三元磁性氮化碳复合光催化剂的制备和表征及其在可见光下去除四环素的应用

g-C3N4作为一种新型有机半导体材料,由于其良好的化学稳定性和可直接利用可见光等优点已经引起了人们的广泛关注,近年来已逐渐将其应用于光催化氧化环境污染物等方面.同时在实际应用中因其光能利用率低、难回收、电子-空穴易复合等缺点也受到了限制.研究发现将四氧化三铁与氮化碳相结合,可以有效提高复合催化剂的光催化活性,而且可回收再利用很大程度上降低成本.采用光催化氧化技术处理实际环境污染物废水时,将光催化剂投入到废水中后,环境及水体的温度往往会对催化剂的催化活性产生一定的影响,导致无法实现最佳的光催化处理效果.制备一种催化活性不受外界温度影响的智能光催化材料是当今面临的一项挑战.我们研究制备了一种具有温度响应的磁性复合光催化剂PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4,其可根据外界温度的不同而表现出不同的光催化活性.温敏型聚合物PNIPAM是一类结构、性能和形态随温度变化而做出响应的功能材料,将光催化材料与温敏型PNIPAM智能高分子材料相结合,实现了智能催化的效果.PNIPAM温敏聚合物在水溶液中存在一个低临界溶解温度,其可以作为开关,通过改变温度实现对光催化过程的控制,达到过程智能化的效果.随着温度的改变,温敏聚合物的溶解状态在临界点附近会发生变化.不同温度对催化速率影响很大,当温度升高到临界值以上,催化反应速率降低很多;当温度降低到临界值以下,催化活性随之升高.这样不仅随时控制反应的进行,还可以通过改变温度控制反应速率.同时,温敏聚合层又相当于一个保护层,可以增强其抗腐蚀能力,提高对内部光催化材料的保护,进而提高其稳定性.众所周知四环素等抗生素类药物生产废水,属于高浓度有机废水,具有一定的毒性,一般较难处理.我们将制备的PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化材料用于四环素废水的处理取得了很好的效果.XRD,FT-IR、Raman等表征手段充分证明了我们所制备的三元复合材料PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的组成及各个组分的存在.并对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化剂在不同温度(20和45°C)条件下处理四环素废水进行了系统的研究,从20和45℃的吸附曲线结果可以看出,低温时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的吸附性较强,高温时吸附较差.同时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4低温时具有较高的催化活性,高温时催化活性较低.经过分析可知这种对温度响应的特殊性能与PNIPAM的亲水及疏水性密切相关.另外,通过对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料的VSM测试及5次循环实验测试可以看出,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料由于Fe3O4的引入而表现出较好的磁性,且在外加磁铁的作用下很容易实现分离回收.另外,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4在经过5次重复利用后其催化活性几乎没有减退,说明催化剂具有很好的稳定性.另一方面,说明我们的复合光催化剂在工业废水等污染治理方面有一定的潜在应用价值.     

可见-近红外光谱技术结合递归变量选择算法对土壤全氮与有机质含量测定研究

应用可见-近红外光谱技术进行定量分析时,变量选择起着十分重要的作用。不同土壤样品之间的预测机制可能存在很大差异,当待测样品出现新的特征信息时,基于建模集选择的特征变量不一定能够很好地代表待测样品的有效信息,继续采用原有特征变量建模就易导致预测误差增大。该研究采用递归变量选择方法在预测过程中递归更新土壤全氮与有机质的特征变量,以保持预测模型的鲁棒性;比较了偏最小二乘法(PLS),递归偏最小二乘法(RPLS)和不同递归变量选择方法,如： 变量投影重要性与RPLS相结合(VIP-RPLS), VIP-RPLS, 无信息变量消除法与PLS相结合(UVE-PLS)对于土壤全氮与有机质含量的预测效果。所用195份土壤样品来自浙江省文成县8个乡镇的农田。土壤样品随机分成两部分,一部分作为建模集包含120份样品,另一部分作为预测集包含75份样品。结果表明： VIP-RPLS建立的模型对于预测土壤全氮与有机质含量取得了最优的结果,获得的决定系数(R2)分别为0.85与0.86,获得的预测相对分析误差(RPD)分别为2.6%与2.7%。说明VIP-RPLS通过不断更新模型的特征变量,能够捕获新加入到建模集样品的有效信息。相比于本研究中的其他方法,VIP-RPLS对于土壤全氮与有机质含量具有更高的预测精度。     

超高效液相色谱串联质谱法同时测定马尾藻中4种内源性植物激素

建立了利用超高效液相串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时测定马尾藻中4种植物激素(吲哚乙酸、吲哚丁酸、脱落酸、玉米素)的方法.马尾藻样品经过70％甲醇提取后,经PCX+PAX固相小柱净化,使用反相C18色谱柱分离.以5 mmol/L乙酸铵(含0.01％甲酸)和甲醇作为流动相进行梯度洗脱,采用多反应离子监测模式(MRM)分析测定.在0.01 ～ 1.0 μg/mL内,各种植物激素的相关系数均大于0.9990.4种植物激素的回收率为84.3％～102.1％,相对标准偏差为1.1％～6.4％.本方法的检出限为0.025～0.2μg/kg.     

一种基于香豆素衍生物的铁离子水溶性荧光探针的合成及其应用

设计合成了一种基于香豆素衍生物的水溶性荧光探针7-二乙氨基-3-甲醛香豆素,并通过~1HNMR,~(13)CNMR和MS确认其结构。探针具有良好的荧光发射性能,荧光最大发射峰位于471 nm;向其中加入Fe~(3+)后,荧光强度随着Fe~(3+)浓度的增加而逐渐减弱。探针L的荧光发射强度与Fe~(3+)的浓度在0.02~60.00μmol/L范围内呈良好的线性关系,可对Fe~(3+)进行定性与定量检测,检出限为22 nmol/L(S/N=3),对Fe~(3+)的选择性良好,不受其它常见金属离子的干扰。此外,探针对Fe~(3+)的检测具有可逆性。本探针具有很好的水溶性,在生理p H环境中检测效果较好成功用于人体淋巴肿瘤细胞Ramos中Fe~(3+)荧光成像。     

考虑航站楼扩增对中转旅客影响的登机口优化调度模型

机场新增卫星厅,在优化分配登机口的同时需要考虑最小化旅客行走时间该方面学术研究有限,充分考虑航站楼扩增对中转旅客的影响,建立综合的登机口优化调度的模型.设计无向图着色模型,提出基于禁色影响度的贪婪着色算法,设计内层深度模拟退火与外层浅层模拟退火相结合的双重退火优化算法,引入乘客换乘因素,考虑失败惩罚,提出基于社群联盟冲突消解原则的图着色优化算法,实现对模型的优化,得到最佳调度方案.     

Fine-grained NdFeB magnets prepared by low temperature pre-sintering and subsequent hot pressing

Fine-grained Nd10.79Pr2.8Al0.4B7.72Fe78.29magnets were prepared by low temperature pre-sintering and subsequent hot pressing.The grain size of the magnets is just about 1–3μm because the low sintering temperature results in no grain growth.The orientation degree,microstructure,and magnetic properties were studied.Some grains’easy axes deviate from the orientation direction,possibly due to grain rotation during the hot pressing.By subsequent annealing,the magnetic properties were significantly enhanced.Especially,the squareness of the demagnetization curve was improved greatly.The enhancement of coercivity by annealing can be explained by an improvement of both grain boundaries and magnetic isolation,which decouples the exchange interaction between neighboring grains.     

温度变化对近红外光谱预测木材含水率的影响

为实现温度不稳定环境下木材含水率的近红外光谱检测,探究了不同温度下木材近红外光谱的变化规律及温度变化对近红外预测木材含水率的影响。对从林场采集的樟子松、水曲柳、大青杨和红松原木木块试样各75块,共计300块试样,进行了不同温度和含水率条件下的近红外光谱采集。采用单一温度下的校正集分别与各个温度下的验证集建立偏最小二乘含水率预测模型,探究温度变化对木材含水率模型预测准确性的影响。比较了不同光谱预处理的木材含水率预测温度全局模型。采集相同含水率下不同温度的近红外光谱数据,对光谱进行光谱平均、一次微分、主成分分析和偏最小二乘判别分析,以探究温度变化时,木材近红外光谱的变化规律。结果显示：（1）温度对木材样品光谱存在显著影响;主成分分析和判别分析表明不同温度下的样品有明显聚类趋势,温度判别准确率为96.1%。温度会影响木材的近红外光谱在特定波长吸收峰的位置及吸光度,在含水率相同的情况下,随着温度的升高,特定位置吸收峰有逐渐向高频波段转移的趋势且在零下低温时波峰移动变化更明显。（2）不同温度下的PLS含水率预测模型对温度变动的适应能力有差异,木材含水率预测模型更适应于检测与建模样本相同温度的样品。与单一温度模型相比,PLS温度全局模型对于温度变化具有很好的适应性和应用潜力,RMSEP低于大部分单一温度模型。基于SG平滑+多元散射校正+一次微分预处理联用的PLS含水率温度全局模型有较好的预测效果和温度适应性,RMSEP降为0.074。可见,温度变动是近红外法检测木材含水率的过程中不可忽视的扰动因素;基于光谱预处理的温度全局模型可以显著提高温度适用性。该研究可进一步促进近红外光谱技术在木材生产、加工过程中的应用。     

负载型纳米Au/Cr_2O_3催化甘油氧化合成甘油酸

制备了一系列负载型纳米Au/Cr_2O_3催化剂,采用ICP、FTIR、XRD和N2吸附脱附对所制备的催化剂进行了表征.以3%的H_2O_2为氧化剂,考察其对甘油选择性氧化反应的催化性能.结果表明,该类催化剂在甘油选择性氧化反应中表现出了较好的催化性能,其中Au/Cr_2O_3(0.95%)的催化性能最好,甘油转化率可达81.5%,甘油酸选择性为67.0%,且该非均相催化剂重复使用10次后仍保持较高的催化活性.     

冠醚双浊点选择性萃取环境水样和食品中的痕量铅

建立了冠醚双浊点萃取(DCH18C6-DCPE)测定环境水样和食品中痕量铅的方法.本方法包括两步浊点萃取,第一步是二环己基十八冠六(DCH18C6)选择性萃取铅形成疏水性络合物进入164富集相;第二步是向一步浊点萃取得到的L64富聚相中加入适量EDTA溶液,基于铅与EDTA的结合能力更强,使得铅被反萃入水相.通过单因素与响应曲面实验优化得到最佳条件为:L64浓度为2.06％ (w/w),K2HP04浓度为8.13％(w/w),DCH18C6浓度为207.2 μg/mL,反萃温度为70℃,萃取时间为10 rmin,富集倍数为18.在优化条件下,测得铅的线性范围为0.05 ～0.3 μg/mL,相关系数为0.998,铅的萃取率为98.8％,检出限为2.8 μg/L,日内精度RSD＜4.6％,日间精度RSD＜6.8％.对实际环境水样和食品进行加标回收实验,回收率为97.3％～102.2％,相对标准偏差RSD＜3.7％,结果令人满意,说明本方法对于实际样本的检测具有可行性.     

Analysis of the fractal intrinsic quality in the ionization of Rydberg helium and lithium atoms

We study the fractal rhythm in the ionization of Rydberg helium and lithium atoms in an electric field by using the semiclassical method. The fractal structures present a nested relationship layer by layer in the initial launch angles of the ionized electrons versus the escape time, which is defined as the rhythm attractor, and exhibit similar rhythm endings. The gradually enhanced chaotic regions of the escape time plots tend to broaden as the scaled energy increases. In addition,the fractal rhythm changes synchronously with the oscillations of the kinetic energy spectrum. We note that the intrinsic quality of the fractal rhythm is closely related to the kinetic energy distribution, that is, the inherent dynamic properties of the Hamiltonian equations have an impact on the fractal regularities. In addition, different ionizing closed trajectories exhibit iterate properties and the inherent beauty of symmetry. Our results and analysis can not only reveal new laws in the ionization of Rydberg atoms, but also promote the establishment of the dynamic mechanism of fractals.