氢键毕业论文

1.所有重要的生命物质都含有氢，并且通过形成氢键在各种生命进程里发生作用。 2.生命的最基本遗传物质DNA通过氢键形成双螺旋结构，碱基之间分别通过两个和三个氢键互补配对，是形成DNA双螺旋的基础，可以说没有氢键就没有DNA双链，也就没有高等生物。 3.生物体系中最普遍最基础的物质--蛋白质的结构和功能都与氢键密切相关，在结构上，研究蛋白质的最重要的二级结构是有氢键决定的，如α螺旋、β折叠等，另外蛋白质的三级及四级结构也与氢键有关，所以说没有氢键，蛋白质就不能形成正确的空间结构，生命活动就无从进行；此外蛋白质就算形成了正确的空间结构，要形式其生理功能，也离不开氢键。所以说，没有氢键，作为生命最重要表征的蛋白质就无法行使功能，也就不存在多姿多彩的生物了。 4.其他生物大分子的生理结构，也都有氢键参与其中 5.生命体系是一个水溶液体系，所有的生化反应都是在水中进行，而这些反应一般都涉及到与水分子之间的氢键。 6.所有的生化反应都是酶反应，而所有的酶在空间结构上，以及催化功能上都有氢键的参与。 7.生物大分子之间的相互作用，一般的涉及到氢键的形成，特别是生物分子之间的结合一般都是可逆结合，而氢键这种强度适中的作用，正适合于这种结合。8.所有重要的细胞进程都会涉及到氢键，如DNA的复制、转录、翻译、蛋白质的折叠、信号转导、细胞凋亡通路、激素调节等。

近年来，光催化-臭氧联用技术在有机废水治理方面显示了广阔的应用前景，已成为高级氧化技术方向的研究热点。本文研究了光催化-臭氧联用技术降解有机物的特性。实验结果表明，光催化-臭氧联用技术对有机物的降解效率大大高于单一光催化和单一臭氧的降解效率，具有一定的协同效应；其产生协同效应的本质原因可能是臭氧捕获了光催化过程中产生的光致电子生成了更多的·OH自由基；有机物种类对光催化-臭氧联用技术的协同效应有一定影响，与臭氧反应速率较低的有机物协同效应较显著；有机物浓度也影响协同效应，随有机物浓度的增大，协同效应增强；同时臭氧流量对协同效应也有一定影响，臭氧流量增大，协同效应减弱。还通过实验对光催化臭氧降解有机物的作用机理进行了验证。本文还研究了光催化-臭氧联用技术对环境中典型有机污染物的降解行为，主要考察的有机物包括芳香化合物、染料、染料中间体、羧酸类化合物、醇类化合物及胺类化合物。①芳香化合物的降解 通过对苯胺降解的研究表明，pH值对光催化-臭氧联用技术降解苯胺的影响不大；无论苯胺初始浓度高低，该技术都能使苯胺废水完全降解；随通入系统中臭氧流量的增加，光催化-臭氧联用技术对苯胺的降解效果增加，降解时间缩短，但臭氧流量增大到一定程度降解效率变化已不明显。对硝基苯的降解得出与苯胺相似的结论，同时还通过GC-MS技术检测到了硝基苯降解过程中的主要中间产物，包括邻、间、对硝基苯酚、间或对二硝基苯和偶氮苯等。还研究了芳香化合物结构对光催化-臭氧联用技术降解性能的影响，结果表明，取代基性质和取代基位置对降解活性都有一定影响。②染料及染料中间体的降解 采用光催化-臭氧联用技术对中低浓度溴氨酸废水和染料中间体H酸废水进行预处理，结果表明，溴氨酸废水经过短时间催化降解，脱色率能达到70％以上，COD也能得到一定的去除，同时废水的BOD5／COD值能从％～％上升至％～％，可生化性得到大幅度提高，为后续生物处理创造了有利条件。H酸废水经4h氧化COD值能从920mg／L下降到230mg／L，BOD5／COD值从原水上升到，可生化性也得到明显改善。17种水溶性染料溶液的脱色实验表明，光催化-臭氧联用技术对染料有较强的脱色能力，而且脱色效率与染料结构之间有较密切的关系，染料共扼链长短、电子云密度、偶氮双键中的氮原子是否与邻近基团形成氢键以及取代基的电负性大小等对脱色效果都有影响。

氢键使碱基连在一起，形成DNA双螺旋结构

氢键是一种特殊的分子间作用力，其能量约在10～30kJ·mol-1间。F，O，N电负性很强，与H形成的共价键显较强极性，共用电子对偏于F或O或N这边而使其为负极，H则为正极。当另外一个电负性强的原子接近H时，就会产生静电引力。氢原子和电负性强的X原子形成共价键之后，又与另外一个电负性强的Y原子产生较弱的静电引力，这种作用力叫氢键。可以表示为X—H…Y 如第ⅥA族氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)的氢化物的沸点递变规律，由H2Te，H2Se到H2S，随分子量的递减，分子的半径递减；随分子间作用力的减小，沸点递减。但分子量最小的H2O的沸点却陡然升高。这是因为氧的电负性很强，H2O分子间形成了O-H…O氢键，所以H2O分子间作用力大于同族其他氢化物。ⅦA和ⅤA族氢化物沸点的变化规律中，HF和NH3也显得特殊，这也是因为形成了F—H…F和N—H…N氢键。H2O，HF，NH3分子间的氢键，在固态、液态都存在，它们许多特性都可以用氢键概念加以解释。例如绝大多数物质的密度，总是固态大于液态的，但H2O在0℃附近的密度却是液态大于固态的。这是因为固态H2O(冰)分子间存在O－H…O氢键，使它具有空洞结构，此时冰的密度就小于水，所以冰可浮于水面。 氢键有以下特点：①键能在10～40kJ·mol-1范围内，因此远比化学键弱，却比范德华力稍强的键。氢键键长是指X到Y的距离，它比共价键键长大得多，但是比范德华半径之和要小。②具有方向性和饱和性：形成氢键的3个原子中X与Y尽量远离，其键角常在120°～180°，H的配位数为2。 氢键的存在使水具有很多反常性质。例如凝结成冰时的反常膨胀，沸点高，密度大，热容量大。氢键不仅能存在于分子间，也能存在于分子内。如邻-硝基苯酚通过分子内氢键形成一个闭合二员环： 结果它的沸点(45℃)比对位或间位的硝基苯酚(96°或114℃)要低，在水中的溶解度也较小。氢键的存在相当普遍，从水、醇、酚、酸、碱及胺等小分子到复杂的蛋白质等生物大分子都可形成氢键。氢键的存在直接影响分子的结构，构象、性质与功能，因此研究氢键对认识物质具有特殊的意义。