担载型纳米金的制备参数优化及电催化性能探索

纳米尺度的金由于常表现出有趣的尺寸效应和物理化学特性而被大量应用于催化反应中,但是其在电催化反应中的应用却十分有限. 本文以水为溶剂、HAuCl₄为前驱体、十二烷基聚乙二醇醚（Brij 35）等为软模板剂、NaBH₄为还原剂、活性炭或石墨烯为载体,在温和反应条件下获得担载型金纳米电催化剂. 本文考察并优化了关键制备参数和样品纯化方法,最终确定NaBH₄的最佳浓度区间为5 ~ 10mmol•L^-1,Brij 35的最佳浓度约为1 mmol•L^-1,在3 ~ 16 ^oC下金纳米颗粒的尺寸容易控制,石墨烯和活性炭（EC600）是金纳米颗粒的良好载体. 在优化的反应条件下,金纳米颗粒的粒径可以被控制在1 ~ 4 nm. 热处理法可以有效去除表面活性剂,纯化后的担载型纳米金电催化剂在醇类小分子的氧化反应中表现出良好的性能.     

阻尼最小二乘法用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线分离提取

近年来,激光诱导击穿广谱技术发展迅速。作为一种用于物质成分探测的新技术,它具有简单、快速、无需复杂样品制备、多种元素同时检测等优点,可实现待测样品物质成分现场、在线的检测,在很多领域都极具应用前景。激光诱导击穿光谱特征谱线的分离拟合提取是光谱特征识别与后续元素浓度定量反演研究的基础。为实现激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的有效分离拟合提取,采用阻尼最小二乘法,分析并确定了迭代前的初始拟合参数值,实现了在重叠特征谱线情况下对某火力发电厂粉煤灰中的铬元素特征谱线的分离提取。阻尼最小二乘法基于高斯-牛顿迭代,在迭代步长中引入阻尼因子,在迭代的过程中根据每一步迭代后所反馈的信息动态的调整迭代步长,从而有效防止了迭代的发散,保证了迭代的快速收敛,最终使得元素特征谱线拟合提取的效果更佳、所得到的特征谱线强度值更准确。分别采用阻尼最小二乘法和最小二乘法对不同浓度的样品中铬元素特征谱线进行分离拟合提取并给出特征谱线的强度值,作出特征谱线强度值关于元素浓度的定标曲线并对比两种方法所得结果的线性相关性。结果表明,阻尼最小二乘法所得结果的线性相关性更高,该方法稳定、可靠,适用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的分离拟合提取。     

激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析未知样品中铅含量

利用激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析了铅蓄电池厂含铅污泥中重金属铅元素含量,标准加入法有效避免了外标法与内标法制作标准曲线时基质不同对LIBS检测结果的影响,且样品处理过程简单。实验采用中心波长为1 064 nm的Nd∶YAG脉冲激光器作为激发光源,以高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和增强型电荷耦合器件为谱线分离与探测器件,选取铅的PbⅠ：405.78 nm特征谱线作为分析线,以FeⅠ：404.58 nm特征谱线作为内标线进行结果计算。预实验确定较佳的实验条件后(激光脉冲能量：128.5 mJ,延时：2.5 μs,门宽：3 μs),对铅蓄电池厂的未知铅泥样品中铅元素进行定量分析,结果表明加入铅在0~25 000 mg·kg-1范围内谱线不会产生自吸收,PbⅠ：405.78 nm信号强度与铅加入量呈很好的线性关系,由此确定合适的铅加入量为0~25 000 mg·kg-1。在此基础上配制四个样品,基质均为铅蓄电池厂含铅污泥,加入铅浓度分别为5 000,10 000,15 000,20 000 mg·kg-1,每个样品设置三个平行样,验证实验重复性及可靠性,并与ICP-MS检测结果对比,结果直线外推误差为-14.8%。12个样品单次计算结果误差介于为-24.6%~17.6%之间,含铅量平均值为43 069 mg·kg-1,相对误差为-2.44%。     

基于代数迭代算法的燃烧火焰温度场和气体浓度场重建研究

基于TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)技术,以水汽作为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷空气预混平焰炉燃烧区域水汽的吸收光谱信号,通过ART(algebraic reconstruction technique)代数迭代算法对燃烧场温度和水汽浓度分布进行了模拟重建和实验研究,模拟重建采取5×5共25个网格的正方形重建区域,假定25个网格的一个温度浓度二维分布,模拟28条激光束从不同的角度方位穿越重建区域,得到模拟射线下的投影值,经ART算法重建,结果显示温度场和水汽浓度场的重建偏差均在1%以内。实验采用分布反馈式激光器作为光源,选取H₂O的7 153.722,7 153.748和7 154.354 cm-1三条吸收线作为测温谱线,其中前两条线不区分作为一条吸收线来处理。使用平移台多方位平行扫描,共获取30路光谱吸收信号,经数据处理、算法重建和双线比值法测温原理得到了圆形平焰炉16个不同区域的温度浓度值,且炉面偏向中心区域温度浓度值较高,边缘较小,结果表明代数迭代算法能够很好地实现燃烧区域温度场和水汽浓度场的反演。     

水体细菌微生物种类快速鉴别方法研究

紫外可见多波长透射光谱包含了细菌微生物对光的吸收和前向散射等信息,能反映细菌细胞的组分、大小以及形态等特征,具有细菌种属的特异性,可应用于细菌微生物的快速种类鉴别。以水体中常见细菌微生物为研究对象,实验测量了大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌以及肺炎克雷伯菌的紫外可见多波长透射光谱,简要分析了不同种类细菌微生物的多波长透射光谱特征;研究了透射光谱与支持向量机多向量分析方法相结合的水体细菌微生物快速识别方法,利用基于网格搜索法的训练集内部交叉验证获取建模所需最佳惩罚因子C和核函数参数g,根据最优参数和LibSVM一对一多分类法建立细菌快速分类鉴别模型。利用不同株实验细菌的透射光谱作为测试集对所建模型进行识别正确率的验证,结果表明,所建立的快速分类鉴别模型可以对选取的大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌以及肺炎克雷伯菌进行快速种类识别,识别正确率为100%;分类鉴别模型对不同大肠杆菌亚种的测试集识别正确率为100%,证明该模型对细菌属间鉴别具有较好的稳定性。不仅可为饮用水源细菌微生物的快速识别预警提供方法,而且可在生物医学方面作为细菌微生物鉴别的一种简便、快速、准确的手段。     

PLA/MSM缓释微球的制备及生物活性

采用膜乳化-液中干燥法制备出担载二甲基砜(MSM)的聚乳酸(PLA)微球(PLA/MSM), 并研究了膜孔径、 搅拌转速和MSM浓度对载药微球形貌、 尺寸、 载药量、 体外释放及细胞活性的影响; 采用场发射环境扫描电子显微镜(ESEM)观察微球形貌、 尺寸及分布, 用等离子体发射光谱(ICP-AES)法检测PLA/MSM微球载药量、 包封率及体外释放, 采用ESEM观察微球内部结构, 并通过体外细胞培养和噻唑蓝(MTT)法检测MC-3T3-E1细胞的增殖能力. 研究结果表明, 膜乳化法制备的载药微球规整, 呈典型的圆球状, 表面光滑, 内部有多孔结构. 当膜孔径为5.1 μm且搅拌转速为500 r/min时, PLA/MSM微球大小更为均一; 当体系中MSM质量分数为8.6%时, 载药量可达到77.43%. 随着膜孔径减小及药物浓度的增加, 体外释放速率加快, 但初期均无明显的突释现象, 约10 d后累积释放量达到89.2%. 细胞实验结果显示, 在膜孔径为5.1 μm且MSM质量分数为8.6%的条件下, 制备的载药微球在细胞培养7 d时表现出明显的促增殖作用.     

一种248 nm光刻胶成膜树脂的合成及相关性能研究

通过自由基共聚合,制备了前驱体共聚物聚对特丁氧酰氧基苯乙烯-共-N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺甲基丙烯酸酯,该共聚物可以通过热解而部分脱除酚羟基上的保护基,得到目标共聚物聚对羟基苯乙烯-共-N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺甲基丙烯酸酯-共-对特丁氧酰氧基苯乙烯.通过对具有合适分子量的目标共聚物的有机溶剂溶解性、热性能、成膜性、抗干蚀刻能力和在248 nm处光学吸收(为0.212 μm^-1)性能进行研究,表明该聚合物能满足248 nm光刻胶成膜树脂的要求;此外,目标共聚物还具有酸致脱保性能.具有合适分子量和脱保率的目标共聚物,通过对其酸解留膜率的测试,推测其可能满足248 nm光刻胶的曝光显影工艺过程.     

一种新型紫外正型光刻胶成膜树脂的制备及光刻性能研究

本文合成了N-(p-羧基苯基)甲基丙烯酰胺单体,并将其与N-苯基马来酰亚胺共聚得到共聚物聚N-(p-羧基苯基)甲基丙烯酰胺共N-苯基马来酰亚胺(poly(NCMA-co-NPMI)).将此共聚物作为成膜树脂,与感光剂、溶剂等复配得到一种新型耐高温紫外正型光刻胶.本文探讨了该光刻胶的最佳配方组成和最佳光刻工艺.最佳配方组成为:15%—20%成膜树脂,4.5%—6%感光剂和70%—80%溶剂;最佳光刻工艺为:匀胶30 s(4000 rpm),前烘4 min(90℃),感度为30—35mJ/cm²,在0.2%TMAH溶液显影10 s和后烘2 min(90℃).     

电镀锌钛/锆基无铬化学转化膜的制备与耐蚀性能

借助优化钛/锆基化学转化工艺,在碱性无氰镀锌层基体上获得了环保型的无铬转化膜,并与铬酸盐彩色钝化膜作对比.中性盐雾试验、动电位极化和电化学阻抗谱测试结果表明:钛/锆基化学转化膜出现白锈时间为96 h,达到铬酸盐彩色钝化膜标准,且呈现出较低的腐蚀电流和较高的极化电阻,但钝化特性不如铬酸盐彩色钝化膜明显.     

激光诱导荧光光谱方法测量气溶胶颗粒研究

采用激光诱导荧光光谱方法测量大气中气溶胶颗粒物的散射荧光特性,同时用飞行时间方法测量颗粒物的动力学直径大小。给出了实验系统设计、测量方法、颗粒粒径分布图及散射荧光强度分布谱图的对比,并对多组实验数据进行分析。同时讨论了利用颗粒物散射荧光百分比分析方法判别生物粒子和非生物粒子的可行性。