几个课堂演示实验

一、简谐振动波形的演示演示简谐振动的波形有许多实验,这些实验都存在有这样或那样的缺点.例如,用从振动的小器皿中撒到以恒定的速度移动的板上的细砂来演示简谐振动的波形,很多学生看不清楚.     

液相色谱-串联质谱法测定化妆品中的 β-苔黑酚酸甲酯

建立水剂、乳液、膏霜、香波、油脂5种化妆品基质中β-苔黑酚酸甲酯的液相色谱–串联质谱测定方法。样品用甲醇提取,乳液和香波样品用弱阴离子小柱净化;用C18色谱柱分离,流动相为乙腈–水,梯度洗脱;质谱仪为电喷雾离子源–串联四级杆质谱;采用选择反应监测模式。β-苔黑酚酸甲酯的质量浓度在0.5～10μg/L范围内与色谱峰面积呈良好的线性,线性相关系数(r2)为0.999,方法检出限为3μg/kg,定量限为10μg/kg。5种基质3个浓度水平平均加标回收率为83.0%～108%,测定结果的相对标准偏差为0.8%～7.3%(n=6)。方法快速、准确,适合化妆品中β-苔黑酚酸甲酯的测定。     

通过S2-中间态将CdSe量子点有机配体转化为ZnS保护层及其器件光伏特性

通过S2-中间态将有机配体三辛基氧膦(TOPO)转化为ZnS保护层,显著改善了CdSe量子点(QDs)器件的转换效率.配体交换后的傅里叶变换红外(FTIR)光谱结果表明,有机配体已被S2-离子配体取代;离子反应后的X射线光电子能谱(XPS)结果表明S2-离子配体反应生成了ZnS,紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱结果表明量子点溶液吸收峰位没有发生明显改变,透射电子显微镜(TEM)结果表明配体交换后量子点粒径减小.电化学阻抗谱(EIS)结果表明光照条件下有机配体转化为ZnS保护层后TiO2/QDs/电解质界面电阻减少,证明该条件下正向电子传输增强;强度调制光电压谱(IMVS)和强度调制光电流谱(IMPS)结果表明电子寿命和扩散速度增加.相比于有机配体,形成ZnS保护层后的量子点敏化太阳能电池(QDSC)效率由0.98%提高到1.75%,相对提高了1.78倍.     

融入可见光-近红外高光谱吸收特征的新型植被指数估算天然草地FAPAR

考虑到植被可见光-近红外的光谱吸收特征与光合有效辐射吸收率(fraction of absorbed photosynthetically active radiation,FAPAR)有很好的关联,综合“高光谱曲线特征吸收峰自动识别法”与“光谱吸收特征参量化法”,提取对FAPAR敏感的高光谱吸收特征参数,借鉴可见光-近红外植被指数的数学形式,尝试用优化组合后的可见光-近红外光谱吸收特征参数替代光谱反射率,构建新型植被指数估算植被FAPAR,并利用2014年和2015年内蒙古自治区中部与东部地区天然草地典型群落冠层实测光谱数据进行FAPAR估算建模与验证。结果表明: 新型植被指数“SAI-VI”不仅有效提高了单个光谱吸收特征参数在高、低覆盖区域估算FAPAR的精度,而且相比五种与FAPAR有较好相关性的具有不同作用类型的可见光-近红外植被指数,其与FAPAR值的相关性更高(存在最大相关系数=0.801),以其为变量的指数模型预测FAPAR精度更高且稳定性较好(建模与检验的判定系数均最高且超过0.75,标准误差与平均误差系数也相应最小)。研究表明：融入可见光-近红外高光谱吸收特征的新型植被指数“SAI-VI”,强化了可见光波段与近红外波段光谱吸收特征的差别,相较单一光谱吸收特征参数,在降低土壤背景影响的同时增强了对FAPAR变化的敏感度。同时,“SAI-VI”有效综合了对植被FAPAR敏感的光谱吸收特征信息,相较原始光谱反射率,能表达植被光合有效辐射吸收特征的更多细节信息,可作为植被冠层FAPAR反演的新参数,一定程度上弥补当前植被指数法估算FAPAR的不足。     

气相色谱-质谱法测定空气清新剂中23种挥发性有机物

应用气相色谱-质谱联用法测定空气清新剂中23种挥发性有机物(VOCs)的含量。取经预处理的样品0.500 0g于10mL刻度管中,加入混合内标溶液0.10mL作为定量依据,用三乙酸甘油酯定容至10.0mL,加入无水硫酸钠3g,涡旋脱水并静置1h后取上清液1.0mL,经滤膜过滤,取滤液按仪器工作条件进行操作。经试验,在样品的稀释以及内标溶液和VOCs标准溶液的配制中均选用三乙酸甘油酯作为稀释溶剂。混合内标溶液中包含两种化合物(丙二醇乙醚和溴苯),两者的质量浓度均为200mg·L-1;测定23种VOCs中的3种醚类化合物时用丙二醇乙醚为内标,测定其余化合物时以溴苯为内标。GC分离中选用DB-FFAP极性色谱柱和DB-1非极性色谱柱作为分离柱,DB-FFAP柱对23种VOCs和2种内标物均能达到良好分离,但由于样品含大量乙醇和水,干扰了苯、甲苯、α-蒎烯、丁酸乙酯和乙酸丁酯的分离,因此选用DB-1柱对以上5种化合物分离。所测定的23种VOCs的线性范围均在0.50～10.00mg·L-1之间,其检出限(3S/N)均小于10mg·kg-1。在10,20,100,200mg·kg-1等4个浓度水平上进行加标回收试验,测得回收率在88.3%～113%之间;测定值的相对标准偏差(n=6)除丙酮在加入量为10mg·kg-1时为6.5%,其他均小于5.0%。     

液相色谱-串联质谱法测定食品接触材料及制品中新戊二醇迁移量

采用液相色谱－串联质谱（LC－MS/MS）建立了食品接触材料及制品中新戊二醇的测定方法。样品采 用水、4%（体积分数,下同）乙酸、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇、95%乙醇和橄榄油作为食品模拟物进行 迁移试验后,水、4%乙酸、10%乙醇浸泡液直接过滤进样,其他乙醇类模拟物浸泡液采用氮吹方式去除大部 分乙醇后重新用水定容,橄榄油浸泡液采用 10% 乙醇萃取。经处理后的试液采用 ACQUITY UPLC? BEH C18 （50 mm × 2. 1 mm,1. 7 μm）色谱柱,以0. 01%甲酸溶液－乙腈为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾离子源正离 子（ESI+ ）多反应监测（MRM）模式下进行检测,外标法定量。在优化条件下,新戊二醇在10～100 μg/L（μg/kg） 范围内线性关系良好,相关系数大于 0. 999。在 10、20、100 μg/L（μg/kg）3 个加标水平下,方法回收率为 92. 8%～117%,相对标准偏差（RSD）为0. 90%～8. 6%,检出限（LOD,S/N ≥ 3）为5 μg/L（μg/kg）,定量下限（LOQ, S/N ≥ 10）为10 μg/L（μg/kg）。该方法具有前处理简单易行、灵敏度高、稳定可靠的优点,涉及的食品模拟物 基本包括相关法规和标准中规定的类型,方法LOD和LOQ均低于相关法规和标准中的限量要求,能够满足食 品接触材料及制品中新戊二醇迁移量的检测需求,为相关产品监管和质量控制提供了可靠的技术手段。     

液相色谱-串联质谱法同时测定食品包装用复合膜袋中3种醇类物质迁移量

采用液相色谱－串联质谱（LC－MS/MS）建立了同时测定食品包装用复合膜袋中三羟甲基丙烷、四氢-2-呋喃甲醇和1,6-己二醇的方法。按相关标准对样品进行迁移试验后,对不同性质食品模拟液进行分类处理,其中水基、酸性和醇类（10%）模拟液直接过滤,醇类（10%以上）模拟液采用氮吹降低乙醇浓度,橄榄油模拟液采用10%甲醇溶液萃取后,上机测试。采用C18色谱柱,以0.01%甲酸－乙腈为流动相,梯度洗脱的方式进行分离,在电喷雾离子源正离子（ESI+）多反应监测（MRM）模式下进行检测,外标法定量。结果表明,3种醇类化合物的线性关系良好,相关系数（r）大于0.999。在3个加标浓度水平下,方法回收率为88.9%～116%,相对标准偏差（RSD）为0.70%～5.0%。在橄榄油食品模拟物中,三羟甲基丙烷的检出限（LOD,S/N ≥ 3）和定量下限（LOQ,S/N ≥ 10）分别为20 μg/kg和40 μg/kg,四氢-2-呋喃甲醇和1,6-己二醇的LOD和LOQ分别为4 μg/kg和10 μg/kg;在其他食品模拟物中,3种化合物的LOD和LOQ分别为4 μg/L和10 μg/L。该方法简便、可靠、灵敏、稳定,涉及的食品模拟物基本覆盖相关法规和标准中规定的类型,能满足食品包装用复合膜袋中3种醇类化合物迁移量的检测需求。     

CdSe/ZnS量子点敏化太阳能电池电子注入与光伏性能表征

合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs), 将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上, 组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs), 从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征. 为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响, 运用飞秒瞬态光谱技术, 测试了包覆ZnS前后, CdSe-TiO₂体系的电子注入速率. 实验测得ZnS包覆前后电子注入速率分别为7.14×10¹¹s^-1和2.38×10^-11s^-1, 可以看出包覆后电子注入速率明显降低, 仅为包覆前的1/3. 电池器件J-V性能测试表明, ZnS作为绝缘层包覆在CdSe的表面有效提高了QDSSCs的填充因子和稳定性, 但同时也导致了效率的降低. 上述结果说明了电子注入速率的降低是导致电池电流和效率下降的重要原因, 为今后优化核壳结构QDSSCs的电流和效率提供了依据.     

拟合法测量高斯光束的束腰半径

从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了小孔光阑透过功率与孔径的关系式.采用2种不同拟合方法对高斯光束的束腰半径进行了测量.为减小激光器功率不稳定带来的不利影响,实验中采用双光路进行测量.结果表明,用拟合法测量高斯光束的束腰半径不仅合理,而且可行.     

反应型比例荧光探针检测多巴胺

多巴胺是一种重要的神经递质,可调控脑功能和人体的行为反应,因此对多巴胺浓度的检测是非常重要的.合成了基于芘的荧光探针羟基（米基）（芘-1-基）硼烷（HMPB）,能够在缓冲溶液中对多巴胺快速响应,并且在较低浓度下都有响应,同时具有很好的选择性.为生物体内检测多巴胺提供了一种潜在的高灵敏性、高选择性的检测方法.