测定土壤中重金属元素的样品消解方法

探讨适用于重金属分析的土壤样品处理方法。利用原子吸收光谱法测定土壤中Cu,Mn,Ni,Pb和Zn 5种元素的含量,对电热板、微波和水浴3种消解方法进行比较,结果表明:3种样品预处理方法的检出限、准确度和精密度均满足分析检测要求。其中,电热板法样品消解较彻底,Cu和Pb的测定结果准确,但试剂、时间和人力消耗多,且为敞开式消解,高温及产生的大量酸雾危害环境与健康;微波法为密闭式消解,样品和试剂用量少,耗时短,自动化程度高,消解彻底,安全环保,Mn的测定结果准确,但成本高,不适于大批量样品分析;水浴法为半封闭式消解,简单易行,Ni和Zn的测定结果准确,但消解剂中不含氢氟酸,不适于含有大量硅酸盐样品的处理。     

多缩乙二醇二苯醚与甲醛缩聚合成酚醛型聚合物假冠醚的研究

本文采用苯酚、多缩乙二醇二氯化物、多缩乙二醇等为起始原料,合成了九个多缩乙二醇二苯醚新单体,经甲醛聚合获得一系列聚合物假冠醚,并对它们的溶解性能、络合性能以及催化作用等进行研究。     

ZnO/g-C3 N4微纳米材料的制备及其性能研究

用Zn(NO_3)_2、ZnCl_2、C_4H_6O_4Zn·2H_2O及三聚氰胺为原料,采用热解法合成ZnO/g-C_3N_4复合光催化剂。为了对合成产物的组成、形貌及光吸收性能进行表征,我们利用了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及UV-Vis等。研究了不同物质含量热解及ZnO的含量对合成产物的影响,并且以六价铬为污染模拟物,对合成的ZnO/g-C_3N_4进行光催化进行评价。结果表明ZnO/g-C_3N_4复合材料有更优秀的光催化性能,用氯化锌为2. 5 wt%、热解温度为510°C、保温时间120 min时,合成的ZnO/g-C_3N_4光催化性能最佳,用氙灯照射270 min后,对六价铬溶液的降解率达到了93. 19%,比用样条件下单一的g-C_3N_4光催化性能提高了44. 92%。     

光电化学生物传感器用于测定丁草胺

制备了ITO/Gr/CH_3NH_3PbI_3/CS/GOx电极,将制得的电极浸入5.0mL的0.1mol·L~(-1) PBS(pH 7.0)中,加入丁草胺标准溶液,保持10min,然后将电极取出插入含有0.8mmol·L~(-1)葡萄糖的0.1mol·L~(-1) PBS(pH 7.0)中,测量光电流(I)。另做空白试验(操作同上,但不存在丁草胺),测量光电流(I_0)。由(I_0-I)/I_0×100计算丁草胺对光电流的抑制率。结果表明,抑制率与丁草胺的浓度在0.02～10.0nmol·L~(-1)内呈线性关系,检出限(3S/N)为0.005nmol·L~(-1)。方法用于测定蔬菜和水果空白加标样品中的丁草胺,测定值与气相色谱-质谱法的测定结果一致,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.8%～4.7%之间,加标回收率在93.3%～102%之间。     

功能微粒材料的制备及其细胞作用研究(英文)

随着纳米科学的迅速发展,越来越多的微粒材料被设计和制备出来,并应用于生物医学领域,取得了令人瞩目的进展和成就。近年来,我们课题组发展了一系列具备可控表面化学与结构、特定刺激响应性能和可控装载与释放性能的微粒材料,尤其是基于层层自组装的中空微胶囊。同时,我们也致力于研究微粒材料与细胞的相互作用,阐明其物理化学性质对细胞内吞和细胞功能的影响。通过这些研究,我们希望进一步建立功能性微粒材料的生物学功能优化的规律,推动其在生物医学领域的应用。     

离子液体/表面活性剂协同增敏荧光法测定米力农

基于米力农自身荧光在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和室温离子液体(RTILs)溴化十二烷基三甲基咪唑混合体系中得到显著增强,提出了测定药物及生物体液中米力农含量的荧光新方法。在优化条件下,线性方程为F=47.32+1378.65ρ(ρ:μg/mL,r=0.998),线性范围为0.02~1.5μg/mL,检出限为6.4 ng/mL。实验中对荧光增敏机理进行了探讨。将方法用于米力农注射液和人血清、尿液中米力农含量的测定,回收率在97.5%~107.4%,米力农注射液测定结果与法定方法一致。     

基于硅基硼掺金刚石电极的电化学-原位核磁共振波谱电解池的设计、制备与可行性研究

电化学与核磁共振波谱联用技术（EC-NMR）可以实时监测电化学反应过程,从分子水平阐释反应机理,是一种非常有前景的无损在线检测技术。本文首次报道以硅基硼掺金刚石（Si/BDD）作为工作电极的原位EC-NMR三电极单室电解池的设计和制作。研究表明,由于尺寸12.5 mm × 1.2 mm × 0.5 mm的Si/BDD电极在核磁检测区的体积较小且电极材料厚度较薄,因此该电极对射频场的阻碍较小,对磁场均匀性破坏也相应较小。运用自制的EC-NMR电解池并以经典的对苯二酚（QH ₂）电氧化生成对苯二醌（Q）作为模型体系,原位研究了该电化学反应的整个动态过程。在1.2 V恒电位下电解0.1 mol·L^-1 QH₂ 64分钟,监测到位于6.83 ppm处的Q特征峰逐渐生成,反应过程中核磁谱峰未发生裂分或明显的展宽。结果表明,应用本文所设计并制备的原位EC-NMR电解池,可有效对电化学反应物和产物进行定性、定量分析,将可在后续的电化学原位核磁波谱研究中发挥重要作用。     

三功能策略设计制备具有优异低温抗积碳性能的Ni-CeO2@SiO2催化剂催化甲烷干重整反应

随着全球人为温室气体排放量(主要是甲烷和二氧化碳)的增加,全球变暖的趋势逐渐增加,因此,迫切需要通过各种技术来捕获和利用这些温室气体.甲烷干气重整反应(DRM)可以有效地将甲烷和二氧化碳这两种资源丰富、价格低廉的温室气体转化为高附加值化学品,减少它们向大气排放.尽管DRM工艺的应用具有许多优势,但是反应期间碳沉积和活性组分的烧结是阻碍其工业应用的两个主要原因.这些碳沉积物可能覆盖活性中心或阻塞催化剂的孔道,从而导致催化剂活性降低.镍基催化剂因其价格低廉、初始活性高和资源丰富而得到广泛的应用.但应用于DRM反应的Ni基催化剂在反应中容易烧结和积碳,导致催化剂迅速失活.为解决上述问题,本文从三功能策略角度出发,即SiO2壳层的限域作用和Ni-Ce之间的协同作用以及CeO2的消除积碳作用,采用原位一锅法设计合成了一种限域型Ni-CeO2核壳结构催化剂(Ni-CeO2@SiO2).通过X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线光谱、N2吸附/脱附、氢气程序升温还原和脱附、氧气程序升温脱附、拉曼光谱、热重分析和原位漫反射红外傅里叶变换光谱测试对催化剂进行了系统的表征,来揭示催化剂的理化性质和反应机理.催化剂应用于甲烷干气重整反应结果表明,在温度区间为550～800℃时,与传统浸渍法合成的催化剂相比,Ni-CeO2@SiO2催化剂具有更高的活性.高温800℃下的稳定性测试结果显示,传统浸渍法合成的催化剂在反应20 h后就出现了大量的积碳且活性下降明显;而Ni-CeO2@SiO2催化剂在800℃下反应100 h后未检测到积碳,并且催化剂中的Ni纳米颗粒的平均粒径从5.01 nm仅增长到5.77 nm,表现出很好的高温抗积碳和耐烧结性能.值得注意的是,Ni-CeO2@SiO2催化剂在低温600℃(形成碳沉积的最可能温度区域)下反应20h后也未检测到积碳的形成,表现出催化剂良好的低温稳定性和抗积碳性能.这可能归因于对Ni-CeO2@SiO2催化剂的三功能作用,即多孔二氧化硅壳层的限域作用、Ni与CeO2之间强的金属-金属氧化物相互作用以及具有丰富活性氧物种CeO2的消除积碳的作用.通过原位漫反射红外傅里叶变换光谱测试来探究反应机理.结果 表明,DRM反应在Ni-CeO2@SiO2催化剂上遵循L-H机理,添加CeO2可以消除碳沉积并促进CO2活化.该三功能策略为设计其他应用于DRM的高性能催化剂提供了指导,有望加快该工艺的工业化.     

高活性和高稳定性的核壳结构PtPx@Pt/C催化氧还原

在质子交换膜燃料电池中,金属铂是最高效的阴极氧还原催化剂之一,但是铂昂贵的价格严重阻碍了其在燃料电池领域中的大规模商业化应用.通过铂与3d过渡金属(Fe、Co和Ni)合金化可以有效提高催化剂的氧还原活性,然而在实际的高腐蚀性、高电压和高温的燃料电池运行环境中,铂合金纳米粒子易发生溶解、迁移和团聚,从而导致催化剂耐久性差.同时过渡金属离子的溶出会影响质子交换膜的质子传导,并且一些过渡金属离子会催化芬顿反应,产生高腐蚀性?OH自由基,加快Nafion和催化剂的劣化.与过渡金属掺杂相比,非金属掺杂具有明显优势:一方面,非金属溶出产生的阴离子不会取代Nafion中的质子,也不会催化芬顿反应;另一方面,与3d过渡金属相比,非金属具有更高的电负性,其掺杂很容易调节Pt的电子结构.因此,本文通过非金属磷掺杂合成具有优异稳定性的核壳结构PtPx@Pt/C氧还原催化剂.通过热处理磷化商业碳载铂形成磷化铂(PtP2),经由酸洗处理产生富铂壳层,即PtPx@Pt/C.X射线粉末多晶衍射结果证明了PtP2相的存在,并且进一步通过电子能量损失谱对纳米粒子进行微区面扫描分析以及X射线光电子能谱分析证实了富铂壳层的存在,壳层厚度约1 nm.得益于核壳结构及磷掺杂引起的电子结构效应,PtP1.4@Pt/C催化剂在0.90 V(RHE)时的面积活性(0.62 mA cm–2)与质量活性(0.31 mAμgPt–1)分别是商业Pt/C的2.8倍和2.1倍.更重要的是,在加速耐久性测试中,PtP1.4@Pt/C催化剂在30000圈电位循环后质量活性仅衰减6％,在90000圈电位循环后仅衰减25％;而商业Pt/C催化剂在30000圈电位循环后就衰减46％.PtP1.4@Pt/C催化剂高活性与高稳定性主要归功于核壳结构、磷掺杂引起的电子结构效应以及磷掺杂增加了碳载体对催化剂粒子的锚定作用进而阻止了其迁移团聚.综上所述,本文为设计同时具有优异活性与稳定性非金属掺杂Pt基氧还原催化剂提供新的思路.