高效液相色谱-串联质谱法同时测定食品中五种黄色化工染料

采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)建立了食品中非法添加的碱性橙、碱性嫩黄、酸性橙I、酸性橙II和酸性黄36这5种黄色工业染料的定量定性分析方法。使用Agilent ODS C18分离柱(50 mm×2.0 mm, 1.8 μm),以5 mmol/L乙酸铵水溶液(0.1%甲酸)-乙腈(3:2, v/v)为流动相,流速为0.3 mL/min。采用电喷雾离子化源,以多反应监测(MRM)方式分别在正、负离子模式下进行检测。在最佳检测条件下,得到了较宽的线性范围和较低的定量检出限。碱性橙和碱性嫩黄的线性范围均为5.0～80.0 mg/L;酸性橙I、酸性橙II及酸性黄36的线性范围均为10.0～160.0 μg/L。食品中碱性橙、碱性嫩黄、酸性橙I、酸性橙II及酸性黄36的定量限分别为20、20、40、40、40 ng/g。该方法重现性较好,保留时间和峰面积的相对标准偏差分别不大于0.50%和2.14%。本研究还测定了鸡肉、豆制品和黄鱼中添加的5种化工染料,回收率在79.8%~95.2%之间,结果令人满意。     

染料敏化太阳能电池对电极

对电极是染料敏化太阳能电池的重要组成部分,改进对电极是提高其能量转换效率及降低成本的有效手段之一.本文重点综述了2008年以来染料敏化太阳能电池对电极的研究成果,详细介绍了各类对电极包括金属Pt、Au、Ni,纳米炭材料和导电聚合物等对电极的优点和制备工艺.Pt对电极性能最好,但是高成本限制了它在染料敏化太阳能电池产业化中的应用;新型的价格低廉、活性较高的纳米炭材料和导电聚合物及其复合材料等对电极在染料敏化太阳能电池的研究中逐渐引起人们的重视.     

丝网印刷法制备高催化活性对电极

对电极在染料敏化太阳能电池（DSCs）中主要起催化氧化还原反应及收集电荷的作用,铂对电极常用的制备方法为磁控溅射法,但其成本较高,制备条件苛刻. 本文通过引入低成本的表面活性剂Span-85,所制得的铂对电极的附着力、透光率和均匀性显著改善,实现了面积可控,与两步浸泡法和旋涂热解法制备的对电极在DSCs中的光电转换效率分别为7.30%,6.96%和7.03%. 紫外-可见吸收光谱、扫描电镜和附着力测试等结果表明,（1）添加表面活性剂有利于增加附着力及改善透光率和均匀性;（2）使用该法制备的Pt/FTO对电极的透光率与两步浸泡法制作的相同,且铂粒子分布更加均匀. 电化学阻抗图谱、塔菲尔极化曲线和循环伏安曲线结果表明,丝网印刷方法制备的Pt/FTO对电极具有更加优异的催化性能,且该法更有利于降低其生产成本和大规模生产.     

染料敏化太阳能电池对电极La2Mo2O7复合MWCNTs非Pt催化剂的制备与性能

通过高温固相法对醋酸镧（C₆H₉O₆La·xH₂O）与高钼酸铵（（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O）在一定条件下热解制备非Pt催化剂La₂Mo₂O₇（La₂O₃-2MoO₂）。进一步采用2种方法将La₂Mo₂O₇与多壁碳纳米管（MWCNTs）进行复合,一种是将La₂Mo₂O₇喷涂到MWCNTs表层之上得到La₂Mo₂O₇/MWCNTs,另一种是将两者均匀混合掺杂得到La₂Mo₂O₇@MWCNTs,再将上述2种复合材料应用于染料敏化太阳能电池对电极进行相应研究。通过扫描电子显微镜（SEM）表征了复合催化材料的微观形貌,X射线衍射（XRD）确定了微观结构。采用电流密度-光电压曲线、循环伏安,交流阻抗以及塔菲尔极化分析了材料的光电性能。实验结果表明在电解液I₃^-/I^-中,基于La₂Mo₂O₇/MWCNTs与La₂Mo₂O₇@MWCNTs的对电极,相同的条件下在光电池中获得的光电转换效率分别为6.09%和4.84%,明显高于MWCNTs的3.94%和La₂Mo₂O₇的0.87%。电极性能的提高可归因于La₂Mo₂O₇复合催化剂相对大的比表面积和高导电性。     

聚合物光伏材料与器件研究进展

高效率的聚合物太阳电池依赖于光吸收活性层材料对太阳光能量的充分利用．电极界面材料将光吸收活性层产生的空穴和电子分别快速高效地抽取到阳极和阴极,并通过进一步改进光伏器件的结构提升能量转换效率和稳定性．本课题组在光吸收活性层中新型聚合物给体材料、新型电极界面材料、利用水／醇性电极界面材料制作新型倒装器件结构的太阳电池方面取得重要进展,推动了太阳电池在能量转换效率和稳定性方面的突破．     

高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱筛查和确证纺织品中的致癌染料

建立了高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱(HPLC-LTQ/Orbitrap MS)筛查和确证生态纺织品中致癌染料的方法。样品在水浴(95 ℃)中用吡啶/水(1/1, v/v)振荡(150 r/min)提取,上清液过聚四氟乙烯(PTFE)滤膜后,CAPCELL PAK C₁₈色谱柱(100 mm×2.0 mm, 5 μm)分离,以乙腈和5 mmol/L乙酸铵水溶液(含0.01%甲酸)、乙腈和5 mmol/L乙酸铵水溶液分别作为正、负电喷雾离子化(ESI)模式的色谱流动相梯度洗脱。在m/z 200~800范围内进行一级质谱全扫描。以准分子离子峰的精确质量数和提取的色谱图峰面积进行筛查分析和定量,以保留时间和数据依赖扫描(data-dependent scan)模式获得的子离子质谱图进行定性确证。9种染料的质量准确度小于5×10^-6(5 ppm),线性良好,相关系数大于0.99,方法检出限为0.125~25 mg/kg。3个添加水平的回收率范围为62.13%~116.28%,相对标准偏差小于15%。应用该方法检测了棉、涤纶及混纺纤维等20余件纺织品样品中的致癌染料残留。该方法准确、可靠。     

用于监控过氧化氮的近红外荧光探针的光物理性质及PET机理

含有机硒的七甲川菁染料是基于光诱导电子转移(PET)的近红外(IR)荧光探针, 能在生理条件下高灵敏、高选择性地监控过氧化氮. 本文应用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算方法研究其光物理性质和PET机理.结果表明, 在激发态, 荧光母体发生最高占有分子轨道(HOMO)到最低非占有分子轨道(LUMO)的电子跃迁, 识别基团上的HOMO轨道能级提高到荧光母体的单电子占据的HOMO轨道能级之上, 并向其转移一个电子, 使激发态电子回落过程受阻而导致荧光部分淬灭. 硒被氧化后, 识别基团上的HOMO轨道能级降低, PET过程被阻断, 荧光发射恢复. 研究进一步证明, PET效应来自于识别基团上苯胺N原子的p电子, 它的电子转移能力受到其对位苯硒基的氧化-还原状态的影响, 产生了荧光信号的“开-关”作用.     

量子点敏化太阳电池

基于量子限域效应的新型太阳电池——量子点敏化太阳电池(QD-SSCs),由于其最大理论转化效率超过了传统的Shockley-Queisser极限效率,已经成为目前最具研究潜力的太阳电池之一。本文综述了近几年来QD-SSCs领域的研究进展,主要从半导体氧化物纳米材料,特别是其低维纳米结构下的特殊性能;金属硫族化合物纳米晶;电解质;对电极等几个方面评述了电池材料的研究进展。另外,从量子点材料的制备和组装方面简述了目前电池光阳极的研究情况,并介绍了提高量子点光敏化性能的几个新途径。最后,从开路电压和短路电流角度分析了影响电池性能的几个关键因素,并对QD-SSCs今后的发展进行了展望。     

染料敏化太阳电池中多相接触界面电子转移机制和动力学过程

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)中由导电玻璃、 纳米多孔TiO₂薄膜和电解质构成的多相复杂接触界面的电子转移机制和动力学过程. 通过沉积聚合物薄膜简化多相接触界面结构, 根据接触界面结构和电子转移途径的变化, 分析了不同偏压下多相接触界面电子转移机制, 构建与之对应的等效电路, 获得了DSC内部各个主要接触界面的电子转移动力学常数. 结果表明, 通过外加偏压的控制和多相接触界面结构的简化, 可以区别分析多相复杂接触界面电子转移机制与动力学过程.     

甜菜碱OSB-12@高岭土杂化材料对染料吸附机理研究

实验设计以硅酸铝为实体框架、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱(OSB-12)为功能有机物, 通过共沉淀法合成同时吸附阴、阳离子染料的纳米材料. 借助FT-IR, SEM以及比表面孔隙分析等多种手段表征该吸附材料的结构、形貌. 材料通过静电纺丝制备成微米纤维, 解决了材料的便捷、完全回收问题, 且对阴、阳离子染料均有良好吸附效果, 吸附速率快. 结果表明, 弱酸性桃红B和碱性艳蓝BO吸附量分别达到471和847 mg/g, 论文详细讨论了染料的吸附机理, 电荷作用在离子型染料吸附过程中起主导作用, 即包埋在材料中的两性表面活性剂OSB-12发挥着离子交换的功能. 从染料去除率和材料分离性能等可以预见, 该材料在实际染料废水处理中体现了良好的应用潜力.