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青藏高原东缘川滇构造区深部电性结构特征

地球物理学报 2017年第6期60卷 2425-2441页

作者：程远志汤吉蔡军涛陈小斌董泽义汪利波中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 江西省地震局南昌330039

本文对位于青藏高原东缘川滇构造区的贡山一绥江大地电磁测深(MT)剖面数据进行反演,获得沿剖面的深部电性结构,为研究喜马拉雅东构造结、川滇菱形地块与华南地块的构造变形特征、壳幔耦合关系、地块间接触关系以及相互作用等问题,提供... 详细信息

本文对位于青藏高原东缘川滇构造区的贡山一绥江大地电磁测深(MT)剖面数据进行反演,获得沿剖面的深部电性结构,为研究喜马拉雅东构造结、川滇菱形地块与华南地块的构造变形特征、壳幔耦合关系、地块间接触关系以及相互作用等问题,提供电性结构的依据.研究发现:(1)电性结构揭示澜沧江断裂带和小金河断裂带为深大断裂带,控制着研究区的深部结构特征和形变机制;(2)澜沧江断裂带和金沙江断裂带之间的高阻体,可能是扬子古地块的残留部分;小金河断裂带和安宁河断裂带之间的高阻体,则是峨眉山大火山省喷发形成的冕宁一越西杂岩带;(3)在滇西地块、川滇地块和大凉山地块均存在低阻层,它们的介质属性有所不同,滇西地块下的低阻层"疑似"高热状态的岩浆囊,主要由缅甸弧向东俯冲运动引起的,中上地壳的高热状态使地块的活动性增强;川滇地块内部的壳内低阻层的成因为:理塘断裂带和小金河断裂带之间的地表低阻层由破碎带充水所致,而金沙江断裂带和理塘断裂带之间的中地壳低阻层可能是由局部熔融物质或含盐流体导致的,其为壳内物质运移的通道.从而在地下物质发生大规模走滑运动的过程中起到引导作用;川滇地块东部和大凉山地块西部的壳内低阻层可能与地慢物质的上涌有关;马边断裂带附近的低阻体可能与破碎带变宽和破碎带内的流体有关.

关键词：喜马拉雅东构造结大地电磁测深电性结构岩石囤构造变形

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三维大地电磁自适应L1范数正则化反演

地球物理学报 2020年第10期63卷 3896-3911页

作者：阮帅汤吉陈小斌董泽义孙翔宇地震动力学国家重点实验室中国地震局地质研究所北京100029 地壳动力学重点实验室中国地震局地壳应力研究所北京100085

常规三维大地电磁反演的正则项为L 2范数,它以电阻率空间分布函数处处光滑为模型期望,弱化了算法对电性突变界面的分辨能力.本文实现了正则项为L1范数的三维大地电磁反演算法,让模型空间梯度向量更有机会取得稀疏解,在充分正则的迭代下... 详细信息

常规三维大地电磁反演的正则项为L 2范数,它以电阻率空间分布函数处处光滑为模型期望,弱化了算法对电性突变界面的分辨能力.本文实现了正则项为L1范数的三维大地电磁反演算法,让模型空间梯度向量更有机会取得稀疏解,在充分正则的迭代下能够有效突出模型真实电性界面.为避免L1范数零点不可导带来的求解困难,使用迭代重加权最小二乘法把原问题转换为一系列L2正则子问题迭代求解.每个子问题的极小方法使用改进型拟牛顿法,其下降方向既能保证正则项海塞矩阵的精确性,又能允许反演过程随迭代灵活更新正则因子.使用比值法或分段衰减法自适应更新正则因子以避免迭代早期陷入奇异解,从而提升反演收敛的稳定性并降低初始模型依赖度.合成的无噪数据反演表明L 1正则算法的模型恢复效果优于L2正则;不同噪声水平的合成数据反演表明本文的算法具有稳健性;实测数据反演对比表明在合理的正则因子调整策略下,L1正则反演结果的模型分辨率优于L2正则.另外,不同初始模型的反演测试还表明,正则因子选取不合理时L1正则可能造成方块状假异常.

关键词： L1范数正则化迭代重加权最小二乘大地电磁三维反演拟牛顿法

壳聚糖新型衍生物的制备、表征及其保鲜、抗氧化性研究

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壳聚糖新型衍生物的制备、表征及其保鲜、抗氧化性研究

作者：董泽义中国海洋大学

学位级别：硕士

壳聚糖是一种具有独特理化性质的天然大分子碱性多糖,具有良好的吸水性、保湿性、成膜性、增稠性、凝胶性等,将其用于食品保鲜不会产生毒副作用,且其具有的抗氧化性能对人体起到保健功能。但是壳聚糖本身由于其自身一些水溶性差,单独成... 详细信息

壳聚糖是一种具有独特理化性质的天然大分子碱性多糖,具有良好的吸水性、保湿性、成膜性、增稠性、凝胶性等,将其用于食品保鲜不会产生毒副作用,且其具有的抗氧化性能对人体起到保健功能。但是壳聚糖本身由于其自身一些水溶性差,单独成膜保鲜性能不高等缺点使其应用范围受到限制。本研究通过壳聚糖与其他天然药品复合涂抹增强果蔬保鲜特性;通过对壳聚糖基团进行修饰,得到了具有优良性质的香茅醛壳聚糖席夫碱、乙基香草醛壳聚糖席夫碱、对甲基苯甲酰壳聚糖、对甲氧基苯甲酰壳聚糖、对甲基苯甲酸壳聚糖酯、对甲氧基苯甲酸壳聚糖酯,并对衍生物的保鲜、抗氧化性能进行研究。本文研究了壳聚糖与苯甲酸钠、山梨酸钾复合成膜对水果的保鲜影响;研究了壳聚糖与海藻酸钠对水果进行双层涂抹的保鲜影响;研究了壳聚糖与醛类缩合后对果蔬的保鲜效果;通过水果失重率、含糖量、Vc含量、含酸量等随时间的变化评价壳聚糖对水果保鲜效果的影响;研究了壳聚糖与苯环酸类合成衍生物的合成路线。经过红外光谱分析、XRD衍射等手段验证了产品的化学结构;通过元素分析计算出产物取代度,通过热重分析得到产物热稳定性能;通过测衍生物对DPPH自由基、羟基自由基清除能力及还原能力大小,评估了其抗氧化能力的强弱,并通过对比研究了不同样品抗氧化能力的差异。得到的主要结论如下：1壳聚糖衍生物的制备及结构表征(1)壳聚糖分别与香茅醛和乙基香草醛在超声波辅助下进行反应,分别得到香茅醛壳聚糖席夫碱、乙基香草醛壳聚糖席夫碱,经过红外光谱分析、XRD衍射等手段验证了产品的化学结构。通过元素分析计算出产物取代度,香茅醛与壳聚糖在反应温度为70℃,反应时间10h,反应物配比1：6,取代度92.3%。热稳定性在320℃之前高于壳聚糖,320℃之后低于壳聚糖。乙基香草醛与壳聚糖反应温度为80℃,反应时间10h,反应物配比1：6,条件下取代度达62.1%,热稳定性高于壳聚糖。(2)壳聚糖分别与对甲基苯甲酰氯,对甲氧基苯甲酰氯反应生成对甲基苯甲酰壳聚糖和对甲氧基苯甲酰壳聚糖,经过红外光谱分析、XRD衍射等手段验证了产品的化学结构。通过元素分析计算出产物取代度。在60℃,反应时间为4h,反应物配比为1：2条件下,对甲基苯甲酰壳聚糖、对甲氧基苯甲酰壳聚糖取代度分别为14.3%和16.7%。(3)壳聚糖在氨基受保护的前提下,分别与对甲基苯甲酰氯、对甲氧基苯甲酰氯合成了对甲基苯甲酸壳聚糖酯和对甲氧基苯甲酸壳聚糖酯。通过FT-IR分析法、XRD分析法验证了了衍生化产物的结构。通过元素分析法计算出取代度。在70℃,反应时间为6h,配比为1：2时对甲基苯甲酸壳聚糖酯和对甲氧基苯甲酸壳聚糖酯取代度分别达到23.6%和26.8%。2壳聚糖的果蔬保鲜性能(1)壳聚糖与山梨酸钾,苯甲酸钠等复合成膜对葡萄的保鲜研究表明：1%壳聚糖与1%苯甲酸钠复合涂抹具有最好的降低葡萄失重率,保持葡萄Vc含量和减缓葡萄含酸量下降的效果;而1%壳聚糖,1%苯甲酸钠和1%山梨酸钾复合涂抹具有最好降低葡萄腐烂率的效果。而对砂糖桔的保鲜测试表明：1%壳聚糖与1%苯甲酸钠组具有对砂糖桔最好的降低腐烂率,保持Vc含量的效果;而1%壳聚糖具有最好的降低砂糖桔失重率的效果。(2)壳聚糖与海藻酸钠对圣女腐烂率果的双层涂抹研究表明：相比于对照组壳聚糖与海藻酸钠双层涂抹对圣女果具有较好的降低失重率,降低腐烂率和Vc含量的效果;而壳聚糖组具有较好的保持圣女果含酸量的效果(3)壳聚糖及其衍生物香茅醛壳聚糖席夫碱、乙基香草醛壳聚糖席夫碱的复合涂抹对樱桃的实验表明：1%壳聚糖与1%香草醛复合涂抹具有最好的降低樱桃失重率,降低樱桃腐烂率的效果：1%壳聚糖与1%香茅醛具有更好的保持樱桃Vc含量的效果;而1%壳聚糖具有最好的保持樱桃含酸量的效果。3壳聚糖及其衍生物的抗氧化性能研究通过壳聚糖与其六种三类衍生物对清除DPPH、清除羟基自由基及还原能力的测试研究表明：各样品的抗氧化活性随着样品浓度的增大而增大：六种衍生物中,不同类衍生物对其抗氧化能力有很大影响,酯化壳聚糖衍生物具有高于其他衍生物的抗氧化能力,其次是酰化壳聚糖衍生物,最后是席夫碱衍生物;相同取代基在壳聚糖不同位置对还原能力有影响,酯化产物大于酰化产物：相同类型衍生物不同取代基壳聚糖的抗氧化能力不同,对甲基苯甲酸壳聚糖酯大于对甲氧基苯甲酸壳聚糖酯,对甲基苯甲酰壳聚糖大于对甲氧基苯甲酰壳聚糖酯,香茅醛壳聚糖席夫碱大于乙基香草醛壳聚糖席夫碱。

关键词：壳聚糖结构表征水果保鲜席夫碱

内蒙古苏尼特左旗—辽宁丹东剖面深部电性结构研究

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内蒙古苏尼特左旗—辽宁丹东剖面深部电性结构研究

作者：董泽义中国地震局地质研究所

学位级别：硕士

西太平洋俯冲带是世界上最典型、俯冲距离最远的俯冲带,太平洋板块、菲律宾海板块在此与欧亚板块相互作用,以俯冲为主兼有碰撞,影响着板块边缘及板块内部的动力过程、应力场特征及构造运动。特别是在我国东北地区的地幔过渡带(410-660k... 详细信息

西太平洋俯冲带是世界上最典型、俯冲距离最远的俯冲带,太平洋板块、菲律宾海板块在此与欧亚板块相互作用,以俯冲为主兼有碰撞,影响着板块边缘及板块内部的动力过程、应力场特征及构造运动。特别是在我国东北地区的地幔过渡带(410-660km),地震层析成像结果发现了异常高速带,呈沿近水平方向,形似“舌”状结构的停滞板片,所以,这一地区成为地学家们研究地幔动力学及全球构造的重点地区。我国东北华北位于西太平洋板块消减带弧后区,属于地震和第四纪火山活动区,该区的地质构造、盆地的形成和演化以及固体矿产和能源资源分布与西太平洋俯冲带有着极为密切的联系。因此,研究东北和华北地块及其过渡带的深部电性结构,对于认识板块俯冲带弧后区东北和华北地区的构造演化、裂谷形成、岩石圈裂解和减薄等动力学问题,以及了解地震和火山活动和阴山成矿带的深部构造背景等有着重要的意义。为了查明我国东北、华北及其过渡地区的岩石圈-地幔过渡带结构特征,区内构造块体之间的深层耦合关系,在国家自然科学基金项目“西太平洋俯冲带弧后区东北和华北地块边界带岩石圈-地幔过渡带电性结构研究”支持下,设计了一条穿越东北华北地块长约1150km的内蒙古苏尼特左旗-辽宁丹东大地电磁测深剖面,开展了常规、长周期和超长周期的大地电磁探测工作。本论文主要利用常规MT与长周期MT数据,对苏尼特左旗-丹东剖面展开深部电性结构研究。为了获得研究区域可靠的地壳上地幔电性结构,作者采用了先进的大地电磁数据处理分析技术,对观测资料进行了由定性到定量全面地分析,通过二维非线性共轭梯度反演得到了沿剖面的较为详细的地壳上地幔电性结构。最后结合其它地质和地球物理资料的分析,对得到的地电模型进行了解释。论文主要研究内容和取得成果概述如下:1.大地电磁测深理论基础与应用的归纳和总结简要概况了大地电磁测深的原理,基于大地电磁测深中的两个假设,从麦克斯韦方程组出发,详细推导了视电阻率、阻抗相位的计算表达式;介绍了二维大地电磁测深的特点,对二维电性介质中电磁场的结构特征进行了讨论,详细分析了TE、TM两种极化模式。总结了大地电磁测深法在各个领域应用的最新成果,主要包括大地电磁法在中国大陆主要地块或盆地区、大陆造山带、强震活动区的深部构造探测、近代火山区或新生代裂谷区、能源、矿产资源探测等方面中的应用成果。2.大地电磁测深数据处理方法与反演方法的概述介绍了大地电磁测深法数据处理的流程,包括对时间域的电场和磁场信号进行频谱分析,求出相应频谱信息;计算测量方位所对应的阻抗张量元素;判断地下介质的电性主轴;计算主轴方位上的阻抗张量元素和视电阻率等。对数据处理过程中应用的先进方法进行了讨论,包括远参考道技术,Robust技术估算阻抗张量,Swift、Bahr、GB等阻抗张量分解技术。同时对大地电磁测深法中常用的二维反演方法(OCCAM、RRI、NLCG)进行了比较。3.苏尼特左旗-丹东剖面的大地电磁数据采集与数据分析综合分析研究地质与地球物理的资料,经过野外踏勘,制定了野外测点的布置方案,严格按照野外操作规范完成了野外数据采集工作。对沿剖面的36个常规MT点、12个长周期MT点的原始时间序列数据,利用SSMT2000、MTEDITOR软件进行处理,最终得到各测点的视电阻率与阻抗相位曲线。通过对视电阻率与阻抗、区域的二维偏离度等进行定性分析,基本了解了研究区域内电性结构的基本变化情况。分析发现绝大部分数据具有二维构造的特征,可以采用二维反演进行近似解释,同时分析了区域的主轴方位角,结合区域地质构造走向,确定区域电性构造走向基本与测线垂直。将数据直接旋转到测线方向,此时XY模式对应TE极化模式,YX模式对应TM极化模式。选择二维非性共轭梯度反演作为本剖面的反演解释方法。4.二维反演参数的选择在二维非线性共轭梯度反演中,对反演数据采用不同极化模式,正则化因子的选择、误差门槛值的选取进行了测试,本文对三个问题分别进行了讨论。通过取不同的正则化因子值进行多次反演,进行正则化因子L曲线分析,确定出最佳的正则化因子,同时选择不同的误差门槛值,进行多次反演,通过分析反演模型结果以及数据拟合情况,确定最合适的误差门槛值。采用TE、TM、TE+TM三种极化模式数据分别进行反演,比较了不同极化模式数据的反演结果,发现TM模式对表层结构敏感,而TE模式对深部结构更敏感,TM模式对三维高导异常体的响应更加稳定,而TE模式对高阻异常体的响应更加稳定。最终选择对本剖面进行TM极化模式数据反演。5.苏尼特左旗-丹东剖面的带地形二维反演经过各种测试后,利用测点中心网格的自动生成技术构建带地形网格,采用TM模式进行二维反演。初始模型选用均匀半空间,正则化因子取50

关键词：西太平洋俯冲带大地电磁二维非线性共轭梯度反演极化模式电性结构

云南景谷MS6.6地震震源区深部电性结构及其孕震环境

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地震地质 2016年第2期38卷 352-369页

作者：程远志汤吉邓琰董泽义中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

2014年10月7日云南景谷地区发生MS6.6地震,震源机制显示此次地震为逆走滑型,地震断层面走向140°,同时余震分布显示破裂面走向也为NNW向。文中对1条横穿景谷震区,与地震破裂面垂直的大地电磁测线数据进行了由定性到定量的全面分析,通过... 详细信息

2014年10月7日云南景谷地区发生MS6.6地震,震源机制显示此次地震为逆走滑型,地震断层面走向140°,同时余震分布显示破裂面走向也为NNW向。文中对1条横穿景谷震区,与地震破裂面垂直的大地电磁测线数据进行了由定性到定量的全面分析,通过二维非线性共轭梯度（NLCG）反演得到了震源区较为详细的地壳电性结构。结果表明：1）震源区电性结构可以分为4层：地表以下约4km为相对低阻层,主要由中、新生代盆地沉积岩组成,电阻率10~100Ω·m;地下5~10km为相对高阻层,可能由元古界变质岩系组成,电阻率〉1000Ω·m;15~30km为中下地壳低阻层,电阻率〈10Ω·m;30km以下为壳幔过渡层,电阻率值约为30Ω·m。2）景谷地震主震发生在高阻层和壳内低阻层的分界面上。3）对余震的震源深度统计发现5km和10km两个深度范围内余震较多,与电性梯度带的位置相对应。

关键词：景谷地震大地电磁测深电性结构电性梯度带地震构造

可控源音频大地电磁法在隐伏活动断裂探测中的应用

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地震地质 2010年第3期32卷 442-452页

作者：董泽义汤吉周志明中国地震局地质研究所北京100029 北京恒达新创仪器有限公司北京100020

根据已有地质和地球物理研究结果,北京东部平原地区存在多条第四纪隐伏活动断裂。为了查明该区基岩面的起伏情况、断裂的空间展布以及深部断面的延伸情况,2010年初,在北京顺义区庙卷村和朝阳区孙河地区附近完成了2条可控源音频大地电磁... 详细信息

根据已有地质和地球物理研究结果,北京东部平原地区存在多条第四纪隐伏活动断裂。为了查明该区基岩面的起伏情况、断裂的空间展布以及深部断面的延伸情况,2010年初,在北京顺义区庙卷村和朝阳区孙河地区附近完成了2条可控源音频大地电磁测深剖面。文中介绍了可控源音频大地电磁法(CSAMT)隐伏活动断裂勘探的特点、资料采集过程及数据处理方法,结合区域地质资料对研究区域进行了综合地质解释。结果表明:CSAMT法在隐伏活动断裂探测中能给出工区内断裂的构造位置、倾向、断距以及发育规模,为地质分析工作提供可靠的基础资料。CSAMT法已经成为隐伏活动断裂探测中一种重要的地球物理手段,在城市活动断裂探测中发挥着重要的作用。

关键词：活动断裂可控源音频大地电磁测深北京东部平原地区

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大地电磁电场远参考道法适用条件及应用效果

石油地球物理勘探 2023年第6期58卷 1489-1498页

作者：王培杰陈小斌张赟昀杨静董泽义中国地震局地质研究所北京100029 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 山西省地震局临汾地震监测中心站山西临汾041000

远参考道法是大地电磁法(MT)时间序列处理中行之有效的方法之一。一般认为磁场作为参考道的效果较好,而电场因易受地下结构影响,不宜作为远参考道。从实际资料处理出发,尝试利用电场远参考道对MT数据进行处理,发现对于常规MT数据,电场... 详细信息

远参考道法是大地电磁法(MT)时间序列处理中行之有效的方法之一。一般认为磁场作为参考道的效果较好,而电场因易受地下结构影响,不宜作为远参考道。从实际资料处理出发,尝试利用电场远参考道对MT数据进行处理,发现对于常规MT数据,电场远参考对1 Hz以上的高频部分效果良好,低频部分效果相对较差。基于此,提出利用电场远参考信息处理高频数据的新思路。通过对音频大地电磁(AMT)数据的精细处理,对比采用不同远参考道的处理效果,验证了电场远参考数据在高频段(>1 Hz)的有效性。将此思路应用于AMT数据处理中,结果表明采用电场远参考数据与采用磁场远参考道的计算效果相差无几,尤其是对AMT“死频带”(1k~5k Hz)的数据处理结果有很好的改善作用。由于AMT数据采集一般都是多个测点共用一个磁道,电道数量远大于磁道,因此,电场远参考处理能大大提高AMT数据处理效果,可作为常规处理方法推广应用。通过对天然源电磁场的传播规律和MT维性参数的讨论分析,证明了高频电场受地下结构影响较小是电场远参考数据有效的内在原因。同时,该研究也给远参考站的选址指明了方向,即远参考站应该选在地电构造简单的区域,以保证与测区同源的天然电磁场信号受地下电性结构的影响尽量小。

关键词：大地电磁远参考道法电场音频大地电磁阻抗张量

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大地电磁法的应用综述:以川滇地区为例

地学前缘 2024年第1期31卷 181-200页

作者：邓琰徐玉超范晔孙贵成董泽义韩冰中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室北京100101 中国电子科技集团公司第三研究所北京100015 中国石油东方地球物理公司海洋物探处天津300450 中国地震台网中心北京100045 承德地震监测中心站河北承德067000 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

大地电磁法(包括音频大地电磁、宽频带大地电磁和长周期大地电磁)是探测近地表至上地幔深度的地球物理方法之一,以其对低阻体的敏感性,在深部结构探测、地震孕育环境、地球动力学以及地热和资源勘探等领域发挥着重要作用。川滇地区处于... 详细信息

大地电磁法(包括音频大地电磁、宽频带大地电磁和长周期大地电磁)是探测近地表至上地幔深度的地球物理方法之一,以其对低阻体的敏感性,在深部结构探测、地震孕育环境、地球动力学以及地热和资源勘探等领域发挥着重要作用。川滇地区处于特提斯构造域的东段,诸多(微)板块在此碰撞拼贴,是青藏高原内部物质东流或块体侧向挤出的重要通道。川滇地区受板块边界的断裂带或者说缝合带相互切割及影响,是解析区域构造变形、孕震环境以及物质迁移的重要窗口。在简要介绍大地电磁法理论的基础上,也介绍了近年来兴起的人工源极低频电磁方法,本文综述了大地电磁法在川滇地区的应用,主要包括在地震孕育、火山和地热活动、成矿活动、构造与动力学以及电磁同震效应方面的应用,以较全面的视角为地球科学相关领域的学者提供川滇地区大地电磁学领域开展的工作。

关键词：大地电磁法川滇地区深部结构动力学地震电磁

2-吡唑酰壳低聚糖的制备、表征及其抗菌活性的研究

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高校化学工程学报 2014年第6期28卷 1415-1419页

作者：赵迪董泽义王江涛孟祥红中国海洋大学海洋化学理论和工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266100

以壳低聚糖与氯乙酰氯反应制备出中间产物2-氯乙酰壳低聚糖,中间产物再与吡唑反应得到2-吡唑酰壳低聚糖。通过FT-IR、1H-NMR、热重分析、溶解度实验对产物进行了结构和性能表征,并测定了产物对褐腐病菌和灰霉病菌的抑菌活性。结果表明:... 详细信息

以壳低聚糖与氯乙酰氯反应制备出中间产物2-氯乙酰壳低聚糖,中间产物再与吡唑反应得到2-吡唑酰壳低聚糖。通过FT-IR、1H-NMR、热重分析、溶解度实验对产物进行了结构和性能表征,并测定了产物对褐腐病菌和灰霉病菌的抑菌活性。结果表明:目标产物结构正确,热稳定性略低于壳低聚糖;在水中的溶解度为3 mg·m L-1;抑菌研究表明,产物的抑菌活性随浓度的增大而增大,对褐腐病菌菌丝生长抑制的IC50值为0.33 mg·m L-1,对灰霉病菌菌丝生长抑制的IC50为0.45 mg·m L-1,抑菌活性优于壳低聚糖。

关键词：壳低聚糖 2-吡唑酰壳低聚糖结构表征抗菌活性