生物硅

摘要： 通过对菲律宾皮纳图博(Pinatubo)火山1991年6月爆发前后南海表层沉积物及沉降颗粒物中的硅藻丰度及群落组成进行分析,试图揭示皮纳图博火山爆发对南海硅藻生长的影响。研究发现,火山爆发后南海沉积物中硅藻相对丰度显著减少,原因主要在于皮纳图博火山喷发物大量沉积于南海深海,显著提高了南海沉积速率,同时稀释了沉积物中生源物质的含量。进一步对火山爆发前后同期南海中部深海沉降颗粒物开展研究发现,火山爆发次年同期沉降颗粒物总通量以及生物硅通量明显增加,而硅藻及其他硅质生物相对丰度和通量均显著降低,其中硅藻相对丰度从2.20×10^(8)枚·g^(-1)降到5.48×10^(7)枚·g^(-1),通量从2.90×10^(7)枚·m^(-2)·d^(-1)降到8.57×10^(6)枚·m^(-2)·d^(-1)。1年后的南海中部深海沉降颗粒物中仍然有大量火山玻璃的存在,可能是导致湿化学法测量生物硅含量明显增加的主要原因,而硅藻乃至所有硅质生物通量及丰度的显著降低可能与火山灰沉降的负面影响有关,也可能与1991年厄尔尼诺对南海海洋环境的影响有关。总之,1991年6月皮纳图博火山爆发后南海的沉积物硅藻及沉降颗粒物硅藻丰度都出现了显著降低,但具体的环境调控机制仍有待进一步深入研究。

摘要： 随着“长江大保护”的推进,长江流域水体中浮游生物的生长状态成为日益热门的话题。硅作为六大生源要素之一,是影响浮游生物生长繁殖的要素之一,对流域生态系统的结构和稳定起到至关重要的作用。首先介绍了河流中硅的形态分类,讨论了对不同形态硅的研究意义。随后综述了国内外研究成果,对长江流域硅含量的时空分布特征进行整理分析,探讨可能影响河流、水库及河口硅含量分布的因素,对比分析了长江与国内外其他河流硅含量差异的原因,展望了长江流域硅含量当前研究的不足及未来研究方向。研究成果可为硅元素对长江流域浮游生物生长的影响等相应研究提供思路与建议。

摘要： 基于生物硅含量变化,结合碳酸钙和硅质生物放射虫数据,本文揭示了孟加拉湾东南部末次冰期以来的生产力演变规律及其气候响应。研究区域的古生产力演化大致分为3个阶段,即生产力相对低的末次冰期(56~18 ka)、生产力呈阶段性增加的末次冰消期(18~10 ka)以及高生产力的全新世。进一步地,研究发现末次冰期沉积物中放射虫物种主要是具有硅化程度较高的矢状环形结构的轭环虫/双篮虫属占据绝对优势(约60%)、少见硅化程度轻的纤细结构,推测末次冰期沉积物中硅质生物壳体受到明显溶解作用影响,尽管如此,末次冰期碳酸钙含量约20%、生物硅含量3.5%~4.4%、放射虫丰度1000~6000枚·g^(-1),表明孟加拉湾东南部末次冰期以来的生产力一直处于相对较高的水平,营养盐物质丰富、生物量较高。该结论得到放射虫群落结构中罩笼虫目高相对丰度(>50%)的数据支持,其被认为是营养盐丰富的指标。此外,末次冰消期生物硅含量的阶段性波动变化现象,可能是受千年尺度气候事件的调控引起的,即Heinrich1(HS1)和新仙女木(YD)时期生产力增高、生物量增加,推测与陆源有机物质的输入带来丰富的营养物质进入上层水体、南极中层水入侵带来中层水通风增强促进硅质生物生产力的升高有关。

摘要： 基于中国第32次南极科学考察在罗斯海外陆坡扇区获取的ANT32-RA05C岩芯,开展常量元素地球化学研究,探讨地球化学特征及其古环境意义。结果表明,ANT32-RA05C岩芯以分选差的混合冰海沉积物为主,含有大量的冰筏碎屑(平均29.76%),并含有一定量生物硅(平均4.81%)。化学元素定量测试表明,沉积物常量元素配分模式为SiO_(2)>Al_(2)O_(3)>Fe_(2)O_(3)>Na_(2)O>K_(2)O>MgO>CaO>TiO_(2)>P_(2)O_(5)>MnO,其中含量最高的常量元素为Si,主要来源于陆源碎屑(石英)和硅质生物沉积(生物硅)。对比XRF元素连续扫描与定量测试结果发现,Si、Ca等相关性较高,可用作高分辨率环境研究。结合环境指标研究发现,晚更新世MIS 7末期以来,常量元素含量变化与南极气候具有良好的对应关系,主要反映了气候对物源和环境的控制,气候转暖通常对应于冰山和初级生产力输入增强,气候转冷对应于冰山和初级生产力输入受限。该岩芯对重建罗斯海古气候演变,深化对罗斯海古环境认识有重要意义。

摘要： 海洋硅循环是海洋生物地球化学循环的关键过程之一,对调控全球二氧化碳浓度、海洋酸碱度和多种元素(氮、磷、铁、铝等)的循环具有重要作用。在当今气候变化和人类活动影响日益增强的背景下,硅循环与“生物泵”及碳循环的紧密联系,是其成为地球科学领域研究热点的主要原因。海洋中硅的外部来源主要为河流、地下水、大气沉降、海底玄武岩风化作用和海底热液输送5个途径,在全球气温变暖趋势的影响下,极地冰川融化成为高纬度海域不可忽视的硅源。生物硅在沉积物中的埋藏、硅质海绵和生物硅的反风化作用是重要的海洋硅移除过程。海洋硅循环过程复杂,受生物(生物吸收、降解)、物理(吸附、溶解)和化学(矿化分解和反风化作用)多重因素的影响,针对海洋硅循环关键过程的研究有助于综合评估海洋硅的“源-汇”和收支。本文总结了海洋硅循环的主要过程及海洋硅的收支,根据国际和国内研究现状讨论了当前海洋硅循环研究中面临的主要问题和挑战。现有研究成果显示,海洋硅的外源输入和输出通量比以往的评估分别增加了2.4和2.2倍。在短时间尺度内(<8 ka),全球海洋中硅的收支大致平衡,海洋硅循环基本处于稳定状态。气候变化和人类活动导致河流输送至陆架边缘海的硅通量发生变化,可能影响硅藻等海洋浮游植物种群结构,是未来海洋硅循环研究需要关注的问题之一。陆架边缘海较高沉积速率和强烈的反风化作用提高了该区域生物硅的埋藏效率,准确评估该区域生物硅的埋藏通量仍是亟须解决的难题。目前的研究评估了全球海洋浮游硅藻、硅质海绵以及放射虫生产力,而海洋底栖硅藻生产力的贡献受到忽视,未来需要关注底栖硅藻对生物硅的贡献及其在海洋硅的生物地球化学过程中的作用。

摘要： 西北孟加拉湾位于印度夏季风的核心降水区,是研究印度季风活动及其对环境影响的理想地区。通过对西北孟加拉湾马哈纳迪盆地IODP353航次U1446站位岩芯生物硅含量和沉积通量的分析,重建了研究区早更新世末—中更新世早期(920~370 ka)的硅质生物生产力演变历史,探讨了印度夏季风降水和径流活动对研究区古生产力变化的影响机制。结果显示,西北孟加拉湾在920~370 ka期间,硅质生产力总体上表现为中更新世过渡期(Mid-Pleistocene Transition,MPT)较低,MPT之后呈上升的趋势;具有明显的冰期-间冰期旋回性,冰期时下降,间冰期上升,且在MPT之后波动幅度增大。对比该站位已有的δ_(18)O_(sw)和Rb/Ca比值等夏季风降水和径流指标发现,印度夏季风增强时硅质生产力上升,减弱时硅质生产力下降,推测印度夏季风的增强导致孟加拉湾降水以及周边河流径流量剧增,河流提供的营养物质使得西北孟加拉湾表层硅质生物勃发,硅质生产力迅速升高。而印度夏季风减弱时,营养盐的减少抑制了表层浮游硅质生物的繁殖,从而使得硅质生产力下降。U1446站位生物硅通量的频谱和小波分析也显示,研究区的硅质生产力受轨道周期变化的调控。

摘要： 为了实现鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组层位准确卡取及钻井现场对优质储层的识别和评价,采用XRF元素录井技术,选取与层位划分相关的Si、Al、Mg、Ca特征元素进行组合交会,结合生物硅实现准确划分拉什仲组、乌拉力克组、克里摩里组层位。通过生物硅、页岩脆性指数、有机质丰度指数3项综合评判指标建立了鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩储层随钻XRF元素录井评价标准,其评价结论与测井解释对比结果证明,XRF元素录井技术完全能满足钻井现场对乌拉力克组页岩储层进行识别及随钻评价的需求,解决了乌拉力克组层位划分及其底部优质页岩储层识别和随钻评价的难题,从而为钻探工区目的层精准卡取、钻探优质储层提供更多的参考依据。

摘要： 利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析了中国西南喀斯特地区岩滩(Yantan,YT)水库中的沉积物,探讨了基于FTIR的沉积物总有机碳(total organic carbon,TOC)、总氮(total nitrogen,TN)和生物硅(biogenic silica,BSi)含量的快速分析方法.采用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)方法,分别建立了TOC/TN/BSi含量的FTIR预测模型,并根据实测数据对这一预测模型的预测精度进行了验证.结果表明:该方法可有效提取水库沉积物中的地球化学信息,应用于高分辨率古环境变化的研究;需要样品量少,预处理过程简单,并因其快速和经济的特点,在测定大量沉积物样品时具有极大的优势.

摘要： 南大洋因其面积广阔等优势,能够存储更多的热量和二氧化碳(CO2),因此在全球碳循环及气候变化中的地位十分重要.罗斯海作为南大洋第二大边缘海,是研究古海洋演化的理想海域.本研究采用罗斯海陆坡和海盆区的3根插管沉积物岩芯——BC008(水深1063 m,长27 cm,年龄6.0～14.8 kaB.P.)、BC010(水深2055 m,长44 cm,年龄0～15.5 kaB.P.)和BC006(水深2120 m,长54 cm,年龄0～22.3 kaB.P.),通过分析其生物硅含量及浮游有孔虫碳同位素比值(Nps-δ13C)的变化发现,生物硅含量在末次冰消期较高,在约16 kaB.P.达到极大值,这指示了冰消期罗斯海海域深层水上涌增强并在约16kaB.P.最为剧烈.与此同时,Nps-δ13C的负偏,指示了南大洋上涌的水团将溶解的硅酸盐传递至海洋表层的同时,也将碳同位素等化学信号传递至表层海水.深层水上涌在末次冰消期显著增强的趋势,与大气CO2浓度在冰消期之后的急剧上升十分吻合,这进一步验证了冰消期南大洋深层水上涌的假说及其对大气CO2浓度上升的贡献.此外,本研究进一步讨论了引起末次冰消期南大洋深层水上涌的可能触发机制,主要可能因南北两极热量分布不均,导致南半球西风带位置和强度以及大西洋经向翻转流强度发生变化,进而驱动南大洋深层水上涌.

摘要： 硅是地壳中的第二大组成元素,且作为水生态系统中重要的营养元素,在全球气候变化及地表物质循环中发挥着关键作用.硅在海洋中以产生可溶性硅的形式进行循环,而溶解硅(DSi)产生的方式主要是通过生物硅(BSi)的溶解和成岩硅( LSi)的风化,这对海洋生态系统起到重要作用.因此,了解海洋中的硅循环对于理解更广泛的问题(如海洋生物泵的碳固存)至关重要.

摘要： 生物硅是湖泊沉积物的重要组成部分,近年来成为国际上追踪和探寻古气候环境变化的又一种手段.本文在国外分析方法基础上,首次测定了我国雷州半岛湖光岩玛珥湖B孔部分岩芯生物硅含量,结果显示了生物硅对气候变化的敏感性,表明了低纬度湖泊沉积生物硅第一性地反映了湖泊区域气候环境的变化,它可以作为替代指标来追踪过去气候环境变化的信息.

摘要： 目的：对南海北部陆坡沉积物中反应性硅的形态进行分析。方法：本项研究以南海北部陆坡SN1和SN2两个站点的柱状沉积物样品作为研究对象，柱状样于2005年采用重力采样器获得。沉积物样品的矿物组成采用X射线衍射(XRD)进行定性和半定量分析，微体生物化石和一些典型的自生矿物的形态和结构特征采用扫描电镜进行显微观察。结果：XRD分析显示，SN1和SN2沉积柱的矿物组成较为类似。高镁方解石和菱镁矿在XRD衍射图谱上较为常见，在扫描电镜下呈自形菱面体晶型，通常包覆在颗石藻和硅藻等生物壳体表面。从陆坡沉积物中生物硅的水平分布来看，从南海陆架向深海盆，生物硅含量有逐步增加的趋势;在垂向分布上，生物硅含量存在韵律性波动的特征，基本上能够反映表层初级生产力近2万年来的周期性波动。结论：温和酸-温和碱连续提取法在操作方法上具有明确的地球化学意义。该方法可将海洋沉积物中的反应性硅划分生物硅和结合于颗粒物皮膜中的硅两类，两者具有不同的来源和成因。前者源于硅藻等硅质生物沉积，而后者广泛出现于天然风化的碎屑颗粒物表面。通常，这两种形态的硅在水环境中活动性都很强，对其准确测定是认识大陆边缘海洋硅循环过程的先决条件。

摘要： 选取东海沉积物柱状样,在高分辨率测年基础上,通过有机碳、有机碳同位素、生物硅,绿素等多项指标的分析获得了调查海区古生产力的变化信息。柱子年代可追溯到40年代初。δ13C值在柱中的分布为-26.15‰--19.5‰,表明有机碳为陆源与海生的混合。有机碳、生物硅及绿素在柱子中的峰值具有很好的一致性,表明有机碳高值主要由海源贡献。生物标志物在柱子中的分布可大致分为三个阶段,50年代以前含量均较低,50年代-80年代含量有所增加,且出现了5个有机碳峰值。这与人类活动与我国工农业迅速发展时间相对应。80年代以后,生物硅的含量下降,而有机碳和绿素有高值分布,由于有机碳、生物硅和绿素所表征的古生产力意义不同,因此这三种指标的分布表明在该时段陆源碎屑有所增加,此外生物硅和有机碳高值的不完全对应也表明该时段不仅存在硅藻活动,其他藻类活动也较为活跃且有所增强。

摘要： 本发明属于光动力药物及光敏剂技术领域，具体涉及一种硅酞菁衍生物，并进一步公开其用于制备生物素受体靶向硅酞菁光敏剂的应用。本发明所述硅酞菁衍生物，是在现有硅酞菁化合物基础上，通过共价键将生物素引入硅酞菁轴向结构中，合成了一种新的硅酞菁类衍生物。所述硅酞菁类衍生物可以靶向生物素受体高表达肿瘤细胞，并具有优异的光动力活性，是一种新型的生物素受体靶向酞菁类光敏剂。同时，所述SiPc‑biotin衍生物对人正常细胞的暗毒性要大大低于它的前体SiPc‑pip，是一种潜在的靶向光动力治疗光敏剂。

摘要： 本发明公开了一种硅衍生物、包含该硅衍生物的液晶组合物以及使用该液晶组合物的用于液晶显示器的补偿膜。更具体而言，该硅衍生物为一种高性能视角补偿膜的液晶材料，当与从正面测得的对比度相比，其改善了倾斜角处测得的对比度，并使暗态下随视角变化的色差最小化。

摘要： 本发明涉及一种无毒聚硅氧烷材料和采用一种或多种不同聚硅氧烷材料形成的熟化聚硅氧烷材料。根据本发明，所述熟化聚硅氧烷材料可例如纺成可生物吸收和/或生物活性的纤维，然后进一步加工成非织造物。

摘要： 本发明涉及通过以下步骤获得的聚乙氧基硅氧烷PES材料：(a)对一种或多种不同的式SiX4的硅化合物的最多一个基团X实施第一HKR，其中基团X相同或不同，且代表羟基、氢或乙氧基，存在乙醇或乙醇-水混合物作为溶剂，在初始pH值为0至≤7的情况下于0°C至78°C的温度下进行酸催化，历时1至24小时；(b)在防气体扩散的容器中在100至1013mbar的压力及50至78°C的温度下连续地蒸发，对在(a)中获得的材料实施第二HKR并同时去除溶剂，直至粘度急剧上升至0.5至2Pa·s，直至重量恒定，及直至形成通式为((SiO(OH)0.75(OEt)1.25×1/64H2O)4且摩尔质量为约456g的环四硅氧烷；(c)在密闭的容器中在几分钟至几小时内冷却该PES材料；及(d)通过第三HKR将由(c)获得的PES材料转化成rPES材料。

摘要： 本发明公开了一种硅衍生物、包含该硅衍生物的液晶组合物以及使用该液晶组合物的用于液晶显示器的补偿膜。更具体而言，该硅衍生物为一种高性能视角补偿膜的液晶材料，当与从正面测得的对比度相比，其改善了倾斜角处测得的对比度，并使暗态下随视角变化的色差最小化。

摘要： 本申请公开了一种用于制备抗紫外损伤的有机硅弹性体衍生物的方法、有机硅弹性体衍生物及防晒产品。该方法包括：制备改性的聚硅氧烷化合物，包括在惰性气氛中，使含氢聚硅氧烷与分子中含有共轭双键的抗紫外植物提取物在硅氢加成催化剂存在的条件下、于反应温度下反应，从而得到改性的聚硅氧烷化合物；制备有机硅弹性体衍生物，包括在惰性气氛中，使改性的聚硅氧烷化合物与聚烃基倍半硅氧烷在交联催化剂存在的条件下、于反应温度下反应，从而得到有机硅弹性体衍生物。本申请的有机硅弹性体衍生物具有极佳的铺展性、即时成膜性、高附着力和优异的防晒性能。

摘要： 本发明提供了一种硅纳米线生物传感器的可再生方法及再生的硅纳米线生物传感器，采用二硫键还原剂溶液对检测过待测物的硅纳米线生物传感器的二硫键进行裂解，完全裂解后，通过共价连接的方法重新固定配体，并封闭未反应的巯基，获得再生的硅纳米线生物传感器。本发明所述的硅纳米线生物传感器的可再生方法简单、可操作性强，可实现硅纳米线生物传感器的再生，实现生物传感器的可重复性，提高传感器的准确性，减小生物分子检测差异，节约生产成本。

摘要： 本发明属于光动力药物及光敏剂技术领域，具体涉及一种硅酞菁衍生物，并进一步公开其用于制备生物素受体靶向硅酞菁光敏剂的应用。本发明所述硅酞菁衍生物，是在现有硅酞菁化合物基础上，通过共价键将生物素引入硅酞菁轴向结构中，合成了一种新的硅酞菁类衍生物。所述硅酞菁类衍生物可以靶向生物素受体高表达肿瘤细胞，并具有优异的光动力活性，是一种新型的生物素受体靶向酞菁类光敏剂。同时，所述SiPc‑biotin衍生物对人正常细胞的暗毒性要大大低于它的前体SiPc‑pip，是一种潜在的靶向光动力治疗光敏剂。

摘要： 本发明公开了一种硅衍生物、包含该硅衍生物的液晶组合物以及使用该液晶组合物的用于液晶显示器的补偿膜。更具体而言，该硅衍生物为一种高性能视角补偿膜的液晶材料，当与从正面测得的对比度相比，其改善了倾斜角处测得的对比度，并使暗态下随视角变化的色差最小化。

摘要： 本发明涉及一种生物硅碳材料的制备方法、生物硅碳材料及应用。一种生物硅碳材料的制备方法，包括以下步骤：使用无机强酸浸泡稻壳6小时～10小时后干燥处理；在保护性气体的氛围下，将干燥处理后的所述稻壳在400°C～600°C下煅烧2小时～4小时得到碳化物，所述保护性气体选自氩气、氮气中的至少一种；将所述碳化物与镁粉按照质量比1：0.8～1：1.2混合后研磨均匀得到混合物；将所述混合物在600°C～800°C下煅烧3小时～5小时得到预产物；使用酸液浸泡所述预产物6小时～12小时，所述酸液选自盐酸、硫酸及硝酸中的至少一种；及使用氢氟酸浸泡所述预产物1小时～3小时得到生物硅碳材料。上述生物硅碳材料的制备方法制备的生物硅碳材料能提高锂离子电池充放电容量、循环稳定性及倍率性能。