近红外光谱技术检测种子质量的应用研究进展

作为农业生产最基本的生产资料,种子质量是影响其种用价值的最重要特征。常用的种子质量检测方法存在检测速度慢、具破坏性、预处理过程复杂等问题,因此研究简便快速的种子质量检测方法对于种子质量检验具有重要意义。本文综述了近年来近红外光谱技术检测种子内含物、种子活力及贮藏年份、种子病害和虫害等研究现状及存在的问题。对于水分、淀粉、蛋白质、脂肪酸、胡萝卜素等物质含量,其模型鉴别率较高,对相对含量较低的微量物质鉴别率较低;因高温高湿致活力下降的种子以及贮藏不同年份的种子可以高效鉴别,而因冷害所致的活力较低种子无法鉴别;目前可成功鉴别健康种子与感病种子,并对种子的健康度进行有效的分级,部分真菌性病害的病原菌也可鉴别;可成功鉴别遭虫蚀种子与健康种子,进而区分害虫的种类,但对虫害水平较低的样本和较小幼虫的检测效果不够理想。最后对近红外光谱技术在种子质量检测应用上存在的问题进行了分析与展望,特别是种子行业特有的单粒检测技术,其光谱采集配件的标准化将极大的提高其应用性。     

固定化植物酯酶-显色剂的PVA/SiO2杂化膜的制备与表征

以聚乙烯醇(PVA)与四乙氧基硅烷(TEOS)为原料,通过原位溶胶-凝胶法制备了PVA/SiO2有机无机杂化溶胶,并将显色剂和植物酯酶分散于溶胶中干燥成膜,得到一类多孔性和亲水亲丙酮性可调的杂化膜。用扫描电镜(SEM)和衰减全反射红外光谱(ATR)对膜的断面形貌和表面化学基团进行了观察和表征;研究了膜的亲水亲丙酮、耐水耐丙酮性能以及显色与响应性能。结果表明:膜的多孔性、亲水亲丙酮性能可通过膜中植物酯酶、显色剂的含量来调控;在乙酸-α-萘酯溶液中,该膜在可见光520 nm处出现一个新的吸收峰,且当测试液中乙酸-α-萘酯的质量百分数为20%时,膜的响应时间为12 min、透光率为1.72%。     

AgPd双金属纳米空心球的合成及其催化性能

以Ag纳米颗粒为牺牲模板,H₂PdCl₄为前驱体,抗坏血酸为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,在70℃下采用电偶置换法结合还原法制备出AgPd双金属纳米空心球。采用紫外可见光谱、粉末X射线衍射、透射电镜结合能量色散等手段对由不同体积的0.01 mol·L^-1 H₂PdCl₄溶液制备的产物进行结构表征。结果表明,随着H₂PdCl₄溶液体积的增加,产物的空心化程度逐渐升高,晶粒的尺寸逐渐增大。当H₂PdCl₄溶液体积为120 μL时,合成的AgPd双金属纳米空心球组成和结构较为均匀,其粒径约为25 nm,壳层厚度2~3 nm。双金属中,由于Ag和Pd电负性的差异,电子从Ag转移到了Pd,使Pd表面出现电子富集区,显著提高了其催化效率。将所合成的AgPd双金属以及纯金属Ag和Pd作为催化剂,分别用于硼氢化钠催化还原4-硝基苯酚的反应,发现AgPd双金属的催化性能远高于纯金属Ag和Pd,其中AgPd-120纳米空心球(H₂PdCl₄溶液体积120 μL)作催化剂时的反应速率常数最高,是同等尺寸纯Ag纳米球的24.0倍,纯Pd纳米立方体的14.7倍。     

共价有机骨架材料在有毒有害物质萃取中的应用进展

有毒有害物质的排放以及其可能具有的持久性和生物蓄积性,时刻危及人体健康甚至生命。因此,对环境、饮用水、食物和日用品中的有毒有害物质进行分析检测十分重要。对于复杂样品中痕量有毒有害物质的分析,样品预处理是一个至关重要的环节,直接影响分析方法的灵敏度和准确性。在有毒有害物质萃取中广泛应用的预处理技术包括固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、分散固相萃取(DSPE)、磁固相萃取(MSPE)等。在上述样品预处理技术中,吸附剂材料是最为核心的部分,它决定了预处理方法的选择性和效率。近年来,共价有机骨架(covalent organic frameworks, COFs)材料因其具有形貌结构多样、比表面积高、孔径可调、稳定性良好等优点,在样品预处理领域受到越来越多的关注。然而,COFs材料在萃取有毒有害物质方面的应用仍存在一些问题需要解决：(1)多数COFs是高度疏水的,这限制了它们在水基样品中的分散性,导致不良的萃取效果;(2)COFs材料主要依靠π-π堆积等相互作用对疏水性目标物进行高效萃取,但不利于极性有毒有害物质的萃取;(3)多数COFs材料存在合成工艺复杂、生产成本高、量产困难等问...     

含裂纹体的单位分解扩展无网格方法

不连续体的数值模拟尤其是动态裂纹的追踪问题一直是工程界研究的热点和难点问题。无网格方法仅仅需要结点信息,非常适合于求解这类问题。基于单位分解思想,在移动最小二乘近似函数(MLS)中根据裂纹面的不连续位移增加一个Heaviside函数,在裂尖则增加四个扩展函数描述渐进裂纹位移场;应用Galerkin方法推导了平衡方程的离散线性方程,并给出了求解裂纹问题应力强度因子的计算公式。与其他类型的扩展无网格相比,在裂尖处近似函数不需要使用可视准则,很容易生成r1/2奇异;另一个优势是影响域并没有因为裂纹的存在而改变,不会降低方程的稀疏性,求解效率较高。数值算例表明,该方法能方便有效地模拟不连续问题,具有十分广阔的应用空间。     

应用型本科电子信息工程专业实践教学体系建设

实践性教学是工科院校特别是应用型工科院校的重要教学环节,是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要方法和手段.本文结合应用型电类专业实践教学的改革经验,详细阐述了电子信息工程专业基于"递进式项目驱动"的实践教学体系,并归纳了实践教学体系的实施保障措施.实践证明,通过对实践教学的构建,对培养高素质应用型工程技术人才具有明显的成效.     

核磁共振技术在核材料及其湿度检测中的应用研究

核磁共振技术对核材料贮存环境的改善、核废料的长期安全管理具有非常重要的意义。在分析环境因素对铀、钚核材料贮存期间品质变化影响的基础上。探讨了核磁共振方法对核材料进行探测的技术,研究了核材料贮存中湿度的测量和水分子的迁移规律。Nuclear magnetic resonance（NMR） technology play an import role in improving nuclear material stockpile circumstances and long-term security management of nuclear waste materials. Based on analyzing the circumstance factor that influence the qualitative change of the nuclear material of uranium and plutonium during their stockpile, nuclear materials detection technology with NMR method was discussed, and at the same time, moisture measurement and the water molecule moving rule in nuclear materials during their stockpile were also studied with the same method in this paper.     

巴比妥酸与蜜胺衍生物自组装过程中的π-π相互作用

利用电化学、表面光电压、荧光光谱、FTIR和X射线衍射, 研究了5-(-4-十二烷氧基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(PB₁₂)与4-氨基-2,6-二-十二烷基胺基-1,3,5-三嗪(M₁₂)之间的自组装过程. 结果发现, 在室温等摩尔PB₁₂与M₁₂在氯仿中混合后不仅通过三重互补氢键形成氢键超分子, 而且氢键超分子之间通过 π-π 相互作用进行进一步组装. 在氢键超分子之间的组装过程中, π-π相互作用是通过M₁₂的HOMO与PB₁₂的LUMO之间的HOMO-LUMO非定域化作用实现的. 氢键超分子之间PB₁₂与M₁₂交替排列, 形成层间距为0.41 nm的纳米管.     

基于静电纺丝聚偏氟乙烯基复合纳米纤维的摩擦-压电纳米发电机

将MoS₂@TNr(TNr：一维TiO₂纳米棒)纳米异质结和醋酸纤维素(CA)复合到聚偏氟乙烯(PVDF)中进行静电纺丝,制备PVDF/CA/MoS₂@TNr(PCMT)复合纳米纤维膜,并组装成摩擦-压电复合纳米发电机,探究MoS₂@TNr添加量对复合纳米纤维膜形貌、结构以及对复合纳米发电机输出性能的影响。结果表明：添加适量的MoS₂@TNr有利于复合纳米纤维膜中PVDF的β晶型的形成,从而大幅提升纳米发电机的输出性能;当添加质量分数为0.5%的MoS₂@TNr时,PVDF中β相的相对含量达到了78.05%。对复合纳米发电机施加恒定机械力1 N,往复电机振动频率为6 Hz时,纳米发电机输出性能最高,最大开路电压为71.5 V,最大短路电流为6.3μA,最大输出功率密度为6.25 mW/m²,接入整流电路后可驱动80枚LED灯点亮。     

两例新的镧系金属-有机框架化合物高效去除Cs+离子研究※

¹³⁷Cs具有强放射性和较长半衰期, 一旦从核废液中泄露将对人类健康和环境造成很大危害. 由于¹³⁷Cs⁺的高溶解性、易迁移性和废液中干扰离子的影响, 从复杂的放射性废液中有效去除¹³⁷Cs⁺仍然是一个挑战. 本研究通过溶剂热法合成了两例新的三维微孔镧系金属-有机框架化合物(Me₂NH₂)_0.5(H₃O)_0.25Na_0.25Ln(OH)(stp)•0.25H₂O (FJSM-LnMOF; Ln=Eu, Tb; H₃stp=2-磺酸基对苯二甲酸), 它们具有良好的水稳定性和一定的耐酸碱性. FJSM-EuMOF和FJSM-TbMOF对Cs⁺离子吸附具有快速的动力学和高的吸附量(q_m^Cs分别为229.25和211.28 mg/g). 它们对Cs⁺离子具有良好的选择性(K_d^Cs值高达2.18×10³ mL/g). 即使在Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺离子干扰的情况下, 它们仍然表现出对Cs⁺离子的选择性吸附性能. 我们成功获得了Cs⁺吸附产物的单晶结构, 通过单晶结构分析结合X射线光电子能谱(XPS), 红外(IR), 扫描电镜能量色散谱(EDS)和元素分析(EA)等多种表征方法, 证实了FJSM-EuMOF对Cs⁺离子的吸附为离子交换的机理. 结果表明, FJSM-EuMOF对Cs⁺离子的高效吸附主要源于镧系金属-有机阴离子框架中有机配体上的 COO^–和 $\text{SO}_{3}^{}$官能团对Cs⁺离子强的作用力以及通道内存在易交换的[Me₂NH₂]⁺阳离子和[H₃O]⁺离子. 这项工作表明, 镧系金属-有机框架化合物在放射性铯的修复中具有潜在的应用价值.