新型分子印迹荧光传感器对海水中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速检测技术研究

构建对邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(Bis(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP)具有特异荧光响应的分子印迹-量子点传感器, 应用于实际样品中DEHP的残留检测. 采用改进的反相微乳液法, 制备了对DEHP具有较高选择性和灵敏性响应的分子印迹-量子点纳米结构聚合物(MIP-QDs), 通过扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、选择性分析等方法对获得的MIP-QDs理化特性进行分析, 成功将印迹层锚定在QDs上. 进一步通过响应体系优化, 结果表明, 构建的MIP-QDs在V (水)V (乙醇)=82、pH为8.0体系中, 对DEHP具有较高的选择性响应; 并在0.005~25.0mg·L-1的DEHP质量浓度范围内, DEHP质量浓度与荧光猝灭效率()间存在良好线性关系, 相关系数为0.9901, 检测限低至1.5?g·L-1, 加标回收率为92.0%~96.8%, 相对标准偏差低于8.2%; 且在实际海水检测与GC-MS/MS检测结果之间具有良好的一致性. 充分表明本文构建的MIP-QDs荧光传感器可用于海水中DEHP的实时定量检测.     

基于顺序注射分析的海水亚硝酸盐快速检测方法研究

为实现海水亚硝酸盐的快速检测,使测量过程更适用于在线监测,对前期已有的顺序注射分析技术进行了优化,结合自主研制的Z型高灵敏度液芯波导样品池和多适应环管器,基于分光光度检测方法,在不完全显色反应的基础上,建立了一种海水亚硝酸盐快速全自动检测方法。进样技术中高精度注射泵与多通道选择阀配合,顺序吸入样品和试剂至储液盘管后,再反推至混合盘管,期间发生不完全显色反应,并最终由注射泵将显色混合溶液缓推过Z型液芯波导样品池,同步流动检测溶液吸光度变化,结合朗伯比尔定律最终获取待测亚硝酸盐溶液浓度。为达到稳定且快速分析的目的,分析了测量方法中几个关键参数,如不完全显色反应时间、检测时流速和盐度对测量结果的影响,寻求最佳的技术及参数组合。不完全显色反应研究结果表明,在10~60 s显色时间范围内,吸光度检测结果的相对标准误差（RSD）均不超过1.64%,说明10~60 s的显色时间对本方法无影响,因此选择10s作为快速检测方法的显色反应时间。通过对不同流速情况下样品检测结果的分析发现,流速过快会导致检测不稳定,过慢则不利于快速分析,选择吸光度测量较为稳定的10,11.6,13和15 μL·s-1四个流速,对测量结果的稳定性和重复性进行分析,结果表明,上述四个流速下的线性效果都很好,因此,选择最快的15 μL·s-1作为该方法的检测流速。为验证该方法对盐度的敏感性,以适应淡水和大范围海水为出发点,研究分析了0~35盐度范围内,三种不同浓度（150,250,350 μg·L-1）亚硝酸盐溶液的吸光度变化情况,得到的RSD分别为1.39%,2.03%和1.28%,证明盐度对本方法的吸光度测量基本无影响。对80,150和250 μg·L-1亚硝酸盐标准溶液平行测定11次得到的RSD分别为2.13%,1.07%和1.83%,说明本方法精密度较好。通过对空白样品进行10次平行样测量,计算得到本方法检出限为37 μg·L-1（约0.5 μmol·L-1）。为验证本方法的可信度,利用该快速检测方法和《海洋调查规范》标准测量方法对同一批次亚硝酸盐标准溶液制作标准曲线,二者的R2均大于0.999,对同一浓度样品两种方法得到的测量结果数据拟合线性回归方程为y=1.046 1x-0.005 7,R2=0.999 6,说明两种检测方法结果高度一致,更进一步验证了该研究快速测量方法的可行性和可靠性。亚硝酸盐快速检测方法测样速率高达50样·h-1,与传统的人工检测和流动注射分析方法相比,亚硝酸盐的测量耗时从十几分钟缩短到1 min左右,检测分析过程中样品和试剂消耗量极少,测量过程重复性好,整个测量过程全自动进行,操作更为简单智能,避免了人工介入带来的误差,使得基于分光光度的营养盐要素在线及原位检测系统更加小巧、快速和低耗,更适用于现场在线及长时间序列监测,具有很广的应用范围和较好的应用前景。     

基于第一性原理计算的铁电材料BaTiO3相关振动光谱指认

通过固相反应烧结法在1400 ℃下烧结4 h合成了BaTiO₃陶瓷, 并用X衍射确定了其为四方晶系. 进行了拉曼谱和红外谱的测量, 并采用洛仑兹函数以及四参数方法分别对上述光谱进行了拟合. 基于第一性原理的计算, 并考虑了横模纵模劈裂, 对拉曼和红外光谱进行了指认. 为了更好地分析振动模式, 所有振动模用群论的对称坐标进行了分解. 在12个光学模中, 仅具有拉曼活性的B₁模式是O4和O5沿着z轴的相对运动. A₁模式和E₁软模式是从立方BaTiO₃相的F_1u模式劈裂出来的, 对于四方相BaTiO₃的铁电性有着重要作用, 其体现在A₁⁽¹⁾模式造成了铁电z轴的极化, E₁模式导致了大介电常数. 这两个模式都可以看成是Ti 原子相对于O₆八面体笼子沿着z轴或者是xy平面的振动.     

Q345R钢蠕变过程声发射特性实验研究

声发射测试技术由于实时、连续、在线监测的特点,被越来越多地应用于材料性能的研究,但由于蠕变实验温度过高,超过传感器使用温度限制,因此在金属材料蠕变损伤领域还尚属空白。本文以Q345R钢为例,设计蠕变声发射监测专用的夹具导波机构,进行Q345R钢蠕变声发射监测实验。监测结果表明,蠕变损伤过程的声发射活动表现出与蠕变曲线相类似的阶段性特征。蠕变初期撞击数较多,声发射较为活跃;随着损伤的演进,试件进入稳态蠕变阶段,声发射活动渐趋平稳,日平均撞击数趋于稳定值;蠕变后期,能量快速释放,声发射活动加剧,试件发生蠕变断裂。     

同步辐射显微红外光谱研究6-OHDA诱导帕金森病细胞模型

神经毒素6-hydroxydopamine (6-OHDA)处理的人神经瘤母细胞系SH-SY5Y是一种经典的帕金森病细胞模型。利用同步辐射红外显微光谱研究6-OHDA处理的SH-SY5Y细胞系的生物化学成分。与正常细胞相比较,所含磷脂的平均饱和水平显著提高,蛋白质的二级结构发生显著变化,其中的β-sheet的比例明显增高,核酸的含量明显下降,提示神经毒素6-OHDA对细胞造成了严重的氧化损伤。同步辐射红外显微光谱能够精确有效的检测到细胞生化成分的改变,从而对细胞的病理损伤进行评估。     

气相色谱-串联质谱法测定皮革和纺织品中的富马酸二甲酯

建立了气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)准确、快速测定皮革和纺织品中富马酸二甲酯(DMF)的分析方法。样品经乙酸乙酯提取、浓缩及固相萃取柱净化处理,通过VF-5ms色谱柱分离、串联质谱对DMF进行定性和定量分析。实验结果表明: 优化样品预处理条件、固相萃取条件、质谱分析条件后,该方法可进一步消除杂质干扰,结果准确可靠,灵敏度、精密度、线性关系良好,回收率较高。3种浓度水平的加标回收率(n=6)保持在84%～93%之间,相对标准偏差小于7.2%;DMF在8种皮革和纺织品中的检出限 (S/N=3)为0.012～0.039 mg/kg, 0.05～100 mg/L质量浓度范围内线性相关系数为0.9990,适用于皮革和纺织品中DMF的日常检测。     

高聚物溶液中大分子链尺寸的研究(Ⅲ)——一种测算高分子溶液第二维里系数的新方法

将高聚物溶液中大分子链尺寸对浓度的依赖关系与Zimm稀溶液第二维里系数的统计力学硬球模型相结合,借助聚合物的特性粘数、Mark-Houwink方程或分子量,计算聚合物-溶剂体系在稀溶液浓度范围内π/C或H·C/τ的模拟实验值.再以π/C或H·C/τ与浓度线型回归中的始斜率求体系的第二维里系数A₂,计算了30种聚合物-溶剂体系的295个不同分子量的A₂值,结果均与其实验值吻合较好,且明显优于其它理论模型测算的结果.     

多金属结核/结壳中稀土元素的富集特征及其资源效应

多金属结核/结壳是海洋中最重要的固体沉积矿产之一,蕴藏丰富的铁、锰、铜、钴、镍等金属元素,也是稀土元素的富集体.利用等离子质谱仪/光谱仪对太平洋、大西洋、印度洋及南海北部海多金属结核/结壳11个样品25份试样的稀土含量进行了分析,多金属结核/结壳中稀土平均含量为1265 57×10-6,其中结核平均含量为1096.96×10-6,结壳平均含量1623.88×10-6,人人超过地壳和玑积岩的平均含量.稀土元素的富集主要受控于结核/结壳中铁、锰氧化物及粘土矿物对海水和沉积物中稀土元素的吸附作用,Ce元素高度富集,使其成为多金属结核/结壳矿产开发中可能最先利用的稀土元素之一.     

固相萃取GC-MS/MS法测定海水中多环芳烃研究

建立了同时测定海水中10种多环芳烃的精确定量检测方法. 利用固相萃取GC-MS/MS法, 确定10种多环芳烃的色谱分离条件和质谱定性、定量离子. 通过比对不同固相萃取柱和萃取条件对多环芳烃的萃取效果发现C18为最佳固相萃取柱, 最佳洗脱溶剂为二氯甲烷. 同时, GC-MS/MS采用多反应监测模式(MRM)及内标法定量, 该方法的线性范围为1.0~200.0μg?L-1, 检出限为0.01~0.08ng?L-1, 加标回收率为83.0%~108.7%, 相对标准差小于6.5%. 表明该方法具有较好的准确度和精密度, 最后将其应用于象山港海水中多环芳烃的测定, 10种多环芳烃的检出率为100%.     

一种毛细管聚焦的便携式微束X射线荧光谱仪

基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点，导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离产生变化，引起照射样品的X射线束斑大小发生改变，从而影响测量结果的准确性和元素区域扫描的分辨率。介绍了本实验室自行研发的一种新型便携式微束X射线荧光谱仪，此谱仪主要是由SDD X射线探测器、30 W低功率X射线管、毛细管X光透镜、CCD和一个新型闭环控制系统构成。该闭环控制系统是在激光位移传感器能够精确控制样品测量点到毛细管X光透镜出端距离的基础上，结合LabVIEW语言环境下开发的计算机控制程序以及步进电机、样品台等器件组成。基于此系统，该实验室研发的便携式微束X射线荧光谱仪在测量过程中可以时刻保证照射样品的X射线光斑大小固定不变。同时，该谱仪还可以通过调整样品测量点到透镜出端的距离来选择不同尺寸的X射线照射光斑。为了验证设备的可行性，使用该便携式微束X射线荧光谱仪在激活激光位移传感器和关闭激光位移传感器两种情况下测量了一块表面不平整古陶瓷样品釉彩层中K，Ca，Zn和Fe等元素的含量及分布，并将测量结果进行了对比。结果显示，在激活激光位移传感器的情况下测得的样品微区元素含量与真实值较接近，扫描区域元素分布图的分辨率更好，表明本谱仪基于激光位移传感器开发的自动调整样品测量点到透镜出口端距离的闭环控制系统能有效的减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差，弥补了现有微束X射线荧光谱仪在此方面的不足。因此，本便携式微束X射线荧光谱仪在无损分析检测文物方面具有潜在的应用前景。