负离子研究论文
什么是负离子 【物理学中的负离子】 一、负离子是什么？近几年来“负离子”这个词大家都很熟悉，在广告中、商品中、报纸上，电视上都经常可听可见，那么什么是负离子呢？用一句话很难解答。 按通俗讲，我们只能先做个比喻；人是什么？是人一种高级动物，因生理结构特性，而将人划分为“男人”和“女人”，如果没有这种划分法，“男人”和“女人”也都得叫人了。按上述划分法，有了“负离子”，也就会有“正离子”，它们都是由离子中分叫出来的，那么离子是什么？只能按科学家讲法去解释。 在物理学中的，我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，当物体得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象，即带有正电荷的物体叫正离子，把带有负电荷的物体叫负离子。 二、负离子的发现 负离子发现与应用是人类在十九世纪的事，第一个国际学术会上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦莱昂纳博士，他认为地球自然环境对人类健康有益的负离子最多的地方是瀑布周围，一九三 O 年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文，美国也发表了负离子统计数据， 21 世纪大气中正离子与负离子比例为 : 1 现代社会发展已破坏了自然界中离子的平衡，1930年美国 DESSAVER，提出负离子会使人产生安宁的感觉、和改善健康环境的见解。 三、负离子的自然现象的产生 自然界空气负离子产生有三大机制： 1 、大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴等因素的影响发生电离而产生负离子。 2 、瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等 自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。3 、森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。 四、人造负离子的开发及应用 当人类确认负离子对人有功效作用时，为了改善环境促进健康，各种负离子发生器大量被发明出来，主要采用两个途径，一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子，另一种利用天然矿物质，经科原加工而成，能释放负离子材料地球上很多，通常指能量石，有各种矿石，海藻类海底石和含有蛋白的轻质页岩，利用此种材料采用高科技技术加工成细粉体，与高分子材料相配全，可研究出很多产品，应用在纺织工业，塑料产品、纸制品等，形成各种负离子功能产品，这些产品负离子释放数量每立方厘米可达 1200 —— 5000 个，不亚于人类在郊外，田野的自然环境中。 五、负离子产生原理 综上所述负离子产生除了自然现象（如紫外线光合作用雷电等），人类用自己的智慧开发许多负离子产品，其原理基本是一致的，当空气和其它特定环境中存在能发射负离子条件的地方就会使大气中（ O 2 、 N 2 、 C02 、 S02 、 H20 ）中的电子 e 释放出来，它与 C02 、 H20 反应如下： H20+e ←→ 02 ( H20 ) m C02+e ←→ C04 ( H20 ) m C04+ ( H20 ) 2+H2 ←→ 02 ( H20 ) m+ C02 从而产生负离子。【生物学中的负离子】 一、什么是负离子 空气是由无数分子组成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，有些空气分子就释放出电子，在通常的大气压下，被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。 负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，有人把负离子称为"空气维生素"，并认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为"长寿素"。二、负氧离子与新陈代谢 如果没有好的新陈代谢，人体将无法吸收外界营养，体内塞满有害无益的老化垃圾，整个身体的生理机能趋于衰弱，进而引发各种疾病。 可是，您知道吗？负氧离子是复苏生命、促进新陈代谢必不可少的要素。据日本科学家饭野节夫研究发现，氧离子的质和量直接影响人体的代谢功能。 如在血液中，生物体离子和体内的矿物质（钠、钙、钾）有着密切的关系，当负氧离子增加时，以细胞膜为首的所有细胞的功能会明显转佳，血液中的钙、钠的离子化率便会上升，使血液成为弱碱化，有利于营养物质的充分吸收和老化废物的完全排除，从而使血液得到最好的净化。 人体内的负氧离子数量会随着空气质量的不同而时刻改变。 在烟雾缭绕的办公室，在沉闷郁悒的空调室内，在汽车尾气污染严重的大街上，人体内的负氧离子数量会急剧降低，从而极大地影响人体的新陈代谢和健康。三、负离子对人体有哪些影响？据专家观察研究认为，主要有以下作用： 1、是对神经系统的影响。 可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善。 负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。 2、是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。 3、是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血。 负离子是什么、有害处吗、 什么是负离子：根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子的分子式是O2-(H2O)n，，或OH-(H2O)n，或CO4-(H2O)n。这里所说具有环保功能的空气负离子主要指前两种小分子负离子。简单的说是指带负电荷的氧离子，无色无味。空气是由无数分子、原子组成的。当空气中的分子或原子失去或获得电子后，便形成带电的粒子，称为离子；带正电荷的叫正离子，带负电荷的叫负离子。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧离子”。 自然界空气负离子产生有三大机制： 1 、大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴，土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。 2 、瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。 3 、森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。 负离子的作用 负离子是一种对人体健康非常有益的远红外辐射材料，适宜人体吸收的远红外线最佳波长为μm，而负离子矿物晶体辐射远红外线的波长在2-18μm范围内，且辐射功率发射密度为略高，以上数据可充分证实，负离子矿物晶体辐射的远红外线与人体协调很好，可被人体全部吸收。对于每个正负离子而言，它的寿命是短暂的，一般只存在几十分钟。空气中负离子的多少，受地理条件特殊性影响而含量不同。公园、郊区田野、海滨、湖泊、瀑布附近和森林中含量较多。因此，当人们进入上述场地的时候，头脑清新，呼吸舒畅和爽快。进入吵杂拥挤的人群，或进入空调房内，则使人感觉闷热、呼吸不畅等。一般而言，人每天需要约130亿个负离子，而我们的居室，办公室，娱乐场所等环境，只能提供约1——20亿个。这种供求之间的巨大反差，往往容易导致肺炎，气管炎的呼吸疾病。集中采暖以及冷气设备的空调系统，负离子常被驱除。合成纤维、地毯带有正电荷易吸收负离子。 钢筋、纤维板都吸收负离子。 空气负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧（氧自由基）、减少过多活性氧对人体的危害；中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。 负离子不仅能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为"空气维生素"，认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。负离子在医学界被称为是“空气维生素”其主要的作用表现在： 1、是对神经系统的影响。可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善。 负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。 2、是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。 3、是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液凝聚流速变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。 4、负离子对呼吸系统的影响最明显。这是因为负离子是通过呼吸道进入人体的，它可以提高人的肺活量。有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负离子30分钟，可使肺部吸收氧气量增加20%，而排出二氧化碳量可增加，故负离子有改善和增加肺功能的作用。 负离子是什么是什么？负离子是什么是什么,有什么作用呢？ 爱问知识 负离子有除尘、抑菌、除菌、除臭功能，还对呼吸系统、消化系统和血液系统等疾病有良好的治疗效果。 对人体有医疗保健作用的是小粒径负离子。因为只有小粒径的负离子才易于透过人体的血脑屏障，发挥其生物效应。 大自然中的空气负离子之所以造就众多长寿村，是因为小粒径的负离子比例高，小粒径的负离子由于活性高、迁移距离远从而在长寿地区上空形成负离子浴环境，目前很多负离子家电之所以效果不佳，是因为采用传统负离子生成技术很难生成小粒径的生态负离子。对人体的医疗保健作用一般，只有除尘降尘作用，一般用在空气净化领域较多。 【负离子是什么意思？】 原子失去或获得电子后所形成的带电粒子叫离子.带电的原子团亦称“离子”，如硫酸根离子.某些分子在特殊情况下，亦可形成离子.而 负离子就是 带一个或多个负电荷的离子称为“负离子”，亦称“阴离子”.例如，氧的离子状态一般就为阴离子，也叫负氧离子.负离子是带有负电荷的原子和原子团，如Br-、OH-、SO42-等.在物理学中的，我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的 电子组成，得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象.在自然状态下，空气分子的极性呈中性，即不带电荷.但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，空气分子会失去一部分围绕原子核旋转的最外层电子，使空气发生电离.逃逸原子核束缚的电子称为自由电子，带负电荷.当自由电子与其它中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子.以上是自然现象中产生的负离子，随着人工负离子生成技术的产生和发展，据和等媒体报道，目前人工产生的负离子已达生态级负离子时代，可产生易于进入人体的小粒径负离子.。 什么是负离子？负离子是怎么产生的？ 阴离子是指原子由于外界作用得到一个或几个电子，使其最外层电子数达到稳定结构。原子半径越小的原子其得电子能力越强，金属性也就越弱。阴离子是带负电荷的离子，核电荷数=质子数<；核外电子数，所带负电荷数等于原子得到的电子数。 半径越小的原子其吸收电子的能力也就越强，就越容易形成阴离子，非金属性就越强。 非金属性最强元素是氟。原子最外层电子数大于4的电子，形成阴离子（非金属物质显负价，阴离子用符号“-”表示。） 扩展资料： 实验原理 常见阴离子有以下13种：SO42-、SiO32-、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac- 在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点： 阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行手续繁多的系统分析。 阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效反应较多，有可能进行分别分析。 在阴离子的分析中，主要采用分别分析方法，只有在鉴定时，在某些阴离子发生相互干扰的情况下，才适当采取分离手段。 但采用分别分析方法，并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验，而是先通过初步实验，用消去法排除肯定不存在的阴离子，然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。
负氧离子，简单地说，就是捕获了一个电子的氧分子。负氧离子浓度是指在单位体积中负氧离子的个数，它是空气质量好坏的标志之一。世界卫生组织规定：清新空气的负氧离子标准浓度为每立方厘米空气中负氧离子的含量为700-1500个。空气中负氧离子浓度多少预示着空气质量的好坏，同时负氧离子含量高的大气环境，对人类的健康有一定的作用。
近几年来“负离子”这个词大家都很熟悉,在广告中、商品中、报纸上,电视上都经常可听可见,那么什么是负离子呢?负离子又称阴离子,是指获得1个或1个以上的电子带负电荷的氧离子.空气主要成分是氮、氧、二氧化碳和水蒸气.氮量78％,氧21％,二氧化碳％,氮对电子无亲和力,只有氧和二氧化碳对电子有亲和力,但氧含量是二氧化碳含量的700倍,因此,空气中生成的负离子绝大多数是空气负氧离子.它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的.自然界的放电(闪电)现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离,形成负离子.负氧离子在医学界享有“空气维生素”“长寿素”“ 空气维他命”等美称.为了改善生存环境,利用直流高压电晕放电产生负离子的发生器已有大量应用,负离子的释放能达到医疗保健标准的释放剂量时,具有高效的抗氧化、清除自由基作用、改善预防呼吸道疾病、改善睡眠、改善预防心脑血管疾病的功能.负离子还具有快速除尘清烟的作用,减少二手烟危害. 根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论,空气负离子的分子式是O2-（H2O）n,或OH-(H2O)n,或CO4-（H2O）n.我们所说的具有环保功能的空气负离子主要指前两种小分子负离子.简单的说是指带负电荷的氧离子,无色无味.空气是由无数分子、原子组成的.当空气中的分子或原子失去或获得电子后,便形成带电的粒子,称为离子；带正电荷的叫正离子,带负电荷的叫负离子.负离子是空气中一种带负电荷的气体离子,空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得,因而,常常把空气负离子统称为“负氧离子”. 对于负离子而言,它的寿命是短暂的,在洁净空气中的寿命有几分钟,在污浊的地方仅几秒钟,它会不断消失,也会不断产生. 负离子和正离子的关系 元素的原子由原子核（包括质子和中子）和电子组成,电子围绕原子核旋转.原子核中的质子呈正极性,中子呈中性,电子呈负极性.在通常情况下,电子的负电荷和质子的正电荷相等,两者平衡使原子的总电荷量为0.在某些外界能量的作用下,原子外层的电子运动的速度加快到一定程度时,会逸出轨道与其他中性原子结合,这一原子“俘获”电子之后负电荷量增加,呈现负极性,我们称之为“负离子”.而失去电荷的原子负电荷量减少,呈现正极性,我们称之为“正离子”. 负离子的发现 负离子发现与应用是人类在十九世纪的事,第一个国际学术会上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦莱昂纳博士,他认为地球自然环境对人类健康有益的负离子最多的地方是瀑布周围,一九三 O 年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文,美国也发表了负离子统计数据, 21 世纪大气中正离子与负离子比例为 ： 1 现代社会发展已破坏了自然界中离子的平衡,1930年美国 DESSAVER,提出负离子会使人产生安宁的感觉、和改善健康环境的见解. 自然界空气负离子产生有三大机制： 各种自然现象能产生负离子,清新的空气1cm3的体积中所含的负离子浓度通常约1000个,而世界上有名的美国尼亚加拉瀑布地区或约塞米蒂国家公园里的空气中所含的浓度为100000个以上. 1、 打雷闪电、紫外线、各种放射物质等因素的影响下,空气发生电离而产生负离子； 2、 瀑布、海浪、暴雨等的自然现象中,由于水的高速流动,水分子裂解而产生负离子； 3、 森林的树木,叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应,使空气电离而产生的负离子. 空气负离子如同阳光一样,是人类必不可少的物质.它能促成人体合成和储存维生素,强化和激活人体的生理活动,因此又被称为"空气维生素",其浓度的多少是衡量空气清新与否的标志.世界卫生组织(WHO)规定,负离子浓度400个/cm3以上可满足人们基本需要,低于1000个以下/cm3则可视为环境被污染,浓度1000～1500个/cm3的环境被视为清新的环境.世界上有名的美国尼亚加拉瀑布地区或约塞米蒂国家公园里的空气中所含的浓度为100,000个以上.处于海滨、瀑布和森林等负离子含量较多的地方时,人会感觉头脑清新、呼吸舒畅、精神焕发.而在空调房、街道等负离子含量少的地方时,则使人感觉呼吸不畅、胸闷头晕、精神不振等情况. 科学家研究发现,负离子是维持地球生命环境动态平衡的必需物质,没有负离子,大气将充满污染,水也会自动消失.负离子环境是人类生存与健康的根本. 人造负离子的开发及应用 当人类确认负离子对人有功效作用时,为了改善环境促进健康,各种负离子发生器大量被发明出来,主要采用两个途径,一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子,另一种利用天然矿物质,经科原加工而成,能释放负离子材料地球上很多,通常指能量石,有各种矿石,海藻类海底石和含有蛋白的轻质页岩,利用此种材料采用高科技技术加工成细粉体,与高分子材料相配全,可研究出很多产品,应用在纺织工业,塑料产品、纸制品等,形成各种负离子功能产品,这些产品负离子释放数量每立方厘米可达 1200 —— 5000 个,不亚于人类在郊外,田野的自然环境中.（需改动材料方面,从而引出森肽基专利技术） 负离子产生原理 综上所述负离子产生除了自然现象（如紫外线光合作用雷电等）,人类用自己的智慧开发许多负离子产品,其原理基本是一致的,当空气和其它特定环境中存在能发射负离子条件的地方就会使大气中（ O 2 、 N 2 、 C02 、 S02 、 H20 ）中的电子 e 释放出来,它与 C02 、 H20 反应如下： H20+e ←→ 02 （ H20 ） m C02+e ←→ C04 （ H20 ） m C04+ （ H20 ） 2+H2 ←→ 02 （ H20 ） m+ C02 从而产生负离子. 负氧离子与新陈代谢 如果没有好的新陈代谢,人体将无法吸收外界营养,体内塞满有害无益的老化垃圾,整个身体的生理机能趋于衰弱,进而引发各种疾病. 可是,您知道吗?负氧离子是复苏生命、促进新陈代谢必不可少的要素.据日本科学家饭野节夫研究发现,氧离子的质和量直接影响人体的代谢功能.如在血液中,生物体离子和体内的矿物质（钠、钙、钾）有着密切的关系,当负氧离子增加时,以细胞膜为首的所有细胞的功能会明显转佳,血液中的钙、钠的离子化率便会上升,使血液成为弱碱化,有利于营养物质的充分吸收和老化废物的完全排除,从而使血液得到最好的净化. 人体内的负氧离子数量会随着空气质量的不同而时刻改变.在烟雾缭绕的办公室,在沉闷郁悒的空调室内,在汽车尾气污染严重的大街上,人体内的负氧离子数量会急剧降低,从而极大地影响人体的新陈代谢和健康. 负离子科学的最新进展 目前处于世界领先的高质量、高纯度空气负离子技术是济南新活公司旗下品牌森肽基的离子转换器专利技术和纳子电触媒专利技术,是利用地球天然资源制造出等同于天然空气负离子的专利技术.经它制造出来的空气负离子与大自然产生的并无分别,非常适合调节人体机能,对改善体质和维持健康有重大作用,对城市人居环境的改善效果显著.拥有这两大专利技术,完全克服了概念型负离子产品的以下弊病：离子粒径大,活性低,只有除尘效果；离子动能低,迁移距离近；离子纯度低,有臭氧产生；开机有离子,20分钟后无离子释放；离子剂量小,作用有限.森肽基将开创负离子产品行业的又一高峰.
负离子功效研究论文
一、负离子是什么？近几年来“负离子”这个词大家都很熟悉，在广告中、商品中、报纸上，电视上都经常可听可见，那么什么是负离子呢？用一句话很难解答。按通俗讲，我们只能先做个比喻；人是什么？是人一种高级动物，因生理结构特性，而将人划分为“男人”和“女人”，如果没有这种划分法，“男人”和“女人”也都得叫人了。按上述划分法，有了“负离子”，也就会有“正离子”，它们都是由离子中分叫出来的，那么离子是什么？只能按科学家讲法去解释。在物理学中的，我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，当物体得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象，即带有正电荷的物体叫正离子，把带有负电荷的物体叫负离子。 二、负离子的发现 负离子发现与应用是人类在十九世纪的事，第一个国际学术会上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦莱昂纳博士，他认为地球自然环境对人类健康有益的负离子最多的地方是瀑布周围，一九三 O 年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文，美国也发表了负离子统计数据， 21 世纪大气中正离子与负离子比例为 ： 1 现代社会发展已破坏了自然界中离子的平衡， 1930 年美国 DESSAVER ，提出负离子会使人产生安宁的感觉、和改善健康环境的见解。 三、负离子的自然现象的产生自然界空气负离子产生有三大机制： 1 、大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴等因素的影响发生电离而产生负离子。 2 、瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等 自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。 3 、森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。 四、人造负离子的开发及应用当人类确认负离子对人有功效作用时，为了改善环境促进健康，各种负离子发生器大量被发明出来，主要采用两个途径，一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子，另一种利用天然矿物质，经科原加工而成，能释放负离子材料地球上很多，通常指能量石，有各种矿石，海藻类海底石和含有蛋白的轻质页岩，利用此种材料采用高科技技术加工成细粉体，与高分子材料相配全，可研究出很多产品，应用在纺织工业，塑料产品、纸制品等，形成各种负离子功能产品，这此产品负离子释放数量每立方厘米可达 1200 —— 5000 个，不亚于人类在效外，田野的自然环境中。 五、负离子产生原理综上所述负离子产生除了自然现象（如紫外线光合作用雷电等），人类用自己的智慧开发许多负离子产品，其原理基本是一致的，当空气和其它特定环境中存在能发射负离子条件的地方就会使大气中（ O 2 、 N 2 、 C02 、 S02 、 H20 ）中的电子 e 释放出来，它与 C02 、 H20 反应如下： H20+e ←→ 02 （ H20 ） m C02+e ←→ C04 （ H20 ） m C04+ （ H20 ） 2+H2 ←→ 02 （ H20 ） m+ C02 从而产生负离子。 人体的每一个细胞都相当于一个微型电池。细胞膜的内外存在着微小的电势差，空气中的带电粒子会影响细胞中的生物电，进而影响人体的生理过程。如果空气中的正离子过多，人们会感到头痛、疲乏、不安等。 负离子则正好相反：①它可以帮助人体维持正常的生理功能；②进入肺部，可以改善肺的换气功能，增加氧气的吸收量和二氧化碳的排出量；③可以调节中枢神经系统的兴历和抑制状态，改善大脑皮层功能，提高，工作效率；④能够刺激造血系统，促进人体血液循环。此外，负离子还有镇静、降压、止汗、利尿、增进食欲等功能。目前已经发现，负离子对多种疾病有较好的治疗作用，有效率为50-80%，已经用于临床治疗。 负离子能与空气中烟尘、微粒、水滴和细菌结合，电荷消失，落到地面，起到净化环境的作用。它可以使房间内细菌减少70%，可以广泛用于防病保健方面。空气是由无数分子组成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，有些空气分子就释放出电子，在通常的大气压下，被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，有人把负离子称为"空气维生素"，并认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为"长寿素"。 负离子是看不见、听不到、摸不着的物质，是微观世界中电子家庭的一名成员，原来它乖乖地生活在分子或原子家庭中，某天它一旦离开家庭，即很快同中性分子或原子结合成一体，这个离开家庭的离子（即电子），带有负电荷，就是负离子，而原来失去电子的分子或原子则带有正电荷，我们称为正离子。 负离子的来历 大气中分子或原子上的电子为什么会离开轨道远走高飞？最主要的原因是放射性物质在起作用，少量放射性物质就可诱使电子脱离家庭，这种电子脱离家庭的过程叫做“空气离子化”。此外，中子流、紫外线大气中的闪电与放电、火焰、喷筒电效应（水喷溅时形成离子）、多种化学反应、金属与金属盐类的灼烧也可造成空气离子化。 大气中离子的含量一般为1立方厘米内含400—700对，离地面愈高，大气中的离子也愈多。空气中离子的多少，还受地理条件、地壤放射性物质的活动、气象（风、雨、雷、湿度、云彩等）和季节等因素的影响，据测定，住房中每1立方厘米空气中的离子含量为25—450对，城市街道上为70—500对，公园里为170—600对，在山顶上为240—1100对，在千山山麓汤岗子放射性氡温泉附近的疗养所里平均可达5000对以上，喷泉和瀑布附近的含量也较高。一般来说，离子在睛天时比阴雨天多，早晨比下午多，夏季比冬季多。负离子在洁净空气中的寿命只有几分钟，在灰尘多的地方仅几秒钟，但负离子不断消失，也不断产生。 空气中负离子的多少，受地理条件特殊性影响而含量不同。公园、郊区田野、海滨、湖泊、瀑布附近和森林中含量较多。因此，当人们进入上述场地的时候，头脑清新，呼吸舒畅和爽快。进入吵杂拥挤的人群，或进入空调房内，使人感觉闷热、呼吸不畅等。负离子对人体有哪些影响？据专家观察研究认为，主要有以下作用：是对神经系统的影响，可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善。 负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。 是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。 是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。 负离子对呼吸系统的影响最明显。这是因为负离子是通过呼吸道进入人体的，它可以提高人的肺活量。有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负离子30分钟，可使肺部吸收氧气量增加2％，而排出二氧化碳量可增加％，故负离子有改善和增加肺功能的作用。 由于负离子对人体健康十分有益，为改变办公、家居负离子减少问题，购买一款负离子空气净化机，使人们坐在家里就可尽情地吸收"空气维生素"。 人体的“卫士” 通过大量研究，目前认为负离子有益于人体健康，如1立方厘米里含有10—100万个负离子具有防治疾病的作用；而正离子一般没有这种效果，同一种负离子由于浓度不同、持续作用时间不同，作用也不相同。 负离子由肺进入人体，当在呼吸道时，它能使上皮纤毛运动加速，刺激呼吸道内感受器传导到大脑皮层，通过反射作用于人体；它通过肺泡上皮层进入血液后，可放出电荷作用于血细胞和蛋白质，此外它还能通过血脑屏障，进入脑脊液，直接影响中枢神经系统功能。负离子能使大脑皮层抑制过程加强，调整大脑皮层的功能，故能镇静、催眠和降低血压；脑电图研究也表明，负离子可使脑电波频率加快，使运动和感觉时值加快，负离子进入血液，可使红细胞沉降率变慢，凝血时间延长；还能使红细胞和血钙含量增加，白细胞、血钾和血糖下降，疲劳肌肉中乳酸的含量也减少，负离子在进入呼吸道时，使支气管平滑肌松驰，解除其痉挛。负离子能使肾、肝、肾上腺等组织的氧化过程加强，其中脑组织对负离子最为敏感。负离子还能提高网状内皮系统的功能，促进体内合成和储存维生素，提高基础代谢率，促进蛋白质代谢，减低血中5—羟色胺的水平。50年代时，人们已发现负离子可抑制移植性肿瘤在动物体内生长。空气中的正负离子能抑制琼脂平板上细菌的生长，对液体培养基中悬浮的细菌有杀灭作用。有人根据实验指出，病毒必须带负电荷才能攻击活细胞，如果活细胞带负电荷，由于相互斥力，病毒失去了对细胞的攻击力。 负离子发生器问世 负离子必须有一定的高浓度，才能对人体健康起作用。这种高浓度的负离子只有人工产生，负离子发生器便这样诞生了。负离子空气净化机不仅促使空气离子化，产生大量离子，而且还能把产生的正离子吸收掉，只放出负离子，近年来，我国已有不少厂家生产负离子空气净化机，并在医院、工厂、学校、托儿所广泛使用，目前家用小型的负离子空气净化机也已生产。国内生产的负离子空气净化机产生负离子浓度高达1立方厘米600—3500万个，在20平方米的房间内平均浓度高达1立方厘米3000—20000外。 用途广泛 现在用负离子治疗的疾病很多，国内不少医院的理疗科使用负离子治疗哮喘、慢性支气管炎；烧伤病人用负离子治疗，可加速创面愈合；在新生婴儿室使用，可减少细菌，预防新生儿感染；肿瘤病人化疗后白细胞减少，使用负离子后，白细胞可望升高；高血压病人使用后，血压可轻度下降。国外应用比较广泛，在欧洲有的医师积累了数万名病人的治疗经验。总有效率在70%以上。用负离子治疗的疾病，还有萎缩性鼻炎、萎缩性胃炎、枯草热、神经性皮炎、神经官能症和某些关节病等。临床上还有用于治疗忧郁症和经期综合征的报告。治疗的方法各人不同，一般每天1—2次，每次15—120分钟。但过度吸入可有副作用。 负离子还能用来预防疾病和提高工作效率。它可作为保健目的用于学校、托儿所、工矿企业和办公室。上海某毛纺织厂毛织车间，由于毛织产生正离子，空气中每立方厘米正离子为800个，而负离子为300个，并有难闻气味；安装负离子发生器后，负离子平均浓度每立方厘米达88600个，正离子测不出，车间内空气新鲜，工人做夜班也精神。瑞士一家银行的309名职员，吸入负离子30周在此期间上呼吸道感染的发病率仅是对照组的十六分一。也有报告，在学校时里使用负离子可提高学生的出席率。在矿井、会场、电影院和剧院等处使用，能使空气新鲜，可防止感冒和流感的传播。在公共场所，如有人吸烟，使用负离子发生器后很快烟味消失，这是因为带负电荷的氧离子易与有机化合物氧化，从而消除了空气中各种难闻的气味。近来还有人报告，运动员吸入负离子可提高运动成绩。此外，负离子能灭菌除尘，对空气的消毒和净化有一定作用，故目前某些空调器中亦安装了负离子发生器。 负氧离子与新陈代谢 如果没有好的新陈代谢，人体将无法吸收外界营养，体内塞满有害无益的老化垃圾，整个身体的生理机能趋于衰弱，进而引发各种疾病。 可是，您知道吗？负氧离子是复苏生命、促进新陈代谢必不可少的要素。据日本科学家饭野节夫研究发现，氧离子的质和量直接影响人体的代谢功能。如在血液中，生物体离子和体内的矿物质（钠、钙、钾）有着密切的关系，当负氧离子增加时，以细胞膜为首的所有细胞的功能会明显转佳，血液中的钙、钠的离子化率便会上升，使血液成为弱碱化，有利于营养物质的充分吸收和老化废物的完全排除，从而使血液得到最好的净化。 人体内的负氧离子数量会随着空气质量的不同而时刻改变。在烟雾缭绕的办公室，在沉闷郁悒的空调室内，在汽车尾气污染严重的大街上，人体内的负氧离子数量会急剧降低，从而极大地影响人体的新陈代谢和健康。
负离子的发现与应用是19世纪末的事情。第一个在学术上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦•莱昂纳德博士，他认为地球自然环境，对人类健康有益的负离子存在最多的地方是瀑布周围。1903年，前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文。根据美国发表的负离子的统计数据，20世纪50年代以前，大气中正离子与负离子的比例为1:，而21世纪大气中正离子与负离子的比例为。现代社会的发展破坏了自然界中正、负离子的平衡。 负离子被称为“空气维生素”，也称“长寿素”，已被科学研究证实对环境和人体有极其显著的益处和功效： (1)净化空气 负离子能与空气中的正离子、灰尘、微生物排泄物等中和，消除烟味、异味、恶臭，使空气清新。 (2)消除静电 负离子能与空气中、仪器、设备上过多的正离子子相结合，消除静电。 (3)消毒杀菌 负离子是微细粒子，且带有能量，能与细菌、微生物等结合，使其消除，不再形成菌种，对细菌、病毒有杀灭作用。 (4)净化血液 负离子能中和酸性的血液，使血液呈弱碱性，并能增加血液中血红蛋白的含量，降低血糖，增强造血功能，能有效预防高血压、佝偻病、坏血病等。 (5)安定神经 负离子能刺激副交感神经，平衡自律神经系统，预防失眠、头痛、神经衰弱，可改善睡眠，提高记忆力，使身心安定。 (6)消除疲劳 负离子能调节生理机能，消除疲劳，预防肩颈部酸痛、腰痛、慢性疲劳等症状。(7)改善过敏 负离子能改善肺的换气功能，尤其对呼吸系统的过敏性疾病，如哮喘、花粉过敏、过敏性鼻炎、过敏性结膜炎有很好的预防和治疗作用。 (8)镇定止痛 负离子能提高细胞的活性化，恢复人体的粒子平衡，对慢性风湿性关节炎、烧伤等有明显的止痛作用。 (9)增强免疫力 负离子能提高身体各器官的机能，促进新陈代谢，增强人体免疫系统功能，提高对疾病的抵抗力。
负离子的作用是什么？
空气负离子是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。自然界的放电（闪电）现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负离子。负离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。负离子的作用有很多方面，在日常生活中主要两大方面：净化空气+疗养保健。1、净化空气，空气中的污染，主要存在于以下三个方面：物理污染（等颗粒物）：联合国空气环保领域的众多专家研究证实，生态级负离子（小粒径负离子）可以主动出击捕捉小粒微尘，有效祛除空气中微米（）及以下的微尘，从而减少对人体健康的危害。实验证明，飘尘直径越小，越易被负离子捕捉，凝聚沉降。化学污染（甲醛、TVOC等）：负离子可与空气中的甲醛、苯、TVOC等装修污染物发生反应，将其分解为二氧化碳和水。此外，生态级负离子由于粒径小、活性高、迁移距离远的特点，可以到达室内的各个角落，清除甲醛无死角。微生物污染（细菌、病毒）：负离子能够颠倒细菌、病毒等单细胞微生物体内的电位极性，使其失去生命活性，从而起到杀菌消毒的积极功效。2、疗养保健改善肺功能：吸入负离子30分钟后，肺能增加氧气吸收量20%，而多排出二氧化碳。改善心肌功能：负离子有明显降压作用，可使人精神振奋。提高工作效率。促进新陈代谢：负离子能激活肌体多种酶，促进新陈代谢，改善体质。增强肌体抗病能力：负离子可改善肌体的反应性，增强肌体抗病能力清华大学是国内负离子研究的权威机构，清华大学联合研发的晟焕新风已经实现了人工科技释放小粒径负离子。
负离子作用研究论文选题
一、J .Thomson第一个以公式方法来表达离子的特性，同时建立了正、负离子(负氧离子)的模型。二、1889年德国科学家Elster和Gertel发现了空气负离子(负氧离子)的存在。三、19世纪末，德国物理学家菲利浦·莱昂纳德(Philip. lionad)博士第一次在学术上阐述了负氧离子对人体的功效。他提出存在于自然环境中的负氧离子有益于人类健康，并指出负氧离子含量最多的地方是在山谷瀑布周围。四、20世纪初，1902年Asamas等通过大量实验肯定了空气离子存在的生物意义.五、1903年俄罗斯学者首次发表了利用负氧离子治疗疾病的论文。六、1905年Langerin在大气中发现了第二种离子称为Langerin离子或大直径带电粒子，又称为重离子。七、1909年发现了第三种离子即中等直径的离子，称之为中离子。八、20世纪30年代，德国Dissuader开创了大气正、负离子(负氧离子)生物的研究，形成了关于负离子(负氧离子)生物效应的第一次研究高潮，有数以百计的论文、研究和实验报告，证明了负离子(负氧离子)对人体有明显的有益作用。而正离子则相反，特别对人的血压和新陈代谢有明显的破坏作用。九、1932年美国RCA公司Hamsen发明了世界上第一台医用空气负离子(负氧离子)发生器，这些研究由于发生第二次世界大战而终止。十、直到后来20世纪中叶美国加州大学的教授和他领导的研究小组开创了离子生物效应的微观研究与实验。把对空气负离子(负氧离子)的研究推向了第二次的开发与使用的高潮。Kragan教授做了大量的动植物和人体试验。发现负氧离子具有延长生物寿命1/3的功能。并从人体的内分泌和机体内部循环及各种酶的生成反应等方面去论证负氧离子是如何影响人体和动植物。世界各国许多研究者也在他们各自研究的基础上，进行了以上的试验，认为负氧离子有明显的生物效应。十一、1978年我国由伊朗的沙啥瓦特博士引进一台电子仪器——生物滤器(biological filter)，即我国负离子(负氧离子)发生器的前身;十二、1985年06月中国科学院高能物理所和中国予防医学中心卫生研究所研制出高效空气负离子(负氧离子)发生器，并获取专利授权，专利号： 85202177十三、二十世纪八十年代，我国部分大专院校、科学院所和专业医疗机构的一批专家学者开始涉足《负离子(负氧离子)医学》。他们将负离子(负氧离子)技术应用到临床实践中，通过对各种疾病的探索性治疗，开辟了一条新的治疗疾病途径，中国科学院高能物理研究所，西安医科大学、北京空气负离子(负氧离子)研究应用中心、北京师范大学空气离子研究应用中心等科研机构进行了专业负离子(负氧离子)医学研究，使我国负离子(负氧离子)医学取得了显著的成果，在临床实践中，我国已有很多医疗单位运用负离子(负氧离子)技术探索治疗各类疾病。十四、二十一世纪、2010年，山东某公司研发出两项具有世界领先水平的专利技术：负离子转换器技术和纳子富勒烯负离子释放器技术 ，制造出等同大自然的小粒径、高活性生态级负离子， 开创了人工负离子产生技术的生态化时代, 并成功通过国家知识产权局专利授权，专利号： 。 十五、2011年4月，中国空气负离子(负氧离子)暨臭氧研究学会官网开通运行，作为我国第一个负离子(负氧离子)行业网站开始运行，必将快速推进我国空气负离子(负氧离子)产业的健康有序发展，相信负离子(负氧离子)产品市场混乱的局面很快结束，由于概念性负离子(负氧离子)产品及不合格假冒伪劣产品的过度炒作造成的市场疑问将会很快消除，为有着“空气维生素”“ 空气维他命”“ 长寿素” 之美誉的负离子(负氧离子)正身。十六、生态负离子生成芯片技术 是人工负氧离子生成技术， 生态负离子生成芯片(专利号：)由压电陶瓷负离子发生器和离子变换器(专利号：)两部分组成。 压电陶瓷变压器可以抑制和消除传统的负氧离子发生器采用的线圈型变压器产生正离子等不利影响， 减小负氧离子发生器的体积和厚度; 离子变换器是负离子转换器的升级版，其实质是应用于负离子发生器的脉冲频率增强器，脉冲频率增强器能有效提高负离子的脉动能量。 18世纪，物理学家库仑实验发现，绝缘的金属导体所带的电荷会在大气中消失。物理学家伦琴和贝克勒尔研究发现，电解质溶液中的气体带有正极性或负极性的电荷微粒，由于这些带电微粒的存在，使气体具有导电的性能。物理学家艾斯特尔、盖特勒和威尔逊也用大气导电性的理论对库仑的实验结果作出解释。这种空气中的导电微粒，被物理学家法拉第称为“离子”，“空气离子”因而得名。经历100多年后，J .Thomson第一个以公式方法来表达离子的特性，同时建立了正、负离子的模型，接着Eiseer和Geieel两人证明了离子的存在，即带有正、负电荷的粒子，其粒径略大于分子的直径。1905年Langerin在大气中发现了第二种离子称为Langerin离子或大直径带电粒子，又称为重离子。到1909年A．Pouer发现了第三种离子即中等直径的离子，称之为中离子。到20世纪30年代德国Dessauer开创了大气正、负离子生物的研究。他首先使用了电晕离子发生器，从此形成了关于负离子生物效应的第一次研究高潮，有数以百计的论文，研究和实验报告，证明了负离子对人体有明显的有益作用，而正离子则相反，特别对人的血压和新陈代谢有明显的破坏作用。这些研究由于发生第二次世界大战而终止。美国加州大学的ALbeter Pani Kragan教授和他的研究小组开创了离子生物效应的微观研究与实验，把对空气负离子的研究推向了第二次开发与使用的高潮。Kragan教授做了大量的动植物和人体试验，从人体的内分泌和机体内部循环及各种酶的生成反应等方面去论证负离子是如何影响人体和动植物的，是如何产生各种生物效应的。国外已开发出不少新型负离子发生器以供实验研究与在空调房间和医疗卫生领域中使用。从1889年德国科学家Elster和Gertel发现了空气负离子的存在，德国物理学家Philip Leonard博士第一个在学术上证明负离子对人体的功效，到1902年Asamas等肯定了空气离子存在的生物意义．1903年俄罗斯学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文，相继1932年美国RCA公司Hamsen发明了世界上第一台医用空气负离子发生器，半个世纪以来，空气负离子研究在欧、美、日各国已经历了很长的发展、应用阶段。我国自1978年由伊朗的沙啥瓦特博士引进一台电子仪器——生物滤器(biological filter)，即我国负离子发生器的前身；至今空气负离子的研究已经历了80年代初、90年代初两个发展高潮。近代生物医学进展、动物试验研究结果、环境意识的深化及空气离子测试仪器的完善，推动着空气负离子作用机理的研究、空气负离子发生器的生产、应用，直到21世纪初期，中国已经有了属于自己的高端负离子专利技术：负离子转换器技术、纳子富勒烯释放器技术，使得负氧离子在医疗上已成为一种辅助医疗手段，在旅游生态环境评价中空气负离子浓度已列为衡量空气质量的一个重要参数。对于要建立一个舒适的环境，空气负离子存在的效应已带给人们揭开一个新的认识水平。
浅谈金属催化有机反应中的碱效应论文
碱, 包括有机碱和无机碱, 在许多催化和计量有机反应中扮演极其重要的角色. 碱的存在不仅可以促进化学反应, 而且可以改变反应途径. 但化学家们对碱的作用的认识仍然不够明确, 缺乏系统的理解. 最近, 北京大学席振峰课题组对近年来涉及到碱的许多催化反应进行了系统分析, 概括出了影响碱作用的诸多因素, 其中包括碱性、溶解度、电离度、聚集度、溶剂、金属离子大小、金属离子Lewis 酸性、金属离子的“软硬”度、阴离子的大小、阴离子的配位作用等. 本文将对该文及相关文章中有关金属催化有机反应中碱的效应进行介绍.碱的强度可用不同的标准来衡量, 如夺取质子的能力及亲核性, 亲核性又与底物的性质相关. 目前, 大部分的研究认为碱在化学反应中的主要作用是去质子化和中和体系中的质子或酸.
有机碱的强度与取代基和结构有很大关系, 如常用的有机胺的碱性强度在许多文献中都有报道. 在有机溶剂中有很好溶解度的碱金属和碱土金属胺基化合物、烷氧基化合物以及其它金属有机化合物也常被看作有机碱, 例如叔丁醇钠, LDA 及M[N(SiMe3)2] (M=Li, Na,K). 典型的无机碱由金属离子和具有碱性或亲核性的负离子构成, 许多无机碱在有机溶剂中的溶解度较小, 常常需要使用极性大的有机溶剂来提高其溶解度. 无机碱的强度与很多因素有关, 其中最重要的因素是配对离子之间的静电作用及负离子的化学组成和结构. 在去质子化反应中, 影响反应效率的因素除了碱的去质子能力之外, 底物去质子后形成的碳负离子或其它负离子的稳定性也对反应产物收率有极大影响, 而后者的稳定性与金属离子密切相关, 因此无论是正离子和负离子的性质对反应的效率及其选择性的影响都是非常明显的. 例如,Kobayashi 等在2012 年报道了叔丁醇锂作用下的吲哚3-位羧基化反应该反应最初使用的是钯催化的体系, 反应中选择不同碱会使得反应收率有明显变化.当使用弱碱K2CO3 时能得到痕量的羧基化产物, 而当使用较强的Cs2CO3时, 反应收率有了显著提高. 碱性强弱的影响同样体现在叔丁醇类碱中——使用碱性较弱的叔丁醇锂能得到好的反应收率但碱性相对较强的叔丁醇钠则不能得到预期产物, 这很有可能与形成的碳负离子的稳定性相关. 由此可见, 无机碱中的正负离子的性质是影响反应的核心因素之一.
无机碱中的阴离子种类很多, 在有机合成中常用的阴离子包括碳酸根, 磷酸根, 烷氧基和胺基, 卤素及其他类卤素负离子等. 阴离子对反应的影响不仅体现在对反应速度和产率的影响上, 同时也有可能对反应的选择性产生影响 实验结果表明不同阴离子对反应结果的影响很大, 同时需要维持较低的碱阴离子浓度反应才能正常进行. 在这个特殊的反应中, 阴离子的种类对反应有很大影响, 而阳离子影响很小. Doucet等报道过对于相同的底物, 当使用不同的碱时, 会得到不同的产物.ClCF3[Pd] TBABbase, DMAcF3CNaOAc: 64%; KOAc: 61%; Na2CO3: 61%; Cs2CO3: 25%;CaO: 67%; t-BuONa: 3%; NEt3: 12%+ (2)阴离子也可作为配体与催化剂中的金属配位, 从而影响金属中心的反应性. 在许多Pd 催化的偶联反应中碱的作用很有可能是多方面的, 除了传统的促进转金属化, 其与催化剂作用从而提高活性中心的氧化加成能力也不可忽视, 同时金属中心与无机碱中的阴离子的作用, 也有可能提高阴离子的碱性. Fagnou 等[4]在研究Pd催化偶联反应中提出的.协同的“金属化/去质子化”(concerted metalation/deprotonation, 简称“CMD”)来解释碱的作用: 碱与金属中心Pd 配位, 使碱的去质子化能力提高, 从而可活化C—H 键.
催化剂金属中心和碱的匹配才能产生协同作用, 从而有效促进催化过程. 2014 年Norrby 等报道了碱在Buchwald-Hartwig Amination 反应中的作用. 他们研究了t-BuO-和DBU 在不同溶剂中对反应过程的影响, 并通过Eq. 3 所示反应进一步验证了理论计算结果. 在非极性溶剂中, t-BuO-可以有效地拔除和钯配位的吗啉上胺氢, 进而进行有效的C-N 偶联. 而中性碱DBU 效果不好, 需要在高温和微波下才能促进反应进行. 在极性溶剂中, 尽管计算表明相对非极性溶剂中DBU 参与的反应能垒变小了, 但是和t-BuO-相比效果仍然较差.阳离子在过渡金属催化的反应所起到的作用同样不可忽视. 在偶联反应中, 转金属化的速率与碱中的阳离子种类有很大关系[6]. 阳离子的大小、软硬度以及Lewis 酸性等[6]都有可能对反应结果造成影响. 阳离子也有可能影响反应活性中间体的结构及稳定性. Shibasaki等[8]在2009 年报道了不对称催化合成手性有机硼酯的反应, 叔丁醇锂、钠、钾都能促进这一反应的进行,但反应的收率和ee 值对应的碱都是t-BuOLi>t-BuONa>t-BuOK, 表明锂离子对该反应的特殊效应. 2010 年,Hayashi 等也提及t-BuOM (M=Li, Na, K)中阳离子会影响反应途径, t-BuO-是一个单电子供体, 配对阳离子如是Na 和K 离子时, 反应会涉及单电子转移(singleelectron transfer, 简称SET)过程.
总之, 碱在催化反应中的作用极其复杂, 在催化循环中的任何一步都有可能对反应结果造成影响, 碱的不同甚至会影响基元反应的本质, 这主要体现在碱对催化剂、配体以及底物和基元反应的影响都不可忽视, 从而使其效应更加复杂. 但碱在许多催化反应中的核心功能会逐渐更加清晰. 席振峰教授课题组通过对文献的分析, 提出了碱对反应影响的诸多因素, 使化学家对碱在催化过程中的复杂性有了新的认识, 这是一个极其重要的科学问题, 有待于化学家进行更加系统全面的研究.。
负离子发生器研究功效论文
负离子空气净化器都有哪些大作用
在沃壹健康公司的研究中发现一、局部的可加速呼吸道上皮纤毛运动;二、体液的进入血液后，放出电荷，抑制血液中的5-羟色胺;三、反射的刺激内感受器官、神经系统传导。
负离子发生器是一种生成空气负离子的装置。该装置的工作原理是将输入的直流或交流电经EMI处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-),而电子无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级）,立刻会被空气中的氧分子(O2)捕捉，从而生成空气负离子。实验研究表明：生态级小粒径负氧离子更易透过人体血脑屏障，起到医疗保健的作用。负离子在空气中的含量是决定空气质量好坏的一个重要因素，空气中含有适量的负离子不仅能高效地除尘、灭菌、净化空气，同时还能够激活空气中的氧分子而形成携氧负离子，活跃空气分子，改善人体肺部功能，促进新陈代谢，增强抗病能力，调节中枢神经系统，使人精神焕发、充满活力等等。
负离子发生器利用脉冲、振荡电器将低电压升至上万伏特的直流负高压，利用导体尖端直流高压电晕火花使空气电离从而产生负离子和臭氧。负离子能使空气产生清新感人会感到精神饱满，被誉为‘空气维生素’尤其大城市房间里安装负离子发生器对人的健康颇有益处。少量臭氧对身体有益，过量则有害。由于是人造的负离子非自然的所以在空气中衰变的很快，你离它太远就没有什么作用了。了
等离子体研究论文
由劳伦斯伯克利国家实验室和CEA Saclay研究人员开发的一种新三维细胞内粒子(PIC)模拟工具，使激光/等离子体耦合机制的前沿模拟成为可能，这些机制以前是等离子体研究中使用标准PIC代码所无法实现的。更详细地了解这些机制对于开发超紧凑粒子加速器和光源至关重要这些加速器和光源可以更有效、更经济地解决医学、工业和基础科学领域的长期挑战。在激光等离子体实验中，如伯克利实验室激光加速器(BELLA)中心和CEA saclaye(法国原子能委员会下属的法国国际研究机构)实验中，等离子体内部的电场非常大。与现有加速器技术相比，等离子体可以在更短的距离内将粒子束加速到高能。这些激光等离子体加速器(LPAs)的长期目标是有朝一日为高能研究建造对撞机，但许多衍生品已经被开发出来。例如，LPAs可以迅速将大量能量沉积到固体材料中，形成致密等离子体，并使其承受极端的温度和压力。它们还具有驱动自由电子激光器的潜力，这种激光器产生的光脉冲仅持续阿秒。这种极短的脉冲可以使研究人员在极短时间尺度内观察分子、原子甚至亚原子粒子之间的相互作用。超级计算机模拟对这项研究越来越重要，伯克利实验室国家能源研究科学计算中心(NERSC)已经成为这项研究的重要资源。PIC模拟为研究人员提供了在极短时间和极短时间尺度下难以获得的物理观测数据，如粒子轨道和辐射场。PIC模拟在理解、建模和指导高强度物理实验方面发挥了重要作用。但是，由于PIC编码缺乏足够的计算精度来模拟超高强度下的激光-物质相互作用，阻碍了这种相互作用产生的新型粒子和光源发展。这一挑战促使伯克利实验室/CEA Saclay团队开发了他们新的模拟工具，称为Warp+PXR，这是NERSC百亿级科学应用程序(NESAP)第一轮启动的工作。该代码结合了广泛使用的三维PIC代码翘曲与伯克利实验室和CEA Saclay共同开发的高性能库PICSAR。它还利用了伯克利实验室和CEA Saclay联合开发的一种新型大规模并行伪光谱求解器，与通常用于等离子体研究的求解器相比，这种新型伪光谱求解器大大提高了模拟的准确性。伯克利实验室资深物理学家Jean-Luc Vay是实验室应用物理和加速器技术部门加速器建模项目的负责人说：正如团队在之前的研究中所显示，这种新FFT光谱求解器比有限差分时域(FDTD)求解器能够实现更高的精度，因此我们能够达到一些标准FDTD求解器无法达到的参数空间。这种新型光谱解算器也是下一代PIC算法的核心，该算法具有自适应网格细化，Vay和同事正在开发新的Warp-X代码，作为美国能源部百亿次计算项目的一部分。 Vay也是发表在《物理评论X》(Physical Review X)上论文的作者之一，该论文首次全面研究了使用Warp+PXR的激光等离子体耦合机制。这项研究结合了在CEA Saclay的UHI100激光设备上进行的最先进的实验测量，以及在NERSC的Cori超级计算机上运行的最先进二维和三维模拟，以及在Argonne国家实验室的Argonne领导计算设施上运行的Mira和Theta系统。这些模拟使团队能够更好地理解超强激光和它所产生高密度等离子体之间的耦合机制，为如何优化超紧凑粒子和光源提供了新的见解。Warp+PXR的基准测试表明，该代码可扩展到Cori上的40万核和Mira上的80万核，并可将解决超高强度物理实验相关问题的时间提高三个数量级。CEA Saclay高强度物理小组的科学家、论文合著者亨利·文森提说：我们不能一直用二维模拟重复或再现实验中发生的事情，需要三维模拟。Vincenti领导了这项新研究的理论/模拟工作，并且是Vay团队中伯克利实验室的Marie Curie博士后研究员，在那里他第一次开始研究新的代码和求解器。3d模拟对于将新代码带来的准确性与实验进行对比，也非常重要。在《物理评论X》(Physical Review X)上发表的论文中：CEA Saclay的研究人员在CEA的UHI100设备上使用了一束高功率(100TW)飞秒激光束，聚焦在二氧化硅靶上，创建了一个高密度等离子体。此外，在实验过程中，采用了Lanex闪烁屏和紫外分光计两种诊断方法来研究激光与等离子体的相互作用。在实验进行过程中，当研究时间和长度尺度时，诊断工具带来了额外挑战，这再次使得模拟对研究人员的发现至关重要。研究科学家法比安·奎尔(Fabien Quere)说：通常在这类实验中，无法获得所涉及的时间和长度尺度，尤其是因为在实验中，目标上有一个非常强的激光场，所以不能把任何诊断放在离目标很近的地方。在这类实验中，观察是距离目标很远的物体发射出来，它们实际上是实时发生，而物理学是在微米、亚微米和亚飞秒尺度上的时间，所以我们需要模拟来解释实验中发生了什么。Vincenti说：在这项研究中使用的第一性原理模拟使我们能够了解激光场与固体目标相互作用的复杂动力学，在单个粒子轨道的细节水平上，这使我们能够更好地理解实验中发生了什么。由于Vay和合作者引入了范式转换，这些使用超高精度光谱FFT求解器的非常大的模拟成为可能。在发表于《计算物理》(Journal of Computational Physics)上的一项研究中，他们发现，在求解与时间相关的麦克斯韦方程时，标准的FFT并行化方法(是全局的，需要处理器之间跨整个模拟域进行通信)可以被局部FFT的域分解所取代，通信仅限于相邻处理器。除了在大量计算机节点上实现更有利的强伸缩性和弱伸缩性之外，新方法还更节能，因为它减少了通信。使用标准的FFT算法，需要在整个机器上进行通信，但新的光谱FFT求解器可以节省计算机时间和能源，这对于正在推出的新型超级计算架构来说是一件大事。
核物理是研究射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。下面我给大家分享一些核物理学术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
激光核物理
摘 要 在最近十年,激光技术有了长足的进展,激光的强度超过了1022W/cm2, 激光的电场达到~4×1012V/cm.当这种高强度的激光照射在靶上时,可以产生许多由激光产生的核反应现象.在这篇 文章 中,作者回顾了这一领域的 研究 进展,并对在不远的未来激光产生 电子 ?质子?中子?X射线和正电子 发展 的潜力进行了一些讨论.
关键词 啁啾脉冲放大,粒子云,正电子发射层析术,库仑爆炸
1 什么是
最近十年中,激光技术有了显著的进展,激光强度已超过1022W/cm2,激光的电场强度达到;1012V/cm,比氢原子中电子玻尔轨道上的库仑场大759倍,相当于在原子大小上相应加上约40kV的电压,在原子核大小上相应加上约的电压,在这种很强的电场作用下,所有的原子都会在极短的时间内被电离,产生从几个MeV到几百MeV的质子,几十MeV到GeV的电子和其他粒子,以及韧致辐射和中子,这些粒子可以产生核反应,打开了核物理以及非线性相对论光学研究的新领域[1—3].
在今后的十年中,激光强度可能会提高到1026—1028W/cm2,这样高强度的激光可以将粒子加速到1012—1015eV,并将成为研究粒子物理?引力物理?非线性场论?超高压物理?天体物理和宇宙线研究中的一个有力工具[1].
超高功率超短脉冲激光技术的发展,在实验室中创造了前所未有的极端物态条件,如高电场?强磁场?高能量密度?高光压和高的电子抖动能量?高的电子加速度,这种极端的物理条件, 目前 只有在核爆中心?恒星内部?星洞边缘才能存在,在它和物质的相互作用中,产生了高度的非线性和相对论效应,产生了崭新的物 理学 领域,也为多个交叉学科前沿研究领域带来了 历史 性的机遇和拓展的空间.
2 国内外研究现状
当前国际上已经在一些实验室中建立了几十TW到几个PW的激光系统,在上世纪80年代中期,以前激光的强度长期停留在1014W/cm2左右,这是由于非线性吸收效应随着激光强度的增加而迅速增强,在80年代中期之后,由于采用了啁啾脉冲放大技术(chirped pulse amplification, CPA),激光强度提高了6—7个数量级,在CPA技术中,一个飞秒或皮秒的脉冲通过色散的光栅对在时间尺度将它展宽了3—4个数量级,这样就避免了放大器的饱和以及在很高强度时由于非线性效应产生的光学放大器件的损伤,在经过放大以后,再由另一光栅对将脉冲宽度压缩回到飞秒或皮秒宽度,以获得1019W/cm2到1022W/cm2的靶上功率密度.CPA超短脉冲TW的激光装置在法国光学 应用 研究所?瑞典Lund大学?德国Mark-Plank研究所?德国Jena大学?日本JAERI和 中国 工程物理研究院?中科院上海光学精密机械研究所?中科院物理研究所?中国原子能 科学 研究院等都建有.日本原子能研究所采用变形镜和CPA相结合的技术,运用低f值的抛物面镜,将激光聚焦于1μm的斑点,可以进一步提高焦斑上的功率密度,但是由于放大介质的单位面积上的饱和能量通量和光学元件的损伤阈值的限制,单位面积上最大的光强度?I??th?=hν3σΔν?ac2?,这个数值约为10?23?W/cm2.美国LLNL正在计划建造10?18?W(exawatt)和10?21?W(zettawatt)的激光装置,以期获得1026W/cm2 —1028W/cm2的靶上功率密度.
高强度的激光可以引起许多核反应,当激光强度I>10?18?W/cm2时,在激光电场做抖动的电子能量达到,产生了相对论等离子体.运用强激光在等离子体中产生的尾场去加速电子,如用一台紧凑型的重复频率的激光器可以产生200MeV的电子.这种激光等离子体型的加速器具有比通常电子加速器高出1000倍的加速梯度,即达到GV/m.运用高强度?单次脉冲的激光也获得了100MeV的电子,并测量到它的韧致辐射.超短超强激光还可以产生质子束,并开始运用这些质子束产生正电子发射层析术(positron emission tomography,PET)所需要的短寿命的正电子放射源,一种用激光来产生的小型化的和 经济 的质子产生器有望在未来用于质子治癌.运用超短超强激光直接产生正电子已在英国卢瑟福实验室开展,他们用重复频率的TW级的激光,打在高Z元素的靶上得到每脉冲2×107个正电子,它对于基础研究和材料科学很有用途.通过超短超强激光和氘团簇的相互作用,产生聚变反应的中子,其中子产额可以达到105中子/焦耳,激光产生中子的能量效率已达到世界上大型的激光装置的水平,它可以成为台面的中子源,由于其中子脉冲通量高,但总的中子剂量很小,适合于生物活体的中子照相和材料科学的研究.运用超短超强激光和氘化聚乙烯作用产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ, 50fs, 10Hz, 10?18?W/cm2) 轰击氘化聚乙烯靶,产生104中子/脉冲.运用超短超强的激光在相对论性的电子上的散射,产生几百飞秒?几十埃的硬X射线,可以用来研究材料和生命科学的一些 问题 ,这种超快的硬X射线源对于研究一些高Z物质和时间分辨的超快现象具有重要的意义.超短超强激光所产生的高能电子,在物质中产生高能X射线,可以在裂变物质铀中引起裂变,并在裂变靶中探测到许多裂变产物.在激光的强度达到1028W/cm2时,电场强度只比Schwinger场(真空击穿场强)低一个数量级,在这样的场中,由于真空的涨落被激发,激光就有可能从真空中产生正负电子对,美国Lawrence Berkerly实验室在SLAC高能加速器上,用10?18?W/cm2的激光束和聚焦性能很好的的电子束相碰撞,产生了200多个正负电子对,这是由于在反向相碰的电子和激光中,从电子的坐标系来看,激光的场强增强了Lorentz因子倍,以至于可以远远地超过Schwinger场值,直接从真空中产生一些电子对.
3 新的科学研究的 内容 ,新的交叉点
激光产生高能电子[4—7]
产生高能电子的机制有两种:第一种是在激光场作用下,电子做抖动运动,在激光强度I=10?20?W/cm2时,电子抖动运动能量能达到10MeV;第二种是由非线性效应所产生的能量比较高的部分.用300J,的激光照射在厚的金靶上,测量到的电子能谱分布基本上由两个部分组成:一部分是由有质动力产生的,它的能量在20—30MeV以下,还有一部分就是由非线性效应产生的几十MeV以至100MeV以上的高能量的电子,并和粒子云(particle in cell,PIC) 的 计算 结果符合,目前加速电子最高能量已达1GeV.能散度可达3% .
当激光的强度增加时,光波的压力变得很大,光压推着电子往前走,光波就像一个光子耙将等离子体中的电子推到脉冲的前面积累,形成电子的“雪耙”(snow plow) ,在这种“雪耙”加速中,电子的动能得到增益.在综合了光压作用和激光场的作用后,计算得到在激光强度为I=1026W/cm2时,加速梯度可达200TeV/cm,如果加速长度达到1m,电子能量为2×10?16?eV,在I=1028W/cm2时,加速梯度可达2peV/cm,加速长度为1m时,电子能量为2×10?17?eV,可以用来研究高能物理中的许多问题.
激光产生质子束[8,9]
在激光等离子体中,在I=10?20?W/cm2的情况下,加速质子的能量可以高达58MeV.加速梯度约为1MV/μm.质子被加速的距离只有60μm左右,如何增长加速距离成为非常重要的研究内容,加速质子的机制是相当复杂的,也提出了一些加速模型的设想.实验上的研究结果已显示它存在很好的应用前景.这表现在:
(1) 激光能量转换成质子束能量的效率是高的,而且和激光的能量有关,在激光脉冲能量为10J?宽度为100fs时,转换效率为1%,当500J?500fs时,转换效率为10%,人们已经获得了10?13?质子/脉冲,质子脉冲宽度约1ps,相当于10?25?质子/秒,即?;?106A的脉冲质子流.
从 理论 到实验应该研究如何进一步提高能量转换效率的问题,尤其是当激光能量进一步提高时,转换效率是否还继续上升.
(2) 质子束的发散角比较小,观察到的横向发散角为;mrad,比通常加速器上加速的质子束的发散角小.
(3) 高能质子束的获得可能会在今后的十年中实现,按照Bulanov等人的计算结果,在I=10?23?W/cm2时,质子可以被加速到1GeV以上,在I=1026W/cm2和1028W/cm2时,质子能量可以达到100GeV和 10TeV.
(4) 目前已获得几十MeV的质子束,并已用于为PET产生?18?F等短寿命的正电子源,在英国Rutherford实验室的Vulcan装置上,在20分钟内制备了109Bq的?18?F源,已经可以用在PET上.
(5) 产生200MeV的质子,并用于质子治癌,由于它在能量沉积上的优越性能,以及整个装置可以做得小,成本低,所以在治癌应用上很有发展前景,并可应用于中子照相.目前由激光加速产生的质子的能量分散度为17%.治癌应用要求能散度≤3%左右,因此减少能散度的工作在一些实验室正在进行中.
激光产生中子[10,11]
超短超强激光加热氘团簇产生核聚变,已经产生了104中子/脉冲或105中子/焦耳,从激光的能量转换成中子的效率看,和美国LLNL上的大型激光器NOVA上的每焦耳激光的中子产额相当,比日本大阪大学的大型激光装置Gekko 12上的数值大一个数量级,因此是一种很有 发展 前景的桌面台式的中子发生器,因为这种中子源的时间宽度只有1ps,是一个高中子通量的中子源,可用于材料 科学 和中子照相.
氘的团簇在吸收激光能量后要发生库仑爆炸,应该说到现在为止对于库仑爆炸的机理理解尚不非常清楚,尤其是团簇爆炸后产生的氘分子和氘的小团簇如何产生氘-氘的聚变反应也缺乏细致的了解,在进一步的改进方面,还有发展的余地,例如,如何采用多束的超短超强激光同时照射团簇,或用大于50T的脉冲磁场去推迟热等离子体的解体时间,以增加中子产额.
利用超短超强激光和氘化聚乙烯作用来产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ,50fs,10Hz,10?18?W/cm2)轰击氘化聚乙烯靶也产生了104中子/脉冲,大约每焦耳的激光产生;104中子.Disdier等人用20J,400fs,5×1014W的激光辐照CD?2靶,获得107中子,每焦耳激光产生了;105中子,这是很高的中子产额,他们还要用500J,500fs,1pW的激光照射CD?2,以获得更多的中子.
在激光辐照CD?2平面靶时,除了要 研究 激光能量在CD?2靶上的能量沉积的分布外,如何充分地利用沉积的能量是一个很重要的 问题 .沉积的能量有很大一部分要转变成等离子体的动能,在平面靶的情况下,如何设计靶面形状,以最大限度地使等离子体的动能对D-D反应做贡献.
激光产生硬的超短(~100fs)X射线[12]
用超短超强激光(50mJ,)和50MeV的 电子 束散射可以产生4nm,300fs的硬X射线,虽然转换效率不高,但产生的X射线强度可以在Si表面产生衍射峰,可以用来研究Si表 面相 变过程(从固相→熔化过程)的时间分辨的研究,也可以研究蛋白质折叠动力学,蛋白质的折叠时间为1ns,用300fs的硬X射线可用来了解它的折叠过程中的状态.
激光产生正电子[13,14]
将具有几个MeV的电子,经过很好地准直后,射到一个高Z的靶上,通过Trident过程(Z+e-→Z′+2e-+e+)和Bethe-HEitler过程(Z+r→Z′+e-+e++r′)产生正电子,采用重复频率的超短超强激光和高Z靶的相互作用,每脉冲可以产生2×107个正电子,经过慢化后,储存在磁场中,它对于基础科学和材料科学的研究是很有用的.
4 主要存在的问题和 分析
这门新兴的交叉学科在国际上也只有十多年的 历史 ,但发展十分迅速,搞激光技术和原子核物理的科学家们已经开始在一起召开学术研讨会,共同参加一些实验,由于它是一个新的生长点,发展比较快,也比较容易发现一些新现象,所以合作的积极性也在日益增长.随着超短超强激光技术的发展,在粒子加速?核物理?甚至粒子物理方面可以做出一些很好的工作来.我国发展的情况有些滞后,学科之间的交叉和合作还没有真正形成,学科之间的了解和交流还不够,因此只在交叉学科的边缘上做了一些工作,按照我国在激光技术和核物理方面的力量来说,都应该有可能做出更多更好的工作. 目前 具有超短超强激光装置的研究单位并不少,但将它们运行好,做出好的物理工作的成果并不多.
国内的情况也和国际上相似存在着一个问题,即搞强激光技术的专家和搞核物理和粒子物理专家之间的交流?讨论不够,这就会 影响 这一交叉学科的发展.
从强场物理到超短超强激光技术,到 应用 于各个领域,在世界上是基础科学和技术进步相互推动,相互作用的一个范例,基础研究的需求,以及光学科学的基础,非线性科学的基础,促进了超短超强激光技术的发展,而高强度激光的发展又为物 理学 的发展提供一个崭新的世界.
参考 文献
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[10] Perkins L J et al. Nuclear Fusion,2000, 40:1
[11] Zweiback J et al. Phys. Rev. Lett.,2000, 85:3640
[12] Kmetec J D et al. Phys. Rev. Lett.,1992, 68: 1527
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[14] Gahn C et al. Phys. Rev. Lett., 1999, 83 :4772
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