效应物 浓度 E. coli B. subtilis
St. aureus
C. albicans
A. niger DMSO ≥99.0％ − − − − − 庆大霉素 80 U/mL 22 20(±) 25 − − KCrO 4 1 mg/mL − − − 14(±) 16(±) 水杨酸 40 18 15 22 12 12
注：“±”表示抑菌圈模糊，“−”表示无抑菌圈．
3 讨 论
……
本文研究结果表明，水杨酸对于马铃薯PPO 具有明显的抑制作用，它对该酶的活力表现为可逆非竞争性抑制作用．这说明抑制剂与酶分子的结合及底物分子与酶的结合是相互独立的，抑制剂不改变酶对底物的亲和力；抑制剂可以同时与游离酶(E)和结合酶(ES)结合，且结合常数相同．这也说明了水杨酸在酶分子上的结合位点并不在活性中心，而是活性中心以外的区域．因此，水杨酸作为马铃薯PPO 的强效抑制剂，可望成为除抑菌功效外，同时能够防止果蔬产生酶促褐变的保鲜剂．
参考文献：
[1]王成云．葱头腐烂的原因及防治对策[J]．北方园艺，2002，34（4）：68－69．
[2]Alvarez A M．Postharvest Diseases of Papaya[C] ．New York：Springer Press,1987：123－125．
[3]陈清西, 柯莉娜，王勤，等．联苯基甲醛与联苯基甲酸[M]．厦门：厦门大学出版社，2004．
[4]黄璜，刘晓丹，陈清西．苯甲醛族化合物抑制蘑菇多酚氧化酶活力[D] ．厦门：厦门大学，2003．……
Effect of Salicylic Acid on Potato PPO and
Some Microbe
ZHENG Guo-xing, ZHANG Chun-le, HUANG Hao,
ZHANG Li-juan, LIN Min, CHEN Qing-xi*
(Key Laboratory of Ministry of Education for Cell Biology and Tumor Cell Engineering,
School of Life Sciences, Xiamen University, Xiamen 361005,China)
Abstract:Used salicylic acid as the inhibitor, we studied its inhibitory effect on the activity of potato polyphenoloxidase (PPO) and some bacteria and fungi. Salicylic acid could obviously inhibit the PPO activity and the inhibitor concentration leading to 50% activity lost (IC50) was determined to be 2.05 mmol/L. The inhibition mechanism of salicylic acid belonged to a noncompetitive reversible reaction, and the constant of inhibition (K I) was 2.00 mmol/L. The inhibition of salicylic acid on some bacteria such as E .coli, S. aureus and B. subtilis and some fungi such as C. albicans and A. niger has been studied. The values of MIC were determined to be 0.75, 0.5, 0.5, 0.25 and 0.75 mg/mL, respectively, and the values of MBC were 0.75, 1.0, 0.5, 0.25 and 0.75 mg/mL, respectively. This study gave theoretical support for salicylic acid used as food preservative agent.
Key words: salicylic acid; potato PPO; bacterium; fungi; inhibition。