Cr-AlN界面的二次离子质谱研究

采用电子束蒸发的方法在２００℃抛光的氮化铝（ＡｌＮ）陶瓷衬底上淀积２００ｎｍ的Ｃｒ膜，并在高真空中退火。利用ＭＣｓ＋－ＳＩＭＳ技术（在Ｃｓ＋一次离子轰击下检测ＭＣｓ＋型二次离子）对样品进行了深度剖析，给出了界面组分分布随退火温度与时间的变化关系。结果表明，ＭＣｓ＋－ＳＩＭＳ技术是研究金属－陶瓷界面扩散与反应的有效方法。     

有机显微组分的二次离子质谱研究

采用二次离子质谱技术（ＳＩＭＳ）对煤及源岩中不同成熟度的镜质体、丝质体、沥青和笔石进行了详细研究。结果表明不同显微组分具有不同的ＳＩＭＳ谱图，反映出其化学组成和结构的差异性，且ＣＨ２＾＋／ＣＨ３＾＋参数变化趋势可以用来评价有机组分的热演化规律。同时说明ＳＩＭＳ技术是有机显微组分化学成分和结构研究的有效手段。     

二次离子质谱生物成像

二次离子质谱作为目前空间分辨率最高的质谱成像技术,以其免标记、高灵敏、多组分检测优势和亚微米级高空间分辨成像优势为诸多生命科学问题的研究提供了全新的分析手段,在基础细胞生物学、组织生理病理学、生物医药与临床医学等领域的研究中得到了广泛应用.本文综述了二次离子质谱在生物组织、细胞、仿生生物膜等体系中的质谱成像研究进展.     

一种新型二次离子质谱的一次离子源及其离子光学系统

本研究设计了一种新型用于二次离子质谱的一次离子源及其离子光学系统.通过此一次离子源,大气压下产生的一次离子可以被加速、聚焦并传输到位于真空条件下的样品表面并电离样品得到可供质谱仪分析的二次离子.通过理论模拟结合实验系统研究了此一次离子源的主要组成部分——离子光学系统的原理、结构和性能.以电喷雾电离源为例,成功地将大气压...     

磷脂液相二次离子质谱分析中的分子离子簇

对3种极性头不同的磷脂DMPG、DMPC、DMPE的液相二次离子质谱分析中出现 的分子离子簇现象进行了系统的研究。结果表明，虽然分子离子簇的形成与许多因素有关， 如PH值、离子强度等，但起决定作用的是样品在底物中的浓度，浓度增大有利于分子离子簇 的形成。研究还发现，由不同种类磷脂分子形成的分子离子簇峰明显高于由同种磷脂分子所 形成的分子离子簇峰，指出异种磷脂分子间的簇离子形成能力高于同种磷脂分子。此外还讨 论了磷脂分子在离子源条件下的稳定性、裂解规律及相互作用等。结果表明，本实验所选用 的磷脂分子在LSIMS条件下是稳定的，均能得到较强的分子离子峰，其主要碎片峰是磷酰键断裂而产生的碎片离子峰。     

飞行时间二次离子质谱在指纹分析中的研究进展

指纹作为接触类犯罪案件现场最常见的痕迹之一,基于其形态学价值及承载的物质进行分析是个体识别、侦查破案的重要手段。飞行时间二次离子质谱技术（TOF-SIMS）是一种兼具高质量分辨率和高空间分辨能力的表面分析技术,能够同时获得待测物质的质谱信息和成像分布。相较于其他理化分析技术,TOF-SIMS所具备的快速检验、无需前处理、原位近无损分析等优势使其逐渐成为指纹分析领域的前沿课题。该文基于TOF-SIMS在成像增强、物质分析、犯罪信息挖掘等指纹分析领域的研究现状展开综述,分析其在公安实战中的应用前景,以期为该技术在指纹检验领域的推广奠定基础。     

用液相二次离子质谱技术探测Melittin与磷脂膜的相互作用

利用液相二次离子质谱技术(LSIMS)结合特异性蛋白酶降解研究了膜结合Melittin的“抛锚”状态.结果显示,Melittin(蜂毒素)分子在磷脂膜上为平躺α-螺旋结构,其螺旋中含Lys_7,Lys_(21),Arg_(22)的一侧朝向磷脂膜的外部.这一发现对蜂毒素插膜机制的研究具有十分重要的意义.结果还表明,质谱技术与专一性蛋白水解酶的结合为膜插入机制的研究提供了一个崭新的、行之有效的方法.     

基于飞行时间二次离子质谱的指纹遗留人个体识别的研究

指纹作为法庭科学领域中用于人身认定的重要物证,蕴含了丰富的个体信息。但是,在实际案件现场中,提取到的多为模糊和残缺的指纹,无法利用传统的形态比对方法进行鉴定;而且指纹中物质成分复杂,也很难通过检测其中的具体物质实现遗留人的溯源分析。飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）能够在不破坏检材的情况下获得指纹物质的离子信号,同时获得对应的离子分布图像,为利用指纹物质信息进行个体识别提供了可能。本研究利用TOF-SIMS采集了5名志愿者十指指纹的质谱信息,初步探究了基于指纹物质离子信号进行遗留人个体识别的可行性。首先筛选出98种代表指纹物质的离子信号,利用主成分分析法对筛选出的离子信号强度进行降维,再将降维后的主成分新变量输入到不同的分类器中对比。结果表明,使用无监督的层次聚类法的结果与实际的分类相差较大,难以进行个体区分;使用有监督的Fisher判别法对个体进行判别,正确率可以达到94%,交叉验证的正确率也达到了90%;将数据输入到多层感知机神经网络中,经过多次训练可以得到更加理想的结果。本研究借助多种统计分析方法建立了个体分类和预测模型,为指纹证据价值的提升提供了新渠道,也为后期利用指纹物...     

基于飞行时间二次离子质谱成像技术的人民币上指纹化学成像研究

长期流通过的人民币上潜在指纹的显现一直是法庭科学领域研究的难点之一。飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)技术具有原位、准无损、高通量、可多组分平行分析和空间分辨率高等优势。本研究利用TOF-SIMS技术对人民币表面的潜在指纹进行化学成像,比较了TOF-SIMS与几种传统方法的显现效果,研究并分析此技术具有的独特优势,从普适性、灵敏度和指纹三级特征获取的角度进一步探讨了方法的适用性。利用此技术对指纹中的外源性物质进行了分析,检测出保湿乳成分中丙三醇的分子离子峰(m/z 92.06)和碎片离子峰(m/z 43.02),并显示清晰的指纹图像。研究结果表明,TOF-SIMS技术为长期流通过的人民币上潜在指纹的显现提供了一种有效的方法,并有望用于其表面上指纹中物质的检测。     

覆氧或氧离子轰击下固体表面二次正离子发射的研究

通过对离子轰击下固体表面电离过程重新考虑认为，在固体表面覆氧或氧离子轰击下除表面原子的直接电离外，激发态双原子间电子交换和断键亦起重要作用。在此基础上修正了局部热力学平衡模型，得到了一个包含各类离子内配分函数、电离能、金属－氧原子键断键能以及表面金属原子与氧原子结合份数等参数决定的新电离几率分析表达式。应用该分析表达式解释了金属表面覆氧、氧离子轰击金属、化合物半导体表面二次离子发射中氧增强效应、充氧量对二次离子发射的影响及其基体效应等实验现象。并由此得到了元素相对灵敏度因子的分析表达式，对化合物半导体及一些陶瓷材料表面二次离子质谱分析中元素灵敏度因子随元素电离能变化曲线给予了相应的物理解释。     

用飞行时间二次离子质谱法分析模塑料成分

用飞行时间二次离子质谱（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）结合银离化的方法研究了集成电路封装中常用的环氧模塑料的两种主要成分：邻甲酚环氧树脂和线型酚醛树脂。测得ｎ＝０～４的环氧树脂分子及相应的水解成分和ｎ＝１～７的酚醛树脂分子。碎片离子中除了芳香化合物的特征碎片外,还有反映树脂结构的碎片。通过对环氧树脂银离化碎片离子的分析,推断中间苯环上的侧链是最可能断裂的     

飞行时间二次离子质谱结合X-射线光电子能谱分析化学清洗后残留的表面有机物

用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)结合X射线光电子能谱,分析了用化学方法清洗后银片上残留的未知有机物.TOF-SIMS与XIPS提供的互补的表面信息显示,中分子量以上的有机物主要是几种链长22～27碳原子、碳链饱和度很高的多酮类化合物,可能还有一些多酯类化合物.这些有机物中的C=O基团易于采取氧原子指向金属基体表面的取向,通过带部分负电荷的氧原子与金属基体镜像力的作用而增强粘附.     

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)结合化学衍生法分析杂环新化合物的结构

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)分析了难挥发的杂环新化合物咪唑啉硫氰酸盐及其三种衍生物,确认出很强的氢离化及银离化准分子离子峰,通过对各种衍生物谱图的对照分析,确认出较强的含有结构特征的碎片离子峰,并对该化合物在离子轰击下的裂解规律作了分析,支持了对该新化合物结构的鉴定.     

锂离子二次电池界面过程的红外光谱研究

锂离子二次电池界面反应主要包括锂离子嵌入/脱出、溶剂化/去溶剂化、电解液分解和固体电解质界面膜的形成与变化等.这些过程直接影响锂离子二次电池能源转换和储存的效率以及安全性能.运用红外光谱从分子水平上认识锂离子二次电池的各种界面反应过程并阐述其反应机理,有助于设计锂离子二次电池新体系、提升其性能并发展非水电解质理论.本文...     

傅里叶变换离子回旋共振质谱测定复杂表面活性剂组分

利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)，分析了两类复杂的离子型表面活性剂样品。实验结果表明：高分辨FT-ICR-MS，可以简单、快速、准确地获得两类化合物的结构信息，利用其高准确度的质量测定数据，计算出复杂样品中各组分的元素组成，鉴定出具体化合物，显示了FT-ICR-MS在分子结构分析和未知物鉴定中的强大能力。     

反相离子对色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术测定水中痕量Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)

建立了反相离子对色谱(RPIPC)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用技术快速分离测定水中痕量Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的方法.通过考察流动相的pH值、离子对试剂及甲醇的浓度和EDTA的添加等对不同形态铬的保留时间及分离度的影响,确定当流动相组成为2.0 mmol/L TBA,5%(V/V)甲醇,pH=5.5时,Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)可达最佳分离.ICP-MS测定时选用碰撞池技术以消除40Ar12C+与35Cl16OH+对52Cr+的谱学干扰;进样100 μL时,Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的检出限分别为0.15 μg/L和0.16 μg/L.加标回收率在93.6%～106.2%之间; RSD<4%(n=3).以本方法分析了某市自来水、雨水及某品牌纯净水中Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的含量,结果令人满意.     

二次锂电池用离子液体电解质研究

合成了哌啶类离子液体N-甲基-N-丙(丁)基哌啶三氟甲基磺酰亚胺[PP13(4)-TFSI], 并与现在常用的两种离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸(BMIPF₆)及1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸(BMIBF₄)进行了各种电化学性能的对比. PP13(4)-TFSI的电化学稳定窗口可以达到5.8 V, 明显大于BMIBF₄ (4.7 V) 以及BMIPF₆ (4.6 V). 而且PP13(4)-TFSI负极极限电位(－0.3 V vs. Li/Li^＋)明显低于BMIPF₆ (0.5 V) 和BMIBF₄ (0.7 V), 有望被使用在以锂金属作为负极的二次锂电池中. 以LiTFSI /PP14-TFSI为电解质溶液测试了Li/LiCoO₂纽扣电池的电化学性能, 在0.05 mA•cm^－2的恒定电流充放电条件下, 电池的比容量可以达到150 mAh•g^－1, 初始循环以后库仑效率接近100%. 交流阻抗测试表明, 电池的阻抗特性稳定, 不存在明显的界面钝化现象.