微反应器和微聚合反应器

微反应器是指容量仅为零点几μm^3或宽度为1μm左右的反应“容器”，反应在这个微小区域内有控地进行。以表面科学与微制造技术为核心，新型微反应器近年来发展很快。本文介绍五种微反应器，即反相胶束微反应器，聚合物微反应器，固体模板微反应器，微条纹反应器和微聚合反应器，以及它们在各高科技领域中的可能应用。     

十二烷基硫酸钠微乳色谱体系中pH值对其电渗流行为与微结构的影响

以十二烷基硫酸钠(SDS)/正己烷/正丁醇/硼砂微乳液为毛细管电色谱运行研究体系,以甲醇峰为微乳体系电渗流峰(EOF),考察不同pH值条件下微乳体系电渗流出峰时间(tEOF)和变化趋势.以微乳液滴粒径和ξ电位考察pH值对SDS缓冲溶液微乳体系微结构的影响,用微乳体系的电导值分析pH值条件下微乳液滴与氢氧根离子之间的相互...     

基于微机电系统的高深宽比气相微色谱柱

色谱柱的微型化是实现气相色谱仪微小型化必须要解决的关键问题之一。该文基于微机电系统技术设计制作了一种具有高深宽比微沟道的气相微色谱柱。通过COMSOL软件进行仿真分析,得出气相微色谱柱具有均匀的流速场分布。测试结果表明,该气相微色谱柱成功分离了烷烃类气体混合物及苯系物,其理论塔板数可达14028 plates/m,C7~C8的分离度最高,为10.82。这种气相微色谱柱由于具有体积小、能耗低、分离性能好等优点,可望在微小型气相色谱仪上获得应用。     

黄土中微玻璃陨石和微玻璃球的发现与意义

首次在陆相沉积物-黄土中发现了16颗微玻璃陨石和3颗陨石消融型si-Mg微玻璃球。它们赋存于洛川黄土剖面中B/M界线之上,L8上部层位中,其沉降年龄为0.72—0.724Ma,与深海岩芯中澳-亚群微玻璃陨石的赋存层位一致,黄土中微玻璃陨石呈球状、椭球状、肾状、滴状及不规则状,颜色以微黄褐色,微黄绿色和浅黄棕色为主,少数为浅绿色、白色及无色透明球粒,粒径在65—220μm之间,多具溶蚀痕迹,但仍可见明显的气孔和凹坑,并发育有流动构造和熔渣构造。据其主量元素成分,黄土中微玻璃陨石可分为普通、瓶绿色和高铝微玻璃陨石三个化学群,其化学成分分别与深海岩芯中相同类型的微玻璃陨石相同。据其地理位置,赋存层位,沉降年龄及化学成分,这些黄土中微玻璃陨石属澳-亚散落群。微量元素研究表明,微玻璃陨石具有复杂的形成过程,其母源物质是多来源的。     

粒径和孔径可控的多孔交联聚苯乙烯微球的制备

采用悬浮聚合方法合成了多孔交联聚苯乙烯微球,研究发现微球的粒径与分散剂含量、水油比、搅拌速度和成孔剂有关,而微球的孔径与成孔剂的种类和含量有关。 增加分散剂的用量,提高水油比和加快搅拌速度都能导致微球的粒径减小。 微球的孔径和粒径均随着成孔剂与聚合物溶度参数差值变大而增加。通过改变以上条件得到粒径为100~300 μm和孔径为8~36 nm的交联度为27%的多孔交联聚苯乙烯微球,并利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附解吸法对微球进行了相应的表征。 得到的微球在固相合成载体中有一定的应用前景。     

作为细胞微载体的明胶基缓释微球的制备

用改良的乳化冷凝法制备载牛血清蛋白(BSA)的大粒径明胶微球. 结果表明, 明胶水溶液的质量分数为25%、水相与油相体积比3∶20、搅拌速度300 r/min、交联剂用0.1 mL质量分数为25%的戊二醛、 表面活性剂用0.1 g span-80为制备平均直径约250 μm明胶微球的理想条件. 所制备微球的后处理方法不同, 则明胶微球的表面形貌也不同, 细胞粘附率不同. 空白明胶微球在体外可以完全降解, 载BSA的明胶微球对BSA具有良好的缓释性, 释放时间可长达30 d. 显微镜观察成纤维细胞在明胶微载体上生长良好.     

基于烧结微纤多孔结构材料的微反应器中的苯硝化反应

基于烧结微纤结构材料发展了一种集微混合、反应和换热于一体的微反应器,以苯硝化为模型反应考察了该微反应器用于快速、强放热的液-液两相混合反应的效果.烧结微纤材料具有大的空隙率、三维开放孔结构和大的面积与体积比,有利于传质和传热,同时微纤三维网络具有微搅拌器的作用,有利于流体的微米尺度分割和快速混合.因此,苯硝化反应得以在很短的时间内高选择性地进行完全.在一定的操作条件下,苯转化率可以达到91.7%,硝基苯选择性高达99.4%.     

高三化学集体备课中的微研究活动

集体备课中微专题的特点是针对性强,微设计主要是个性化的设计,微实验形式有知识融合实验和难点突破实验,微讲评突出讲清、道明、深入、有效、出彩.高三复习微研究的开展,不仅有助于教师专业成长、灵动机智的生成提升,而且有助于高三复习生态的改善与优化.     

T型微通道装置制备单分散PLGA微球

利用微通道法乳化技术原理,研制了一个可拆卸T型玻璃微通道装置,以聚乙烯醇水溶液为连续相,聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)的二氯甲烷溶液为分散相,制备了单分散的PLGA微球.考察了乳化剂用量、连续相和分散相流速以及PLGA浓度对形成的液滴平均粒径和变异系数(CV值)的影响.结果表明,增大乳化剂用量,提高连续相流速或降低分散相流速,制备得到的PLGA微球直径减小;分散相浓度在5～20 g/L之间变化时,其对微球直径的影响有限.PLGA微球表面光滑无孔,且内部是实心的.用本装置制备得到的PLGA微球,其粒径范围在30～200μm之间,CV值在15%以下,最低可至3%.该方法可使用挥发性有机溶剂作为分散相而且能避免微球制备时易堵塞等问题,可应用于药物缓控释领域中微米级单分散微球的制备.     

微型传感器:荧光纳米微球的制备及表征

以丙烯酰胺为基体,N,N-甲叉双丙烯酰胺为交联剂,荧光分子Fura-2作为探针,构造荧光纳米微球。考察了乳化剂用量、引发剂用量、交联剂单体浓度对纳米微球直径和油水比对乳液稳定性的影响。含Fura-2的荧光纳米微球对钙离子非常敏感,可作为钙离子传感器。     

Recent progress in experiments for sessile droplet wetting on structured surfaces

Wetting of a sessile droplet on structured or patterned surface can be found in a broad range of applications. The researchers have been promoted to keep working on the topic. The review is on the basis of the recent experimental advances on the sessile droplet wetting on the hydrophobic, hydrophilic, or combined hydrophobic and hydrophilic surfaces under isothermal conditions, and on heating or cooling substrates having nonisothermal conditions. More attention has been paid on the wetting configuration between the sessile droplet and the structured substrate; the research gap has been discussed on identifying the three-phase line shape. Further, the three-dimensional measurement for the sessile droplets on the patterned surfaces with focusing more on the contact line of sessile droplets might reveal new physical insights. This review targets at building a holistic overview on the sessile droplet wetting behaviors on the structured substrate in the past 2 years.     

A Comparative Study of Electrochemical Reduction of 4‐Nitrophenyl Covalently Grafted on Gold and Carbon

4‐Nitrophenyl layers were grafted on gold and glassy carbon surfaces by electrochemical reductive adsorption of the corresponding diazonium salt. Electrochemical conversion efficiencies of 4‐nitrophenyl moieties to 4‐aminophenyl moieties on gold versus on glassy carbon in a protic medium were investigated using X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). In total contrast to all previous comparative studies showing greater electrochemical reactivity of aryl diazonium salt‐derived layers on gold than on glassy carbon, a much lower rate of conversion to 4‐aminophenyl was observed on gold than on glassy carbon by both cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) methods. The lower electron transfer rate during conversion observed on gold versus glassy carbon was proposed to be due to a mechanism related to the molecular structure rearrangement of 4‐nitrophenyl during the process on glassy carbon. However, whilst complete conversion of 4‐nitrophenyl to 4‐aminophenyl on gold by chronoamperometry was achieved, on glassy carbon complete reduction could not be achieved under the same conditions.     

核酸的有机化学研究在分子生物学发展中的作用

本文主要综述有机化学在建立核酸的顺序测定法和自动顺序仪,在破译遗传密码,在建立核酸片段的化学合成方法,固相合成法及DNA合成仪的设计,在合成许多有生物活力的核酸分子,在发展并完善遗传工程以及新近发现酶RNA(Ribozyme)等方面的卓越贡献。最后简要地展望有机化学将对生物学发展作出进一步贡献的几个方面。     

Growth and characterization of pyrene crystals on carbon nanofibers

Pyrene crystals were grown on carbon nanofibers (CNFs) by dispersing pyrene polycrystals and CNFs in water during ultrasonic irradiation, and they were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffractometry (XRD) and spectroscopy. The XRD measurements indicated that the orientation and size of the pyrene crystals on the CNF aggregates were different from that of the added pyrene polycrystals. Based on the spectroscopic properties of the pyrene crystals on the CNFs, the pyrene crystals on the CNF aggregates and on the individual CNFs were determined to be polycrystals and single crystals, respectively. These results indicate that pyrene crystals are produced on the CNFs by recrystallization of the added pyrene polycrystals and their crystal states depend on the aggregation state of the CNFs.     

环取代基对金属化聚苯胺衍生物膜修饰电极性能的影响

通过比较聚2，5－二甲氧基苯胺（PDMAn）、聚邻甲基苯胺（POT）和聚间氯苯胺（PmClAn）膜修饰电极的氧化还原电位、沉积在这3种聚合物上的铂微粒的表面形态与晶面取向以及异丙醇在分散Pt微粒的聚苯胺膜修饰电极上的氧化行为，从电子效应和立体效应探讨了聚合物电化学性质与环取代基的关系以及不同聚合基质对Pt沉积机理和有催化性能的影响,结果表明，在硫酸溶液中PDMAn膜修饰电极的氧化还原电位最负、POT次之、PmClAn最正，Pt在PDMAn和POT膜上的电沉积机理与在PmClAn膜上的不同，聚合物膜上沉积的Pt微粒呈现（200)晶面择优取向，其中POT膜上择优取向度最大，PDMAn次之，Pm-ClAn最小，异丙醇在金属化聚合物膜电极上的氧化电位取决于聚苯胺的本质，在POT膜修饰电极上异丙醇的电氧化主要发生在POT的活性电位区，而在PDMAn与PmClAn膜上的电氧化则主要发生在Pt上的氧化电位区，说明聚合物膜不仅作为Pt微粒的分散介质，而且本身有产生催化作用。     

不同取代基的噻碳菁和吲哚碳菁染料对其在溴化银微晶上吸附能力及形成J-聚集体尺寸分布的影响

本文研究了5-位不同取代基的噻碳菁和吲哚碳菁染料对其在立方型颗粒和T-颗粒溴化银微晶上吸附能力的影响,并采用ACFEM(Analytical Color Fluore scence Electron Microscopy)研究了上述结构染料对其吸附在溴化银微晶所形成的J-聚集体尺寸分布的影响。实验结果表明,对吲哚碳菁染料来说,立方体溴化银微晶表面的吸附能力较T-颗粒溴化银微晶表面的吸附能力强;但对噻碳菁染料来说则相反,它们在T-颗粒溴化银微晶表面的吸附能力较立方体溴化银微晶表面的吸附能力强。另外,对5-位不同取代基的噻碳菁染料而言,无论是在立方型颗粒或T-颗粒溴化银微晶上的吸附能力来说,含取代基(无论4-取代基是吸电子型还是推电子型)的噻碳菁染料较未取代的噻碳菁染料强;而5-位取代基是吸电子型的噻碳菁染料更有利于其吸附在T-颗粒溴化银微晶表面。此外,本文还进一步证明了溴化银微晶表面上染料J-聚集体的生长过程是符合奥斯瓦尔特成熟过程的。吲哚碳菁染料在T-颗粒溴化银微晶上形成的J-聚集体的平均尺寸明显大于在立方体溴化银微晶上形成的J-聚集体的平均尺寸。吸附在立方体溴化银微晶上的5-不同取代基的噻碳菁染料对其形成J-聚集体尺寸分布的影响的研究结果表明,含取代基(-CH₃,-Ph,-Cl)的噻碳菁染料形成的J-聚集体的尺寸分布几乎相同,但与未取代的噻碳菁染料形成的J-聚集体的尺寸分布明显不同;5-位含取代基的噻碳菁染料形成的J-聚集体平均尺寸大于未取代的噻碳菁染料的。     

含铈Cu-Fe-O催化剂的氧化还原性研究

用TPR等方法研究了Cu-Fe-Ce-O/γ-Al₂O₃(Ⅰ)催化剂的氧化还原性能。结果表明,在(Ⅰ)中铜的存在有利于Fe₂O₃的还原,铈作为助催化剂能增强Cu-Fe-O/γ-Al₂O₃(Ⅱ)的氧化还原性能,配合CO、NO和CO+NO气对试样进行预处理后发现,铜吸附CO的能力比铁强,铁吸附NO的能力比铜强,铈的存在可增强(Ⅱ)在NO+CO反应气氛中对CO的吸附能力,并对NO在催化剂表面吸附形成硝酸盐物种产生影响。     

吸附相反应技术用于不同载体表面纳米TiO2的制备

研究了不同载体对吸附相反应技术制备TiO2粒子的影响, 设计了两种不同表面形貌载体的温度实验(A型SiO2: 粒径20 nm, 比表面积640 m2·g-1; B型SiO2: 粒径12 nm, 比表面积200 m2·g-1), 并用电子能谱仪测定了两种载体表面TiO2含量随温度的变化. 结果表明, 两种载体表面Ti含量都随着温度的升高而减少, 且在一定温度范围内存在着突变, 但A载体突变的温度范围是40-60 ℃, 而B载体为30-50 ℃. TEM表征结果则显示, B表面TiO2粒子要比A表面的均匀. XRD得到的晶粒粒径曲线表明, A 载体表面TiO2晶粒粒径随着温度升高而减小并存在着突变, B载体表面粒子粒径则基本不变. 根据硅胶表面的吸附特性, 提出SiO2吸附的共性导致载体表面Ti含量变化曲线存在着共同点, 而载体内外表面的不同形貌则引起其表面吸附层的形貌以及温度敏感性不同, 最终导致两种载体表面Ti含量、晶粒粒径以及形貌上的差别.     

Influence of Mg^2＋ on Initial Stages of CaCO3 Scale Formed on Metal Surface

Magnesium ions, which exist in formation water and injection water under downhole conditions in the oil and gas production industry, are a key determinant in the CaCO3 scale formation. Many studies have focused their attention on the effect of magnesium on the kinetics, the morphology and the content of Mg in the Ca-CO3 scale. Little attention has been paid to the effect of Mg^2 on the initial stages of CaCO3 formation on a metal surface. In this study, an electrochemical technique was used to study the influence of Mg^2 on the ini-tial stages of CaCO3 scale formed on a metal surface. With this electrochemical technique, the reduction of the dissolved oxygen in an analysis solution is considered on the surface of a rotating disk electrode (RDE) un-der potentiostatic control. The rate of oxygen reduction on the surface of the RDE enables the extent of sur-face coverage of scale to be assessed. With this electrochemical technique, a new insight into the effect of Mg^2 on CaCO3 scale formed on a metal surface is given.     

生物时空振荡分析法

一切生物体系本身均存在固有的非线性、非平衡振荡行为。无论是活性酶体系,线粒体体系还是细胞体系都存在许多自组织的时空振荡现象。细胞分析是研究生命过程的切入点,也是现代分析化学研究的前沿和热点。本文评述了以耗散结构为基础,以时空振荡为依托的生物时空振荡分析方法及其特点,重点评述了酶振荡、钙振荡、糖酵解振荡在细胞代谢分析中应用的现状。