小型高性能质子转移反应飞行时间质谱仪的研制及其在呼吸气成分分析中的应用

研制可快速、在线分析挥发性有机物（volatile organic compounds, VOCs）的质谱仪器是现代气态有机质谱的重要发展方向。本研究自行研制了小型高性能质子转移反应飞行时间质谱仪（proton transfer reaction time of flight mass spectrometry, PTR-TOF MS）,仪器采用结构简单可靠的空心阴极放电源作为水蒸气电离源,以产生水合质子;线性漂移管作为分子离子反应管。该离子源产生的水合离子纯度高,为水合离子与VOCs的分子离子反应提供可控的反应条件。传输接口部分使用射频四极杆作为离子导向装置,以提高离子传输效率;配合小尺寸飞行时间质量分析器,兼顾仪器的灵敏度与分辨率。质子转移反应的测定原理使该仪器可以分析除少数烷烃外的绝大多数VOCs,同时分析过程不受空气组分的影响。分子离子峰为主的产物离子形式使谱图便于解析,适合高通量分析。测试结果表明,该仪器在m/z 115处全高半峰宽（full width half maximum, FWHM）分辨率优于2 500,对丙酮、苯、甲苯的检出限在6×10^-12~9.6×10^-11 mol/mol之间。将该仪器应用于人体呼吸气的成分分析,取得了良好的结果。     

行波离子迁移谱的行波脉冲电源设计及应用

基于行波的无损离子操作结构装置（TW-SLIM）是一种新型的可实现复杂气相离子操作的离子漂移管,是行波离子迁移谱（TWIMS）的核心器件,其利用行波脉冲电源提供振荡电场实现离子传输和分离。 针对行波无损离子操作结构特性,采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）作为行波脉冲信号源,使用集成半桥驱动器作为栅极驱动,以金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）构成的半桥拓扑电路作为脉冲输出级,使用可调高压电源作为半桥电路的直流母线电源,设计了一种行波脉冲电源。脉冲电源输出脉冲电压最大频率可达100 kHz,峰 峰值可达200 V,上升时间和下降时间均小于20 ns。在实验室自制的行波离子迁移谱仪器平台上测试了行波幅值和频率对离子传输和离子分离的影响。结果表明,当频率为10 kHz、幅值为35 V时,六（2,2 二氟乙氧基）磷腈的传输效率最高;在行波幅值不变时,随着行波频率的增大,离子信号强度减小。利用六（2,2 二氟乙氧基）磷腈和六（1H,1H,3H 全氟丙氧基）磷氮烯探究行波幅值和频率对离子基于结构分离情况的影响,在行波幅值不变时,随着行波频率增大,对2种离子的分离能力变强;在频率不变时,随着行波幅值增大,对2种离子的分离能力变弱。实验结果为行波离子迁移谱中的离子传输与分离机制提供了基本理解,该行波脉冲电源对于高分辨率TWIMS研发具有重要价值。     

纳米颗粒粒径测量的非负最小二乘法算法分析及改进

介绍用于光子相关光谱法颗粒粒径分布计算中的非负最小二乘法,并对其进行改进,增加自动搜索反演范围功能。通过数值模拟分析,比较了在无噪声和多种噪声水平影响下非负最小二乘法和自动搜索反演范围的最小二乘法对单分散和双分散颗粒系的反演结果。研究表明:自动搜索反演范围的最小二乘法用于颗粒粒径的计算能获得更加准确的结果。     

富营养化水体中蓝藻毒素的研究进展

众多研究表明,蓝藻毒素的释放对水体产生不利影响,它不仅对水生植物、水生动物等生物体会有负面影响,同时也会对人类的健康产生危害,解决由此产生的污染问题已迫在眉睫.近年来频繁发生的水体富营养化所产生的蓝藻毒素严重影响饮水用水安全.随着人们对水安全的重视和蓝藻毒素研究的不断深入,藻毒素快速、高灵敏分析检测已成为研究的热点.对目前国内外的藻毒素的致毒解毒机理和检测技术进行综述,并对这些方法的优缺点进行分析,以期寻找或建立一套灵敏度高、简单易行且快速的藻毒素检测系统.     

纳米包装材料对生菜保鲜品质的影响

制备一种含纳米银、纳米TiO2和高岭土的食品用纳米包装材料,研究该材料在生菜贮藏过程中的保鲜效果。对纳米膜进行结构表征及物理特性检测。并检测贮藏过程中生菜质量损失率、叶绿素、VC、多酚氧化酶活性、丙二醛含量等指标变化。研究结果表明：纳米粒子均匀分布在包装材料中,与普通包装材料相比,纵向拉伸强度增加31.69%,透湿量和透氧量降低28.07%和2.10%;4℃、贮藏14d,纳米包装处理的生菜质量损失率、丙二醛含量、多酚氧化酶比活力分别为1.35%、23.01nmol/g、5.43U/g,显著低于普通包装2.75%、26.35nmol/g(P＜0.05)、7.63U/g(P＜0.01),VC和叶绿素含量显著高于对照组。纳米包装材料较好地保持生菜在贮藏过程中感官品质和营养成分,延长贮藏时间。     

硅烷齐聚物光电流的Monte-Carlo模拟

用Monte-Carlo方法模拟了层状结构硅烷齐聚物的光电流衰减实验曲线,对于含小于12个硅原子的齐聚物,在电场作用下光生空穴载流子沿齐聚物链漂移的模型下,模拟结果与实验数据基本吻合.说明空穴在层状结构的齐聚物迁移过程中,链间俘获是限制空穴传输的主要因素.     

国内外鲜切蔬菜的质量安全防控体系比较研究

鲜切蔬菜以其新鲜、方便、营养、无公害等特点,近年来的消费量增加很快。但鲜切蔬菜极易出现质量问题,如酶促褐变、微生物污染等,贮藏期短,因此本文就国内外有关鲜切蔬菜的质量安全的防控措施进行了比较研究。     

La(Ⅲ)掺杂TiO_2密度泛函理论的研究

为了研究La(Ⅲ)掺杂对TiO2光催化活性的影响,采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)法,模拟计算La(Ⅲ)掺杂锐钛矿TiO2,讨论它的晶体结构、能隙、态密度等.结果表明La(Ⅲ)掺杂锐钛矿TiO2晶体后,La(Ⅲ)的5d轨道与Ti(Ⅳ)的3d轨道一同构成导带,使禁带宽度(Eg)变小,TiO2的吸收带红移,从而有助于TiO2的光催化活性提高.     

茶多酚脂质体的制备

利用响应面分析法(RSM)对乙醇注入-超声法制备茶多酚脂质体的工艺进行研究。在单因素试验基础上选取影响茶多酚脂质体包封率的4个主要因素茶多酚与磷脂质量比(TP:PC)、胆固醇与磷脂质量比(CH:PC)、VE与磷脂质量比(VE:PC)和乙醇用量,根据Box-Behnken试验设计原理采用四因素三水平的响应面分析法对各个因素的显著性和交互作用进行研究。茶多酚脂质体最佳制备工艺参数为TP:PC=81:300,CH:PC=58:300,VE:PC=16.7:300和乙醇4.5mL。在最优条件下茶多酚脂质体包封率达78.10%,电镜观察表明茶多酚脂质体形态均匀,呈现不规则的椭圆形,粒径分布于400～1000nm范围内。     

蓝莓的衰老机制及采后贮藏保鲜技术研究

蓝莓是一种蓝色浆果,营养价值高,被称为"世界水果之王",目前我国蓝莓产业呈快速增长态势。蓝莓含水量高、果皮薄,且正值高温多雨季节采收,果实极不耐贮藏和保鲜,容易发生软化和腐烂。现阶段蓝莓贮藏保鲜技术主要为采后预冷、低温、气调、辐照、涂膜、熏蒸等。