示差扫描量热法进展及其在高分子表征中的应用

示差扫描量热法(DSC)是表征材料热性能和热反应的一种高效研究工具,具有操作简便、应用广泛、测量值物理意义明确等优点.近年来DSC技术的发展大大拓展了高分子材料表征的测试范围,促进了对高分子物理转变的热力学和动力学的深入研究.温度调制示差扫描量热法(TMDSC)是DSC在20世纪90年代的标志性进展,它在传统DSC的线性升温速率的基础之上引入了调制速率,从而可将总热流信号分解为可逆信号和不可逆信号两部分,并能测量准等温过程的可逆热容.闪速示差扫描量热法(FSC)是DSC技术近年来的创新性发展,它采用体积微小的氮化硅薄膜芯片传感器替代传统DSC的坩埚作为试样容器和控温系统,实现了超快速的升降温扫描速率以及微米尺度上的样品测试,使得对于高分子在扫描过程中的结构重组机制的分析以及对实际的生产加工条件的直接模拟成为可能.本文从热分析基础出发,依次对传统DSC、TMDSC和FSC进行了介绍,内容覆盖其发展历史、方法原理、操作技巧及其在高分子表征中的应用举例,最后对DSC未来的发展和应用进行了展望.本文希望通过综述DSC原理、实验技巧和应用进展,帮助读者加深对DSC这一常用表征技术的理解,进一步拓展DSC表征高分子材料的应用.     

异核Ln(Na)-MOFs(Ln=Tb、Dy、Ho)的晶体结构及对乙醛、Fe3+、Cr2O72-的荧光传感和邻苯二酚的电化学传感

在溶剂热条件下合成了3个新型三维微孔同构异核金属有机骨架Ln （Na）-MOFs：{[LnNa （BDT）（H₂O）₃]·2H₂O}_n（Ln=Tb （1）、Dy （2）、Ho （3）,H₄BDT=3,5-二（3'',5''-二羧基苯基）-1H-1,2,4-三唑）,并通过单晶X射线衍射、元素分析、热重分析和粉末X射线衍射技术对其进行表征。结构分析表明,Ln （Na）-MOFs是具有相同的异核双金属单元的三维骨架结构。荧光研究表明,Tb （Na）-MOF （1）可以荧光传感检测水中Fe³⁺、Cr₂O₇^2-以及乙醛分子,具有较高的灵敏度和选择性,也可用于水中邻苯二酚的电化学检测。     

巯基乙酸自组装修饰金电极不可逆双安培法对维生素E的测定

在裸金电极上制备了巯基乙酸(mercaptoacetic acid)自组装膜修饰电极(MA/SAMs-Au/CME),并对电极的表面结构进行了电化学表征.结果表明该修饰电极对维生素E(VE)的电化学氧化具有明显的增敏作用. 该文利用VE在MA/SAMs-Au/CME上的氧化和高锰酸钾(KMnO4)在裸金电极上的还原构建了双安培检测体系,成功地建立了在外加电压为0 V条件下流动注射直接测定VE的方法.VE的氧化峰峰电流与其浓度在8.0×10-6 ～8.0×10-5 mol/L范围内呈线性关系(r=0.995 6, n=6),回归方程为I(nA)= 9.87×107c 10,在1×10-4 ～1×10-3 mol/L范围内呈线性关系(r=0.997 0,n=6),回归方程为I(nA)=1.6×107c 104,方法检出限为4.0×10-7 mol/L. 连续20次测定1.00×10-4 mol/L的VE溶液,电流值RSD为2.28%,进样频率为每小时进40个样品.对维生素E片剂中VE含量的测定结果比较满意.     

基于通过式固相萃取净化的液相色谱-串联质谱法测定猪肉中5种肽类抗生素

建立了一种基于免活化通过式固相萃取净化技术的液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)用于测定猪肉中5种肽类抗生素(达托霉素、万古霉素、去甲万古霉素、维吉尼亚霉素M1、维吉尼亚霉素S1)。猪肉采用甲醇-2%甲酸(体积比为5∶2)进行提取,经免活化的Captiva EMR-Lipid固相萃取小柱净化后,以Phenomenex Kinetex F5(2.1 mm×100 mm,2.6μm)色谱柱分离,0.1%甲酸乙腈溶液和0.1%甲酸梯度洗脱。采用电喷雾离子源正离子模式扫描,多反应模式(MRM)监测目标物,内标法定量。结果表明,猪肉中达托霉素在2～200 ng/mL范围内,万古霉素及去甲万古霉素在5～500 ng/mL范围内,维吉尼亚霉素M1及维吉尼亚霉素S1在1～100 ng/mL范围内均呈良好线性关系,相关系数(r²)均大于0.99,5种肽类抗生素的检出限为3～7.5μg/kg,定量下限为5～25μg/kg。在25、50、250μg/kg 3个加标水平下的平均回收率为80.2%～102%,日内相对标准偏差(Intra-RSD)为1.3%～7.4%,日间相对标准偏...     

熔融盐对重质生物油再热解影响的研究

研究了KCl-ZnCl₂熔融盐在400、500、600℃下对重质生物油再热解特性及产物分布的影响。结果表明,熔融盐提高了重质生物油热解的固体产率,同时使气体产率下降;对苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚、对丙基苯酚等部分化合物具有较好的富集效果,尤其在400℃下甲基苯酚的相对含量从8.82%提升到了20.85%,而苯酚在600℃下相对含量从2.18%提升到了8.62%;在炭形成过程中,熔融盐使C元素含量降低,O元素含量提高,增大了孔隙的BET比表面积和总孔容积,促进了固体产物孔隙结构的形成,增大了孔隙的平均孔径。     

新工科背景下环境化学实验教学的改革与实践

新工科背景下,实验教学改革旨在培养学生解决复杂工程问题及实践创新的能力。以环境化学实验为例,通过构建课题制的实验项目,并对其实施教学过程进行了改革与探索。实践表明,课题制实验可提升学生的自主参与学习和实践创新能力,促进学生理论知识、综合能力及综合素养的有机融合,是新工科理念在实验教学中的积极探索。     

POD方法在扁管管翅式换热器研究中的应用

针对复杂流动与传热现象的扁管管翅式换热器板芯结构构建特征正交分解（POD）低阶模型,数值分析不同参数组合的传热特性并与有限容积法（FVM）计算结果进行比对.结果表明：POD计算结果与FVM计算结果间的相对偏差平均值在5.25%以内,但计算速度比FVM提高了164.78~2 021倍.所得结论对于扁管管翅式换热器结构参数设计和运行优化有理论参考价值.     

多光谱成像的粒子图像测速

基于时间分辨的粒子图像测速技术(time-resolved particle image velocimetry, TR-PIV)是一种广泛应用的非接触式二维瞬时流场可视化测量技术。为了得到流场精细的瞬态空间结构和演变过程,提出了一种利用多光谱成像技术来提高流场测量的时间分辨率的方法。利用多个不同波长的脉冲激光照明流场中的同一测量区域,使用多光谱成像系统采集不同波长的粒子图像,经过图像分离,判决计算产生速度矢量场。为了验证这一原理的可行性,使用三种不同波长(488,532和632.8 nm)的单色光谱脉冲搭建了一套基于多光谱成像的TR-PIV系统,通过多波长激光脉冲之间时序的精确控制,将两帧图像之间的时间间隔从10 ms缩短至3.4 ms,时间分辨率提高了3倍。结果表明基于多光谱的TR-PIV测量系统在保持PIV技术瞬时全场测量特点的同时,时间分辨率大为提高。     

Reversible Vertical Manipulations of Single Pt Adatom on Pt（111） Surface with a Triple-Apex Tip

With a triple-apex tip, we investigate theoretically the vertical manipulation of single Pt adatom on the Pt（111） surface. The adatom adsorbed on the f cc site of the flat Pt（111） surface can be transferred vertically to the tip by adjusting the tip height properly. Moreover, based on the strong vertical trapping ability and the relatively weak lateral trapping ability of the tip, we propose a simple method to realize a reversible vertical manipulation of the Pt adatom from the highly coordinated sites, the kink and the step sites, of the stepped Pt（111） surface. All the vertical manipulations are completed using only the atomic force between the tip and the adatom, without the electric field.     

The LD-Cladding-Pumped High Power Tm^3＋ -doped Silica Fibre Amplifying at Approximately 1.99 μm

A laser diode （LD） cladding-pumped cw Tm^3＋ -doped silica fibre amplifier is reported that provides up to 3 W output with the slope efficiency nearly 30%. The gain fibre is 27.5/400μm D-shaped Tm^3＋ -doped silica double- cladding fibre, and the input signal sources is an LD-pumped Tm^3＋：YAP lasing at 1.99μm. The measured amplified spectrum only stretches a little relative to the input signal spectrum. This is the first report to the authors＇ knowledge of general experimental investigation of cladding-pumped Tm^3＋ -doped fibre amplifier of high power cw at 1.99μm.