电气石表面TiO2微孔空心球簇的制备及光催化活性研究

用溶胶-凝胶技术在紫铜表面制备含电气石矿物粉末的TiO2复合薄膜,研究薄膜的制备方法、显微结构及其光催化活性.用SEM技术研究电气石-TiO2复合薄膜的微观结构和电气石表面TiO2的显微结构,测量了TiO2空心球直径、TiO2空心球簇大小,同时用电子探针对电气石-TiO2复合薄膜中的TiO2空心球簇表面及球簇周围TiO2膜进行了成分分析;并用电气石/TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙水溶液,研究电气石对TiO2薄膜光催化活性的影响.结果发现,紫铜表面上电气石微粒均匀分布在TiO2薄膜中,且在电气石微粒表面可形成TiO2微孔空心球和微孔空心半球构成的微孔空心球簇,空心球和空心半球的平均粒径为2μm;经紫外线照射180min后,与不含电气石的TiO2薄膜相比,含电气石0.5;的TiO2复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可提高31.9;,电气石可以明显提高TiO2薄膜的光催化活性.     

白芍化学成分的UPLC/Q-TOF-MS分析

采用超高压液相色谱-飞行时间质谱(UPLC/Q-TOF-MS)在正离子、负离子模式下分析了白芍(Paeonia lactiflora Pall.)甲醇提取物中的化学成分。液相色谱分离条件为:色谱柱:Waters ACQUITYTM UPLC BEH C18(100×2.1mm,1.7μm),乙腈和0.1%甲酸水溶液梯度洗脱,体积流量为0.2 mL/min,质谱条件为:Waters ACQUITY Q-TOF-MS质谱仪,电喷雾接口,正、负离子模式检测。共推测出9个化合物的化学结构,分别为没食子酰基蔗糖,芍药苷亚硫酸酯,芍药内酯苷,芍药苷,没食子酰芍药苷及其3种同分异构体和苯甲酰芍药苷。探讨总结了芍药苷类化合物可能的裂解方式。     

黑磷各向异性拉曼光谱表征及电学特性

采用机械剥离法制备出层状黑磷,通过微纳加工制备0°—360°四对对称电极并以黑磷作为沟道材料的背栅型场效应晶体管,对层状黑磷的拉曼光谱及其场效晶体管的电学输运特性进行了研究.偏振拉曼图谱结果表明,黑磷的3个特征峰强度随偏振角改变呈现180°周期变化;不同角度电极源漏电流表明,黑磷在0°(180°)扶手椅方向附近呈现最大源漏电流,均表现出黑磷各向异性特性.另外,不同电极角度栅压-源漏电流转移特性曲线表明其在45°(225°)和90°(270°)方向呈现微弱双极性,在0°(180°)和135°(315°)方向呈现空穴型输运特性.     

二维反相液相色谱制备五味子中的木脂素

应用自主研发的具有分离-富集模式的制备色谱工厂,建立了分离制备五味子木脂素有效部位及其单体化合物的方法。该方法首先以C₁₈（250 mm×4.6 mm,5 μm）为色谱柱,水和甲醇为流动相,分离度和保留时间为考察指标,采集4个不同梯度的色谱信息,通过XTool色谱专家系统软件模拟,确定五味子木脂素第一、二维色谱条件;然后采用线性放大的方法,以C₁₈（250 mm×30 mm,10 μm）为第一、二维分离柱,C₁₈（80 mm×30 mm,10 μm）为富集柱,水为富集稀释液,对五味子木脂素进行二维色谱分离纯化;最后第一维分离得到9个可重复组分,第二维分离得到20个高纯度化合物,其中有6个单体化合物。结果表明该法重现性良好,可以实现五味子木脂素的系统性分离,对五味子化学成分的研究具有重要意义。     

三聚氰胺及其胺化衍生物的荧光特性

研究了三聚氰胺(MA)及其胺化衍生物在不同浓度酸碱溶液中的荧光性能,探索了MA及其衍生物与金属离子作用前后三维荧光光谱的变化规律。结果显示:酸性溶液中MA的荧光强度高于胺化衍生物,而碱性溶液中MA的荧光强度低于胺化衍生物;随着盐酸浓度加大,其荧光峰向长波方向移动,且荧光强度逐渐减小;随着氢氧化钠浓度增加,MA荧光强度逐渐减小,胺化衍生物在氢氧化钠浓度为0.001mol/L时荧光强度最小,浓度为0.01mol/L时达到最大。加入Ni~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)等金属离子后,MA及其胺化衍生物无响应;但加入Cu~(2+)和Pb~(2+)后,其荧光强度随着金属离子浓度的增大而减弱直至不再变化。并通过摩尔比法求得MA及其衍生物与Cu~(2+)和Pb~(2+)的结合比。     

自动真空液相色谱装置的研制及其在五味子成分分离中的应用

为满足天然产物高效分离的需求,本文研制了自动真空液相色谱(AUTO-VLC)装置并用于五味子石油醚萃取物的分离。该装置由自主设计的流动相储备系统、10通分流切换阀、3通切换阀、3个不同规格的动态轴向压缩色谱柱、10通馏分收集阀和馏分收集器组成,采用可编程逻辑控制器(PLC)S7-200实现了分离过程的不同比例流动相切换、不同规格色谱柱选择、分离时间设定及馏分收集的自动控制及监测。应用于五味子成分分离的结果表明:采用150 mm直径动态轴向压缩色谱柱的VLC,从100 g五味子石油醚萃取物中一次分离得到6个组成明显不同的样品(S1~S6)。建立了通过多次薄层色谱(TLC)展开筛选VLC分离条件的方法,并进行了分离验证。VLC分离条件选择方法:自动真空液相色谱的初始洗脱剂的比例以首次TLC展开时全部目标化合物的比移值(R_f)介于0~0.45时展开剂的组成为宜;梯度洗脱比例变化以k值(展开次数(n)与R_f的线性函数斜率)和TLC分离度为依据选择;不同R_f范围内洗脱次数由n≈ ΔR_f/k计算。采用选择的条件从样品S5中分离得到了13个组分和4个纯度在85%以上的化合物,仅耗时17 h。AUTO-VLC的研制对于中药成分的自动和系统性分离具有重要价值。     

基于液相色谱信息的西青果化学成分抑制α-葡萄糖苷酶活性数学模型的构建

中药提取物是一个组成复杂、机理不明晰的混合物体系,其对靶标的作用是其中所有化合物的综合影响,如何表征和评价其生物活性值得深入研究。本文采用羟丙基葡聚糖凝胶色谱柱分离西青果乙醇提取物,得到29组成分连续变化的样品,采集样品的色谱信息(254 nm波长下)与活性信息,运用逐步回归法建立成分的峰面积(Vi,自变量)与活性(以对酶的抑制率(W)表示,因变量)之间的数学方程,确定对活性影响显著的成分。结果表明,29组样品包含55个峰,这些峰对应成分的峰面积(Vi,i=1,2,…,55)与W之间存在数学关系:W=V7×(-0.034±0.013)+V18×(-0.155±0.051)+V29×(-0.142±0.028)+V4×(0.079±0.020)+V11×(0.074±0.028)+V36×(-0.117±0.053)+85.669±4.476,复相关系数R=0.854,显著度=0.037,稳健性良好,对活性影响最显著的物质为第18、29、36、4、11和7号峰对应的化合物。该方法同样适用于不同中药资源的成分与多种不同活性等方面的研究,对于中药的研发具有重要意义。     

水垢晶体的形成及变化规律研究

加热含有0.001 mol/L的CaCl2和NaHCO3的水样,在保持蒸发与补水速度相同的条件下,利用扫描电子显微镜(SEM)研究碳钢挂片表面沉积水垢颗粒的生长过程,聚集形态和晶体结构的变化.结果表明:挂片表面首先析出无规则聚集的球状和片状颗粒;15 min后微小的球状或片状颗粒出现定向排列的趋势,形成表面十分粗糙的针棒状堆积体,其轴向生长速度达1.0～1.5 μm/min;随着蒸发时间的延长,在加热2 h时,针棒状堆积体由根部开始晶化,逐步形成棱角分明的六棱柱状晶体.晶体表面也会吸附新生球形颗粒不断的沉积,同时在挂片的表面还会形成许多直径约为2 μm,厚度约0.1 μm的六边形片状球霰石颗粒,片层颗粒无规则的相互支撑和聚集,部分颗粒以直立方式生长.6 h后已形成的六棱柱状晶体颗粒的顶部形态开始发生变异,形成顶端带有数十根针状分枝的孪生晶体.而部分球霰石颗粒的聚集体在加热3 h后逐步向斜六面体方解石转变.     

电气石微粒的自迁移研究

用扫描电子显微分析手段研究电气石微粒的运动行为、影响因素,为评价电气石自发电极性提供新方法.结果表明,在SEM下用二次电子(SE)电子束轰击电气石微粒,电气石微粒产生自迁移现象,迁移距离与自发极化强度、微粒粒径、极性轴方向等因素密切相关.提出通过测量自迁移距离评价电气石电极性强弱的新方法.     

铝合金压印接头的强度研究

首次提出了用于汽车生产中分瓣模压印连接接头强度和失效形式的预测方法。根据接头静力学测试中的颈部断裂失效和上下板拉脱失效两种失效形式分别建立了压印接头的两个强度预测公式,2pπ2N N NF A R t t()和2p pπt b s F R,公式以接头颈部厚度Nt和镶嵌量Ut为重要的中间变量。强度预测公式表明:对于颈部断裂的压印接头,颈部厚度值tN越大,接头强度越高;对于拉脱失效的压印接头,接头强度取决于颈部厚度tN和镶嵌量tU,两者之和越大,接头强度越高,并且镶嵌量对接头强度的影响与颈部厚度相比更大。对颈部厚度变化范围为0.35mm~0.56mm、镶嵌量变化范围为0.045mm~0.45mm的15种组合接头,根据强度预测公式计算了接头强度,并进行了拉伸-剪切试验。将计算结果与试验结果进行对比,结果表明二者吻合较好,最大接头强度误差为8.9%。这说明本文建立的接头强度预测公式能够准确地预测压印接头拉伸-剪切过程的强度和破坏形式。