激光小角光散射仪测定高聚物分子量时溶液浓度的选择

激光小角光散射仪(LALLS)由于采用了激光光源,在光强、单色性和准直性等方面都有很大改进、测定可在小角度下(2°—7°)进行,不需对散射角外推(如作Zimm图^[1]),测量计算简便,而且在测定较低和较高分子量时,比常规光散射仪有更高的精确度,因此近年来已成为高聚物表征的有效手段。     

分析测试实验室内部质量控制中移动极差合并统计监控技术下的不确定度动态测量评估

本文采用统计质量保证技术(SQA,statistical quality rassurance)对被测体系的精密度和偏离性能做过持续性的监控分析。SQA技术的采用可以连续地表现出分析测量体系的能力,该技术的应用能确保测试数据的有效性,有利于分析测量体系潜在问题的分析。在此基础上,本文进一步提出了平均移动极差(MR)合并统计动态监控技术一本研究认为,采用该技术来进行分析测量系统的动态不确定度评估,其贡献量可由质控样品(QC)和线性拟合两部分合成。这一结论的得出能最大限度合成各种变异因素的影响,避免相关性的复杂计算,有利于分析测试实验室内部质量控制过程中测量系统的不确定度评估。     

电化学噪声测量分析系统设计与实现

根据电化学噪声原理,利用微机技术设计实现了电化学噪声测量分析系统。该系统具有高灵敏度,自动选择量程,多回路自动测量,可调整采样参数等功能,并在时／频域内对所测量的电化学噪声进行分析。     

聚乙烯吡咯烷酮-阿霉素纳米颗粒的制备研究

研究聚乙烯吡咯烷酮-阿霉素纳米颗粒(PVP-ADM-NP)的制备优化工艺。以聚乙烯吡咯烷酮为载体材料,以阿霉素为模型药物,采用溶剂去除法制备PVP-ADM-NP,对其制备工艺进行优化,并采用扫描电镜及激光粒度仪分别考察优化条件下纳米颗粒的形态、粒径分布。结果表明,激光粒度仪显示优化工艺条件下,纳米颗粒粒径在38～75nm,平均粒径54.4nm;PVP-ADM-NP在扫描电镜下呈现良好的圆整度,分布均匀同激光粒度仪结果相吻合。     

基于有限脉冲响应滤波器的实时小波算法及其在色谱信号解析中的应用

对色谱信号进行正确、实时地解析是利用色谱仪器系统进行过程检测的关键技术。小波分析方法能对色谱信号进行有效解析,但实时性一直是制约该方法在色谱信号处理中广泛应用的一个瓶颈。多分辨率分析与重构算法(MALLAT)是小波分析的一种快速算法,但是该算法的实时性仍然需要进一步提高。针对这一问题,以MALLAT算法原理为基础,利用在分解重组过程中两组滤波器系数之间的关系提出了一种基于有限脉冲响应滤波器的实时小波分析算法。仿真结果表明,与经典的MALLAT小波快速算法相比,该算法在保持信号有效分解与重构的基础上,运行耗时明显缩短,实时性得到较大提高。     

纳米激光粒度仪在生物药品团聚物测试中的应用

探讨了纳米激光粒度仪测定生物药品团聚物质量浓度的方法。以SALD–7500nano颗粒测试仪为例,介绍其在测量纳米级颗粒物粒度范围方面的应用。通过进一步分析颗粒浓度与光强度成正比的关系获得以质量浓度形式给出的粒度分布数据。通过牛血清蛋白(BSA)团聚物测量的实例,验证了颗粒物质量浓度的测试方法。该方法可用于生物制药领域对团聚物的监控测量以及评价药品药效、安全性能等。     

一种新型交替迭代算法用于农药GC-MS信号快速分析

化学计量学算法为重叠GC-MS信号解析提供了有效手段. 免疫算法(IAs)可根据标准样品的信号(色谱或质谱)对重叠GC-MS信号进行解析并得到重叠信号中各组分的信息. 但是标样信号与实际测量信号之间的差别会造成解析结果出现偏差. 针对标样信号与测量信号不一致的问题, 作者提出了一种交替迭代算法用于重叠GC-MS测量信号的直接解析. 该方法在不提供标样信号的情况下可以解析出组分的质谱和色谱信息. 计算过程中, 采用随机产生的质谱作为初始输入, 利用最小二乘和IA算法交替计算质谱和色谱, 直到满足终止条件. 采用所建立的方法对40种组分的农药混合物进行了分析, 使用快速升温程序在10 min保留时间内得到了全部组分的色谱和质谱信息.     

凝胶排阻色谱-多角度激光散射法测定破伤风类毒素相对分子质量分布

为更好地表征精制破伤风类毒素(精制TT)相对分子质量分布的情况,利用凝胶排阻色谱与多角度激光散射仪联用法(SEC-MALS法)对精制破伤风类毒素分子质量及其分布进行了初步探索。通过优化实验参数,确定了最佳实验条件:流动相为0.2 mol/L磷酸盐缓冲液-1%异丙醇(pH=7.0)(PBS),样品浓度为2.0 mg/mL,柱温为25℃,流速为0.5mL/min。与聚丙烯酰胺凝胶电泳法相比,SEC-MALS法能够提供准确的精制TT单体分子质量测量值。此外,SEC-MALS法能够得到质均相对分子质量M_w、数均相对分子质量M_n以及二者的比值——多分散性M_w/M_n等重要物理参数,可以更加准确地反映精制TT溶液中单聚体、二聚体、多聚体分布状态,可以量化分子大小批间差异情况,有利于评价精制TT生产过程中的工艺调整或变化对蛋白单体收率的影响,当作为多糖蛋白结合疫苗常用的载体蛋白时,有利于以准确可量化的质量参数参与结合物的关键工艺控制。     

基于SAO-VMD-FFT的激光诱导荧光光谱信号信噪比提升方法

针对基于激光诱导荧光光谱法(LIFs)的便携式场地地下水检测技术装备在原位检测地下水中典型重金属时,光传感信号含噪声严重,影响后续定量分析准确度的问题,提出了一种雪消融优化器(SAO)寻优算法优化的变分模态分解(VMD)结合快速傅里叶变换(FFT)的LIFs光传感信号信噪比提升算法。利用SAO算法对VMD分解关键参数分解模态个数K和惩罚因子α进行优化,实现含噪信号的自适应最佳VMD分解,得到一系列本征模态分量。进一步结合FFT算法寻找频率突变点从而筛选出相关模态。累计相关模态得到信噪比提升后的信号。通过仿真和实测信号分析,结果表明与EMD、WTD和S-G等常用算法相比,本文算法能更好地去除LIFs信号中的噪声分量,保留有用信息,验证了该方法的可行性和有效性,可为后续利用LIFs传感信号原位定量分析地下水中重金属元素含量提供支持。     

JS-激光小角度光散射光度计

激光小角度光散射光度计(简称LALLS)在国际上是七十年代发展的一种测量液体小角度前向散射光的仪器。主要用于测定聚合物(如塑料、橡胶、合成纤维等)的重均分子量和第二维利系数以及溶剂的瑞利因子等,它与经典光散射仪相比具有以下主要优点:使用小角度测量,无需作齐姆(Zimm)外推(Zimm)外推,溶液用量少,溶剂净化简单,样品用量少,操作方便迅速,尤其对测定10⁶以上分子量试样可以避免经典光散射仪外推造成的误差。溶液用量少,溶剂净化简单,样品用量少,操作方便迅速,尤其对测定10⁶以上分子量试样可以避免经典光散射仪外推造成的误差。     

一种基于最小二乘法的石英晶体微分天平的谐振频率检测算法

阻抗型石英晶体微天平,具有适用范围广、获取参数多等优点,但通过阻抗分析方法获取石英晶体谐振频率耗时较长,实时性差。 针对这一问题,对采用最小二乘法进行二次拟合的计算过程进行了深入的分析,对其中的关键步骤进行了改进,提出了一种适用于石英晶体谐振频率测量的快速检测算法,通过对测得数据的坐标系进行调整,降低了拟合过程中的数据运算量。 经实验验证,与传统拟合算法相比,该算法计算谐振频率的效率提升4倍,并且得到了更高的计算精度,具有很高的实用价值。     

双亲性无规离聚物溶液的自组装

由可离子化单体甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAM)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、疏水性单体丙烯酸异辛酯(EHA)、苯乙烯(St)为共聚单体进行自由基溶液共聚,合成了一系列四元双亲性无规共聚物P(DMAM-co-HPMA-co-EHA-co-St),简称PDHES.以红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱和差示扫描量热等对共聚物进行了表征;PDHES经乳酸离子化得到荷正电的离聚物PIDHES,以该离聚物在选择性溶剂(N,N-二甲基甲酰胺/水)中进行自组装,得到球形胶束.用紫外光谱仪、动态激光光散射仪、透射电镜和扫描电镜等对其组装过程和结果进行表征,考察了DMAM含量、PDHES离子化程度、离聚物溶液的初浓度等因素对胶束的形成、胶束临界聚集水含量(CWC)和胶束流体动力学半径(Rh)的影响.研究了该离聚物胶束粒子在电场诱导作用下的2次组装行为,考察了不同胶束浓度与电诱导时间对其2次组装行为的影响.     

电感耦合等离子体发射光谱法测定钛合金中铝的质量控制图

探讨了控制图在电感耦合等离子体发射光谱法测定钛合金中铝量的测量系统与试验过程质量控制中的应用.对Ti-6Al-4V(TC4)钛合金质控样品中铝含量的系列期间测量结果进行了正态性检验、精密度与偏倚检验,建立了单值和移动极差控制图.利用叠加指数加权移动平均值,进一步提高微小漂移的检出灵敏度.控制图未见失控点,测量系统与试验过程处于受控状态.基于Top-down理念,评定了测量不确定度,测量结果表示为w(Al)=(6.55±0.13)％,k=2.控制图可反映较长时期内的质量控制水平,适用于实验室常规检测项目的过程质量控制.     

毛细管区带电泳法测定超细β分子筛的平均粒径及粒径分布

建立了毛细管区带电泳(CZE)测定超细β分子筛平均粒径及粒径分布的测定方法。通过研究β分子筛的等电点,确定了CZE法测定过程中β分子筛悬浮液分散稳定的方法。以激光粒度仪粒径分布测量数据为基准,结合β分子筛电泳谱图,建立了β分子筛粒径-迁移时间校正方程及含量校正方程。样品用量小、分析成本低、测试速度快是该方法的主要特点。     

电感耦合等离子体质谱法测定土壤中有效态镉

建立电感耦合等离子体质谱(ICP–MS)仪测量土壤样品中有效态镉的方法。为了提高ICP–MS法测量的稳定性和准确度,优化样品粒度、称样量、振荡时间等条件,以二乙三胺五乙酸–三乙醇胺–氯化钙混合溶液(DTPA)为提取剂(固液比为1∶12.5),元素铑为内标,ICP–MS仪测定有效态镉的含量。有效态镉的线性范围为0～0.200 mg/L,线性相关系数为0.999 8,检出限为0.000 9mg/kg。测定结果的相对标准偏差为1.56%～3.16%(n=6)。用该法测定国家标准物质土壤中的有效态镉,测定值与标准值基本一致,相对误差为–2.92%～3.13%。该方法减少了样品的浪费,提高了工作效率,增加了测量稳定性,测定结果准确可靠,在检测大批量土壤有效态镉时更具有优越性。     

高温液体实时分子光谱测量装置

主要报导自行与制作的高温实时分子光谱测量装置。它主要在红外光谱仪和激光拉曼光谱仪的基础上加设了一套实时高温红外光学泵浦采集系统和样品高温加热炉。该装置可用于研究高温晶体生长过程中母液相的结构以及固 -液相转变过程中结构的变化。     

非线性色谱的非平衡热力学理论Ⅰ.非线性-非理想-平衡色谱过程的局域Lagrangian方法

提出非线性-非理想-平衡色谱过程的局域Lagrangian(LLA)方法的矩阵形式。基于Lagrangian描述、局域平衡假设和热力学状态函数等基本物理原理,设计了局域热力学路径(LTP),采用LTP获得了完全热力学状态递推方程的矩阵形式。该递推方程具有Markov特性。对基于LTP的LLA方法的收敛性、相容性和稳定性进行了理论分析和数值实验,给出LLA的稳定性条件。以矢量形式表示了该LLA计算机程序,并模拟了空间分布、轴向扩散和进样量等因素对洗脱曲线的影响。在遍历空间中,建立了离散时间形式的溶质带演化轨线和离散时间控制矢量之间的对应关系。按Bellman动态规划思想,给出对于非线性-非理想-平衡色谱进行优化控制的多段决策问题的简明算法,以此可获得状态矢量和控制矢量的优化轨线。该LLA的矩阵形式消除了制备色谱理论和Markov决策过程或其他基于离散时间状态的现代控制方法之间的鸿沟。     

激光诱导荧光法测量内燃机双燃料燃烧过程中的甲醛和羟基

双燃料燃烧是一种实现内燃机高效清洁燃烧的新型燃烧方式,国内外对燃用双燃料的内燃机性能和排放开展了较为广泛的研究,但对双燃料缸内燃烧过程的认识有待深入.本文搭建了一套光学发动机缸内燃烧中间产物激光测试系统,该系统可以实现甲醛和羟基(OH)的二维同时定性测量.为了验证该激光诊断系统的可行性,首先在甲烷层流预混火焰上对甲醛和羟基的激光诱导荧光(LIF)光谱和图像进行采集,确定甲醛和OH激发波长分别为355和282.95 nm.随后在光学发动机上对双燃料缸内燃烧过程中甲醛和羟基进行了非同时测量,分析了双燃料燃烧双阶段放热过程中甲醛和OH分布区域.光学发动机转速为1200 r·min^-1,循环当量总油量为30 mg正庚烷.进气冲程初期气道喷射异辛烷,上止点前10°曲轴转角在缸内直喷9 mg正庚烷.激光诱导荧光成像表明,甲醛生成于低温放热阶段,主要分布在缸内直喷燃油油束附近区域,之后甲醛充满整个燃烧室空间;高温放热过程中燃烧室壁面附近区域的甲醛首先消耗,伴随甲醛消耗OH首先出现于燃烧室边缘,高温放热阶段过后,甲醛基本消失, OH逐渐充满整个燃烧室.最后对双燃料缸内燃烧过程甲醛和OH同时测量发现,甲醛消耗伴随OH的产生,甲醛和OH分布区域总体而言在空间上是分开存在的,但在局部区域甲醛和OH可能并存.     

基于GC-MS/MS的烟草有机酸含量测定方法研究及应用

建立了气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)同时测定烟草中15种有机酸的分析方法。样品采用微波辅助法进行甲酯化反应,采用二氯甲烷进行液液分配,GC-MS/MS多反应监测(MRM)模式进行测定,内标法定量。15种有机酸检出限为0.08～0.52μg/mL,不同添加水平的加标回收率为81.2%～107.3%,方法可用于烟草中有机酸含量的检测。采用该方法对不同类别烟草制品中有机酸含量分布进行了分析,同时对制丝过程关键工序下有机酸含量变化规律进行了探究,为卷烟质量控制和工艺技术优化提供了技术支持。     

一种新型在线近红外光谱分析仪的研制

研制了一种新型的电荷耦合器件(CCD)在线近红外光谱分析仪，它由光谱仪系统、电源电路与控制系统、光纤及其附件与流通池系统、防爆系统、样品前处理系统、模型界外样品抓样系统、实时光谱测量和化学计量学软件等部分组成。在兰州炼油厂联合重整装置上连续5个月的工业实验表明，该仪表测定汽油辛烷值的准确性为0．3个辛烷值单位，重复性为0．2个辛烷值单位，具有准确性高、稳定性好、测量速度快、安全性强、自动化程度高和分析测试项目扩展性宽等特点。该仪表可与APC技术或其它自动化系统联用，对石化等大型生产装置的技术进步将产生积极的推动作用。