新型表面辅助激光解吸附/离子化质谱基质及其在生物检测中的应用

表面辅助激光解吸附/离子化质谱(Surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,SALDI-MS)是一种利用无机纳米粒子或纳米结构表面作为基质,辅助待测分子的解吸附和离子化的质谱技术。由于其具有灵敏度高、耐盐性好、操作简便、重现性好、检测通量高等优势,已经被广泛应用于食品安全、环境监测、生命科学等诸多领域。该文总结了近5年来,SALDI基质材料(金属及金属氧化物材料、碳材料、硅材料、金属有机骨架化合物材料等)的最新研究进展及其在生物检测领域中的应用,并对SALDI-MS基质材料的发展及应用进行了展望。     

表面活性剂PAA对羟基磷灰石微粒分散性的调控及机理研究

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)因其具有优良的生物相容性和生物活性而被广泛应用于临床。但由于制备过程中不可避免的团聚,严重影响其性能。本文首次借助阴离子表面活性剂聚丙烯酸(PAA),通过控制PAA的含量成功制备具有不同颗粒尺寸的HAP粉末样品,进而调控其分散性;同时借助多种表征技术包括扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)及粒径分析仪等等,获取HAP样品微观形貌及粒径尺寸,深入探究表面活性剂PAA对HAP微粒分散性的影响机制。     

敏化型电致发光器件原理与技术

近年来,高性能荧光有机电致发光器件(FOLEDs)的开发受到了广泛关注。由于荧光材料仅能利用25%的单重态激子辐射发光,FOLEDs的外量子效率(EQE)理论极限为5%。通过能量转移,充分利用主体分子的单重态与三重态激子敏化荧光客体发光,可以提高激子利用率。目前敏化型FOLEDs(SFOLEDs)的最高EQE已达26.1%。本文详细介绍了SFOLEDs的敏化原理和机制,并根据敏化机制的不同,系统地总结了热活化延迟荧光敏化、激基复合物敏化、三重态湮灭敏化和局域电荷转移杂化激发态(HLCT)敏化等各类SFOLEDs的材料与器件结构特点及其研究进展。最后本综述对该类器件的研究前景进行了展望,期待吸引更多专业的研究人员的研究兴趣,进而推动该领域的发展。     

膜电极构型CO2还原电解单池的稳定性研究

电化学还原CO₂可实现CO₂的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术. 本文提出了一种膜电极（membrane electrode assembly,MEA）构型CO₂还原电解单池的结构设计,可同步实现气体扩散阴极两侧CO₂的供给与电解质液层的更新. 基于该MEA构型电解池,实验考察了电解质液层中KHCO₃浓度和更新与否对氮掺杂石墨烯锚定的Ni电极表面CO₂电还原制备CO的反应活性、产物分布与稳定性的影响. 结果表明,若电流密度低于5 mA·cm^-2,KHCO₃浓度显著影响电解电势而非产物分布. CO₂还原电解单池在稳定运行中存在着“可逆”与“不可逆”两种衰减模式. 其中,阴极/电解质界面处催化剂的流失是 “不可逆”衰减形成的原因;而电解质液层中KHCO₃溶液的流失导致了MEA构型CO₂还原单池的“可逆”衰减,周期性更新KHCO₃电解质是降低其“可逆”衰减的有效方法.     

钛及钛合金表面羟基磷灰石涂层结合强度及稳定性

钛(Ti)及其合金凭借优异的机械性能和良好的生物相容性,一直是骨和牙种植体的主要临床应用材料。由于钛及其合金自身的生物惰性,不易与周围骨组织进行快速的骨整合,因此其表面的生物活性有待进一步提高。羟基磷灰石(HA)是人体骨和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物活性和生物相容性,受其力学性能的制约,常被作为涂层材料覆盖在钛基体表面,用以提高植入体的生物活性。但一直存在涂层与基体界面结合强度低和涂层力学稳定性差的问题,成为限制其临床广泛应用的主要因素。本文从涂层结构设计、成分设计及制备方法等方面,就国内外改善钛基底与HA涂层界面结合性能的研究现状和发展动态作一综述,为高性能钛植入体的制备和应用提供参考。     

基于近红外光谱技术的电子烟油烟碱含量快速检测研究

烟碱是电子烟烟油中的主要成分,其含量决定了电子烟油的风味口感及产品的安全性。为了提高电子烟油烟碱含量的测量效率,该文采用近红外光谱技术和极限学习机回归(ELMR)建立了电子烟油烟碱含量的定量预测模型。实验结果表明：相比于传统的主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLSR)模型,所建立的ELMR预测模型的决定系数R2为0.926 2,远高于PCR预测模型的0.859 0和PLSR预测模型的0.860 4;同时,使用ELMR模型的预测均方根误差(RMSEP)为0.026 8,小于PCR预测模型的0.043 1和PLSR预测模型的0.040 9。以上结果说明该文所建立的近红外光谱定量模型能够应用于烟碱含量的快速准确测量,为实现电子烟油烟碱含量的实时在线监测和其它质量参数的快速测量奠定了良好的基础。     

二维薄层色谱-表面增强拉曼散射联用技术用于饮料及水果中糖精钠的快速分析

采用高稳定、高灵敏的纳米金/多孔二氧化硅复合材料作为SERS基底,构建了一种二维薄层色谱-表面增强拉曼散射(TLC-SERS)联用方法,该技术结合了薄层色谱(TLC)的快速分离功能和SERS定性定量分析的优点,提高了分离能力。采用对巯基苯胺作为探针分子研究了基底的均匀性和批-批重复性。Mapping扫描实验表明,24个测量点峰强度的相对标准偏差(RSD)为5.9%,说明该基底具有良好的点-点重复性。9个批次基底信号值的RSD为7.5%。将该基底用于糖精钠的检测,线性范围为0.1～200 mg/L,检出限为0.06 mg/L。用于实际样品测定,检测出饮料中糖精钠为141 mg/L,水果中为18 mg/L,10 min内能完成分析测试。该方法灵敏度高,特异性强,前处理方式简单,实现了饮料及水果中糖精钠的快速检测。     

石英砂滤料表面改性及其在含Pb2+废水处理中的应用

石英砂是一种在废水处理中常用的滤料,但是由于石英砂自身对废水的净化能力有限,因此常常仅作为众多水处理环节中的一环.本文采用纳米二氧化硅对石英砂进行表面改性,研究了表面处理方式、二氧化硅负载方式、官能团类型、官能团负载方式等因素对改性石英砂去除重金属效果的影响.通过一系列实验,确定盐酸清洗表面、二氧化硅直接吸附、胺基修饰的石英砂改性最佳工艺.改性后石英砂表面粗糙,呈现多孔结构.在最佳工艺条件下,石英砂的重金属去除能力由改性前的0.8%提高至100%,改性后石英砂对重金属的去除能力提升超100倍.