应用多光路主动差分光学吸收光谱仪观测大气污染物的空间分布

研制了一套具有4条测量光路的主动差分光学吸收光谱仪(DOAS)系统,以一盏短孤氙灯为4台集成一体的发射/接收望远镜提供光源,可同时发射4条相互独立的测量光路,4台望远镜的角度可分别独立调整以对准不同位置的角反射镜,光路之间的最大发散角可达28°.为测试仪器性能,使4条光路测量同一区域内的NO₂浓度. 对4条光路的测量结果进行相互对比,任意两条光路的相关系数均在0.97以上,测得NO₂的体积分数平均差异小于10^-9, 表明结果具有良好的一致性 关键词： 差分光学吸收光谱 2')" href="#">NO₂ 2')" href="#">SO₂ 大气污染     

还原科学研究的过程——基于一次大学物理探究课的实践

我国基础教育长期的应试训练对高等教育的影响正逐步显现。许多学生平时不学、考前才学的不良学习习惯给当前的高等教育带来了问题:如何培养学生的科学探究能力和创新能力?如何培养学生正确的科学态度和勇于质疑的科学精神?本文通过一次大学物理探究课的实践经历,尝试为解决这些问题提供可行的方案。该探究课以磁铁作为研究对象,从生活情境——磁铁断裂现象引出问题,组织学生通过自主学习、小组实验、报告猜想、讨论分析、推理总结等环节,使学生亲身体验科学研究的过程,在课堂探究过程中自然构建物质的磁性、磁畴、居里点、磁化等重要物理概念,最终用物理理论解释了"磁铁断裂后,它们以断裂面靠近时可能出现的现象"及其产生原因。     

SiO2@Gd2O3∶Tb3+核壳微球的可控合成及发光性能研究

采用简便的尿素辅助沉淀法将Gd2O3∶Tb3+成功包覆在二氧化硅微球表面合成了尺寸均匀的球形SiO2@Gd2O3∶Tb3核壳发光材料,解决了稀土发光材料普遍存在的形貌可控性差和颗粒尺寸不均一等问题.利用XRD、SEM、红外光谱和荧光光谱等表征测试了样品的形貌、结构和发光性能.SEM照片和尺寸分布图显示,SiO2@Gd2O3∶Tb3+粒子呈现均匀球形形貌,分散性良好,粒径约(608 +18) nm.XRD图谱分析表明,600℃煅烧后,壳层Gd(OH)3CO3完全转变为立方相Gd2O3,结晶性良好,无杂相生成.同时,结合红外光谱推测了SiO2@Gd2O3∶Tb3核壳微球的形成机理,并得出Gd2O3∶Tb3+壳层主要以Si-O-Gd键形式连接在二氧化硅微球表面.在240 nm紫外光激发下,SiO2@Gd2O3∶Tb3核壳微球呈现绿光发射,其中,位于540 nm处的主峰归属于Tb3+的5D4→7F5能级跃迁.不同Tb3掺杂浓度下的发射光谱表明,当Tb3+掺杂浓度为4mol;时,SiO2@Gd2O3∶Tb3+核壳微球的发射强度达到最大值,寿命为1.55 ms,色坐标位于绿色区域,展现了良好的绿光发光性能.     

离子色谱法测定饲料添加剂磷酸二氢钠中4种无机阴离子

应用抑制电导检测离子色谱法建立了准确快速测定磷酸二氢钠中无机阴离子含量的分析方法。样品经过简单溶解后即可上机分析,分析时间小于30min。实验结果表明,方法的重现性好、灵敏度高、操作简便易行,还可以推广应用到其他工业原料如磷酸钠、磷酸氢钙及磷酸等的测定。     

在LiCl-KCl共晶熔体中电化学制备钬镍金属间化合物

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等研究了Ho(Ⅲ)离子在LiCl-KCl共晶熔体中的电化学行为及Ho-Ni合金化机理。在惰性W电极上,Ho(Ⅲ)离子在-2.06 V(vs Ag/AgCl)发生电化学还原,该还原过程为3个电子转移的一步反应。与惰性W电极上的循环伏安相比,Ho(Ⅲ)离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了3对氧化还原峰,是Ho与Ni形成了金属间化合物,导致了Ho(Ⅲ)离子在活性Ni电极发生了欠电位沉积。在不同的电位进行恒电位电解制备的3个不同的Ho-Ni合金,采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)等测试手段进行表征,结果表明:制备的3种合金分别是Ho₂Ni₁₇,HoNi₅ 和 HoNi₂ 3种合金化合物。     

以对苯二甲酸及咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉为配体的镉(Ⅱ)、锌(Ⅱ)配合物的构筑及晶体结构

在水热条件下,以对苯二甲酸(H2bdc)和咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉(Imphen)为配体构筑了两种配合物[Cd(bdc)(Imphen)(H2O)]n·nH2O(1)和[Zn(bdc)(Imphen)(H2O)]n·nH2O(2),并利用元素分析和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。结构分析表明:bdc2-在2个配合物中展示了不同的配位模式,配合物1和2都具有一维链状结构,并且都通过分子间氢键和π-π相互作用形成三维网状结构。此外,对配合物的热稳定性和发光性质也进行了研究。     

金催化的硅纳米线的可控制备及光学特性研究

硅纳米线是新型一维半导体纳米材料的典型代表。利用阳极氧化铝薄膜为模版复制出具有有序纳米结构的金膜,在金的催化辅助下对单晶硅进行湿法刻蚀,得到尺寸、形状、分布可控的硅纳米线阵列,并对其光学特性进行了研究。研究结果表明,金代替银作为催化剂,可以有效地抑制二次刻蚀,金的化学性质相对于银更加稳定,克服了银膜在较高的温度或较长刻蚀时间下产生的结构性破坏,得到形貌规整、尺寸可控的硅纳米线阵列。对该阵列在400 nm~1 200 nm波段的反射率、透过率进行了测试,并对比分析了金模板催化与传统方法机理的异同。测试结果表明,相较于传统金属辅助化学刻蚀法,文中提出的金模板催化法制备的硅纳米线阵列尺寸及分布更加均匀可控,在宽光谱范围内的抗反射性得到了显著提高。     

固相萃取/高效液相色谱-串联质谱法测定黄瓜及土壤中的春雷霉素残留

建立了测定黄瓜和土壤中春雷霉素残留的固相萃取/高效液相色谱-串联质谱(SPE/HPLC-MS/MS)方法。黄瓜和土壤样品分别经1%甲酸的甲醇、0.5%甲酸水提取后,采用MCX固相萃取柱净化,以Waters Xbridge BEH Amide色谱柱分离,0.2%甲酸水-乙腈溶液进行梯度洗脱,电喷雾正离子(ESI+)模式电离,多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配标准曲线外标法定量。该方法灵敏、准确、简单快速、重复性好,在2~250μg/L浓度范围内,不同基质中春雷霉素的线性相关系数均大于0.999,检出限为0.002 mg/kg,定量下限为0.008 mg/kg;在0.008、0.040、0.200、0.400 mg/kg 4个加标水平下,春雷霉素在黄瓜和土壤样品中的平均回收率为77.5%~97.0%,相对标准偏差为2.6%~10.7%,能够满足黄瓜及土壤中春雷霉素残留的检测需求。应用该法对田间样品进行检测,结果表明,春雷霉素在黄瓜中的残留量不超过0.053 mg/kg,小于我国规定的黄瓜中最大残留限量(0.2 mg/kg);土壤中春雷霉素的残留量不超过0.013 mg/kg。     

金属-有机纳米管分散固相萃取-气相色谱-串联质谱高灵敏分析环境水样中痕量多氯联苯

采用含铅金属-有机纳米管为吸附剂,基于分散固相萃取和气相色谱-串联质谱建立了一种高灵敏分析环境水样中痕量多氯联苯的方法.采用正交设计响应面法对影响萃取效果的重要因素(如离子强度、萃取时间和吸附剂用量等)进行了优化.获得的最优条件为:离子强度4.92 %(w/V)NaCl,萃取时间4.5 min,正己烷为解吸剂,吸附剂用量62.5 mg.在优化条件下,方法的线性范围为2~1000 ng/L,检出限为0.26~0.82 ng/L. 日内和日间相对标准偏差分别为0.8%~5.5% (200 ng/L, n=6)和2.7%~7.4% (200 ng/L, n=6).将本方法应用于实际环境水样中多氯联苯的分析,回收率为78.9%~113.3%,结果满意.     

三嗪类农药类特异性分子印迹聚合物的合成及其应用

以莠去津为模板,甲基丙烯酸为功能单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备了一种对5种三嗪类农药及其3种主要代谢物选择性好、吸附能力强的类特异性分子印迹聚合物,并建立了玉米、小麦及棉花样品中该8种农药的分子印迹固相萃取/高效液相色谱-串联质谱(MISPE/HPLCMS/MS)检测方法。筛选了模板分子与功能单体的配比,表征了印迹聚合物的形态,研究了印迹聚合物及以其为填料的固相萃取柱对三嗪类农药的识别特性。结果表明,印迹聚合物对模板分子及其结构类似物具有很强的亲和力与类特异性,其固相萃取小柱具有很好的选择性和净化能力。在玉米、小麦及棉花等实际样品中8种三嗪类农药的加标回收率为61.1%~107.6%,相对标准偏差(RSD)小于11%,检出限(S/N=3)为0.4~8.1μg/kg。此方法可用于实际样品的常规监测。