钒钨酸盐-CdS纳米粒子复合膜的制备与电致变色性能

通过层-层自组装方法制备了由Dawson结构三钒取代型钨酸盐1-K₉P₂W₁₅V₃O₆₂·18H₂O(P₂W₁₅V₃)与CdS纳米粒子构筑的复合膜材料, 研究了CdS纳米粒子添加和复合膜层数对P₂W₁₅V₃多酸复合膜材料电致变色性能的影响. 采用UV, XRD, SEM和循环伏安等测试手段对复合材料的结构和性能进行了表征; 将电化学工作站和紫外-可见吸收光谱联用, 在-1.0~+1.0 V的电压范围内, 对不同层数、 有无CdS纳米粒子复合的的膜材料的电致变色性能进行研究. 研究结果表明, 20层的复合膜材料性能最佳, 光反差为38.05%, 着色时间为3.57 s, 褪色时间为6.94 s, 最大着色效率达到94.04 cm²/C, 实现了从无色、 蓝色到蓝紫色, 再到无色的可逆颜色变化, 相对于单独P₂W₁₅V₃膜, 光反差提高46.07%, 着色效率提高96.53%, 电致变色性能显著提高.     

Fe_3O_4@NiSiO_3对水中痕量微囊藻毒素的萃取

通过水热合成法和溶胶凝胶法制备Fe_3O_4@NiSiO_3磁性纳米粒子,该纳米粒子微球具有均一的形貌、良好的磁性和分散性。将合成的Fe_3O_4@NiSiO_3磁性纳米粒子作为磁性固相萃取(MSPE)介质,并结合高效液相色谱(HPLC)建立了水样中痕量微囊藻毒素MC-LR的分析方法。在优化实验条件下,方法在0.25~146.5μg/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.999 1,检出限为0.011μg/L。将该方法用于纯水中微囊藻毒素的分析,回收率为81.0%,对实际水样的回收率为66.7%~72.0%。表明Fe_3O_4@NiSiO_3磁性纳米粒子具有良好的选择性富集能力,可用于水中痕量微囊藻毒素的萃取。     

纤维填充整体针式萃取装置的制备及其性能研究

建立了改善纤维填充整体针式萃取装置通透性和使用寿命的方法。将纤维纵向填充到内径为0.51 mm的不锈钢针里,以苯甲酸为模板分子,4-乙烯基吡啶(4-Vinyl pyridine,4-VP)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(Ethylene glycol dimethacrylate,EDMA)为交联剂,十二醇与甲苯为致孔剂,偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile,AIBN)为引发剂,采用原位聚合法制备纤维填充分子印迹整体针式萃取装置,该装置与气相色谱联用,考察其对苯系物的选择性萃取能力。结果表明,60束纤维填充萃取装置的萃取效果及通透性较好,且对汽油样品中少量的苯系物有良好的选择性,对苯系物的存储损失率也稳定在20%以内,萃取针的使用寿命可达60次,萃取效果好,相对标准偏差为2%~10%。     

基于气相色谱-质谱的拟靶向代谢组学方法分析大米中脂肪酸

建立了一种基于气相色谱-质谱的拟靶向代谢组学分析方法对大米中脂肪酸进行分析,共检测到16种脂肪酸,并研究了不同大米中脂肪酸的轮廓差异。以提取到饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的总量为评价指标,比较了6种提取方法及4种提取溶剂对脂肪酸提取效率的影响。将该方法用于5种不同大米（稻花香、吉星、金浪子、农大、状元）中脂肪酸的分析,发现稻花香大米中脂肪酸轮廓与其他4种均有较大差异;而金浪子与农大、状元间脂肪酸差异也较大,与吉星脂肪酸轮廓较为相似。该方法简单,有较好的稳定性和准确性,可为大米品质和营养价值改善研究提供基础数据。     

CoFe_2O_4纳米粒子对水中微囊藻毒素的去除

通过一步溶剂热合成法制备出Co Fe2O4,Fe3O4,Cu Fe2O43种磁性纳米粒子,将其用于水中生物污染物微囊藻毒素的去除,通过高效液相色谱法检测微囊藻毒素浓度。上述3种磁性粒子中,Co Fe2O4对微囊藻毒素具有最强的吸附性能。采用透射电子显微镜、红外光谱、磁滞回线和X-射线衍射等方法对Co Fe2O4纳米粒子进行表征,Co Fe2O4具有良好的磁性和分散性,粒径约为250 nm。由于具有较强的磁性,Co Fe2O4及吸附于表面的微囊藻毒素可通过施加外加磁场而从溶液中分离。考察了生物污染物初始浓度、溶液酸度、温度、离子强度和水中天然有机物浓度等条件对Co Fe2O4吸附性能的影响。结果显示,较高的分析物浓度与实验温度、较低的p H值及离子强度更有利于微囊藻毒素在磁性粒子表面的吸附。低浓度(0~2.5 mg/L)的腐植酸几乎不影响Co Fe2O4对微囊藻毒素的吸附,而较高浓度的腐植酸使得Co Fe2O4的吸附性能显著下降。静电作用和配位作用在Co Fe2O4吸附毒素的过程中起着重要作用。研究表明,Co Fe2O4纳米粒子的制备方法简单,具有较强的磁场响应性及良好的单分散性,在水环境中生物污染物的去除方面具有优越的应用前景。     

羧基功能化磁性碳纳米管的制备及其对猪肉中瘦肉精的萃取

该文分别以Fe2+、O2和半胱氨酸(L-Cys)作为铁源、氧化剂和保护剂,在超声辅助条件下,通过氧化-沉淀法制备了羧基功能化磁性碳纳米管复合材料(Fe3O4-Cys@CNT).采用傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对Fe3O4-Cys@CNT进行了表征.结果表明,Fe3O4-Cys NPs均匀地分布在CNT表面,直径约为20 nm.以Fe3O4-Cys@CNT为吸附剂,建立了猪肉样品中痕量盐酸克伦特罗(CLB)及莱克多巴胺(RAC)的磁性固相萃取/超高效液相色谱(MSPE/UPLC)分析方法.在最佳萃取条件下,CLB与RAC在0.5～100μg/L质量浓度范围内呈良好的线性关系(r≥0.9974).该方法对CLB及RAC的检出限均为0.15μg/L,回收率为95.1％～112％,相对标准偏差小于11％.Fe3O4-Cys@CNT重复使用4次后萃取效率降低不超过3％,表明Fe3O4-Cys@CNT可重复使用.所制备的Fe3O4-Cys@CNT具有制备方法简单、合成时间短、绿色环保等优点,能够实现复杂基质中CLB和RAC的快速分离和富集,是一种具有前景的MSPE吸附剂.新型吸附剂的制备以及新方法的建立为复杂食品和生物样品中瘦肉精的检测提供了新思路.     

玉米须衍生磁性多孔碳的制备及其对海水中孔雀石绿的萃取

以可再生农业废弃物玉米须为碳前驱体,三氯化铁为铁源,通过溶剂热碳化法制备了表面负载Fe_3O_4纳米粒子的磁性水热碳材料(MHC),再以氢氧化钾(KOH)为化学活化剂,通过高温热解法成功制备了生物质衍生磁性多孔碳(AMC)。该磁性纳米复合材料具有多孔结构,可为目标分析物提供大量的吸附位点,而均匀地分散在碳基质表面的铁氧化物(Fe_3O_4及Fe_2O_3)纳米粒子有助于吸附剂及负载分析物从水溶液中快速分离。AMC对孔雀石绿(MG)具有显著的吸附性能,最大吸附量可达312.5 mg/g。采用磁性固相萃取(MSPE)结合超高效液相色谱(UPLC)建立了水中MG的分析方法。优化了影响AMC萃取性能的关键因素,在100 mL pH 7.0的样品溶液中,使用6 mg AMC萃取20 min,以甲醇-乙醇(9∶1,体积比)作为洗脱液,可获得最佳萃取结果。该方法对0.05～5μg/L范围内的MG呈现良好的线性(r=0.999 6),其检出限为0.01μg/L,定量下限为0.03μg/L。使用AMC萃取加标海水样品中的MG,其回收率为104%～106%,RSD为1.7%～3.4%。该方法可用于养殖海水中MG的灵敏检测。     

多孔NiO的制备及其对水中四环素的吸附

采用水热法及高温灼烧合成了多孔金属氧化物NiO,并用于水样中四环素(TC)的吸附。使用扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)以及X-射线衍射(XRD)方法进行表征。结果表明,产物呈现团簇的花朵状结构,表面多孔。考察了pH值、吸附时间、TC浓度及温度对NiO吸附能力的影响。得到NiO吸附TC的最佳pH值为7.0,吸附120 min即可达到吸附平衡,当TC浓度由10 mg/L增加到100 mg/L时,吸附量由26.49 mg/g增加到134.84 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,通过Langmuir模型拟合得出NiO对TC的最大吸附容量为144.90 mg/g。NiO具有可重复使用、成本低廉、制备方法简单,对TC吸附容量高等优点,适用于污染水体中TC类污染物的快速去除。     

基于气相色谱-质谱联用技术的高通量细胞表型分析方法

研究开发了一种基于96孔板培养和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术的高通量细胞表型分析方法。该方法分别以48种物质作为唯一能源对大肠杆菌进行培养,利用GC-MS研究野生型和yfcC基因改造大肠杆菌对各物质的分解代谢情况,实现高通量的细胞表型分析。结果显示,野生型和yfcC基因过表达大肠杆菌对14种物质的代谢能力有显著差异,yfcC基因过表达大肠杆菌对甘氨酸和柠檬酸的代谢能力明显强于野生型大肠杆菌,而对其他物质的代谢能力较弱,我们推测可能是由于yfcC基因促进乙醛酸代谢,导致yfcC过表达菌株对甘氨酸的代谢能力较强;野生型和yfcC基因敲除大肠杆菌间分解有显著差异的共16种物质,其中yfcC基因敲除大肠杆菌对丙氨酸、乳糖、肌醇和柠檬酸的代谢能力较强。该方法简单、高效,可以为未知基因功能研究提供更多代谢功能相关的参考数据。     

基于非靶标代谢组学方法研究水稻种子的代谢物轮廓

建立了一种基于气相色谱-质谱联用的非靶标代谢组学方法,研究了不同品种水稻种子之间的代谢物差异。分别考察了3种提取方式及4种提取溶剂对水稻中代谢物提取效率的影响,发现涡旋提取方法及80%甲醇提取可获得较好的结果,该方法具有良好的稳定性和线性。将方法用于3种水稻种子(农大、稻花香、状元)的代谢轮廓分析,结果显示3种水稻的代谢特征不同。相对于农大种子,稻花香种子中脂肪酸(棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸)和糖类(葡萄糖、半乳糖、甘露醇)、天冬酰胺、柠檬酸的含量较高,此外,状元种子中乳酸含量也较高;稻花香种子中琥珀酸、果糖,状元种子中的苏氨酸含量低于农大种子。但相对于状元种子,稻花香中乳酸、琥珀酸、硬脂酸、果糖等物质含量较低。该方法可应用于不同品种、不同基因型或不同产地水稻种子的代谢表型分析,为改善水稻产量及质量等研究提供信息。