聚丙烯酰胺溶液的光谱特性及其浓度光学检测

提出了光学检测聚丙烯酰胺溶液的方法,利用TU-1901/1900双光束紫外可见分光光度计、IRPrestige-21傅立叶变换红外光谱仪测量5~600 mg·L-1浓度范围内聚丙烯酰胺溶液的透射光谱,研究了其在波段190~900 nm和400~4 000 cm-1的光谱特性,进行了其浓度的反演分析。研究表明：聚丙烯酰胺溶液在200~300 nm和400~920 cm-1,2 986~3 684 cm-1范围存在较强吸收特性,其透光度在220 nm,2 623 cm-1处有一定的线性关系;在紫外波段基于2,3和4个透光度测量值反演其未知浓度的计算误差最大值分别为6.98%,2.34%和0.79%。     

游离水对点接触区润滑油成膜特性的影响

水污染作为润滑系统污染的常见形式,对润滑油本身以及机械系统都有巨大的危害.目前关于水分对点接触区润滑特性造成影响的直接观测研究还较少,更多的是通过磨损后的接触副状态来推测可能的破坏机理.因此开展水分存在条件下与润滑接触区油池的相互作用,以及对接触区润滑能力造成影响的研究,能够对探究水分造成的机械元件早期失效机理,开展水污染的防护工作起到理论指导作用.本文作者研究了不同润滑条件下游离水对点接触区成膜特性的影响,提出了游离水对接触区膜厚产生影响的无量纲判据,发现了游离水对点接触润滑油池及轨道的冲刷及乳化作用,是造成接触区膜厚下降及回流减弱的主要原因,直接证明了游离水可造成点接触结构的早期润滑失效.     

颗粒溶液颗粒尺寸及浓度的差分偏振弹性散射光谱在线分析方法

偏振弹性散射光谱技术的基本原理为在偏振光入射条件下,根据出射光的偏振特性不同可以筛选出浅表层组织的单次散射光信息和深层组织的漫散射光信息。该研究的创新点在于将这种方法应用于颗粒溶液检测,目的是在颗粒溶液原始状态下实现对颗粒尺寸及浓度的同时检测。设计了一个共轴笼式光学系统,测量了聚苯乙烯微球颗粒溶液某一角度的背向散射信号,通过控制入射端和收集端偏振片的偏振方向获得了颗粒溶液的偏振平行光谱与偏振垂直光谱,两者之差即偏振差分光谱对应颗粒的单次散射信息,将该单次散射信息与Mie散射数据库进行比对获得颗粒的尺寸,然后在颗粒尺寸作为已知的条件下进一步分析偏振垂直光谱,将该垂直光谱对应的颗粒溶液的漫散射信息代入光漫散射下的近似表达式拟合得到颗粒的浓度信息。将实验结果与样品提供值进行了比对,并进一步分析了在获取颗粒数浓度时,颗粒直径的方差分布对结果的影响,最终验证了该实验方法的可行性。该方法的潜在应用包括对标准颗粒制造厂商的产品在线检测以及对牛奶制品中脂肪和蛋白质的浓度检测研究。     

基于GOCI影像分类的太湖水体叶绿素a浓度日变化分析

叶绿素a浓度(Chlorophyll-a: Chl-a)是内陆水体重要的水质参数之一,遥感数据为其提供了大范围、多时相的监测信息,然而由于内陆湖泊水色要素复杂的光学性质及较大的时空差异,传统的遥感影像及单一的Chl-a反演模型在应用中存在着局限性。因此本研究以太湖为研究区,时间分辨率1小时的静止海洋水色卫星Geostationary Ocean Color Imager(GOCI)为数据源,在基于层次聚类法实现归一化实测光谱反射率分类的基础上,利用光谱角测距匹配实现2012年5月6日(08:16—15:16) 8景GOCI太湖影像的水体分类;并针对不同水体类型分别建立基于GOCI影像的Chl-a反演模型,实现不同类型水体的Chl-a浓度反演。结果表明,太湖水体光谱可分为四类,类型1光谱体现出漂浮藻类的特征,可将其作为蓝藻水华的判定依据;类型2—4体现的特征分别为水体含有较高Chl-a浓度、较高悬浮物浓度及相对较低Chl-a较低悬浮物浓度;并且类型2—4与分类前相比,其分类模型估算的Chl-a浓度误差均得到了不同程度的提高,平均相对误差分别降低了7%,12.3%和15.9%;此外,GOCI影像反演结果不仅可以很好地反映Chl-a浓度的空间分布状况,也能反映出太湖Chl-a浓度的日变化差异及规律,表现出了其在富营养化污染动态监测及预警中的应用潜力。该方法在GOCI影像中的应用,在提高Chl-a浓度反演精度的同时也提高了模型在实际应用中的适用性,为日后太湖水体不同时刻Chl-a浓度的精确估算提供了基础。     

基于数据增强和RFE-PCA-BP的少样本芘浓度分类方法

该文提出了一种基于数据增强的特征选择拉曼光谱浓度分类方法(Recursive Feature Elimination-Principal Component Analysis-Back Propagation Neural Network,RFE-PCA-BP)。实验将购买于超市的食用油与不同浓度的嵌二萘溶液滴在硅藻土板上,采集九种不同浓度芘(Pyrene)的拉曼光谱数据,通过数据增强,将每种浓度数据通过添加不同信噪比(SNR)来扩充样本数量;RFE-PCA-BP浓度分类模型将拉曼光谱数据的特征消除、数据预处理、浓度分类合而为一。通过实验证明,RFE-PCA-BP算法的准确率高达99.42%远高于BP神经网络算法(Back Propagation Neural Network,BPNN)的86.67%。     

φ400mm直拉硅单晶生长过程中氧浓度对微缺陷影响的数值模拟

针对大直径直拉硅的微缺陷控制问题,模拟研究了初始氧浓度对于直径400 mm直拉硅单晶生长过程中原生点缺陷、空洞和氧沉淀演变规律.结果表明:晶体生长过程中氧沉淀和空洞的浓度及尺寸受晶体所经历的热历史和初始氧浓度的共同影响.当温度降低时,氧沉淀和空洞浓度降低,空洞尺寸增大,氧沉淀尺寸随初始氧浓度不同变化规律相异.在较低初始氧浓度时,随温度降低氧沉淀尺寸减小,在较高氧浓度时,氧沉淀尺寸增加.在相同热条件下,高温时,随初始氧浓度增加,空洞浓度先降低后升高,随后又继续降低;低温时,空洞浓度先不变后降低.     

氯离子介导的白藜芦醇对心肌细胞缺氧复氧损伤保护作用

以H9c2心肌细胞缺氧/复氧(A/R)损伤为模型,从细胞水平探讨白藜芦醇抗心肌急性损伤作用与细胞内Cl-变化的关系,以进一步阐明白藜芦醇的心肌保护作用机制.实验结果显示白藜芦醇能有效减轻A/R对心肌细胞的损害,表现为乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸磷酸激酶(CPK)活性降低,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)的抗氧化活性升高和脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量减少,细胞存活率明显升高;MQAE荧光分光光度计法测定心肌细胞内Cl-浓度,发现白藜芦醇亦能显著延缓A/R引起的心肌细胞内Cl-浓度的升高.白藜芦醇对Cl-浓度动态平衡的调节在其心肌保护作用中发挥重要作用.     

氧化-共沉淀法制备Mn-Zn铁氧体的机理及影响因素

以FeSO4.7H2O、MnSO4.H2O、ZnSO4.7H2O、HCl为原料,NaOH溶液为沉淀剂、H2O2为氧化剂,采用氧化-共沉淀法在液相中制备Mn-Zn铁氧体,通过傅里叶变换红外光谱仪(IR),X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行表征,讨论了Mn-Zn铁氧体在液相中的形成机理和氧化共沉淀法制备Mn-Zn铁氧体的影响因素。结果表明:采用氧化-共沉淀法能在液相中直接制备出Mn-Zn铁氧体,溶液的浓度和pH值是形成单相Mn-Zn铁氧体的两个关键因素;溶液的浓度和pH值低时,制备出的样品中含有非晶相FeOOH且饱和磁化强度低。     

橙酮衍生物的合成、晶体结构及除草活性

设计合成了17个橙酮类化合物, X射线单晶衍射分析显示其双键为Z型. 测定了它们对稗草地上部分和油菜根长的抑制率. 结果表明, 部分化合物对双子叶植物油菜有较好的活性, 表现出良好的选择性. 当浓度为100 μg/mL时, 化合物15对油菜胚根的抑制率达到88.5%,接近商品除草剂甲基磺草酮的活性, 当浓度为10 μg/mL时其对油菜胚根的抑制率达到81.3%. 初步构效关系研究表明, 橙酮A环上的电子效应以及分子的亲水与疏水性对保持其活性有重要的作用,为进一步结构优化提供了依据.     

用荧光共轭聚合物测定曲通X-100及其临界胶束浓度

基于钯催化的偶联反应合成了疏水性荧光共轭聚合物, 聚[2,5-二壬氧基-1,4-苯撑-乙炔撑-9,10-蒽撑][poly (2,5-bisnonyloxy-1,4-phenylene-ethynylene-9,10-anthrylene) (PPEA)], 并研究了此聚合物在不同表面活性剂溶液中的荧光行为. PPEA在水溶液中荧光明显猝灭, 加入非离子表面活性剂曲通X-100时, 荧光逐渐增强, 而其它表面活性剂CTAB, SDS, Tween对PPEA的荧光强度无明显影响. 这可能是由于曲通X-100与PPEA有相似的脂肪碳链, 二者之间的疏水作用减小了聚合物不规则构象所造成的. 实验考察了有机溶剂THF用量、PPEA浓度、体系酸度、反应时间、共存物质对测定的影响. 最佳条件下, 聚合物荧光强度与曲通X-100的浓度分别在0～200和200～700 μmol/L范围内分段成线性关系, 且两段工作曲线的交点所对应的曲通X-100浓度与其临界胶束浓度(CMC)一致. 据此, 我们建立了一种基于荧光共轭聚合物的荧光方法. 该法允许在其它表面活性剂存在时选择性测定曲通X-100浓度, 也可方便地指示其CMC值.