应用镍超微电极的电化学表面增强拉曼光谱技术研究

镍（Ni）电极在电化学中应用广泛。原位表征Ni电极表面的吸附物种有益于帮助理解电极反应历程、指导发展高效电催化剂。应用超微电极作为工作电极的电化学表面增强拉曼光谱技术结合了超微电极表面的传质特性和分子水平的高灵敏度表征,是研究Ni电化学的有力手段。本文所述的研究工作通过在金（Au）超微电极表面电吸附具有SERS活性的Au纳米粒子并恒电流沉积金属Ni薄层,制备并表征了具有SERS活性的Ni超微电极。在氢氧化钠溶液中的循环伏安实验和以4-甲基苯硫酚分子作为探针分子的SERS实验结果表明,沉积速率和沉积电量是影响超微电极表面Ni的覆盖度和SERS活性的关键因素。在吸附了直径为55 nm Au纳米粒子的、直径为10 μm Au的超微电极表面,以100 μA·cm^-2电流密度电沉积厚度约为5个原子层Ni的条件下,可获得Ni覆盖完好的、具有最强SERS活性的Ni超微电极。     

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。     

碳酸酯类电解液中Mg(NO3)2添加剂抑制锂枝晶生长的研究

在锂-硫化聚丙烯腈电池体系中,负极锂枝晶的形成和生长严重恶化了电池充放电性能,并给电池带来了安全隐患。而在更有利于稳定正极硫化聚丙烯腈材料的碳酸酯类电解液中,锂枝晶生长尤为严重。本文通过将硝酸镁添加到碳酸酯类电解液中,研究硝酸根和镁离子对锂金属表面改性的共同作用。实验数据发现,在硝酸根和镁离子共同作用下,锂枝晶生长被有效抑制。当硝酸镁浓度为100 mmol·L^-1时,锂铜半电池的库仑效率明显提高,并显著改善了锂-硫化聚丙烯腈电池的循环性能。300次循环后容量保持率为71%,远高于硝酸锂的61%和无添加剂的50%。     

亚微米电喷雾喷针在非变性质谱分析中的研究进展

非变性质谱技术已成为表征蛋白质结构的重要工具之一。与传统的电喷雾喷针(Electrospray emitter,ESI emitter)相比,亚微米电喷雾喷针具有改变离子电荷态分布和降低盐离子加合等多种特性,可在生理环境下直接解析蛋白质的结构。该文综述了亚微米电喷雾喷针的特性及其在非变性质谱分析中的应用,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

基于铱纳米棒的电致化学发光生物传感器用于多巴胺检测

铱(Ⅲ)配合物差的水溶性限制了其在电致化学发光(ECL)领域的应用。该文用聚(苯乙烯-马来酸酐)(PSMA)羧基功能化三(2.苯基吡啶)铱(Ⅲ)(Ir(ppy)3)合成水溶性铱纳米棒(Ir NDs)。在共反应试剂三丙胺(TPrA)存在下,Ir NDs 表现出优良的ECL性能。借助多巴胺(DA)对Ir NDs-TPrA体系ECL的高效猝灭作用,实现了对DA的高灵敏检测,线性范围为2.0×10-8~4.0×10-4 mol/L,检出限为6.3×10-9 mol/L。羧基功能化的Ir NDs为铱(Ⅲ)配合物在ECL领域的应用提供了理想平台,也为DA的检测提供了新方法。     

三个单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性

对3种单核钌配合物[Ru（bpy）₂（paH）]PF₆（1）, [Ru（dmb）₂（paH）]PF₆（2）, [Ru（phen）₂（paH）]PF₆（3） （bpy=2,2''-联吡啶, dmb=4,4''-二甲基-2,2''-联吡啶, phen=菲咯啉, paH=2-吡啶甲酸）进行合成,并通过元素分析、红外、核磁和电喷雾质谱对其进行表征。此外,对配合物进行了光谱学和电化学测试,电化学实验表明1~3在0.7~1.0 V范围内均有1个氧化还原峰,说明钌中心发生了氧化还原反应。最后通过MTT法（MTT为3-（4, 5-二甲基噻唑-2）-2,5-二苯基四氮唑溴盐）对配合物进行了体外细胞毒性实验,结果表明：1~3对人乳腺癌细胞、胃癌细胞和肺癌细胞都表现出浓度依赖性,即随着配合物浓度的逐渐增大,细胞的存活率逐渐降低。值得注意的是2对乳腺癌细胞表现出非常明显的抑制作用（IC₅₀=2.85 μmol·L^-1）。     

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%。     

新型聚合物多孔涂层毛细管开管柱的制备及电色谱研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为前驱体制备了新型聚合物多孔涂层毛细管开管(PLOT)柱固定相。通过优化聚合反应时间、致孔剂比例及交联剂比例获得了色谱性能良好的PLOT柱,扫描电镜结果显示毛细管柱内的多孔涂层厚度适中且均匀。在毛细管电色谱模式下,PLOT柱以反相色谱分离机理有效分离了中性、酸性和碱性小分子。人血清白蛋白(HSA)共价结合的蛋白亲和PLOT柱对5对手性对映体实现了较好的分离,且其分离度远高于HSA修饰的单层聚合物毛细管开管柱。PLOT柱分离烷基苯的日内、日间和柱间的相对标准偏差分别小于1.7%、4.8%和7.8%。     

基于内源性致香物质和化学计量学的烟草感官评价研究

采用主成分分析法结合遗传算法和神经网络,建立了基于烟草内源性致香物质的感官质量评价预测模型。利用气相色谱-质谱(GC-MS)技术对超临界萃取-分子蒸馏所得烟草精油中的内源性致香组分进行定性定量分析,汇总各类致香指标后,对其进行主成分分析;以提取所得5个主成分的得分作为输入变量,感官评吸分数作为输出变量,分别使用标准BP神经网络和遗传算法(GA)优化的BP神经网络建立预测模型。对比实验结果表明,GA优化后的模型预测效果更优,其预测值与实验值间的相关系数为0.96,预测均方根误差为1.81,说明GA-BP模型具有更好的拟合能力和预测能力,该模型能有效地预测烟草精油的感官品质。