强度解调型光纤光栅温度传感实验

光纤光栅在工程上应用广泛,但由于存在解调系统复杂、成本高,尤其是需要使用光纤光谱仪等波长解调仪器,使得光纤光栅很难走入本科教学的实验课堂.本文提出了一种基于窄线宽DFB激光器的强度解调方案,极大地简化了光纤光栅传感器的解调系统,完全满足较高分辨率和实时检测的系统要求.合理安排的温度传感实验可以非常直观地展示光纤光栅的线性传感性能,使得工程化的光纤光栅传感技术轻松走进本科教学课堂,具有极高的推广和应用潜力.     

基于石墨烯的毒死蜱分子印迹电化学传感器的制备及对毒死蜱的测定

利用分子印迹技术,以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂,使用自由基热聚合法在石墨烯修饰的玻碳电极表面合成毒死蜱( CPF)分子印迹聚合膜,制得了CPF分子印迹电化学传感器。采用循环伏安法、线性扫描伏安法和电化学交流阻抗法等,考察了此CPF分子印迹膜的电化学性能。在最佳检测条件下,传感器的峰电流与CPF浓度在2.0×10-7~1.0×10-5mol/L范围内呈线性关系,线性方程为Ip(μA)=-7.1834-0.2424C (μmol/L),相关系数r2=0.9959,检出限为6.7×10-8 mol/L(S/N=3)。构建了CPF分子印迹电化学传感器的动力学吸附模型,测得印迹传感器的印迹因子β=2.59,结合速率常数k=12.2324 s。传感器表现出良好的重现性和稳定性,并成功用于实际水样和蔬菜样品中CPF的测定,加标回收率为94.1%~101.4%。     

消费品真实性检测技术研究进展

消费品与人们日常生活密不可分。随着社会经济的快速发展和人民生活水平的逐年提高,消费品的质量和品质越来越受到广大消费者的普遍关注。近年来,新材料和新工艺不断涌现,在造福广大消费者的同时,也对消费品真实性检测鉴别提出了更高要求。精准可靠的检测鉴别技术是消费品打假鉴伪的治本之策。该文综述了感官检验、显微鉴别、理化检验、仪器分析和多元统计分析等技术在消费品真实性检测和质量溯源中的研究进展,并展望了其应用前景,旨在为消费品真实性检测和质量控制提供有益的技术参考。     

光催化氧化荧光衍生法检测叶酸

本文利用纳米TiO2产生的羟基自由基可将几乎没有荧光的叶酸(FA)氧化为有超强荧光的物质,提出了一种基于光催化氧化的高灵敏度荧光衍生法用于叶酸的分析检测.在优化的条件下,该方法用于叶酸检测的线性范围为0.001～1.300 mg/L,检出限(S/N=3)低至0.348 μg/L,相对标准偏差为0.87％(n=10).所...     

尖晶石型纳米CoAl2O4色料水热合成工艺研究

分别以钴、铝的氯化物、硝酸盐和硫酸盐为起始原料,NaOH为沉淀剂,用水热法合成了纳米尖晶石型钴蓝色料。分别研究了填充度、pH值、nCo/nAl、起始原料种类以及浓度等对合成色料物相组成、颗粒大小与形貌和呈色的影响。用XRD、TEM和色度分析对样品进行了表征。结果表明:以浓度分别为0.15 mol/L和0.3 mol/L的CoCl2.6H2O和AlCl3为起始原料,在填充度为70%、pH值为13、nCo/nAl为1/2的条件下,245℃水热培育20 h制得呈色良好的尖晶石型钴蓝色料,颗粒为八面体型,晶型完整,粒径多为100 nm以下。相同条件下,以钴、铝的硫酸盐为起始原料,产物中除CoAl2O4外,还有Co-Al LDHs、γ-AlO(OH)和β-Al(OH)3;以钴、铝的硝酸盐为起始原料,样品呈绿色,颗粒为八面体型CoAl2O4,粒径多为100 nm以上。     

超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱法鉴定白茶和普洱生茶中的化学成分

基于超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱（UHPLC－Q－Orbitrap－HRMS）技术,建立了白茶和普洱生茶中化学成分的分析方法。白茶和普洱生茶提取液经Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（150 mm × 2.1 mm,1.7 μm）分离,进入四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱,在电喷雾正、负电离模式下同时进行全扫描以及数据依赖型二级质谱扫描并采集数据信息。通过一级质谱分析和二级碎片的精确质量数信息及在线数据库匹配,在白茶和普洱生茶样本中共鉴定出64种活性成分、32种共有活性成分。在白茶和普洱生茶样本中各单独鉴定出16种活性成分,主要为氨基酸类、有机酸类、黄酮类、香豆素类、生物碱类以及核苷类等六大类别化合物。采用归一化法确定已检出的64种活性成分的相对含量。该方法可系统分析茶叶中的有效成分,为进一步研究白茶和普洱生茶的保健机理提供了科学依据,也可为茶叶质量安全监管提供技术支撑。     

基于石墨烯掺杂金纳米粒子的速灭威分子印迹电化学传感器

以速灭威(MTMC)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,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MTMC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了表征,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了研究。DPV测试表明,MTMC的浓度在1.0×10-7~1.0×10-4mol/L范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数为R=0.9936),检出限2.9×10-8mol/L(S/N=3)。传感器应用于蔬菜样品的加标回收检测,回收率在93.4%~106.4%之间。     

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%。     

氮硫共掺杂高比表面中空碳球的制备及其在电催化二氧化碳还原中的应用

化石燃料是现代能源体系的重要支柱,其大量使用导致大气中CO2浓度不断增加,加剧了全球变暖和环境恶化.因此,各国研究人员开发了大量技术手段以捕获和重新再利用CO2这一丰富的碳资源.其中, CO2电催化还原(CO2RR)技术在减少CO2排放和将其转化为有用化学品等方面极具潜力.但是, CO2RR具有反应能垒高和动力学过程缓慢等特点,进而限制其转化效率,故使用传统的贵金属材料(Ag, Au, Cu及Pd等)作为CO2RR高效的催化剂.然而,贵金属材料的大规模应用受限于它们成本高昂、稳定性差及环境毒性等缺点.在各类可替代贵金属催化剂中,碳材料因其廉价丰富、结构可调和导电性高的特点在CO2RR应用上展现出诱人的前景,因此,探索合适的碳基催化剂在高效催化二氧化碳领域具有重要的研究价值和意义.本文通过简单有效的方法制备了一种氮硫共掺杂的高比表面的碳基催化剂(SZ-HCN)用于CO2RR.首先利用表面活性剂胶束Triton X-100作为模板诱导调控,合成了具有中空结构的苯胺-吡咯共聚物,并以此为碳前驱体,通过一步热解共聚物和硫粉获得N和S共掺杂多孔碳,材料的高比表面积(1510 m2g–1)得益于中空结构和ZnCl2盐造成的纳米孔结构.值得注意的是,高比表面的多孔结构且有效共掺杂N/S,能提供更多的高活性催化位点和有利于相关反应物种的传输.通过扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、高角环形暗场-扫描透射-元素分布、N2吸脱附等温分析及X射线光电子能谱等物理表征证实了催化剂材料的中孔结构和N/S共掺杂组分.进一步通过电化学测试分析和产物测试分析可知,电催化剂SZ-HCN在-0.60 V还原CO2为CO的法拉第效率高达93%,明显抑制竞争反应HER.此外,在-0.60 V恒电位下连续20 h测试,依旧保持稳定的电流密度(-5.2 m A cm–2)和高的CO选择性,显示了出色的耐久性和潜在应用性.我们采用密度泛函数理论探究N和S掺杂的影响,模拟计算可知,相比单一N掺杂的催化剂, N, S共掺杂可以提供更多的活性位点,降低CO2还原为CO反应中决速步生成COOH*的吉布斯自由能垒,进而提高催化活性.SZ-HCN催化剂展现出的优异CO2RR活性和稳定性主要归因于:(1)N和S元素均匀掺杂到碳基体中,两者的协同效应导致碳电荷再分布形成高活性位点,提高本征活性;(2)高比表面的多级孔结构提供了丰富的三相接触界面和有利的传输通道,便于反应相关物种的快速转移.该碳基催化剂材料在替代贵金属应用于CO2RR展示了一定的潜力.     

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%。