新型二维材料光催化与电催化研究进展

二维材料以其丰富多样的性能受到广泛关注。该类材料具有极高的比表面积, 可以作为光催化剂和电催化剂, 在环境领域和可再生能源领域具有较大的开发和应用前景。本文综述了三种新型二维材料的结构性能, 即二维过渡金属碳/氮化物(MXenes)、类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)以及黑磷(BP)在光催化或电催化领域的研究进展及改性方式; 对二维材料催化性能的改性进行了总结, 并展望了今后的研究方向。     

基于高光谱图像与光谱特征融合技术的鸡蛋新鲜度无损判别模型的建立

鸡蛋新鲜度等级评价是鸡蛋品质检测过程中的一项重要技术指标。选取了不同储藏环境的鸡蛋样本并采集其高光谱图像信息与光谱信息,提取图像特征和光谱特征;采用并行式融合方法进行图谱特征融合,基于连续投影法-灰度共生矩阵方法进行特征提取;建立支持向量机鸡蛋新鲜度判别模型。采用粒子群算法优化模型,训练集准确率达到85%,预测集准确率达到76.67%。为了解决单模型可能出现的偶然性误判问题,采用递进式特征融合方法,引入多模型共识策略和深度残差网络ResNet 50分析方法。建立基于连续投影法-方向梯度直方图特征提取方法的多模型共识策略,该模型的训练集准确率提升至89%,预测集准确率提升至88%;同时,建立基于连续投影法-方向梯度直方图特征提取方法的深度残差网络ResNet 50模型,模型的训练集准确率提升至89%,预测集的准确率提升至86.67%。图谱特征融合建模分析表明,并行式融合方法和递进式融合方法对鸡蛋新鲜度等级判别都有一定的可识别性,且递进式融合算法的多模型共识策略判别效果更佳。     

食用油储存期品质变化的太赫兹光谱无损识别

为研究食用油在储存期间的品质变化情况，利用太赫兹衰减全反射技术对不同氧化程度的食用油进行无损识别。首先探究储存条件对食用油品质的影响情况，进一步根据国家定义食用油品质的标准将样品分为新鲜油、可食用油和不宜食用油，采集各类油品的太赫兹时域光谱，经数据预处理后采用欧氏距离匹配法进行聚类分析，并采用线性判别分析法进行样本分类，其中欧氏距离匹配法识别食用油折射率谱，准确率为95.65%；线性判别分析法识别吸收系数谱数据，准确率为91.00%，经比较两模型识别准确率理想，分析效果良好。该研究首先得出储存条件对食用油品质的影响规律，以论证太赫兹衰减全反射技术在分析食用油储存期品质变化方面的可行性，实现了食用油品质的快速无损检测；也可为太赫兹光谱技术深入应用于食用油多种属性的研究提供一定参考依据。     

北京地区外卖快餐中12种矿质元素含量分析及初步膳食营养评估

采用电感耦合等离子体质谱法,对北京地区畅销的粥食面点、特色小吃、中式快餐、西式快餐4类外卖快餐100份样品中12种矿质元素的含量进行分析,并以该元素的日推荐摄入量和可耐受摄入量作为评估标准,对不同年龄人群进行初步膳食营养评估。结果表明：样品中矿质元素含量范围较宽,离散程度较大。全人群在各类外卖样品中,Na、I和Cr的摄入量能够满足日常膳食需要,而Ca、Mg和Fe的摄入量不足,K、Zn、Cu、Mn、Mo和Se的摄入不足表现在部分人群部分样品中。12种元素的摄入量在4类外卖之间存在不同程度的差异性,粥食面点中各元素摄入量均较低,K、Ca、Mg、Zn、Fe、Se和Cr的摄入量与其他3类表现出显著性差异。另外,外卖快餐中还存在摄入超标情况,不同年龄段Zn和I超标率分别为1.1%~5.3%和3.6%~14.3%。结果表明：长期外卖就餐人群应注意调整膳食结构,均衡摄入含肉类、蔬菜类、豆类和蛋奶类的外卖食物,适当补充各类摄入量不足的矿质元素,同时要关注外卖快餐带来“过度营养”的健康隐患,低龄未成年为重点关注人群。     

添加剂对酸性硅溶胶及料浆胶凝与流变行为的影响

以酸性硅溶胶及其结合料浆为研究对象,通过对比胶凝时间、黏度、触变环面积、剪切应力等流变参数,研究了聚丙烯酰胺、氢氧化镁、柠檬酸三铵等对酸性硅溶胶及结合料浆流变行为、凝聚过程的作用规律。结果表明:氢氧化镁电离出Mg²⁺促进了酸性硅溶胶的缩合反应,对酸性硅溶胶胶凝过程的影响较为显著;氢氧化镁添加量的增加,增大了胶凝速度,酸性硅溶胶的稳定性下降。聚丙烯酰胺作为阴离子表面活性剂,通过空间位阻效应,缔合溶胶中的氢键,在溶胶中形成三维网络结构,同时聚丙烯酰胺水解吸附在溶胶胶团颗粒表面,加快了SiO₂粒子的絮凝,提高了酸性硅溶胶及其结合料浆的黏度。控制柠檬酸三铵的含量低于10 mg/mL,有助于降低硅溶胶结合料浆的黏度,提高体系的稳定性。