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农业土壤中土壤有机质和腐殖酸不同粒级的结构表征

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腐植酸 2012年第6期 23-37页

作者： Benny Chefetz Jorge Tarchitzky Ashish P.Deshmukh patrick g.hatcher Yona Chen 张敬奇包雪梅于家伊耶路撒冷希伯来大学农业食品与环境质量科学学院俄亥俄州立大学化学系俄亥俄州立大学环境科学系北京嘉博文生物科技有限公司北京100085

农业土壤中的有机质主要来源于植物残体的部分分解、微生物生物量以及腐殖物质。13C核磁共振、羟化四甲铵气相色谱/质谱法和热解气相色谱/质谱法等先进的分析技术被用来研究地中海的深褐色土壤中土壤有机质及相应的腐殖酸的化学结构。... 详细信息

农业土壤中的有机质主要来源于植物残体的部分分解、微生物生物量以及腐殖物质。13C核磁共振、羟化四甲铵气相色谱/质谱法和热解气相色谱/质谱法等先进的分析技术被用来研究地中海的深褐色土壤中土壤有机质及相应的腐殖酸的化学结构。羟化四甲铵法对大多数土壤和腐植酸样品的热化学分析的主要产物是木质素提取复合物和非木质素芳香化合物、杂环氮、脂肪酸甲酯和二羧酸二酯。在>250μm的羟化四甲铵色谱分馏所得的木质素提取复合物要明显多于<2μm时的。脂肪酸甲酯和二羧酸二酯团长链峰值的相对强度在团聚体大小上有所降低,但是他们却对土壤有机物质的结构表现出明显的贡献。热解气相色谱/质谱法和羟化四甲铵气相色谱/质谱法数据表明在腐植酸的结构中含有大量的木质素和表皮材料。在氧化过程的最后阶段随着颗粒大小的降低腐植酸样品中含有木质素提取物单元,而来源于微生物的活动多种脂肪酸以及高含量的非木质素芳香结构。我们的数据表明:新鲜的有机物质被分解和腐化成腐植酸时存在一个类似于结构的稳定阶段,但这部分产物进一步分解(主要是通过氧芳香碳取代氧烷基)转化为腐化产物。

关键词：土壤有机质腐殖酸结构表征

通过实验表征、计算机辅助结构解析和原子模拟对切尔西土壤腐植酸进行三维结构模拟

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腐植酸 2022年第5期 60-75页

作者： Mamadou S.Diallo Andre Simpson Paul gassman Jean Loup Faulon James H.Johnson William A.goddard patrick g.hatcher 袁飞巩冠群(译) 加州理工学院贝克曼研究所139-74材料和工艺模拟中心加利福尼亚州帕萨迪纳91125 霍华德大学土木工程系华盛顿特区20059 多伦多大学斯卡伯勒学院物理科学系加拿大多伦多MIC 1A4 太平洋西北国家实验室环境分子科学实验室华盛顿州里奇兰99352 桑迪亚国家实验室计算生物学和进化计算部加利福尼亚州利弗莫尔94551-0969 俄亥俄州立大学化学系俄亥俄州哥伦布43210 中国矿业大学化工学院徐州221116

本文描述了一个用于开发腐植酸(HAs)三维结构模型的完整的实验和计算框架。这种方法结合了实验表征、计算机辅助结构解析(CASE)和原子模拟,生成与HAs的分析数据和热力学/结构特性相一致的所有三维结构模型或这些模型的代表性样本。从元... 详细信息

本文描述了一个用于开发腐植酸(HAs)三维结构模型的完整的实验和计算框架。这种方法结合了实验表征、计算机辅助结构解析(CASE)和原子模拟,生成与HAs的分析数据和热力学/结构特性相一致的所有三维结构模型或这些模型的代表性样本。从元素分析、漫反射傅里叶变换红外光谱、一维/二维~1H和C溶液核磁共振光谱和电喷雾电离四极杆飞行时间质谱(ESI QqTOF MS)中获得的结构数据,结合CASE程序SIgNATURE,生成了切尔西土壤腐植酸(HA)所有的三维结构模型。这些模型随后被用作初始三维结构,进行恒温恒压分子动力学模拟,以估算其体密度和Hildebrand溶解度参数。只有少数模型异构体显示出的分子组成和体热力学性质与实验数据一致。这些模型异构体的等摩尔混合物的模拟C核磁共振光谱与切尔西土壤HA的实测光谱相比有较好的一致性。

关键词：土壤多肽和蛋白质分子模拟碳水化合物核磁共振光谱

High-resolution mass spectrometric characterization of dissolved organic matter from warm and cold periods in the NEEM ice core

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Research in Cold and Arid Regions 2018年第1期10卷 38-46页

作者： Jian Zhong Xu Amanda grannas Cun De Xiao Zhi Heng Du Amanda Willoughby patrick hatcher Yan Qing An State Key Laboratory of Cryospheric Sciences Northwest Institute of Eco-Environment and Resources Chinese Academy of Sciences Department of Chemistry Villanova University Department of Chemistry and Biochemistry Old Dominion University

Dissolved organic matter(DOM) is an important component of ice cores but is currently poorly characterized. DOM from one Holocene sample(HS, aged at 1600–4500 B.P.) and one Last glacial Maximum sample(LS, aged at 21000–25000 B.P.) from the North greenland Eemian Ice Drilling(NEEM) ice core were analyzed by ultra-high resolution Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry(FT-ICR-MS). CHO compounds contributed 50% of the compounds identified in negative-ionization mode in these two samples, with significant contributions from organic N, S, and P compounds, likely suggesting that marine DOM was an important source in these samples. Overall, the chemical compositions are similar between these two samples, suggesting their consistent DOM sources. However, subtle differences in the DOM between these two samples are apparent and could indicate differences in source strength or chemistry occurring through both pre-and post-depositional processes. For example, higher relative amounts of condensed carbon compounds in the HS DOM(5%), compared to the LS DOM(2%), suggest potentially important contributions from terrestrial sources. greater incorporation of P in the observed DOM in the LS DOM(22%), compared to the HS DOM(13%), indicate more active microbiological processes that likely contribute to phosphorus incorporation into the DOM pool. Although these two samples present only a preliminary analysis of DOM in glacial/interglacial periods, the data indicate a need to expand the analysis into a broader range of ice-core samples, geographical locations, and glacial/interglacial periods.

关键词： NEEM ice core FT-ICR-MS dissolved organic matter