Poly(vinyl alcohol)/GO-MMT nanocomposites: Preparation,structure and properties

A facile, efficient and environment friendly method is established to prepare poly(vinyl alcohol)(PVA) based graphene oxide-montmorillonite(GO-MMT) nanocomposites in aqueous media. GO-MMT nanohybrid is obtained by the combination of GO and MMT in water without any reducing or stabilizing agents. The formation of GO-MMT nanohybrid is due to the hydrogen bonding and crosslinking effects. The sodium ions within MMT sheets act as crosslinkers between GO sheets and MMT platelets. The resultant nanocomposites are characterized by means of X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), differential scanning calorimetry(DSC), thermogravimetric analysis(TGA) and mechanical testing. Compared to that of pure PVA, PVA nanocomposites show enhanced thermal stabilities and mechanical properties, which results from strong interfacial adhesion of the nanoadditives in PVA matrix. The further increase in the tensile strength and modulus results from strong interaction between PVA chains and layered GO-MMT as well as good mechanical properties of GO-MMT hybrid, compared to PVA/GO and PVA/MMT nanocompsoites.     

基于VO2的太赫兹各向异性编码超表面

设计了一种3层结构的太赫兹编码超表面,其顶部是嵌入VO₂的金属十字架结构,中间是聚酰亚胺,底部为纯金属.利用该编码超表面的各向异性特点,可以实现对正交极化波(x极化波和y极化波)的独立调控;通过在编码超表面中引入VO₂材料,改变其相变状态,可进一步增加调控的灵活性.对设计的超表面进行建模仿真和分析,结果表明:对于垂直入射的1 THz正交极化波, VO₂处于绝缘态时,设计的超表面可视为2 bit的各向异性编码超表面,产生模式为1和2的涡旋波; VO₂处于金属态时,设计的超表面可视为1 bit的各向异性编码超表面,产生对称的2束反射波和4束反射波.所提出的各向异性和相变材料结合的方法,实现了同一超表面上产生多种不同形式太赫兹波束的功能,一定程度上解决了超表面调控太赫兹波形式单一的问题,为实现能够灵活应用于多种场景的多功能编码超表面提供了参考.     

HADAR实验对活动星系核伽马射线辐射观测的预期研究

HADAR (High Altitude Detection of Astronomical Radiation)是一个基于大气切伦科夫成像技术的地面望远镜阵列,其采用大口径折射式水透镜系统来收集大气切伦科夫光,以实现对10 GeV—10 TeV能量段的伽马射线和宇宙线的探测.HADAR具有低阈能和大视场的优势,因此可以对天区进行连续扫描和观测,在观测活动星系核(Active Galactic Nuclei,AGN)等银河系外伽马射线源方面具有明显优势.本文研究了HADAR实验对AGN的探测能力.基于费米望远镜(Fermi Large Area Telescope,Fermi-LAT)的AGN源能谱信息,将观测能量外推至甚高能能段,同时加入河外背景光的吸收效应,以计算HADAR对AGN源观测的统计显著性.研究结果显示,HADAR运行一年时间,预计将有31个Fermi-LAT AGN源以高于5倍显著性被观测到,其中大部分为蝎虎状天体类型.     

基于受众的多形式多维度化学科普新模式的探索与实践*

根据化学科普现状,探索和实践了一套化学科普新模式,即:针对受众、量体裁衣、深挖项目、以点带面。以“黄金雨”科普项目为例简要介绍新模式的实施,并重点讨论了重金属的毒性以及循环回收和利用,提升大众对绿色化学、环保和可持续发展的认知。项目对不同层次人群的具体科普实践也收到了很好的反馈。     

基于生物素化纳米抗体检测拟除虫菊酯代谢物3-苯氧基苯甲酸的研究

该研究在前期已制备获得的拟除虫菊酯代谢物3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）纳米抗体（Nb）基础上,将其进行生物素化,并利用多聚辣根过氧化物酶标记的链霉亲和素（polyHRP－SA）进行信号扩增,建立了基于生物素－亲和素系统高灵敏间接竞争ELISA检测3-PBA残留的分析方法。对抗原抗体工作浓度、缓冲液条件（pH值、离子浓度、吐温－20浓度）及polyHRP－SA浓度进行优化后,所建方法对3-PBA的半抑制浓度（IC50）为1.7 ng/mL,线性范围为0.37～7.4 ng/mL,检出限（LOD）为0.15 ng/mL。将该方法用于人尿样品（高温酸水解后固相萃取净化）和环境水样品（简单过滤）中3-PBA的检测,加标回收率分别为87.0%～127%和78.0%～113%,相对标准偏差（RSD）不大于10%。该方法具有灵敏度高、操作简便,适用于生物与环境样本中3-PBA的快速筛查。     

基于QSAR对偶氮染料光响应性及降解路径研究

采用密度泛函理论方法计算偶氮染料类化合物的量子化学参数,研究该类化合物结构与光响应活性的定量构效关系(QSAR),应用多元回归方法建立的方程具有显著统计学意义,并结合紫外光谱结果进行降解过程预测。结果表明:光催化体系中会最先造成偶氮染料的N=N键与萘环的断开,然后再生成其他副产物,副产物再经过电子转移、开环等一系列反应,生成苯环与羧酸类物质等小分子物质,最后被矿化为CO₂和H₂O。偶氮染料分子结构中苯环或萘环所连接的官能团会优先于苯环本身被降解,其结构对光催化脱色性能影响大小的顺序为:分子中的碳原子数>偶氮键数目>磺酸基数目。而染料分子描述符中影响HLG的顺序为:(MW/S)>(I/O)>n(AR)>n(N=N)。     

矿物元素指纹图谱的建立及在西洋参产地鉴别中的应用研究

采用电感耦合等离子体质谱法测定了山东、吉林、美国和加拿大4个产地西洋参中50种矿物元素的含量,研究了不同产地西洋参矿物元素的差别和转换系数,构建了西洋参的矿物元素指纹图谱。以各产地矿物元素含量的平均值构建了山东、吉林、美国和加拿大产西洋参的矿物元素标准指纹图谱。采用SPSS 20.0计算了各西洋参矿物元素指纹图谱与其矿物元素标准指纹图谱的相似度,确定了山东、吉林、美国和加拿大产西洋参矿物元素指纹图谱的相似度阈值分别为0.93、0.91、0.98和0.93。通过比较未知产地西洋参矿物元素指纹图谱与矿物元素标准指纹图谱的相似度,进行西洋参的产地判别。采用20批未知产地西洋参样品验证模型的准确性,正确率为85%。此外,研究表明,不同生长年限和不同部位西洋参样品对所建立的西洋参产地鉴别方法无影响。     

氧化锌修饰铅笔芯电极电致化学发光法测定苯酚的研究

采用滴涂法将氧化锌纳米颗粒滴涂在自制铅笔芯电极上制成氧化锌修饰铅笔芯电极,当以过硫酸根为共反应剂时,该修饰电极在氢氧化钠溶液中具有良好的电致化学发光(ECL)行为,对其发光机理进行了考察。基于苯酚对该修饰电极的ECL具有抑制作用,建立了一种测量苯酚的新方法,当苯酚浓度为2×10~(-8)~2×10~(-6)mol/L时,发光强度与苯酚浓度的对数呈线性关系,检出限为1×10~(-8)mol/L。该方法具有灵敏度高、方法简单、快速、稳定性好等优点,将其应用于工业废水中苯酚浓度的检测,回收率为96.5%~104.5%。     

用林邦的副反应思想处理滴定分析

以林邦的副反应思想为理论基础,创新滴定分析理论,整合滴定分析内容,统一"四大滴定"分析,并讨论了滴定分析的教学方法和学习方法。     

由α-氰基肉桂酸乙酯/N-溴代苯甲酰胺合成2-噁唑啉衍生物

作为重要的杂环化合物,合成新的2-噁唑啉衍生物以及发展其新的合成方法具有重要意义,为此以α-氰基肉桂酸乙酯衍生物为底物,以N-溴苯甲酰胺为反应试剂,在无水碳酸钠(相对于底物3为110%摩尔分数)促进下,在丙酮溶剂中,室温下,建立了合成相应2-噁唑啉衍生物的新方法,共合成了11个新化合物,其结构由核磁共振波谱仪(~1H NMR,~(13)C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确认。结果显示,各种α-氰基肉桂酸乙酯衍生物(3a~3k)可被顺利的转化成相应的2-噁唑啉衍生物(5a~5k)。在室温下,丙酮作溶剂,以Na_2CO_3为促进剂时,相应产物的最高收率可达90%。不仅α-氰基肉桂酸乙酯衍生物(3)可被用作该反应的底物,而且α-乙氧甲酰基肉桂酸乙酯(6)也适用于该反应。实验结果还证明,除了N-溴代苯甲酰胺外,N-溴代对硝基苯甲酰胺(8)及N-溴代乙酰胺(9)也适用该反应,证明该方法具有广泛的适应性。根据实验结果,提出了可能的反应机理,该机理支持了形成2-噁唑啉衍生物的区域选择性。