纳米银对水中三价砷的催化氧化研究

纳米银由于具有优良的杀菌性能,越来越多地用到饮用水消毒等领域.其作为杀菌剂主要针对饮用水中细菌超标以及水处理膜组件中存在的膜污染（菌污染）等问题.然而,由于AgNPs具有良好的光催化活性,可能会影响水处理系统中共存无机砷[As（Ⅲ）和As（V）]的形态转化.本研究采用液相色谱-电感耦合等离子质谱联用技术（HPLC-ICP/MS）测定As（Ⅲ）和As（V）,系统考察了水相中AgNPs对As（Ⅲ）和As（V）的吸附性能,体系pH值、NOM及共存离子（以Ca²⁺为例）等环境因素以及AgNPs的粒径和包覆剂等对As（Ⅲ）形态变化的影响.结果表明,AgNPs对As（Ⅲ）不存在物理吸附,但对As（Ⅲ）的氧化具有明显的催化作用.体系pH大于7.0时,AgNPs开始呈现对As（Ⅲ）氧化的显著催化作用,NOM、Ca²⁺、光照等环境因素均在一定程度上促进As（Ⅲ）的形态转化.此外,该过程与AgNPs本身的性质密切相关,粒径越小其催化性越好,PVP/CTS包覆AgNPs对As（Ⅲ）的催化氧化反应速率常数（k＝15.82×10^－2 h^－1）为柠檬酸包覆AgNPs的2倍.最后,在实际环境水样中验证了AgNPs对As（Ⅲ）的催化氧化.以上研究结果表明,水处理系统中的AgNPs在杀菌抑菌的同时,还能够促使As（Ⅲ）向低毒As（V）的转化,为As污染的去除提供了新的思路.     

近红外高光谱成像技术在筛查保健食品中违禁添加抗炎药物双氯芬酸钠的研究

双氯芬酸钠是一种非甾体抗炎药,抗炎症效果较好,抗炎化学药物双氯芬酸钠有可能违禁添加到缓解炎症保健食品中。目前已有一些文献研究水、肉及牛奶等中的药物双氯芬酸钠,主要利用高效液相色谱、表面增强拉曼及电化学等方法,需要相对复杂的预处理过程,操作步骤相对复杂,耗时。为了快速、无损检测保健食品中违禁添加物的成分,探索建立采用1 000～2 524 nm波段或特征最优波段的光谱作为自变量,将近红外高光谱成像技术结合化学计量学分析的方法定量分析缓解炎症保健食品中可能添加的不同浓度的双氯芬酸钠。研究主要运用了8种光谱预处理方法,基于全光谱波长建立了偏最小二乘回归及主成分回归模型,同时,为了提高模型的准确性和稳定性,利用β系数方法选择最优波段1 130～1 147,1 412～1 468,1 658～1 709,2 010～2 055,2 122～2 178和2 395～2 423 nm为自变量建立与双氯芬酸钠浓度的多元线性回归模型。比较了偏最小二乘回归、主成分回归及多元线性回归三种模型。分析结果显示,经标准正态变量预处理方法建立多元线性回归模型,该模型的准确性和和预测能力较好,其预测最低限为0.05%,预测值与实测值的R2为0.992 5,预测均方根误差为0.004 9,标准预测偏差为0.004 9,说明近红外高光谱成像技术为快速定量分析缓解炎症保健食品中违禁添加抗炎药物双氯芬酸钠提供了理论基础。有望进一步开发拓展到其他违禁添加药物的快速定量应用。     

原位液滴微萃取测定水样中的铜

以发光二极管(Light-emitting Diode,LED)为光源,便携式电荷藕合器件(Charge Coupled Device,CCD)为检测器,液滴微萃取装置为光学池,自组装的在线分光光度系统用于水样中铜(II)的原位富集和在线测定.在优化的实验条件下,线性范围为2μg·L-1~ 50μg·L-1,相关系数为0.998,检出限为0.2μg·L-1,富集倍数达49倍.该方法具有灵敏度高,检出限低,简便、快速,有机试剂消耗少,LED光源价廉,系统易于实现自动化以及原位富集和在线测定等优点.本文构建的方法用于矿泉水、河水和自来水的测定,结果满意.     

图像识别在民机机体表面维修中的应用研究

在民机机体表面维修领域中,飞机蒙皮损伤检测是非常重要的环节.首先采集飞机蒙皮表面损伤图像,将采集到的图像分为裂纹和腐蚀损伤图像并完成图像预处理工作;为了获得有效准确的特征数据,采用一种结合主成分分析法和形状特征提取的特征提取方法;最后采用支持向量机分类模型进行分类识别,通过选择高斯径向基核函数和合适的惩罚因子,从而对蒙皮损伤类型进行精确分类识别.实验结果表明,该方法能够精确地完成分类识别工作,损伤识别准确率达到95%,满足飞机蒙皮损伤日常检测与维修的需求.     

ICP-OES和ICP-MS法研究中草药中元素的溶出特性

中药中微量元素的含量,尤其是有毒重金属的含量日益引起人们的重视[1].测定中草药原生药金属元素含量的报道较多[2-7],而系统研究煎煮前后微量元素分布的报道较少[8-12].本文选取了常用配方中最常用的十八种中草药,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对其中的Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Na、Sr、Zn、V、Ni、Cu、Cd和Pb等14种金属元素煎煮溶出的情况进行了初步研究,试图为中药研究提供一些基础数据.     

稀疏网格条件下的水下航行体低频水动力噪声计算

利用结构有限元结合声学有限元方法以及无反射边界条件,构建了复杂结构受湍流边界层脉动压力激励的声振响应计算模型,通过引入网格虚拟细化实现非相关流激载荷的修正,解决了有限元模型网格尺寸与湍流边界层脉动压力空间相关性尺度的不兼容问题,在满足声振响应要求的稀疏网格条件下实现了航行体低频水动力噪声计算。以典型回转体模型为例,计算了其低频水动力辐射噪声,与循环水槽试验结果和离散子单元法计算结果进行了比较,三者趋势基本吻合,重合频段偏差小于3 dB。该方法兼顾了计算精度和计算效率,具有良好的适用性。     

无固定相分离-电感耦合等离子体质谱法在环境中痕量金属纳米颗粒分析中的应用

环境中金属纳米颗粒的分析检测不仅需要关注其浓度和化学组成,还需要对其形状、粒径和表面电荷等进行表征。此外,环境中金属纳米颗粒的分析需要解决其低赋存浓度以及复杂基质干扰的难题。无固定相分离技术与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的在线联用,具有较强的颗粒分离能力和较低的元素检出限,能够快速准确地提供金属纳米颗粒的粒径分布、化学组成等信息,在金属纳米颗粒的分离检测方面表现出极大的潜能。但这一联用技术尚无法获得金属纳米颗粒物的颗粒数浓度和单个颗粒的元素信息,难以判断金属纳米颗粒涂层厚度、纯度以及颗粒的均相/异相团聚行为等。新兴的单颗粒-电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)与无固定相分离技术的在线联用,可以获得金属纳米颗粒的流体动力学粒径、元素质量计算粒径和颗粒数浓度等信息,进而弥补无固定相分离与ICP-MS在线联用技术的不足。该文介绍了流体动力色谱、毛细管电泳和场流分离3种常用无固定相分离技术的分离机制和适用检测器,着重综述了无固定相分离技术与ICP-MS/SP-ICP-MS在线联用技术的特点及其在环境金属纳米颗粒分析中的应用。关于场流分离,主要介绍了可以与ICP-MS联用的沉降场流分离和流场流分离。该文还对流体动力色谱、毛细管电泳和流场流分离与ICP-MS在线联用技术的特点进行了比较。最后,该文对无固定相分离技术与ICP-MS/SP-ICP-MS在线联用技术的发展提出了展望。