發(fā)布時間：2022-01-21 07:27

　　化學(xué)進(jìn)化論認(rèn)為生命起源的第一步是:在早期地球環(huán)境中,無機(jī)小分子自發(fā)生成有機(jī)小分子,從而為生命基礎(chǔ)物質(zhì)一氨基酸和蛋白質(zhì)的形成提供基本物質(zhì)保障。在這一過程中,這些生命基礎(chǔ)物質(zhì)可能是通過深海熱液中的無機(jī)物在高溫高壓條件下自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)合成的。因此,高壓在生命起源第一步中可能扮演過一個重要的角色。我們的最新研究結(jié)果表明,一些多碳鏈烴類有機(jī)分子可以由簡單的無機(jī)小分子經(jīng)過高溫高壓合成,從而為生命有機(jī)分子的形成提供了基礎(chǔ)。在本實(shí)驗(yàn)中,我們選用包含C、H、O、N四種生命基本元素的無機(jī)物碳酸氫銨作為起始物質(zhì),在給定2或4GPa初始壓力下,利用紅外吸收光譜對其在高溫高壓下的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行原位測定。紅外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著溫度上升到～150°℃后,紅外光譜發(fā)生顯著的不可逆的變化,而當(dāng)溫度和壓力降至常溫常壓后,紅外光譜再次發(fā)生新的巨大變化。結(jié)合該化學(xué)反應(yīng)體系的氣相色譜-質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)體系在～150℃時開始生成以不飽和有機(jī)物為主的混合物,然后在溫度壓力都降至室溫室壓后,這些混合物又轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡偷奶細(xì)漕惢衔锏幕旌衔镆灰后w石蠟（CxHy）。該反應(yīng)過程可模擬地球早期深海熱液環(huán)境中無機(jī)分子向有機(jī)分子的轉(zhuǎn)化,... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１：碳酸氫銨晶體以及結(jié)構(gòu)式??

２．１樣品信息??在本課題中，我們選取的是一種廣泛存在于自然界的無機(jī)鹽一碳酸氫銨（ＮＨ４ＨＣ０３）。??我們直接從阿拉丁試劑官網(wǎng)處購買了?５００?ｇ純度為９９．９９％的碳酸氫銨，如圖２．１。該實(shí)??驗(yàn)樣品是一種白色顆粒狀晶體（斜方或單斜晶系）％，具有刺鼻的氨臭味，在避免與強(qiáng)酸、??強(qiáng)堿和氧化劑接觸的情況下，它在常溫常壓和干燥的空氣中能夠穩(wěn)定存在。但是，碳酸??氫銨具有熱不穩(wěn)定性，在常壓下加熱到６０°Ｃ左右就會急速分解成氨氣、二氧化碳和水。??工業(yè)上生產(chǎn)碳酸氫銨的過程一般由兩部分組成ｆ３８＇４０］：第一，ＮＨ３＋Ｈ２０?＝?ＮＨｙＨ２０；第??二，ＮＨｒＨ２０＋Ｃ０２＝ＮＨ４ＨＣ０３。不同生產(chǎn)方法之間的區(qū)別在于過程中使用的干燥分離??手段以及原料不同。??ｎｈ４＋??ＯＨ??ｇ?〇??——???ｎｈ４ｈｃｏ３?■?＂??圖２．１：碳酸氫銨晶體以及結(jié)構(gòu)式??２．２同步輻射技術(shù)??同步加速器輻射，就是把某一帶電粒子置于某一特定電磁場中，在磁場力的作用下??該粒子將順著彎轉(zhuǎn)軌道做加速運(yùn)動，當(dāng)其速度上升到近似光速（ｖ?＝?ｃ）時就會產(chǎn)生電磁??輻射。⑷

并證實(shí)了晶體內(nèi)部粒子是按照一定規(guī)則排列，具有周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，以及Ｘ射線??是一種短波電磁輻射這一科學(xué)猜想，從而初步奠定了?Ｘ射線衍射在物理檢測中的理論??基礎(chǔ)（如圖２．３）。同年，英國科學(xué)家Ｂｒａｇｇ父子利用Ｌａｕｅ的研究成果［４６，?４９］，首次將晶體??單色器應(yīng)用于Ｘ射線中，從而精準(zhǔn)的測定了部分晶體的晶體結(jié)構(gòu)。在他們的研宄中還提??出了作為晶體衍射分析的根本依據(jù)，即布拉格方程［４６，４＜＾５（）］２（＾／？６）?＝?？／１?（Ｘ射線波長Ａ、反??射級數(shù)《、掠射角０、晶面間距心。多年后，Ｄｅｂｙｅ和Ｓｃｈｅｒｒｅｉ？首次發(fā)現(xiàn)Ｘ射線粉末晶??體衍射現(xiàn)象，并將這種Ｘ射線粉末衍射技術(shù)成功的應(yīng)用在晶體結(jié)構(gòu)的研宄中。％自１９１６??年發(fā)明Ｘ射線粉末衍射（ＸＲＤ）技術(shù)后，伴隨著科技的快速發(fā)展，Ｘ射線粉末衍射能夠處??理的科學(xué)問題也越來越多，越來越深入細(xì)致，該技術(shù)手段能夠應(yīng)用的范圍也越來越廣。??目前，Ｘ射線粉末衍射（ＸＲＤ）技術(shù)在各大學(xué)科領(lǐng)域和技術(shù)領(lǐng)域都有應(yīng)用，如：物理、地質(zhì)、??材料學(xué)以及各種冶金工程技術(shù)等


本文編號：3599830