火锅中的科学:利用非稳态传热模型确定食物加热时间

火锅是一种中国传统特色美食。在食用过程中,人们通常通过定性观察来判断食物的生熟程度,缺乏严谨的科学依据,故存在一定的食品安全风险。本文通过构建简化模型,借助物理化学原理对片状和球状食物的传热过程进行了讨论,发现1.8 mm厚的肉片在沸水中加热15 s时,其中心温度即可接近100oC;而对于直径2.6 cm的肉丸,其中心温度接近100oC需要8 min以上。这些结论对保障饮食安全具有一定的指导意义。     

微量样本中N-糖组分析技术的发展与应用

针对糖组学分析面临的初始样本量需求较高的技术挑战,该研究发展了一种微量样本N-糖链制备技术(GPAT),通过在移液枪头(Tip)中分别装填C_(18)和HILIC填料,实现了一站式原位蛋白消化、N-糖链释放和富集。与目前普遍采用的基于过滤辅助样品制备(FASP)技术的N-糖组分析策略相比,使用GPAT技术可以实现微量免疫球蛋白G(IgG)和人肝癌HepG2细胞提取蛋白的原位N-糖链的释放和富集,样本起始量减少90%,可以从10μg IgG和10μg的HepG2细胞蛋白中分别检测到20条和39条N-糖链。从6例健康人(3例男性,3例女性)尿液中提取的10μg尿蛋白中检测到49条N-糖链。该方法实现了微量复杂蛋白样本N-糖链简便、快速的定量分析策略,为进一步的糖组学方法推广应用奠定了基础。     

单柱微通道流动沸腾换热数值模拟研究

高功率电子芯片的安全运行需要高效的散热技术。流动沸腾换热由于高换热系数受到广泛关注。为精确模拟微通道内流动沸腾复杂两相流过程,本文提出了耦合VOF方法的在相界面处迭代求解能量源项的相变模型。针对单微柱微通道内流动沸腾换热过程进行了数值模拟,分析了瞬态两相流过程及温度场演变规律,查明了热流密度及进口过冷度的影响机制。结果表明,由于局部蒸汽的覆盖,不同工况下微通道内流动沸腾存在热阻的转折点,高热流密度对应更高的气泡生长速度和成核面积,高过冷度会延缓转折点,但整体热阻将升高。     

几种奥氏体不锈钢的低温电阻率

本文给出了18-8,21-6-9和K-55等几种奥氏体不锈钢4.2—300K电阻率的测量结果,在磁化率极大温度Tm附近电阻率均有反常,本文对反常性质进行了讨论.     

基于石墨烯掺杂金纳米粒子的灭除威分子印迹电化学传感器的制备与性能研究

以灭除威(XMC)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,合成的马来松香丙烯酸乙二醇酯(EGMRA)为交联剂,在石墨烯掺杂金纳米粒子修饰玻碳电极表面合成分子印迹膜,研制了测定XMC的分子印迹电化学传感器。采用扫描电镜(SEM)对传感膜的形貌进行表征,通过循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱法(EIS)和差示脉冲伏安法(DPV)对传感器的性能进行研究。DPV测试表明,XMC的浓度在1.0×10-7~2.0×10-5mol·L-1范围内呈良好线性关系,相关系数(r)为0.997 9,检出限(S/N=3)为1.5×10-8mol·L-1。选择性识别实验结果表明,XMC印迹敏感膜的印迹因子(β)达到2.94,相对于干扰物的选择因子(α)均大于1,对与XMC结构相似的速灭威的选择因子达到2.39,说明该印迹膜对XMC具有良好的选择性。识别过程动力学研究结果表明,石墨烯掺杂金纳米粒子分子印迹传感器的动力学结合速率常数k为73.05 s。将此传感器应用于蔬菜样品的加标回收检测,加标回收率为95.4%~108.0%。     

3D石墨烯/SiO2@Ru(bpy)2+3修饰电极电化学发光测定敌草隆的研究

利用敌草隆对三联吡啶钌电化学发光(ECL)的增敏作用,以3D石墨烯和二氧化硅固定三联吡啶钌纳米复合材料(SiO2@Ru(bpy)32+)修饰的玻碳电极为工作电极,建立了一种直接快速检测敌草隆的电化学发光新方法.通过一步水热法合成了3D石墨烯以促进电子传递,油包水微乳液法合成SiO2@Ru(bpy)32+以提高发光效率.在最佳实验条件下,敌草隆浓度的对数在9.08×10-11～9.08×10-7 mol/L范围内与其相对发光强度呈良好的线性关系(r2 =0.998 9),检出限(S/N=3)为1.18×10-12 mol/L.连续测定2.00×l0-8 mol/L敌草隆10次,发光强度值的相对标准偏差(RSD)为4.2％,表明该方法具有良好的重复性.用该方法对青菜进行检测,回收率为99.3％～ 110.8％,结果满意.     

呋喃妥因分子印迹电化学传感器的制备及应用

以甲基丙烯酸为功能单体,呋喃妥因为模板分子,马来松香丙烯酸乙二醇酯(EGMRA)为交联剂,在玻碳电极表面制备了呋喃妥因分子印迹膜。采用循环伏安(CV)法、差分脉冲伏安(DPV)法及交流阻抗(EIS)法对印迹膜进行表征。实验表明,DPV法测定的氧化峰电流与呋喃妥因浓度在8.0×10-8~5.0×10-6 mol/L范围内呈良好的线性关系(R=0.9939),检出限为6.5×10-8 mol/L。该传感器用于呋喃妥因肠溶片的测定,其回收率为96.6%~101.6%。     

Z机制光催化三元复合材料RGO/WO3/g-C3N4结构及光催化性能

以一步水热法合成了还原氧化石墨烯/三氧化钨/石墨相氮化碳(RGO/WO3/g-C3 N4)三元光催化复合材料,并对其结构、形貌及光电性能进行了表征.以罗丹明B(RhB)和盐酸四环素(TC-HCl)为降解目标物,评价了三元复合材料的光催化性能.基于自由基捕获实验和光催化反应结果分析了三元复合材料的光催化机制.结果表明:三元光催化复合材料中,三种物质紧密接触形成异质结构,与WO3和g-C3 N4单体及其二元复合材料相比,其可见吸收光谱有明显的红移,具有更低的光致发光光谱强度.复合材料有效的改善了电子-空穴对的复合,具有很好的光催化活性,最优配比组成的样品为0.2;RGO/WO3/g-C3 N4,光照240 min后,对RhB降解效果高达97.58;,其光催化效果优于WO3、g-C3 N4、RGO/g-C3 N4和WO3/g-C3 N4.催化降解过程中的主要活性物种是·O2-,其次是h+、·OH,反应过程中半导体的电子转移机制符合Z机制.