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理化性质相关的资讯

  • “土壤普查”仪器助力—土壤理化性状检测方案征集开始啦!
    2月16日,国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》,决定自2022年起开展第三次全国土壤普查,利用四年时间全面查清农用地土壤质量家底。此次普查内容为土壤性状、类型、立地条件、利用状况等。 近期,各省农村农业厅陆续公布了此次土壤普查的理化性状检测指标及主要仪器设备。如,土壤酸碱度测定可能用到的酸度计,土壤营养成分测定可能用到的定氮仪,以及土壤中重金属检测中用到的微波消解仪、分光光度计、电感耦合等离子体质谱仪等。 为助力国家顺利完成土壤普查相关检测,仪器信息网现面向所有仪器同仁征集土壤理化性状检测相关解决方案,旨在向即将开展普查的所有一线单位及用户提供全面且最新的技术及方法,希望能为相关人员提供力所能及的帮助。 征集并收录的检测方案,将会在相应的行业应用解决方案栏目下显示。同时,也将择优在仪器信息网《“土壤普查”之理化性状检测技术》专题(制作中)集中展示,并通过多种渠道向公众推送。 在此,仪器信息网呼吁更多仪器企业踊跃投稿,加入全国第三次土壤普查行动中,为我国土地资源、土壤安全普查尽一份绵薄之力! 此次征集活动中涉及的土壤理化性状检测仪器及项目如下:1、 第三次全国土壤普查理化性状检测主要仪器设备:类 别名 称制样设备视频监控设备研磨设备筛分设备称样设备百分之一电子天平万分之一电子天平物理指标测定仪器设备颗粒分析自控吸液仪或土壤颗粒分析吸管仪或土壤比重计直径20cm,高5cm,孔径为10mm、7mm、5mm、3mm、1mm、0.5mm、0.25mm的土壤筛组和孔径为5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm的土壤筛组样品前处理设备微波消解仪可控温电热消解仪恒温油浴箱恒温振荡器马弗炉铂金坩埚(30mL)化学性质及重金属检测仪器定氮仪酸度计电导率仪分光光度计火焰光度计原子荧光光谱仪火焰原子吸收分光光度计石墨炉原子吸收分光光度计电感耦合等离子体发射光谱仪电感耦合等离子体质谱仪 2、 第三次全国土壤普查理化性状检测指标:序号检测指标序号检测指标序号检测指标1机械组成16全铁31有效锰2土壤水稳性大团聚体17全锰32有效铜3pH值18全铜33有效锌4可交换酸度19全锌34有效硼5水解性酸度20全钼35有效钼6阳离子交换量21全铝36碳酸钙7交换性盐基及盐基总量(交换性钙、交换性镁、交换性钠、盐基总量)22全硅37游离铁8水溶性盐(水溶性盐总量、电导率、水溶性钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、氯根)23全钙38总汞9有机质24全镁39总砷10全氮25有效磷40总铅11全磷26速效钾41总镉12全钾27缓效钾42总铬13全硫28有效硫43总镍14全硼29有效硅15全硒30有效铁备注:方案内容请以仪器具体应用案例为主,或能为土壤普查相关工作带来哪些具体帮助。3、 征集方式/详情咨询:仪器信息网会员厂商,请将应用方案直接发布到后台【行业应用】模块,工作人员审核通过即可收录。仪器信息网非会员厂商,请将应用方案或稿件直接发到王女士邮箱(邮箱:wangly@instrument.com.cn,电话:19910787926)4、 征稿截止时间:2022年5月31日本次征稿活动最终解释权归仪器信息网所有。《“土壤普查”之有机污染物检测技术》专题如下,欢迎查看。相关专题,敬请期待!
  • 第三次全国土壤普查理化性状检测主要仪器设备
    按照《国务院关于开展第三次全国土壤普查的通知》要求,根据《第三次全国土壤普查工作方案》(农建发〔2022〕1 号)确定的全国统一筛选测试化验专业机构的技术路线,国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室决定组织开展土壤普查实验室筛选工作。  其中对于设备设施的要求:应配备数量充足,且技术指标符合所申请普查样品制备或检测任务要求的仪器设备设施,仪器设备设施完好。对检测结果准确性或有效性有影响,或计量溯源性有要求的仪器设备,投入使用前应计量检定或校准,并保持其在有效期内使用。辅助仪器设备应进行功能核查。所用质控样品和化学试剂等应符合相关检测标准要求。质控样品应能溯源到标准物质(或参比物质)。化学试剂有专人负责,严格按照相关规定加强安全管理。第三次全国土壤普查理化性状检测主要仪器设备类别名称数量(台/套)制样设备视频监控设备≥1研磨设备≥3筛分设备≥3称样设备百分之一电子天平≥3万分之一电子天平≥2物理指标测定仪器设备颗粒分析自控吸液仪或土壤颗粒分析吸管仪或土壤比重计≥5直径 20cm,高 5cm,孔径为 10mm、7mm、5mm、3mm、1mm、0.5mm、0.25mm 的土壤筛组和孔径为 5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm 的土壤筛组≥10样品前处理设备微波消解仪≥1可控温电热消解仪≥2恒温油浴箱≥1恒温振荡器≥2马弗炉≥1铂金坩埚(30mL)≥10化学性质及重金属检测仪器定氮仪≥2酸度计≥2电导率仪≥1分光光度计≥2火焰光度计≥1原子荧光光谱仪≥2火焰原子吸收分光光度计≥1石墨炉原子吸收分光光度计≥1电感耦合等离子体发射光谱仪≥1电感耦合等离子体质谱仪≥1
  • 第三次全国土壤普查理化性状检测指标
    按照《国务院关于开展第三次全国土壤普查的通知》要求,根据《第三次全国土壤普查工作方案》(农建发〔2022〕1 号)确定的全国统一筛选测试化验专业机构的技术路线,国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室决定组织开展土壤普查实验室筛选工作。第三次全国土壤普查理化性状检测指标如下:第三次全国土壤普查理化性状检测指标序号检测指标序号检测指标1机械组成23全钙2土壤水稳性大团聚体24全镁3pH值25有效磷4可交换酸度26速效钾5水解性酸度27缓效钾6阳离子交换量28有效硫7交换性盐基及盐基总量(交换性钙、交换性镁、交换性钠、盐基总量)29有效硅8水溶性盐(水溶性盐总量、电导率、水溶性钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、氯根)30有效铁9有机质31有效锰10全氮32有效铜11全磷33有效锌12全钾34有效硼13全硫35有效钼14全硼36碳酸钙15全硒37游离铁16全铁38总汞17全锰39总砷18全铜40总铅19全锌41总镉20全钼42总铬21全铝43总镍22全硅
  • 南科大林君浩课题组在二维材料微观结构与力学、磁学性质的关联研究中取得系列进展
    近日, 南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院副教授林君浩课题组与国内外研究团队合作,围绕二维功能性材料的微观结构,在力学与磁学性质中的构效关系研究中取得系列研究进展,相关成果分别在Advanced Science, Nature Electronics和Advanced Materials期刊上发表。二维材料由于其独特的结构和丰富的性质,不仅为探索奇异的物理现象提供了理想的平台,也为下一代电学、光学器件的研发提供了坚实的基础。在原子尺度上理解二维材料的构效关系,是深入理解其理化性质,推动器件研发的关键,另外,还能够指导材料设计,通过结构调控实现材料物性转变或者性能提升。比如,研究人员在蓬勃发展的缺陷工程研究中发现,有目的的在二维材料中引入特殊的缺陷结构,能够实现对二维材料载流子浓度、光学带隙、偶极矩等的连续调节。受益于微纳加工技术的发展,离子束和电子束处理可以在一定范围内实现缺陷尺寸和浓度的连续调控。然而,在周期晶格中引入的缺陷结构会如何影响二维材料的宏观力学性能,尤其是在施加载荷和应力工作环境下的材料失效机制等方面的研究相对匮乏。因此,建立缺陷结构、浓度与二维材料力学行为之间的相关性具有重要的意义。有鉴于此,林君浩研究团队使用氦离子电镜的氦和镓离子刻蚀,在悬浮的单层MoS2中分别产生高密度的硫(S)空位和MoSn空位,协同AFM纳米压痕技术与STEM原子结构表征,揭示了不同类型和浓度的点缺陷对单层MoS2杨氏模量、断裂强度等力学性能和原子尺度的断裂行为的影响。研究人员通过分析裂纹原子结构发现引入的原子缺陷加剧了裂纹的偏转或分叉,缩短了裂纹传播距离,结合分子动力学模拟发现这种改变源于缺陷引起的晶格对称性破坏,改变了角刚度和局域应变分布,导致键能的各向异性在断裂过程中出现众多不同转向的微裂纹,最终提高了断裂过程中的能量释放率,提升了MoS2的断裂韧性。基于以上结果,研究团队最终提出了一种通过缺陷诱导裂纹钝化、抑制裂纹扩展的断裂增韧机制。相关论文以“Engineering the crack structure and fracture behavior in monolayer MoS2 by selective creation of point defects”为题,发表在期刊Advanced Science上。南科大物理系博士生王刚,中南大学副教授王云鹏为论文第一作者,林君浩为唯一通讯作者,南科大为论文第一单位。图1. 单层MoS2分子膜中不同缺陷结构导致的力学参数和断裂行为差异。 二维材料的结构除了可以通过后处理调控外,也能通过改变生长参数,在合成时实现调控或新的结构组装。南科大林君浩团队和新加坡南洋理工大学教授刘政、北京理工大学教授周家东以及哈尔滨工业大学教授李兴冀团队合作,使用化学气相沉积 (CVD) 法,通过调控反应温度和降温速率,实现了新型二维磁性材料Cr5Te8的相调控,成功合成出三方相和单斜相的Cr5Te8纳米片。通过选区电子衍射以及高分辨HAADF-STEM成像,精确确定出Cr原子层间因插层位置不同而引起的相结构变化,从而证实了Cr5Te8自插层体系相结构的可调性。与此同时,研究人员结合磁性测试及理论计算,揭示了相结构对磁有序的显著影响,通过控制相结构和厚度,可以获得高达200K的居里温度。另外,研究团队还发现结构更无序的单斜相Cr5Te8存在巨大的反常霍尔效应(σAHE ~ 650 Ω-1cm-1,θAHE ~ 5%)。该研究为二维磁性材料的可控和规模化合成提供了一条新途径,并揭示了Cr5Te8纳米片在磁电和自旋电子器件应用方面的巨大前景。相关论文以“Phase engineering of Cr5Te8 with colossal anomalous Hall effect”为题发表在学术期刊Nature Electronics上,南洋理工大学汤碧珺、王小伟博士,南科大博士后韩梦娇(现为松山湖国家实验室副研究员),哈工大徐晓东博士为论文共同第一作者,刘政、周家东、李兴冀、林君浩为论文共同通讯作者。图2:三方相与单斜相Cr5Te8纳米片的成分及结构确定。此外,另一种调控二维材料结构的思路是借助基底晶格的束缚实现外延生长调控。传统的共价异质外延,对生长材料和基底材料的晶格匹配度有严格要求,且工艺兼容性差。林君浩团队与纽约州立大学布法罗分校教授曾浩、北京大学教授侯仰龙团队合作,提出了一种由界面配位键驱动的外延生长机制,使用CVD在六方晶格的单层WSe2上外延生长了二维磁性单晶Cr5Te8,得到公度匹配的3×3 (Cr5Te8)/7×7 (WSe2) 摩尔超晶格,并在界面处形成束缚力较弱的超周期Cr截止结构。该晶体表现出了几乎没有缺陷钉扎位点的锐利方形磁滞回线。合作研究团队提出二维界面的“配位外延”手段,作为一种概念上独特的薄膜外延范例,不但具有与vdW外延相似的充分灵活性,规避了共价外延严格的晶格匹配性要求;而且具有与共价外延相似的晶体取向约束力,避免了vdW外延中取向难以控制的难题。相关结果以 “Dative Epitaxy of Commensurate Monocrystalline Covalent van der Waals Moiré Supercrystal”为题在期刊Advanced Materials上发表,北京大学博士后卞梦颖,南科大博士后朱亮为论文的共同第一作者,曾浩、侯仰龙和林君浩为论文的共同通讯作者。图3. Cr5Te8/WSe2摩尔超晶体的结构表征。以上研究的开展和完成得到国家自然科学基金、广东省科技厅国际合作创新领域、“珠江人才计划”创新创业团队、深圳市高层次人才团队、高校稳定支持等项目以及南方科技大学皮米中心的大力支持。论文链接:1、http://doi.org/10.1002/advs.202200700 2、https://www.nature.com/articles/s41928-022-00754-6 3、https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202200117
  • 新疆理化所潘世烈团队利用高分辨率太赫兹光谱方法为氟化学晶体结构研究提供新途径
    氟在化学世界中具有重要地位。氟在所有原子中电负性最高、极化率最低。同时,氟是所有非惰性气体和非氢元素中半径最小的元素。通常,氟的引入使得有机化合物和无机化合物产生独特的物理性能、化学性能和生物性能。地壳中氟元素的丰度排在第13位,是自然界中含量最丰富的卤素。当前,氟已应用于制药、催化、生物、农业和材料等领域。在无机氧化物体系中,氟和氧的离子半径相似,具有较好的可替代性。因此,利用氟替代氧/羟基成为增强氧化物/羟基氧化物物化性质的有效途径之一。尽管氟化策略已在无机氧化物/羟基氧化物结构和性能改性中受到重视,但反应产物的结构分析仍是化学表征的难题。由于氟和氧对X射线和电子束的散射能力相近,致使准确区分和鉴别这两类元素变得困难。更复杂的是,X射线和电子束几乎不和氢原子相互作用,故X射线和电子束方法难以区分氟和羟基。因此,氟化产物中氟和氧/羟基的准确区分是确定取代位点、研究氟化反应规律以及明晰反应路径等课题的研究基础。近日,中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队与内蒙古医科大学教授额尔敦、台湾大学教授Hayashi Michitoshi、日本静冈大学教授Tetsuo Sasaki、日本神户大学教授Keisuke Tominaga,以水溶液中硼酸的氟化反应为研究对象,发展了基于高分辨率太赫兹光谱的结构解析方法。在本研究中,我们展示了太赫兹(THz)光谱为应对这一挑战提供的强大工具。该团队利用这一方法测定了反应产物中功能基元上氟和羟基的位点。结果表明,该反应体系中氟原子只出现在BO2F2阴离子功能基元上。在结构测定的基础上,该研究推导了水溶液中硼酸的氟化机理,提出了两步氟化历程。第一步是氟离子和硼酸分子B(OH)3形成配位共价键,促使硼的电子轨道经历从sp2到sp3的转变,形成B(OH)3F中间体。第二步是氟化剂产生的酸性环境使该中间体上的一个OH质子化,形成OH2+优势离去基团。进而,氟离子通过亲核取代路径取代OH2+基团,完成第二步氟化。基于高分辨率太赫兹光谱的结构分析方法,适应于含氟/氧、铍/硼、碳/氮等X射线难以识别元素对的结构体系以及用于研究其他羟基氧化物/氧化物氟化反应机理。水溶液中硼酸的氟化路径示意图该方法为无机氟化学晶体结构基元精确解析和反应理论研究提供了新途径,而这一过程以前由于结构不明确而受到阻碍。在太赫兹光谱学的启发下,这项工作标志着我们在深入了解氧化物/氢氧化物氟化过程中的精确结构和反应机制方面又向前迈进了一步。。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。新疆理化所为第一完成单位。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和新疆维吾尔自治区等的支持。
  • 理化所飞秒激光双光子聚合水凝胶3D微结构分辨率研究获进展
    水凝胶具有类似于细胞外基质的理化性质,具备良好力学性能、自愈合能力和响应性,可用于构建组织再生的微纳米仿生结构,并提供微米尺度的表面形态来调节细胞行为,如细胞粘附、迁移或生存增殖分化因子的释放。因此,水凝胶被广泛应用于组织工程和药物递送等领域。然而,制备高精度的三维(3D)任意生物相容性水凝胶支架颇具挑战性。为了适应未来生物医学领域的发展,亟需开发具有精细3D几何结构的新型水凝胶材料。   近日,中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室研究员郑美玲团队在《ACS应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上,发表了题为22 nm Resolution Achieved by Femtosecond Laser Two-Photon Polymerization of a Hyaluronic Acid Vinyl Ester Hydrogel的研究成果。该研究提出了真3D高精细任意可设计拓扑结构调控单细胞的新策略。   科研人员采用飞秒激光双光子聚合技术,以乙烯基酯透明质酸(HAVE)水凝胶作为单体材料,P2CK作为高效水溶性双光子引发剂,二硫苏糖醇(DTT)作为硫醇-烯点击化学交联剂和PBS缓冲溶液配制了HAVE前驱体,通过配方优化和激光焦点调控在水凝胶结构分辨率上取得了重要进展即最高分辨率达22 nm,制备了与细胞尺寸相当的水凝胶3D微支架并验证了材料与结构的生物相容性,表明HAVE水凝胶细胞支架可进一步用于研究细胞迁移和操作等行为。   该团队开展了配方优化实验,通过改变单体和引发剂的质量比及控制硫醇-烯官能团比例筛选出溶解性好、易于加工和聚合性能良好的HAVE前驱体配方。   在几十纳米尺度的分辨率中,体素相对于基底的位置是不可忽略的影响因素。为了进一步提高结构分辨率,该团队根据激光焦点体素理论调控焦点与基底相对位置从而获得更高分辨率的线结构。如图2所示,大功率激光焦点光斑明亮,且体素体积较大,不易得到最佳焦点位置,而小功率激光焦点光斑较弱,体素体积更小,更易获得最佳焦点位置,基于此方法获得了更高分辨率的线结构。   通过上述配方优化和焦点调控,科研人员开展了HAVE前驱体C配方的分辨率研究。当扫描速度为6 μm/s时,线结构的质量得到了显著提高(图3a),结构完整致密。研究利用HAVE前驱体C配方实现了22 nm的分辨率(图3c)。   进一步,研究对HAVE前驱体配方进行了3D水凝胶微结构的双光子聚合加工,利用原子力显微镜测量了3D细胞支架的杨氏模量,平均值94 kPa接近体内组织的力学性能。研究对配方中水溶性引发剂P2CK和3D细胞支架进行了生物相容性测试,验证了该材料和结构具有良好的生物相容性。   综上,该团队全面研究了HAVE水凝胶光刻胶的双光子聚合性能,通过优化光刻胶前驱体的配方和调节焦点位置获得了22 nm的特征线宽,并验证了材料和3D水凝胶细胞支架的生物相容性。本研究提出的方案,有望创建复杂的生物相容性3D水凝胶结构,并探索其在个性化微环境调控、组织工程、生物医学和仿生科学领域的潜在应用。   上述成果是该团队前期一系列仿生水凝胶工作的拓展。研究工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项、国家自然科学面上基金、中国科学院国际伙伴计划等的支持。图1.3D水凝胶的制备示意图表1 A-E系列HAVE前驱体配方优化及性能比较图2.体素形态和相对基底位置对大功率变化(a)和小功率变化(b)聚合线结构分辨率的影图3.HAVE前驱体C配方双光子聚合性能研究图4.A和C配方制备的3D细胞支架结构的SEM对比图以及水凝胶支架上共培养L929细胞的共聚焦荧光显微镜图像
  • 新疆理化所基于探针结构精细调控实现高氯酸盐可视化检测
    高氯酸盐具有强氧化性和高稳定性,是广泛应用于固体推进剂、军工生产、航天器材、烟花爆竹等领域的重要含能材料之一。据美国爆炸数据中心统计,以高氯酸盐/氯酸盐作为原料直接或间接参与的爆炸案达全球爆炸案总量的63.4%。因此,开展对痕量高氯酸盐固体的高灵敏、准确的现场检测对保障国家公共安全具有重要的现实意义。中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队长期致力于痕量危化品检测方法研究,在危爆品、特别是非制式爆炸物的高灵敏、快速、识别检测原理和器件设计方面发展了系列新的解决方案(Adv. Mater. 2020, 32, 1907043、Adv. Sci. 2020, 2002991、Angew. Chem. Int. Ed. 2022,DOI: 10.1002/anie.202203358等)。近期在高氯酸盐现场可视化检测方面取得进展,提出了一种基于自组装配合物探针与水凝胶耦合作用协同调控的超高灵敏比色-荧光双模可视化传感新策略,成功实现了超痕量高氯酸盐的现场双模可视化检测。该团队以三联吡啶铂(II)辅助配体为切入口,结合量子化学计算,系统研究了不同辅助配体对水溶液中三联吡啶铂(II)自组装产物Pt-Pt金属作用导致的MMLCT态光谱能量和发光稳定性的影响,阐明了辅助配体调控高氯酸根诱导聚集产物发光性质的一般性规律。研究发现,异硫氰酸根为辅助配体时,高氯酸根诱导聚集的三联吡啶铂(II)自组装产物具有能量最低且最稳定的MMLCT吸收/发射光谱,而溴为辅助配体时,自组装产物的MMLCT发生强度最高。因此,结合反阴离子调控,获得了具有良好水溶性的三联吡啶铂(II)配合物高氯酸盐比色-荧光双模可视化探针,实现了对高氯酸盐的高灵敏、高特异、快速、双模可视化传感。在此基础上,该团队提出了利用水凝胶反应介质与探针之间的耦合效应对传感材料发光信号局域增强的提升策略。通过将该铂(II)配合物探针与具有均一网络结构的PVA水凝胶耦合,利用自组装生成的微米级一维纤维状聚集体与水凝胶网络的相互作用,实现了对发光产物的完全锚定,实现了对0.75 μm(0.73 fg)高氯酸盐单颗粒的比色-荧光双模传感信号的直接观测,对空气中高氯酸盐悬浮微粒的检测限低至0.02 fg。该研究提出的辅助配体精细调控提升自组装阴离子探针双模可视化传感性能的策略,不仅可为具有特异双模光学响应信号的阴离子探针设计提供指导,还发展了基于单颗粒响应信号直接观测的超灵敏嗅觉传感方法,可为其他超痕量难挥发化学物质传感提供借鉴。此外,爆炸物传感检测团队以该研究为核心,与新疆公安厅共同发布自治区地方标准1项(DB 65/T 4451-2021《氯酸盐和高氯酸盐的检测目视化学比色法》),为相关行业提供了高氯酸盐检验鉴定操作规范。系列研究成果分别发表在《Journal of Materials Chemistry A》(杂志封底)和《Sensors and Actuators B: Chemical》上,博士研究生苏珍为第一作者,导师窦新存研究员和李毓姝副研究员为共同通讯作者,相关理论计算部分与太原科技大学李坤教授合作完成。研究工作得到国家自然科学基金委、中国科学院及自治区相关项目的资助。论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ta/d2ta00843bhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400521002975封底链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ta/d2ta90087d
  • 东方德菲--旋转滴方法研究界面扩张流变性质
    北京东方德菲仪器有限公司SVT20N视频旋转滴张力仪使用 &ldquo 旋转滴方法研究界面扩张流变性质&rdquo 的文章 在物理化学学报上发表 我公司代理的德国Dataphysics公司生产的SVT20N视频旋转滴张力仪是使用旋转滴方法研究界面扩张流变性质的仪器,相对于普遍应用的Langmuir槽法和悬挂滴方法,它增加了转速振荡的功能,可以更精确地测量超低界面张力体系的扩张流变性质。 中国科学院理化技术研究所利用我公司SVT20N视频旋转滴张力仪,采用旋转滴方法,研究2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质的文章在物理化学学报上发表。有关文章的信息如下: 旋转滴方法研究界面扩张流变性质 张磊1 宫清涛1 周朝辉1 王武宁2 张路1 赵濉1 余稼镛1 (1中国科学院理化技术研究所,北京 100080;2 北京东方德菲仪器有限公司,北京 100089) 摘要:采用旋转滴方法,对2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质进行了研究,较为详细地介绍了SVT20N视频旋转滴张力仪的装置和实验方法,考察了油滴注入体积、基础转速及振荡振幅等试验条件对扩张模量的影响。研究结果表明,旋转滴方法是一种研究扩张流变性质的新型手段,在涉及低界面张力现象的领域具有良好的应用前景. 关键词:旋转滴方法; 烷基苯磺酸盐; 界面扩张性质; 扩张模量 Study of Interfacial Dilational Properties by the Spinning Drop Technique ZHANG Lei1 GONG Qing-Tao1 ZHOU Zhao-Hui1 WANG Wu-Ning2 ZHANG Lu1 ZHAO Sui1 YU Jia-Yong1 (1 Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Science, Beijing 100080, p.R.China 2 Beijing Eastern-Dataphy Instruments Co.,Ltd.,Beijing 100089, p.R.China) Abstract: The dilational viscoelastic properties of 4,5-dihepty-2-propylbenzene sulfonate (DHPBS) at the decane/water interface were investigated with a spinning drop tensiometer. The instrument of the spinning drop tensiometer SVT20N and the corrrlative experimental method were discussed in detail. The influence of oil drop volume, rotational speed, and oscillating amplitude on the interfacial dilational modulus were expounded. Experimental results show that spinning drop analysis is a novel method for probing interfacial dilational properties and has good prospects for application in the measurement of low interfacial tension phenomena. Key word: Spinning drop analysis Sodium alkyl benzene sulfonate Interfacial dilational property Dilational modilus
  • 植物蛋白结构与功能调控创新团队综述了植物蛋白基乳化剂稳定机理、乳化性提升技术及应用研究进展
    植物蛋白结构与功能调控创新团队发表的最新研究进展回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的原理、影响因素,分析了蛋白质乳化性现有的表征及修饰方法,总结并展望了植物蛋白乳化剂在食品工业中的应用,以及其存在的主要差距与未来的发展方向,为植物蛋白乳化剂未来研究与应用提供了参考价值。乳化性是植物蛋白最重要的性质之一,因蛋白具有两亲性,可稳定油-水界面,形成乳状液,且因其具有健康、环境友好等优势,已被广泛应用于改善食品乳化性,其稳定的乳液也被应用于封装生物活性物质等方面,由此衍生出了众多新的乳化性表征与改善方法。该文章回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的机理,从天然因素、环境和加工因素等方面分析讨论了影响植物蛋白乳化性的原因。植物蛋白乳化性可通过LB膜、三相接触角、石英晶体微天平等方式进行表征;由于大多数植物蛋白的水溶性差、复杂性和环境敏感性导致其乳化性能有限,为了改善植物蛋白的乳化,通常使用物理、化学以及酶法对蛋白质进行修饰;植物蛋白由于具有与小分子乳化剂相似的乳化特性,可用于肉制品、沙拉酱、蛋黄酱、冰淇淋等食品的加工中,且植物蛋白稳定的乳液亦可用于负载风味物质、生物活性物质等。该文还提出,未来植物蛋白乳化特性的研究应探索新兴蛋白来源以及蛋白、多糖和其他功能化合物之间的相互作用机制,研发植物蛋白修饰的高新技术与最佳工艺条件,以提高植物蛋白的乳化能力,拓展其应用空间。此外,还应提高植物蛋白在食品中的利用率,并确保其适口性和可接受性。该研究成果在线发表在食品领域国际顶级期刊Food Hydrocolloids(JCR一区,IF:10.7)上。植物蛋白结构与功能调控创新团队2022级硕士研究生张鑫煜与王强研究员为论文共同第一作者,石爱民研究员为通讯作者。该综述得到了中国农业科学院青年创新专项(Y2022QC11),农业科技创新项目(CAAS-ASTIP-2022-IFST)的资助。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109008植物蛋白乳化性的影响因素、表征方法、改性方法及应用示意图
  • 华南农业大学陈澄宇、崔理华等ES&T封面:水环境中彩色纳米塑料的差异性光老化效应——理化特性与凝聚动力学
    第一作者:苏佳娜通讯作者:陈澄宇、崔理华通讯单位:华南农业大学资源环境学院封面图成果简介近日,华南农业大学资源环境学院陈澄宇副教授与崔理华教授等在环境领域著名学术期刊Environmental Science & Technology上发表了题为“Differential Photoaging Effects on Colored Nanoplastics in Aquatic Environments: Physicochemical Properties and Aggregation Kinetics”的封面论文。纳米塑料(NPs)具有不同颜色,可能会影响其在水环境中的光老化过程。该论文研究了光照对5种彩色NPs的理化性质和凝聚动力学的影响。光降解率和光氧化度排序为白色»黄色红色蓝色»黑色NPs,说明颜色波长较长的NPs光老化较快。褪色过程依次为变色(2-14天,白色NPs除外)、变黄(10-16天)、黄度褪色(18天)、变透明(20-22天)。白色NPs展现出不同于其它颜色NPs的光老化顺序(C–H → C–OH → C=O → O–C=O)。光降解主要由单线态氧(1O2)控制,产生的13种化学物质以有机酸为主。原始NPs的整体胶体稳定性排序为蓝色黄色红色黑色白色。光照16天后,白色和其它颜色NPs在NaCl溶液中的凝聚减慢,其临界聚沉浓度(CCC)分别提高了82.14%和0.85-7.90%。相反,光照降低了白色NPs(67.37%)和其它颜色NPs(33.33−37.58%)的CCC值,促进其在CaCl2溶液中的凝聚。研究结果表明,彩色NPs经历的光老化过程不同于白色/透明NPs,强调了颜色在其环境命运和运输中的重要作用。引言微/纳米塑料(MPs/NPs)通过颜料附着不同颜色,广泛用于制药和个人护理产品、油漆、涂料和电子产品,而次要MPs/NPs可能来自彩色塑料的分解或在光照过程中获得颜色。颜色诱导的MPs/NPs在水环境中的差异分布及其对水体生物的风险引起了人们对其环境行为的关注。在自然环境下暴露于阳光照射下,NPs的颜色可能是其光老化过程中一个重要但被忽视的因素。光照如何影响水中不同颜色NPs的物理化学性质和凝聚动力学尚不清楚。本研究的目的是研究紫外线照射对水环境中五种颜色NPs的物理化学性质和凝聚动力学的不同影响。本论文系统比较了彩色NPs光照后的性质变化特征,对原始和光老化NPs在电解质溶液中的凝聚动力学进行了量化,并采用微观表征来阐明光老化机制。结果表明,NPs的颜色对其在水环境中的命运和迁移有重要影响。图文导读光照对5种颜色NPs悬浮液性质的影响图1:(a) 0-24 天光照期间的颜色;(b-f)光吸收;(g)溶液pH;(h)总有机碳(TOC)含量;(i)18和(j)20天后溶液中光降解产物的峰面积黄、红、蓝、黑四种颜色NPs的颜色变化经历了如下四个步骤,而白色NPs只经历了最后三个步骤:(步骤1)颜色褪色,(步骤2)变黄,(步骤3)黄度褪色,(步骤4)变透明。在步骤2中,白色、黄色、红色、蓝色和黑色NPs悬浮液分别经过10、10、10、14和16天的照射后逐渐变黄,这可能是通过延长共轭序列在聚合物主链上形成和积累了不饱和单元。光老化速率为白色»黄色红色蓝色»黑色NPs。光照对5种颜色NPs颗粒性质的影响图2:光照前后的(a)流体动力直径(Dh)和(b)ζ 电位;(c)由XPS分析确定的O/C比值和(d)由FTIR分析计算的校正羰基吸光度值;基于FTIR光谱的光照0、2、10、14、16天后 2D-COS(e-i)同步和(j-n)异步相关谱图5种颜色NPs的Dh持续下降,在14-16天内下降最显著,黑色NPs下降最慢。DLS和SEM结果均表明,0-16天的尺寸减小百分比为黄色白色蓝色红色黑色。白色、黄色和红色NPs的O/C比值和羰基吸光度的拟合斜率(m)远高于蓝色和黑色NPs。白色、黄色和红色NPs的光氧化越强,表明碳链断裂越强,这可能与它们更小的粒径有关。同时,它们形成更多的含氧基团可以解释它们的负电位增强。由于形成不饱和结构(如羰基)会引起塑性变黄,因此,特别是在10−16天光照期间,5种颜色NPs的O/C比和羰基吸光度增加。光照对5种颜色NPs在盐溶液中胶体稳定性的影响图3:5种颜色NPs的附着效率(α)与(a-e) NaCl和(f-j) CaCl2浓度的关系;(k-o) ζ 电位与电解质浓度的关系;(p-t) 300 mM NaCl溶液中总相互作用能(VT)光照16天后,5种颜色NPs在NaCl溶液中的稳定性曲线均向右偏移,CCC增加82.14%(白色)7.90%(黑色)5.88%(红色)3.85%(黄色)0.85%(蓝色)。这些结果表明,紫外线照射稳定了NPs在NaCl溶液中的凝聚,其中白色NPs比其他颜色NPs的作用更强。在NaCl溶液中光照后,白色NPs的 ζ 电位变得更负,特别是在浓度低于100 mM时。在CaCl2浓度≤15 mM时,16 天光照促进了5种颜色NPs的凝聚。在照射过程中,钙与颗粒表面形成的含氧(如羧基)官能团桥连,促进NPs在CaCl2溶液中的凝聚行为。5种颜色NPs可能的光老化机制图4:(a)根据2D-COS结果所得光老化顺序的变化;(b)基于UPLC-Q-TOF-MS、EPR和ROS猝灭分析的光降解过程白色NPs的光老化顺序为C–H ® C–OH ® C=O ® O–C=O,黄色、红色和蓝色NPs的光老化顺序为C–OH® O–C=O® C=O ® C–H,黑色NPs的光老化顺序为 C–OH® C=O/O–C=O® C–H。根据光降解产物,光照18和20天后用UPLC-Q-TOF-MS对产物进行分析。途径1−3与脂肪碳链断裂有关,形成P145、P175和P173,而途径4−10与芳香碳链断裂有关,产生P121、P137、P153、P165、P197、P149、P179、P207和P225。EPR和ROS猝灭结果表明,5种颜色NPs的光老化机制均受ROS参与的过程控制,其中ROS的贡献排序为1O2 O2•− •OH。小结该研究表明,水环境中NPs的颜色在其光老化过程中起着关键作用。光老化速率和光氧化程度依次为白色»黄色红色蓝色»黑色NPs。这一结果表明,具有较长颜色波长(如黄色)的NPs可能会吸收较短波长但能量较高的光(如紫外线),因此比具有较短颜色波长(如蓝色)的NPs经历更快的光老化。因此,考虑到NPs的环境持久性及其光降解产物的危害,颜色波长较短的NPs(如蓝色)可能经历较慢的光老化,从而具有较长的存活时间,并在较长的时间内将有机酸释放到水环境中。然而,就塑料的制造和使用而言,颜色波长较短的塑料(例如蓝色)可能具有更高的抗紫外线性,以防止破碎形成MPs和NPs。同时,还应考虑色素在NPs的透光性和光降解中的作用。不同颜色的NPs在光照过程中均逐渐褪色和变黄,这表明颜色可能是水环境中NPs光老化状态的一个指标,并且黄色NPs样品也可能来自各种颜色的NPs。同时,光老化NPs的褪色和变黄可能影响水动物对其的摄食和对植物的生长抑制。与白色/透明NPs相比,彩色NPs表现出不同的光老化序列和光氧化程度。凝聚动力学对比进一步表明,光老化对白色NPs的环境迁移影响强于其它颜色NPs。因此,可能不适宜直接将白色/透明NPs的环境行为直接延伸至各种颜色NPs,需在未来研究中进一步阐明颜色对NPs和MPs的环境命运、运输和风险的影响。本研究获得李永涛教授团队支持,依托华南农业大学中英环境科学研究中心(国际联合实验室)与广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室等科研平台,获得了国家自然科学基金面上项目、广东省“珠江人才计划”创新创业海外引进(青年)团队项目、广东省自然科学基金青年提升项目与面上项目等项目资助。作者简介第一作者:苏佳娜,女,中共党员,硕士研究生,毕业于华南农业大学资源环境学院。以第一、第二作者身份在Environmental Science & Technology和Environment International发表SCI论文。通讯作者:陈澄宇,中共党员,华南农业大学资源环境学院副教授,硕士生导师,美国罗格斯大学博士,主要从事纳米颗粒环境行为研究。入选广东省珠江人才计划引进创新创业(青年)团队、广州市科学技术协会青年人才托举工程、华南农业大学高层次引进人才。主持国家自然科学基金2项、广东省自然科学基金2项、广州市基础研究项目、新泽西州水资源研究所科研基金等项目。近年来发表论文52篇,其中以第一或通讯(含共同)作者发表论文30篇,包括中科院一区13篇、二区7篇,发表在Environmental Science & Technology(3篇,2篇封面)、Water Research(5篇)、Chemical Engineering Journal(2篇)、Journal of Hazardous Materials、Environment International等领域权威学术期刊。曾获国家建设高水平大学公派博士留学基金资助、新泽西州John J. Lagrosa Award、罗格斯大学Summa Cum Laude Award等奖项。担任Biochar、Carbon Research、Reviews of Environmental Contamination and Toxicology和生态环境学报青年编委、Frontiers in Environmental Chemistry客座编委以及Eco-Environment & Health青年(预备)编委,担任十余个期刊审稿人。通讯作者:崔理华,男,博士,现任华南农业大学资源环境学院环境科学与工程系教授,兼任广东高校污水生态处理与水体修复工程技术研究中心主任和畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室华南分中心主任及广东省环境科学学会理事。主要从事城镇与农村污水以及污水处理厂尾水人工湿地生态处理、规模化养猪场废水厌氧-生化-生态处理组合工艺、城市河流水环境生态修复治理以及养殖池塘尾水生态治理技术等研究、设计与工程施工。主持和参加部省级课题30余项,发表论文120余篇,其中,SCI收录论文50余篇。申请及授权国家发明专利20余项,主持设计农村生活污水人工湿地处理工程5000余座,获得中国发明协会一等奖以及广东省、生态环境部、中国环境保护产业协会、广州市科学技术奖励二等奖各1项;参与设计与施工的规模化养猪场废水处理工程400余座以及主持养殖池塘尾水生态治理工程施工5项;主持和参与城市河流黑臭水体综合整治与河流水环境生态修复治理工程设计、施工与运营服务项目10余项。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.3c04808
  • 农业部发布97项农业行业标准,涉及多种仪器方法
    中华人民共和国农业部公告第2405号  《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价 第6部分:服装面料用驱避剂》等97项标准业经专家审定通过,现批准发布为中华人民共和国农业行业标准,自2016年10月1日起实施。  特此公告。  农业部  2016年5月23日  附件  《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价 第6部分:服装面料用驱避剂》等97项农业行业标准目录序号标准号标准名称代替标准号1NY/T 1151.6-2016农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价 第6部分:服装面料用驱避剂2NY/T 1153.7-2016农药登记用白蚁防治剂药效试验方法及评价 第7部分:农药喷粉处理防治白蚁3NY/T 1464.59-2016农药田间药效试验准则 第59部分:杀虫剂防治茭白螟虫4NY/T 1464.60-2016农药田间药效试验准则 第60部分:杀虫剂防治姜(储藏期)异型眼蕈蚊幼虫5NY/T 1464.61-2016农药田间药效试验准则 第61部分:除草剂防治高粱田杂草6NY/T 1464.62-2016农药田间药效试验准则 第62部分:植物生长调节剂促进西瓜生长7NY/T 1859.8-2016农药抗性风险评估 第8部分:霜霉病菌对杀菌剂抗药性风险评估8NY/T 1860.1-2016农药理化性质测定试验导则 第1部分:pH值NY/T 1860.1-20109NY/T 1860.2-2016农药理化性质测定试验导则 第2部分:酸(碱)度NY/T 1860.2-201010NY/T 1860.3-2016农药理化性质测定试验导则 第3部分:外观NY/T 1860.3-201011NY/T 1860.4-2016农药理化性质测定试验导则 第4部分:热稳定性NY/T 1860.4-201012NY/T 1860.5-2016农药理化性质测定试验导则 第5部分:紫外/可见光吸收NY/T 1860.5-201013NY/T 1860.6-2016农药理化性质测定试验导则 第6部分:爆炸性NY/T 1860.6-201014NY/T 1860.7-2016农药理化性质测定试验导则 第7部分:水中光解NY/T 1860.7-201015NY/T 1860.8-2016农药理化性质测定试验导则 第8部分:正辛醇/水分配系数NY/T 1860.8-201016NY/T 1860.9-2016农药理化性质测定试验导则 第9部分:水解NY/T 1860.9-201017NY/T 1860.10-2016农药理化性质测定试验导则 第10部分:氧化/还原:化学不相容性NY/T 1860.10-201018NY/T 1860.11-2016农药理化性质测定试验导则 第11部分:闪点NY/T 1860.11-201019NY/T 1860.12-2016农药理化性质测定试验导则 第12部分:燃点NY/T 1860.12-201020NY/T 1860.13-2016农药理化性质测定试验导则 第13部分:与非极性有机溶剂混溶性NY/T 1860.13-201021NY/T 1860.14-2016农药理化性质测定试验导则 第14部分:饱和蒸气压NY/T 1860.14-201022NY/T 1860.15-2016农药理化性质测定试验导则 第15部分:固体可燃性NY/T 1860.15-201023NY/T 1860.16-2016农药理化性质测定试验导则 第16部分:对包装材料腐蚀性NY/T 1860.16-201024NY/T 1860.17-2016农药理化性质测定试验导则 第17部分:密度NY/T 1860.17-201025NY/T 1860.18-2016农药理化性质测定试验导则 第18部分: 比旋光度NY/T 1860.18-201026NY/T 1860.19-2016农药理化性质测定试验导则 第19部分:沸点NY/T 1860.19-201027NY/T 1860.20-2016农药理化性质测定试验导则 第20部分:熔点/熔程NY/T 1860.20-201028NY/T 1860.21-2016农药理化性质测定试验导则 第21部分:黏度NY/T 1860.21-201029NY/T 1860.22-2016农药理化性质测定试验导则 第22部分:有机溶剂中溶解度NY/T 1860.22-201030NY/T 1860.23-2016农药理化性质测定试验导则 第23部分:水中溶解度31NY/T 1860.24-2016农药理化性质测定试验导则 第24部分:固体的相对自燃温度32NY/T 1860.25-2016农药理化性质测定试验导则 第25部分:气体可燃性33NY/T 1860.26-2016农药理化性质测定试验导则 第26部分:自燃温度(液体与气体)34NY/T 1860.27-2016农药理化性质测定试验导则 第27部分:气雾剂的可燃性35NY/T 1860.28-2016农药理化性质测定试验导则 第28部分:氧化性36NY/T 1860.29-2016农药理化性质测定试验导则 第29部分:遇水可燃性37NY/T 1860.30-2016农药理化性质测定试验导则 第30部分:水中解离常数38NY/T 1860.31-2016农药理化性质测定试验导则 第31部分:水溶液表面张力39NY/T 1860.32-2016农药理化性质测定试验导则 第32部分:粒径分布40NY/T 1860.33-2016农药理化性质测定试验导则 第33部分:吸附/解吸附41NY/T 1860.34-2016农药理化性质测定试验导则 第34部分:水中形成络合物的能力42NY/T 1860.35-2016农药理化性质测定试验导则 第35部分:聚合物分子量和分子量分布测定(凝胶渗透色谱法)43NY/T 1860.36-2016农药理化性质测定试验导则 第36部分:聚合物低分子量组分含量测定(凝胶渗透色谱法)44NY/T 1860.37-2016农药理化性质测定试验导则 第37部分:自热物质试验45NY/T 1860.38-2016农药理化性质测定试验导则 第38部分:对金属和金属离子的稳定性46NY/T 2061.5-2016农药室内生物测定试验准则 植物生长调节剂 第5部分:混配的联合作用测定47NY/T 2062.4-2016天敌防治靶标生物田间药效试验准则 第4部分:七星瓢虫防治保护地蔬菜蚜虫48NY/T 2063.4-2016天敌昆虫室内饲养方法准则 第4部分:七星瓢虫室内饲养方法49NY/T 2882.1-2016农药登记 环境风险评估指南 第1部分:总则50NY/T 2882.2-2016农药登记 环境风险评估指南 第2部分:水生生态系统51NY/T 2882.3-2016农药登记 环境风险评估指南 第3部分:鸟类52NY/T 2882.4-2016农药登记 环境风险评估指南 第4部分:蜜蜂53NY/T 2882.5-2016农药登记 环境风险评估指南 第5部分:家蚕54NY/T 2882.6-2016农药登记 环境风险评估指南 第6部分:地下水55NY/T 2882.7-2016农药登记 环境风险评估指南 第7部分:非靶标节肢动物56NY/T 2883-2016农药登记用日本血吸虫尾蚴防护剂药效试验方法及评价57NY/T 2884.1-2016农药登记用仓储害虫防治剂药效试验方法和评价 第1部分:防护剂58NY/T 2885-2016农药登记田间药效试验质量管理规范59NY/T 2886-2016农药登记原药全组分分析试验指南60NY/T 2887-2016农药产品质量分析方法确认指南61NY/T 2888.1-2016真菌微生物农药 木霉菌 第1部分:木霉菌母药62NY/T 2888.2-2016真菌微生物农药 木霉菌 第2部分:木霉菌可湿性粉剂63NY/T 2889.1-2016氨基寡糖素 第1部分:氨基寡糖素母药64NY/T 2889.2-2016氨基寡糖素 第2部分:氨基寡糖素水剂65NY/T 2890-2016稻米中γ -氨基丁酸的测定 高效液相色谱法66NY/T 2594-2016植物品种鉴定 DNA分子标记法 总则NY/T 2594-201467NY/T 638-2016蜂王浆生产技术规范NY/T 638-200268NY/T 2891-2016禾本科草种子生产技术规程 老芒麦和披碱草69NY/T 2892-2016禾本科草种子生产技术规程 多花黑麦草70NY/T 2893-2016绒山羊饲养管理技术规范71NY/T 2894-2016猪活体背膘厚和眼肌面积的测定 B型超声波法72NY/T 2895-2016饲料中叶酸的测定 高效液相色谱法73NY/T 2896-2016饲料中斑蝥黄的测定 高效液相色谱法74NY/T 2897-2016饲料中β -阿朴-8' -胡萝卜素醛的测定 高效液相色谱法75NY/T 2898-2016饲料中串珠镰刀菌素的测定 高效液相色谱法76NY/T 502-2016花生收获机 作业质量NY/T 502-200277NY/T 1138.1-2016农业机械维修业开业技术条件 第1部分:农业机械综合维修点NY/T 1138.1-200678NY/T 1138.2-2016农业机械维修业开业技术条件 第2部分:农业机械专项维修点NY/T 1138.2-200679NY/T 1408.6-2016农业机械化水平评价 第6部分:设施农业80NY/T 2899-2016农业机械生产企业维修服务能力评价规范81NY/T 2900-2016报废农业机械回收拆解技术规范82NY/T 2901-2016温室工程 机械设备安装工程施工及验收通用规范83NY/T 2902-2016甘蔗联合收获机 作业质量84NY/T 2903-2016甘蔗收获机 质量评价技术规范85NY/T 2904-2016葡萄埋藤机 质量评价技术规范86NY/T 2905-2016方草捆打捆机 质量评价技术规范87NY/T 2906-2016水稻插秧机可靠性评价方法88NY/T 443-2016生物制气化供气系统技术条件及验收规范NY/T 443-200189NY/T 1699-2016玻璃纤维增强塑料户用沼气池技术条件NY/T 1699-200990NY/T 2907-2016生物质常压固定床气化炉技术条件91NY/T 2908-2016生物质气化集中供气运行与管理规范92NY/T 2909-2016生物质固体成型燃料质量分级93NY/T 2910-2016硬质塑料户用沼气池94NY/T 5010-2016无公害农产品 种植业产地环境条件NY 5020-2001、NY 5010-2002、NY 5023-2002、NY 5087-2002、NY 5104-2002、NY 5107-2002、NY 5110-2002、NY 5116-2002、NY 5120-2002、NY 5123-2002、NY 5181-2002、NY 5294-2004、NY 5013-2006、NY 5331-2006、NY 5332-2006、NY 5358-2007、NY 5359-2010、NY 5360-201095NY/T 5030-2016无公害农产品 兽药使用准则NY 5138-2002、NY 5030-200696NY/T 5361-2016无公害农产品 淡水养殖产地环境条件NY 5361-201097SC/T 3033-2016养殖暗纹东方鲀鲜、冻品加工操作规范
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    时隔43年,我国开启第三次全国土壤普查。按照《国务院关于开展第三次全国土壤普查的通知》要求,自2022年开始,将全面调查我国土壤资源情况普查,到2025年实现对全国耕地、园地、林地、草地等土壤的“全面体检”,摸清土壤质量家底,为守住耕地红线、保护生态环境、优化农业生产布局、推进农业高质量发展奠定坚实基础。 第三次全国土壤普查理化性状检测指标包括pH值、可交换酸度、水解性酸度、阳离子交换量、交换性盐基及盐基总量(交换性钙、交换性镁、交换性钠、盐基总量)、水溶性盐(水溶性盐总量、电导率、水溶性钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、氯根)等43项。“雷磁”为您带来土壤普查实验室常规测试方案和批量化测试方案,以及其他土壤分析解决方案。具体的解决方案是怎么样的呢?请来我们的线上云讲堂找答案吧~雷磁土壤检测解决方案手册,新鲜出炉,直播留言就送哦! 直播时间:5月17日 14:00 -14:30针对土壤“三普”理化指标的雷磁解决方案主讲人:李新颖 博士 直播入口:电脑端:https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_26875.html手机端:请扫码预约
  • 《物理化学化学物理》出版中科院化学所专刊
    值中科院化学所建所55周年到来之际,国际著名刊物《物理化学化学物理》(Physical Chemistry Chemical Physics)于2011年2月为化学所出版了一期专刊,报道了化学所在物理化学基础研究领域及与环境、能源及材料科学交叉领域取得的最新研究成果。《物理化学化学物理》是英国皇家化学会组织发行的物理化学化学物理以及交叉研究领域最具影响力的学术期刊之一(影响因子4.12)。  专刊选用醒目的中科院化学所所徽为封面图案,收录化学所论文15篇,包括4篇综述和11篇研究性论文,集中报道了化学所在一些重要基元化学反应过程、瞬态物种结构、绿色溶剂催化加氢反应、锂离子电池材料、光电功能材料合成及性质研究、相变微胶囊材料方面的最新研究成果,以及在新型富勒烯受体用于太阳能电池、可见光降解有毒污染物、Gemini表面活性剂及团簇化学等领域的重要研究进展。这些成果集中反映了化学所长期以来在相关领域形成的研究优势和特色研究方向,显示了化学所在基础科学研究方面的原始创新研究能力。  该专辑也是继2008年《先进材料》(Advanced Materials)出版中科院化学所专刊之后,又一重要国际学术机构为中科院化学所出版学术专刊。
  • 中科院新疆理化所采购我公司产品
    公司全自动程序升温化学吸附仪FINESORB-3010C成功中标中国科学院新疆理化技术研究所的程序升温化学吸附仪项目。 中国科学院新疆理化技术研究所(简称新疆理化所),于2002年3月28日在原中国科学院新疆物理所和新疆化学所(均成立于1961年)的基础上整合成立。同年5月10日进入中国科学院知识创新工程。 新疆理化所成立以来,先后承担了国家863、973、自然科学基金、科技支撑、中国科学院、地方等项目共153项,已结题项目76项。荣获&ldquo 新疆科技进步一等奖&rdquo 2项、二等奖2项;新疆青年科技奖3项;成果鉴定7项。申请国家专利117项,其中发明专利112项;获授权专利96项,已实施74项;其中发明专利91项,已实施23项;实施率分别达到77.08%和25.27%。共发表学术论文417篇,其中SCI收录55篇,EI收录73篇。参加学术会议交流论文142篇,其中参加国际学术会议交流论文25篇。制定企业标准10项;软件登记2项;出版专著2本。已建立起了新疆维吾尔自治区级重点实验室&ldquo 新疆植物资源化学实验室&rdquo ;与乌鲁木齐经济技术开发区(国家级)共建了自治区&ldquo 新疆精细化工工程中心&rdquo 。 本项目在新疆理化所精细化工工程中心投入运营后,应用于研究催化剂本身的结构,物理化学性质、催化作用及其催化反应过程。项目围绕新疆特色资源的深度开发,结合新疆的地域优势,将科技创新性与新疆经济发展的战略需求相结合。 中国科学院新疆理化技术研究所程序升温化学吸附仪项目是浙江泛泰仪器在我国西部地区化学吸附仪销售的里程碑式项目。项目中标对公司以后推广吸附仪业务,拓宽中西部市场都具有极其重要的意义。
  • 北京理化分析测试中心采购1758万质谱/色谱等仪器
    p  近日,北京市理化分析测试中心一连发布4项招标公告,采购X射线荧光光谱仪、液相色谱-质谱联用仪、超高效液相色谱仪、流式细胞仪等仪器,采购预算共计1758万元,具体采购内容如下:/pp strong 北京市理化分析测试中心食品安全检测实验室设备升级采购(2015)项目/strong/pp  招标编号:0686-1541B153115Z/pp  项目采购预算:人民币488.75万元/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 161px " alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/20154711267.jpg"//pp  strong北京市理化分析测试中心超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱联用仪等仪器购置政府采购项目/strong/pp  项目编号:HCZB-2015-BJ1098/pp  本项目预算金额549.84万元。/pp  简要技术要求/招标项目的性质:超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱联用仪等仪器购置/pp  strong北京市理化分析测试中心X射线荧光光谱仪等仪器购置政府采购项目/strong/pp  项目编号:HCZB-2015-BJ1099/pp  本项目预算金额479.7万元。/pp  简要技术要求/招标项目的性质:X射线荧光光谱仪等仪器购置/pp  strong北京市理化分析测试中心流式细胞仪仪器采购项目/strong/pp  招标编号:0686-1541B153116Z/pp  项目采购预算:人民币240万元/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 98px " alt="" src="http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201547112627.jpg"//pp  此前,北京市理化分析测试中心在2015年已先后采购了X射线荧光分析仪、气相色谱仪、紫外可见光分光光度计、高通量测序仪等1179万元的检测仪器。/p
  • 月旭科技-专家讲座系列之《高性能色谱分离填料的性能解读》
    1讲座主题《高性能色谱分离填料的性能解读》色谱柱是HPLC的“心脏”。目前,液相色谱柱的分离速度和性能有了很大大的提高,同时对液相色谱柱的稳定性和重现性也提出了较高的要求。而色谱分离材料的性能是决定色谱柱性能的关键因素。因此,本讲座立足于色谱分离材料的各种理化性能参数,从填料基质硅胶的性质、适用于色谱硅胶基质参数的控制、键合基团的特征、固定相的稳定性和重现性的控制、以及如何根据所需要分离的目标物的理化性质特点去选择合适的色谱固定相进行讲解,以帮助广大色谱分离工作者不仅会运用色谱柱去建立一个耐用、可靠性好的色谱分离方法。并且,更重要是让广大色谱工作者学会了解色谱柱(色谱分离材料)的各种性能参数和特点,这样以便于色谱工作者在工作中有的放矢地应用色谱分离技术解决各种实际问题。2内容摘要1. 色谱硅胶基质的性能解读;2. 色谱分离材料的性能解决;3. 色谱分离材料的稳定性和重现性控制;4. 如何根据目标物的理化性质选择合适的色谱固定相;5. 如何建立一个耐用、可靠性好的色谱分离方法。3主讲人简介薛昆鹏月旭科技研发总监浙江师范大学硕士生导师硕士、材料化学专业高级工程师,在色谱分离材料领域具有15年的科研和工作经验、长期立足于根据目标物的理化性质设计、合成制备各种色谱分离材料、特别立足于色谱分离材料的稳定性和重现性研究、并且对色谱分离方法有独到的认知和见解。目前在色谱分离材料领域内申请中国发明专利11项,其中授权8项,6项为di一发明人,发表各种SCI和中文核心期刊论文30余篇,承担各类国jia级、省级、市级色谱分离材料领域内的科研项目10余项。4讲座时间2022年5月27日(本周五)14:00
  • 飞纳中国出席第十四届全国水处理化学大会
    2018 年 5 月 9 日- 11日,以“水污染控制新技术与化学原理”为主题的第十四届全国水处理化学大会在上海成功召开。大会由中国化学会应用化学学科委员会水处理化学理事会主办,由同济大学环境科学与工程学院、污染控制与资源化研究国家重点实验室和联合国环境署-同济大学环境与可持续发展学院联合承办。本次会议围绕水的性质、水的污染、水的处理、水的应用、水的管理等一系列基础化学与技术领域作为演讲主题。第十四届全国水处理化学大会 飞纳中国作为本次会议的赞助商之一,最出色的体现就是在环境-水处理方面,同济大学环境学院已有7台飞纳台式扫描电镜,充分体现了优质的产品和卓越的服务为飞纳台式扫描电镜打下了较好的用户基础。干净的净水器滤芯过滤 5000L 自来水后的滤芯飞纳台式扫描电镜操作简单,独有的样品杯设计,15s 快速抽真空和长寿命的 CeB6 灯丝为用户提供高分辨率图像,是飞纳台式扫描电镜独有的特点。随着科技的不断进步,仪器小型化成为社会发展的新趋势,飞纳台式扫描电镜正是印证了这一特点,无需过多的维护成本,完全站在客户的角度考虑问题,持续创新,优化技术与服务,获得良好的口碑。
  • ASD | 应用PROSPECT模型提取叶片生化性状的适用性研究
    PROSDM:PROSPECT模型与光谱导数和相似性度量相结合从双向反射率中提取叶片生化性状的适用性叶片生化性状为理解植物光合功能、动态生长、养分循环和初级生产提供了有价值的信息。叶片叶绿素含量(Cab)、类胡萝卜素含量(Cxc)、含水量(Cw)和干物质含量(Cm)是四个重要的叶片生化性状,与植物光合作用、氮素、胁迫和衰老等健康和生长状态密切相关。能够对这些叶片生化性状进行高通量测量的方法对于表征植物生理状态和关键功能过程至关重要。PROSPECT模型是目前更常用的叶片辐射传输模型之一,可从叶片定向半球反射因子(DHRF)光谱来提取叶片生化性状,然而,在应用于叶片双向反射因子(BRF)光谱提取叶片生化性状方面尚待探索。叶片表面反射率和各向异性性状的存在可能是限制PROSPECT从叶片BRF光谱评估叶片生化性状的主要问题。基于此,在本研究中,研究者们提出了一个方法,整合了PROSPECT模型、光谱导数和相似性度量(SDM),称为PROSDM,去除了叶片BRF和DHRF光谱的差异,并从叶片BRF光谱提取了叶片生化性状。具体目标是:(1)通过PROSPECT反演调查叶片BRF和DHRF光谱差异随波长的变化以及对Cab、Cxc、Cw和Cm提取的影响,(2)开发PROSDM消除BRF和DHRF光谱差异,从叶片BRF光谱与PROSPECT和PROCOSINE以及PROCWT的比较来提取Cab、Cxc、Cw和Cm以及(3)评估PROSPECT、光谱子域、光谱噪音和模型参数范围对PROSDM性能的影响。为了获得各种叶片生化性状和反射率,作者收集了具有不同生长阶段、营养状况和种植区域的植物物种的10个数据集,包括1个测量数据集和9个公开获取数据集。从油菜(Brassica napus L.)、水稻(Oryza sativa L.)和柑橘(Citrus aurantium L.)随机采集2279个植物叶片,利用ASD FieldSpec 4测量叶片反射率,获得数据集#1。从EcoSIS光谱库中获得具有各种叶片光谱和生化性状的9个公开的数据集。其中,7个数据集的BRF光谱由ASD地物光谱仪(Analytical Spectral Devices, Inc., Boulder, CO, USA)搭配ASD叶片夹测量。 表1 数据集描述。Dataset#1是本研究中测得的,Dataset#2-#10是在线https://ecosis.org获取的。BRF和DHRF光谱的光谱区域是400-2500 nm。【结果】 平均BRF和DHRF光谱差异(a)以及这些差异对平均BRF光谱的贡献(b)。油菜(红线)在Dataset#1中获得,其他植物物种在Dataset#5中获得。 通过考虑非波长依赖性f(a,d)和波长依赖性f(b,c,e,f)两种情况,利用一阶(a-c)和二阶(d-f)导数的叶片BRF(绿线)和DHRF(橙线)光谱之间的差异。 利用PROSPECT反演(a–d),PROCOSINE反演(e–h),PROCWT-S4( i–l)和基于全光谱域PROSPECT-PRO 的PROSDM(m–p)的所有数据集(Dataset#1-#10)中Cab (a,e,i,m) ,Cxc (b,f,j,n), Cw (c,g,k,o) 和Cm (d,h,l,p)测量值和估算值比较。 【结论】 本研究中,作者提出了PROSDM这种新方法用来从叶片BRF光谱来提取叶片生化性状。结果发现光谱导数可以消除BRF和DHRF光谱的非波长依赖性差异。当BRF和DHRF光谱的差异随波长变化时,光谱导数仅能去除部分差异,而曼哈顿距离(MD)补偿了光谱导数的限制,进一步减少了差异。结果,PROSDM从叶片BRF光谱准确提取了不同植物物种的Cab、Cxc、Cw和Cm。与标准的PROSPECT反演需要利用带有积分球的光谱仪测量叶片DHRF光谱不同,PROSDM扩展了PROSPECT到叶片BRF光谱的应用,以提取叶片生化性状。它可利用不同手持式光谱仪和叶片夹原位提取叶片生化性状。 在全光谱域,PROSDM-SED实现了Cab和Cxc的更优提取,RMSE分别为7.64 μg/cm2 and 2.77 μg/cm2,PROSDM-FMD产生了Cw(RMSE = 0.0041 g/cm2)和Cm(RMSE = 0.0024 g/cm2)的更好估计。与PROSPECT相比,PROSDM提取的Cab、Cxc、Cw和Cm RMSE分别降低了20.33%,29.34%,25.45%和44.19%。结果表明,PROSPECT和PROCOSINE以及PROCWT的Cab、Cxc、Cw和Cm提取精度受到光谱饱和度、PROSPECT反演、光谱子域以及模型参数范围的影响很大。适当的光谱子域和模型参数范围可以改善不同反演方法的提取结果。这需要从实地测量和报告的研究中了解叶片生化和结构性状的先验信息。与这些反演方法相比,所提出的PROSDM在减轻Cab、Cxc、Cw和Cm提取的负面影响上具有很大潜力。对于不同的PROSPECT版本,建议利用PROSPECT-PRO从叶片BRF光谱提取叶片生化性状。 未来研究需要基于叶片BRDF模型测量叶片BRF光谱的光谱和方向变化,将BRDF模型与所提出的PROSDM耦合可以改善对BRF和DHRF光谱变化的表征。此外,由于植物物种BRF和DHRF光谱的差异变化,在不同的数据集中PROSDM不能获得一致性提取结果。预计更多的工作将集中在理解不同视角和照明角度下植物叶片光学特性的变化。期望PROSDM可以应用在不同的尺度上,提高其在遥感、生态和环境研究中的适用性。点击如下链接,下载原文:PROSDM:PROSPECT模型与光谱导数和相似性度量相结合从双向反射率中提取叶片生化性状的适用性
  • 理化所合成共轭莫比乌斯索烃研究取得进展
    p 在分子层面具有莫比乌斯构象的共轭体系有着独特分子性质,在分子合成和芳香性理论基础研究领域具有重要意义。莫比乌斯构象的共轭分子通常处于亚稳态结构,此类分子的合成与表征长期以来是合成化学中的难点,基于莫比乌斯共轭分子构建更复杂的超分子复合体更具挑战。/pp 近日,中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究团队与厦门大学科研人员合作,利用铜模板法高效合成对苯撑全共轭索烃,并通过单晶X-射线衍射揭示固态下的该索烃化合物由两个稳定莫比乌斯构象的共轭碳环组成。理论计算结果显示,构成索烃的共轭碳环之间存在高达每摩尔84千卡的分子内非共价π-π相互作用,是稳定分子固态下莫比乌斯构象的关键。理论模型确认了该碳环π体系的共轭性和芳香性。/pp 合成化学与理论化学的结合对探索具有复杂且新颖结构的分子具有重要意义。对苯撑全共轭索烃不仅可作为互锁超分子结构的组成单元,也可作为一类新型莫比乌斯共轭分子。该研究为分子设计以及探索芳香性和成键规律提供了新思路。/pp 相关研究成果发表在《自然-通讯》上,理化所研究员丛欢是论文通讯作者并主导研究工作,厦门大学教授朱军作为共同通讯作者负责理论计算的研究;理化所研究生范洋洋、厦门大学研究生陈丹丹、理化所博士后黄泽傲是论文共同第一作者。相关研究得到了中科院战略性先导科技专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中组部和中国博士后科学基金的资助。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/73d9e6f3-810c-4287-8b3c-efed19cc057e.jpg" title="W020180806306976252698.png"//pp style="text-align: center "基于莫比乌斯共轭的分子构建更复杂的超分子复合体/p
  • 牛奶分析仪如何提升乳品口感品质?
    牛奶分析仪如何提升乳品口感品质?通过牛奶分析仪,可以对牛奶的各种特性进行检测和分析,为生产者提供关键数据和信息,从而提升乳品口感品质。更多牛奶分析仪产品信息→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH116147/C541293.htm1、成分测定:牛奶分析仪可以测定乳制品中的脂肪、蛋白质、乳糖等成分含量。这些成分直接影响乳品的口感和质地。例如,调整脂肪含量可以改变乳品的口感和口腔感受,使其更加丰富或轻盈。2、理化性质分析:牛奶分析仪可以测定乳制品的密度、冰点、PH值、电导率等理化性质。这些性质影响着乳品的口感和稳定性。例如,PH值和电导率可以指示乳品的酸碱度和盐度,而密度则与口感的浓稠度相关。3、水分控制:牛奶分析仪可以测定乳制品中的水分含量,从而帮助生产者控制产品的水分含量。过高或过低的水分含量都会对口感产生负面影响,因此控制水分含量是提升口感品质的关键之一。4、异物检测:牛奶分析仪可以检测乳制品中的异物和杂质。及时发现并清除异物可以保证产品的纯净度和口感。5、微生物检测:牛奶分析仪可以检测乳制品中的微生物含量,包括有害微生物和益生菌。合理控制微生物含量可以延长产品的保质期,并确保口感品质。综上所述,牛奶分析仪通过提供准确的成分分析和理化性质测定,帮助生产者控制产品的水分含量、微生物含量等关键参数,从而提升乳品口感品质。
  • 塑料抗氧化性测试国家标准即将发布实施
    由石油化工研究院大庆化工研究中心编制完成的一项评价塑料抗氧化性的国家标准,日前通过了塑料标准化技术委员会塑料树脂产品分会的审查验收,经呈送国家质量监督检验检疫总局批准,即将在全国发布实施。   据介绍,该标准为《塑料一差示扫描量热法(DSC)第六部分:氧化诱导时间和氧化诱导温度的测定》。塑料的氧化诱导时间和氧化诱导温度是评价塑料抗氧化性能的一项重要指标,而目前我国还没有通用的国家标准。该标准的制定不仅可以提高各类非结晶或半结晶聚合物的产品质量和技术水平,也可为其产品加工和改性研制提供技术参数,从而满足塑料测试方法趋向统一使用国际标准的需要。同时,该标准的制定发布与实施填补了我国在该项目中的空白,缩小了我国差示扫描量热法的分析方法标准与国外先进水平的差距,对促进对外贸易和交流具有十分重要的意义。
  • 质检机构食品理化检验业务如何成功转型?
    先行承担 多方拓展&mdash &mdash 质检技术机构理化检验的现状与发展方向  随着党的十八大和十八届二中、三中全会的召开,为保障人民群众食品药品安全,转变政府职能,决定将食品药品的监管职能进行整合,并且将设立食品检验检测中心,整合涉及食品安全的检验检测机构,因此以食品检验为主的质检技术机构理化检验方面将以什么样的方式进行成功转型也成为了一个需要解决的课题。  地位和作用  理化检验是将反映物质内涵特性的某些表征信息(如成分、组织结构、性能等),进行分离和提取, 然后加以检测、处理和显示, 并进行分析研究, 从而掌握物质产生、发展、衍生规律的技术。  理化检验是一项重要的基础技术工作。现代科学技术发展到今天, 理化检验不仅仅是一种在工农业生产和科学研究中必不可少的检测手段, 而且已经发展成为一门多学科、多专业,理论与实践紧密结合的综合性应用科学。据统计, 在美国的各类实验室里, 每天要进行几亿次的分析检验, 一年的分析测试费用高达上千亿美元。理化检验技术的水平, 是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一, 理化检验工作的发展和提高, 对于深入认识自然界的规律, 促进科学技术进步和国民经济的发展, 起着十分重要的作用。  现 状  1.质检技术机构理化检验方面的总体情况  以2013年浙江省为例进行统计,从事理化检验的质检技术机构共有65家,检测设备总值5.12亿元,机构平均拥有设备总值788万元/家,全省从事理化检验的人员为915人,机构平均拥有理化检验人员为14.1人/家,每年检验样品数量为2380件/家,检验人员人均检验样品数170件/人。在检验能力上,按照所覆盖的检验参数(指标)情况来看,平均每个机构具有检验参数数量为160项。在检验人员的学历上,研究生130人,构成比为14.21%,大学本科384人,构成比为41.97%,大专281人,构成比为30.71%,中专及以下120人,构成比为13.11%。  2.主要质检技术机构理化检验的情况  依据质检机构理化中心调查分析,目前质检技术机构理化检验大部分以食品检验为主,检验能力涉及食品微生物、食品添加剂、食品污染物、非食用原料、农药残留、食品污染物限量、食品相关产品等。以杭州市质检为例,作为国家水产品及加工食品质量监督检验中心(食品与农产品质量检测中心),其通过国家认监委计量认证、授权的项目和参数共有2205项,其中食品1521项,食品用塑料、食品用纸包装项目252项,添加剂323项,化妆品、洗涤用品86项、电子电器23项。中心也是国家质检总局指定的食品质量安全市场准入(QS)发证检验机构(包括28大类508种食品、食品用塑料包装、食品用纸包装、化妆品、香精香料、食品添加剂)。  3.质检技术机构理化检验存在的问题  (1)工作经费保障普遍不足。  国内大部分质检技术机构的理化检验需要依靠检验收费和其他经费来源来维持机构的运转。县级机构的经费还不够覆盖其仪器设备的正常维护费用,检验任务的耗材、基本支出(房屋、水、电等)费用均没有出处,更不用谈仪器设备更新升级。这也是理化检验机构的绝大部分是综合性机构、一部分机构依靠为社会服务收取委托检验经费的原因。  (2)检验人员技术水平有限。  理化检验人员进修、培训机会少, 阻碍业务能力的进步与提高。逐渐增多的待检项目和先进的分析仪器及设备要求专业人员需不断地提高自已的技术水平, 而理化检验主要涉及化学及物理学科, 这对卫生行业来说属于偏科, 因此,理化检验人员学习、进修的机会很少, 不利于更深层次地开拓检测范围。随着分析仪器自动化程度的提高和辅助功能的日趋完善, 部分检验人员的基本技能水平下降, 尤其是一些刚参加工作就从事仪器分析的青年人更缺少基本分析的实践经验, 这样长期下去, 势必将自己禁固于操作工的境地。  (3)科技投入少, 影响了理化检验工作的提高和发展。  多年来,理化检验工作没有长远的发展规划和独立切块的经费, 致使科技投入很少。各单位的理化室主要是承担大量的日常分析检验任务, 很少独立开展一些新方法、新试剂、新仪器的研究, 至于基础理论和学科前沿方面的研究就更少。由于投入少, 科研工作上不去, 缺少技术储备, 使理化检验工作经常处于被动地位,直接影响了检验水平的提高和新检验技术的开发。  发展方向  随着我国机构改革及时代发展,质检技术机构全面客观地对理化检验工作做出适当的评价是使其更快更好地发展的需要,笔者现就质检技术机构在理化检验工作中面临的现实处境及未来发展的方向提出自己的见解。  1.质检技术机构食品理化检验的发展趋势  (1)食品检验作为质检技术机构理化检验之前发展的重中之重,虽然未来设区的市本级设立食品检验检测中心,由市场监督管理局(食品药品监督管理局)管理,作为以技术支撑的质检机构依旧可以检验食品,这是响应国家鼓励和支持社会力量兴办第三方食品检验检测机构的号召。  (2)可以继续将食品检验作为第三方检验机构的一项重点,因为整合的食品检验检测中心将主要承担政府的职能,而且近几年内食品检验检测中心的能力有限,即使是国家监督抽查任务,质检技术机构可以在检验资质能力齐全的前提下先行承担。  (3)食品检验检测中心作为政府下属的公益性检验机构,就其公益性质上看会属于全额事业单位,一般不会有检验收入的压力。所以,在工作额度饱和的情况下食品检验检测中心不会开放性地向社会接收样品检验,我们质检技术机构可以继续承担市场需求的这部分工作。  2.多方位拓展理化检验的相关业务  利用质检技术机构自身人才、设备、技术的优势,继续大力拓展其他业务,如:水质、油品、化妆品、饲料、肥料、玩具、土壤等的检验能力。依据市场需求进行调研,再按照本地和周边地区的市场需求拓展相应的理化检验能力,为进一步促进社会稳定发挥重要作用。  3.针对理化检验未来发展方向的对策  (1)努力开拓理化检验人员进修、学习的途径, 支持检验人员参加相关专业的学习班、培训班, 创造条件使检验人员能不断充实专业知识和周边知识。同时深化内部体制改革, 协调好本部门的职能分工, 理顺各方面的关系, 充分发挥出检验人员的工作热忱。  (2)进一步明确和优化质检技术机构理化检验的定位,提出技术机构理化检验要在发挥保障支撑作用的同时,将理化检验的工作上升至担当引领产业转型升级职责的高度,把技术机构建设成企业发展服务器、产业转升助推器、科技创新孵化器,从而实现从服务经济到引领经济的转变。  (3)加大质检技术机构理化检验的科技创新,将理化检验深入发展为&ldquo 高、精、尖&rdquo 的水平,增强质检科技自我发展、自我提高的能力,加快质检科研机构发展壮大的步伐,促进质检科技又快又好地发展。在质检科技创新的推动下,我们不断提升质检部门在经济社会发展中的地位,提高质检工作的有效性,成为国家科技事业发展的重要组成部分。  (作者单位:浙江省金华市质量技术监督检测院)
  • 赵宇亮/陈春英/谷战军研究团队——人造纳米材料的毒性研究
    近几十年来,纳米材料或纳米产品在能源、航空航天、农业、工业、生物医药等诸多领域得到了蓬勃发展和广泛应用。然而近些年报道的纳米材料对人类健康和环境安全造成的潜在负面影响引起了各界的担忧,这催生了“纳米毒理学”领域的诞生。该领域主要研究纳米材料或纳米产品在生命周期内对生物的不良健康影响,并进行安全性评估和风险管理,最终实现纳米材料的安全生产、使用和废弃。大量的基础毒理学研究和国际纳米技术标准表明纳米材料的物理化学性质包括化学组分、尺寸、形状、表面化学、结晶度、溶解度、氧化还原电位等会广泛地影响纳米材料与生物体在器官/组织、细胞和分子层次上的相互作用。因此,深入了解纳米材料的理化性质在介导不同水平纳米–生物相互作用中所扮演的角色具有重要意义,这不仅利于实现进行可靠的纳米毒性评估,也有助于设计更加安全的纳米产品。为此,赵宇亮/陈春英/谷战军团队在Particuology上发表综述文章,深入探讨了人造纳米材料的关键物理化学性质对诱发潜在生物毒性的影响。该文章首先概述了纳米材料如何在器官/组织、细胞和分子水平上与生物体发生相互作用,并在此基础上深入讨论了尺寸、形状、化学性质、表面化学,以及上述理化性质所介导的纳米材料的团聚/聚集、生物冠形成和降解等行为对其毒理学特征的影响。另外,该文章还介绍了研究纳米–生物相互作用的主要分析方法、不同地区和/或国家目前对含纳米材料产品的监管和立法框架,提出了纳米毒理学领域面临的挑战和可能的解决方案,以期为纳米材料的安全性评价提供参考。图1. 纳米材料的毒性相关特性及研究纳米–生物相互作用的分析方法器官、细胞、分子层面上的纳米-生物相互作用根据所处的生命周期阶段的不同,人造纳米材料对人类的主要暴露方式包括肺部吸入、口服摄取、皮肤接触和静脉注射等。大多数经肺、胃肠和皮肤暴露的纳米产品会被滞留在暴露器官中并可能在被机体逐渐清除之前诱发毒性;只有少数局部暴露的纳米材料可能被吸收到血液和/或淋巴循环。由于缓慢的剂量率、独特的吸收途径和特殊生物冠的生成/演变,非静脉注射的纳米材料在体内分布更广泛、更均匀。相比之下,静脉注射纳米材料则更快地从血流中清除,并主要聚集在富含单核-吞噬系统(MPS)的器官,如肝脏和脾脏。此外,无论暴露途径如何,进入体循环的纳米材料可能通过血脑屏障、血睾丸屏障和胎盘屏障,并对这些器官造成影响。基于纳米材料的性质,其代谢和排泄方式多种多样,主要发生在肝脏和肾脏。综上,根据纳米材料的毒物动力学过程,可以推断肺、肠、肝、脾和肾是纳米材料的主要毒性靶点。 图2. 器官、细胞和分子水平上的纳米生物相互作用。(a) 毒物动力学(即纳米材料在体内的吸收、分布、代谢和排泄) (b) 纳米材料的潜在毒性机制在细胞、亚细胞和分子水平上,纳米材料可能粘附、切割、嵌入细胞膜而造成膜损伤,或被细胞内化而进入细胞。包括网格蛋白依赖、小窝蛋白依赖、非网格蛋白和非小窝蛋白依赖的内吞、微胞饮和吞噬在内的多种胞吞途径是纳米材料进入细胞的主要方式。不同的内化途径将进一步影响其在细胞内的定位、命运和下游的细胞毒性。纳米材料通过多种毒性机制发挥细胞毒性,本质上可归因于其对细胞组分和结构的氧化损伤和物理损伤。一方面,纳米材料可以通过促进活性氧(ROS)的生成、消耗细胞内抗氧化系统和/或干扰线粒体的功能而引起氧化应激,造成脂质、蛋白质和核酸分子的氧化损伤。另一方面,纳米材料可能会改变生物大分子的构像和功能,通过直接的生物物理相互作用干扰或破坏细胞。二者可能引起的下游事件包括:细胞膜渗漏、线粒体功能障碍、溶酶体膜通透性(LMP)、内质网应激、刺激或阻断涉及细胞增殖和死亡、细胞骨架破坏、基因毒性等信号通路,最终导致炎症反应、细胞周期阻滞和细胞死亡(凋亡、坏死、自噬、铁死亡和焦亡等)。影响纳米材料毒性的关键特性 本节作者重点讨论了经合组织成立人造纳米材料工作组提出的11种典型纳米材料(包括纳米氧化铈、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、金纳米材料、银纳米材料、富勒烯、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米粘土、二氧化硅、树状聚合物)的关键理化性质以及其所介导的团聚/聚集、形成生物冠和降解行为对不同水平纳米–生物相互作用的影响。化学组成纳米材料核心的化学本质决定了纳米材料的溶解性、催化活性、氧化还原能力、电离特性、与生物大分子的亲和性,从而决定了纳米材料的毒性及其机理。除了核心纳米材料的化学性质,表面涂层/接枝和元素掺杂等材料设计也会影响纳米材料的毒理学特征。元素掺杂通过改变纳米材料的催化性能和溶解特性而影响其毒性。另外,纳米材料制备过程中的金属和杂质残留、内毒素污染等也是其生物毒性的潜在来源。粒径经肺、胃肠、皮肤暴露的纳米材料,其吸收行为表现出不同的尺寸依赖性。体循环中的纳米材料因其尺寸不同可能发生:快速经肾脏清除、被肝脾吞噬而积聚、经胆汁排泄或实现相对长的血液循环而遍布全身,可见其分布和排泄行为也受尺寸的影响。在细胞水平,尺寸是影响纳米材料内吞途径的重要因素。另外,尺寸直接影响纳米材料造成氧化应激和物理破坏的能力。形状纳米材料可以制成多种形状,如纳米球、纳米管、纳米棒、纳米线、纳米立方体、纳米片等。不同形状的纳米材料可能表现出不同的毒代动力学行为、细胞摄取和毒性效应。这可能与形状影响纳米材料晶面暴露、催化性能、生物冠形成等有关。表面特性由于纳米生物相互作用通常发生在纳米–生物界面上,故而纳米材料的表面性质(特别是表面电荷、表面疏水性和表面原子/基团)对其吸收、分布、排泄、细胞摄取及毒性潜力等至关重要。这些表面特性通过综合影响纳米材料在生物介质中的分散性、所形成的生物冠、与细胞表面配体的亲和力、核心纳米材料的ROS生成能力和有毒离子释放程度等方面而发挥作用。影响纳米材料毒性的生物转化行为纳米材料由于其超高的表面能而极不稳定,倾向于发生系列转变以降低其表面活性。形成团聚体、表面吸附生物分子而形成生物冠、发生降解是其常见的降低表面能的方式。聚集状态本质上,团聚对纳米材料的毒物动力学、细胞摄取和毒性的影响可归因于纳米材料表观尺寸的增强。在人体暴露前形成聚集体可极大地减小经肺、肠、皮肤的吸收而降低系统暴露风险和毒性。然而,纳米材料一旦进入或在机体中形成聚集体,似乎具有很高的毒性潜力。在细胞水平,团聚状态可以改变原始纳米材料的细胞内化途径和摄取程度而产生复杂的影响。总之,团聚状态对最终纳米毒性的影响仍存在争议,需进一步讨论。生物冠的形成及演化生物冠的形成及演化高度依赖于初级纳米材料的理化性质(如尺寸、表面化学、形状等)及其周围生物环境。它会改变原始纳米材料的合成特性并赋予其全新的生物特性。生物冠在介导纳米生物的吸收、血液循环、分布、代谢、细胞摄取和毒性机制等多种相互作用中发挥着主导作用。在大多数情况下,纳米材料表面生物冠的形成可缓解其非特异性的毒害作用,这可能与生物冠抑制细胞摄取、减少ROS生成、降低团聚率、减轻有毒表面活性剂诱导的细胞毒性,减缓纳米材料溶解及释放有毒金属离子等有关;然而生物冠可能具有激活免疫而诱发炎症、改变基因表达、诱发内质网应激、细胞凋亡等负面影响。生物降解纳米材料暴露可能会经历恶劣的胃肠道环境、肝细胞微粒体酶、MPS系统的酸性富含氧化性物质和离子的溶酶体环境,这都将挑战纳米材料的完整性并促进其降解。根据降解程度和速率、完整纳米材料和降解产物的毒性潜力,生物降解对纳米材料的毒理学特征具有深远的影响。例如,银纳米材料降解释放银离子已经被认为是其毒性作用的重要机制之一。而二硫化钼纳米片降解产生的钼酸盐可以参与肝细胞的钼酶合成并提高其活性。吸入不可降解的碳纳米管会长时间聚集在肺部而诱发肉芽肿、肺泡炎和纤维化反应。纳米毒理学研究的分析方法 本小节作者首先从分子层面探讨了用于原位分析蛋白冠结构、组成、形成动力学的先进技术,接着在细胞层面介绍了用于可视化纳米材料摄取、转位、毒性作用的高分辨显微镜成像和质谱成像技术、以及基于流式的单细胞技术和多组学技术;最后,在器官层面概述了纳米材料的体内定量方法和活体成像技术用以研究纳米材料的吸收、分布、代谢、排泄。图3. 针对不同水平纳米-生物相互作用的分析方法纳米产品的监管 现阶段,世界各国对含纳米材料产品的监管由现有的一般和特定行业的监管和立法体系覆盖。例如,不同领域纳米产品在欧盟的流通均须遵守the Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals regulations和the Classification, Labelling and Packaging Regulation regulations。此外,欧洲食品安全局、欧洲医药局、健康和消费者保护联合研究中心以及欧洲工作安全与健康机构等细分机构还出台了针对本领域纳米产品的监管办法和指导。另外,各国普遍认为纳米材料的风险评估应在个案基础之上,可能的风险与特定的纳米材料和特定的用途有关。比如,美国的食品药品监督管理局(FDA)以特定纳米产品作为重心,通过上市前审查和/或上市后监管系对其进行监管。FDA针对纳米材料的详细监管参见“FDA’s Approach to Regulation of Nanotechnology Products”。美国的环境保护署还出台了一系列法规包括Toxic Substances Control Act, Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act, Clean Air Act, and Clean Water Act等对纳米材料整个生命周期进行监管。虽然目前纳米材料与普通化学品有着相似的监管和立法框架,但几乎所有的监管机构都对纳米材料安全性评价的几乎每个阶段都给予了特别的关注,并推出了指南或标准化。还有一些倡导者呼吁建立专门针对纳米材料的立法和监管框架。相信随着纳米材料风险评估的发展,对纳米材料的监管和立法将进一步完善。总结与展望 尽管纳米毒理学领域取得了巨大的进展,但纳米材料的安全性评价仍面临着严峻的挑战。第一,确定纳米材料毒性与其理化特性之间的因果关系非常困难。为此,通过精细的材料设计和制造提供一个可在单变量水平控制的覆盖广泛毒理学相关性质的纳米材料库尤为紧迫。第二,有相当一部分的毒理学研究忽略了诱导纳米毒性的现实情况。在这方面,有必要避免内毒素污染、未纯化或分离的有毒催化剂/表面活性剂和剂量过大而造成的毒性。第三,针对纳米材料在生物环境中的动态转化,特别是非静脉注射给药的纳米材料所形成的生物冠,对其毒性的影响仍然十分匮乏。第四,基于多组学技术的系统毒理学手段对微小的生物分子改变的解读具有挑战性,很难获得纳米材料毒性机制的整体图像。幸运的是,上述问题已经引起了广泛的关注,并有望通过精细的实验设计、先进的原位分析技术和生物信息学方法的发展来解决。这些努力将在纳米材料理化性质和纳米生物相互作用之间的因果关系方面带来重大突破,从而促进人造纳米材料的风险评估和管理,以及更好地设计生物兼容的新型纳米产品。
  • 新疆理化所在ESIPT探针调控检测高锰酸钾方面取得进展
    高锰酸钾(KMnO4)是制作简易爆炸装置常用的氧化剂原料之一,同时也被广泛用于医药消毒、水质净化、工业生产等领域,其过量摄入或排放会对人体及环境造成严重的危害。因此,实现对微量高锰酸钾的超灵敏、特异性、快速检测对维护公共安全和环境保护具有重要意义。近年来,激发态分子内质子转移(ESIPT)类分子因具有大的斯托克斯位移、强的光稳定性、高的量子产率和对周围介质的光敏感性等特点,被广泛用于反应型荧光探针的设计。ESIPT探针的发光性能可通过溶剂氢键作用、分子异构化、介质酸/碱度和化学修饰等来调节。目前,大多数化学修饰策略主要集中于研究分子性质和ESIPT变化过程,而关于分子对目标分析物传感性能影响的研究很少被应用于实际检测。因此,是否可以采用化学修饰策略来提高ESIPT探针的传感性能尚不清楚,而该方面的研究将对理性设计高效探针具有重要意义。基于此,中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队提出了识别基团对位取代基吸电子强度精确调控提升ESIPT荧光探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略。基于KMnO4氧化不饱和烯烃的性质,以2-(2’-羟基苯基)苯并恶唑(HBO)为荧光团,采用缩合反应将识别位点丙烯酰基接枝于HBO的质子给体-OH上以抑制ESIPT过程的发生,在识别位点的对位引入不同吸电子强度的取代基团(-F、-CHO、-H、-CH3),设计合成了四种ESIPT基荧光探针(BOPA-F, BOPA-CHO, BOPA-H, BOPA-CH3)。当检测KMnO4时,可以打断碳碳双键形成邻二羟基,随后酯键断裂释放质子给体,ESIPT过程被激发,进而实现对KMnO4的荧光点亮检测。进一步研究发现,取代基吸电子强度调控可显著地提升探针检测KMnO4时的荧光强度及荧光稳定性。理论计算结果表明,取代基的改变有效调节了探针对KMnO4的反应活性及产物的振子强度。以具有较强吸电子能力的-CHO作为取代基的探针BOPA-CHO对KMnO4具有最佳检测效果,检测限为0.96 nM,响应时间 3 s,对21种其它氧化剂及常见的阴/阳离子表现出优异的特异性,反应产物荧光稳定时间至少可达7天。此外,以聚氨酯海绵作为传感基底,构建了探针BOPA-CHO-海绵基测试笔,对KMnO4微粒的检测限可达11.62 ng,且对土壤中含量为1%的KMnO4微粒及手套表面63 ng/cm2的残留颗粒仍可观察到特征蓝色荧光,充分验证了探针BOPA-CHO在实际应用场景中的适用性。   该工作提出的吸电子强度精确调控提升ESIPT探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略,被证明是一种可用于在复杂场景下识别痕量KMnO4溶液、固体微粒和残留物的可靠、有效的方法。更重要的是,它将有助于促进化学科学、分子工程以及先进传感技术等领域的快速发展。   相关成果以“Precise Electron-Withdrawing Strength Modulation of ESIPT Probes for Ultrasensitive and Specific Fluorescence Sensing”为题发表于《分析化学》(Analytical Chemistry)期刊。论文第一作者为中北大学与中国科学院新疆理化技术研究所联合培养硕士研究生郭延文,通讯作者为中国科学院新疆理化技术研究所蔡珍珍副研究员、窦新存研究员和中北大学张树海教授。该工作得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、中科院从0到1原始创新等项目的资金支持。吸电子强度调控ESIPT探针构筑策略、响应机制及海绵基测试笔实际场景检测示意图
  • 利曼中国应邀参加北车集团理化资格培训会
    北车集团是我国轨道交通装备制造业领军企业,主要从事铁路机车车辆、轨道车辆等产品的制造、修理等业务,主要产品包括铁路机车、客车、动车组、货车、地铁等。目前公司与中国南车是行业内的双寡头,两公司总体实力相当,国内市场占有率总和超过95%。 企业技术装备达到国际先进水平,机械加工、铸锻、钢结构制造和组装、电机电气等有显著优势。目前,拥有年新造电力机车370台、内燃机车460台、铁路客车和动车组2300辆、城市轨道车辆1100辆、各型货车26000辆,年修理电力机车260台、内燃机车600台、客车2500辆、各型货车32000辆的能力,同时具有较强的配件配套生产能力。 2012年5月21-27日北车理化资格培训在齐齐哈尔车辆厂召开,下属14个企业100多人参加培训及考核,多数是长期工作在第一线的各级理化部门专家和负责人,期间特别邀请利曼中国进行专场介绍,与会的各位理化专家兴致勃勃的听取了利曼公司的产品介绍,对利曼推介的国际先进仪器,直读光谱仪,等离子发射光谱仪,测汞仪,元素分析仪等,表示了浓厚的兴趣和积极的合作意向。 通过此次会议加深了利曼公司和各位理化专家沟通,扩大了利曼中国品牌的影响力,为进一步服务企业、推进发展打下了坚实基础。
  • 理化所在热电材料性能优化方面取得进展
    热电能源转换技术可实现电能和热能的直接相互转化,具有安静、可靠、易维护和体积小等优点,在工业余废热的回收应用、全固态制冷等方面具有重要应用前景。将热电转换技术应用于实际的主要障碍是低转换效率,能量转换效率直接取决于材料的无量纲热电优值zT。优化热电性能的一般策略是改善电输运性能和破坏热输运路径。   熵工程是一种有效的方法,可以调节电输运性质和晶格热导率之间的微妙平衡,从而产生诸多不寻常的传输现象。当元素种类增加引起的△S大于焓增加量时,减小的吉布斯自由能使晶体结构稳定。能量的变化表现为,合金元素溶解度极限的扩展或熵驱动的结构稳定效应。稳定的结构可以保持原子的长程排列顺序,从而保持电输运框架。由于离子质量,尺寸和键态的不匹配使晶格严重畸变,材料中存在短程无序的问题。扭曲的晶格强烈散射热传导声子,极大地降低了晶格热导率,产生低的热输运特性。   近日,中国科学院理化技术研究所研究人员在SnTe热电材料中,使用Ge,Pb,Sb,Mn多重元素共合金化,在结构有序和无序之间得到平衡。多尺度层次结构使简单面心立方样品获得了低于无序界限的晶格热导率(0.3 W m-1 K-1)。中熵工程还促使能带汇聚,增加了能带有效质量,从而提高了功率因子。   该工作展现了中熵工程在SnTe基热电材料性能调控方面的应用,为后续优化材料热电性能提供了新思路。相关成果以Fast Fabrication of SnTe via Non-Equilibrium Method and Enhanced Thermoelectric Propertied by Medium-Entropy Engineering为题发表在《材料化学杂志C》(Journal of Materials Chemistry C)上。相关研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院的资助。热电性能随温度的变化
  • 新疆理化所在痕量肼超快响应荧光传感方面取得重要进展
    肼是农医药、化学化工及航天军事领域的重要原料,其易挥发、高毒等特性可严重损伤人体肺部、肾脏及中枢神经系统。鉴于肼对环境生态与生命健康领域的巨大威胁,其快速、高灵敏、准确检测对保障生产和生命安全、提升环境和社会预警能力具有重要意义。而提高肼检测响应速度是实现其快速预警的关键,也是该领域的难点。中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队长期致力于痕量危化品检测方法研究,在危化品光学探针设计、识别检测原理方面取得了一系列研究成果(Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202203358、Adv. Mater. 2020, 32, 1907043、Adv. Sci. 2020, 7, 2002991)。团队近期针对危化品肼的快速定性检测难题,提出了一种探针识别位点与肼分子间非共价相互作用的精确调控策略,成功实现了肼的超快荧光点亮检测。研究人员从反应型荧光探针与目标物分子相互趋近角度出发,以探针识别位点与肼分子间非共价相互作用为着眼点,通过带有不同吸电子基团的R-苯甲酸与荧光素分子间的酯化反应,构建了系列以酯键为识别位点的荧光探针分子F-R(R=-CN、-NO2、-F)。系统的密度泛函理论计算与分子动力学模拟表明,利用R基团的不同吸电子性质控制酯键识别位点表面电荷性能,从而精确调控了识别位点和肼分子间的非共价作用力强度。该调控策略有效增强了两者在反应前相互趋近过程的结合效率,进而显著提升了检测体系的响应速度。相比较于已报道的荧光点亮型探针分子(响应时间范围:600-3600 s),本研究中调控优化后的F-CN探针分子实现了对肼2-3 s内的超快荧光点亮检测。该研究成果有望为基于识别位点与目标物亲和力调控提升反应型荧光探针体系响应速度提供理论和实验指导,为环境检测领域的快响应探针定向设计提供崭新思路和理论依据。相关研究成果发表于Cell Press出版社旗下期刊Cell Reports Physical Science上,中科院新疆理化所为唯一完成单位,博士研究生李继广、马志伟和雷达博士为共同第一作者,窦新存研究员为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金面上项目、中科院西部之光人才项目、中科院青促会人才项目、中科院从0到1原始创新项目、新疆维吾尔自治区杰出青年基金等项目的资助。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100878F-R系列荧光探针识别位点调控策略
  • 新疆理化所等在ESIPT探针调控检测高锰酸钾方面取得进展
    高锰酸钾(KMnO4)广泛用于医药消毒、水质净化、工业生产等领域,但过量摄入或排放会对人体及环境造成危害。因此,实现对微量高锰酸钾的超灵敏、特异性、快速检测具有重要意义。近年来,激发态分子内质子转移(ESIPT)类分子因具有大的斯托克斯位移、强的光稳定性、高的量子产率以及对周围介质的光敏感性等特点,被用于反应型荧光探针的设计。ESIPT探针的发光性能可通过溶剂氢键作用、分子异构化、介质酸/碱度和化学修饰等来调节。目前,多数化学修饰策略集中于研究分子性质和ESIPT变化过程,而关于分子对目标分析物传感性能影响的研究较少被应用于实际检测。因此,是否可以采用化学修饰策略来提高ESIPT探针的传感性能尚不清楚,而该方面的研究将对理性设计高效探针具有重要意义。中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队提出了识别基团对位取代基吸电子强度精确调控提升ESIPT荧光探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略。研究基于KMnO4氧化不饱和烯烃的性质,以2-(2’-羟基苯基)苯并恶唑(HBO)为荧光团,采用缩合反应将识别位点丙烯酰基接枝于HBO的质子给体-OH上以抑制ESIPT过程的发生,在识别位点的对位引入不同吸电子强度的取代基团(-F、-CHO、-H、-CH3),设计合成了四种ESIPT基荧光探针(BOPA-F、BOPA-CHO、BOPA-H、BOPA-CH3)。当检测KMnO4时,可以打断碳碳双键形成邻二羟基,随后酯键断裂释放质子给体,ESIPT过程被激发,进而实现对KMnO4的荧光点亮检测。进一步的研究发现,取代基吸电子强度调控可显著地提升探针检测KMnO4时的荧光强度及荧光稳定性。理论计算结果表明,取代基的改变有效调节了探针对KMnO4的反应活性及产物的振子强度。以具有较强吸电子能力的-CHO作为取代基的探针BOPA-CHO对KMnO4具有最佳检测效果,检测限为0.96 nM,响应时间<3 s,对21种其他氧化剂及常见的阴/阳离子表现出优异的特异性,反应产物荧光稳定时间至少可达7天。此外,研究以聚氨酯海绵作为传感基底,构建了探针BOPA-CHO-海绵基测试笔,对KMnO4微粒的检测限可达11.62 ng,且对土壤中含量为1%的KMnO4微粒及手套表面63 ng/cm2的残留颗粒仍可观察到特征蓝色荧光,验证了探针BOPA-CHO在实际应用场景中的适用性。该工作提出的吸电子强度精确调控提升ESIPT探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略,被证明是可用于在复杂场景下识别痕量KMnO4溶液、固体微粒和残留物的可靠、有效的方法。同时,该策略将有助于促进化学科学、分子工程以及先进传感技术等领域的快速发展。相关研究成果以Precise Electron-Withdrawing Strength Modulation of ESIPT Probes for Ultrasensitive and Specific Fluorescence Sensing为题,发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目等的支持。该工作由新疆理化所和中北大学合作完成。吸电子强度调控ESIPT探针构筑策略、响应机制及海绵基测试笔实际场景检测示意图
  • 中科院新疆理化所在非对称扩散增强的比色传感器件研究中获进展
    超灵敏传感器的构建在危险化学品分析、生物标志物检测和体内成像中发挥重要作用,对环境监测和安全监控具有重要意义。基于探针的传感器是最常用的痕量分析方法之一,具有高灵敏度、高特异性和快速响应等优势。作为常用的加载探针的介质,液相有利于探针分子与目标分析物进行有效碰撞,从而提高反应速度和效率。然而,液体介质中的自由体积扩散特性会导致反应信号的分散,引起来自痕量分析物的信号进一步减弱,影响痕量检测的灵敏度。水凝胶作为含有聚合物网络和液相分散介质的材料,可通过聚合物链的非共价作用以及聚合物网络的筛分效应限制溶质扩散。然而,对于各向同性的水凝胶体系,扩散性质的受限或降低反应的有效碰撞,使得检测反应灵敏度下降。多相界面处产生的化学反应受体系化学势影响,可在不影响溶液自身扩散性质的同时限制反应物迁移方向。因此,在水凝胶体系构建存在非对称扩散性质的反应界面,在保持快速反应的同时有效地限制信号扩散,具有重要意义。中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队基于非对称扩散行为对信号分子的限制作用,设计了双层水凝胶体系以增强传感信号,实现了纳克级别亚硝酸盐的比色识别。研究设计了一种双层水凝胶体系,其中聚丙烯酰胺(PAM)进行采样和重氮化亚硝酸盐的瞬时两步反应,而聚乙烯醇(PVA)用于耦合显色反应实现对亚硝酸盐的识别。为了破坏两种紧密接触的水凝胶的扩散对称性,研究通过调控合成方法将PAM和PVA水凝胶之间的孔径比控制为10,扩散系数比控制为1.7。结果表明,显色产物在水凝胶中的扩散具有明显的有界性,且其面内扩散由于PAM和PVA水凝胶的非对称扩散性质得到有效的限制。由此设计的传感器对亚硝酸盐的裸眼检测限为2.898纳克,呈现出优异的灵敏度和抗干扰性。检测图像对目标物残留信息的良好保护性进一步证明了扩散控制对于增强传感信号以及构建适用于实际场景的高性能便携式检测器的重要性,为针对痕量固体样品识别的传感器设计奠定了理论基础。相关研究成果发表在Sensors and Actuators B: Chemical上。研究工作得到中科院“西部之光”人才培养计划、国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目及国家高层次人才等的支持。a、具有非对称扩散的水凝胶体系示意图;b、用于亚硝酸盐检测的双层水凝胶器件
  • 助力全国“土壤三普”,托普云农科学仪器让检测更高效
    为全面掌握全国耕地、园地、林地、草地等土壤性状、耕作造林种草用地土壤适宜性,协调发挥土壤的生产、环保、生态等功能,促进“碳中和”,国务院组织开展第三次全国土壤普查。随着《第三次全国土壤普查工作方案》的印发,各地“土壤三普”的筹备工作相继开启。 土壤理化性状就是土壤的物理和化学性质,是直接反映土壤质量的重要指标,主要包括土壤的容重、比重、通气性、透水性、养分状况、粘结性、粘着性、可塑性、耕性、磁性等,对土壤普查工作的开展至关重要。如果您正在寻找高效jing准的检测仪器,托普云农可以为您提供助力。作为一家服务于农的国家高新技术企业,托普云农拥有取样、制样、前处理设备、分析仪器和服务的完整方案,为土壤“三普”工作的开展保驾护航。01 快速取土样电动土壤取样器:只需一人即可快速采样深度2米内土壤剖面。汽油动力土壤取样器:采用汽油或柴油动力,作业效率更高。02简单、可靠的土壤团聚体分析土壤团聚体是土粒经各种作用形成的直径为10~0.25mm的结构单位 [2] ,它是土壤中各种物理,化学和生物作用的结果。土壤团聚体是土壤结构构成的基础,影响土壤的各种理化性质,团聚体的稳定性直接影响土壤表层的水、土界面行为,特别是与降雨入渗和土壤侵蚀关系十分密切。土壤团聚粒检测仪:低噪音,可调速;带有定时设置功能,无级调速;带有应急暂停开关,方便试验中及时断电。主机尺寸:长512mm*宽512mm*高760mm上下行程:50mm定时范围:0-60分钟转速:1450转/分钟筛上下次数:(快慢可调)1-45次/分钟03 多元素的高效分析土壤中所蕴含的微量元素是人类食用、加工的农作物以及牲畜饲料的基础要素。这些微量元素是植物正常生长与发育的核心,被植物吸收后进入食物链,zui后进入我们的身体。因此,土壤微量元素的平衡性对于全球的种植者、生产者以及消费者都至关重要。定氮仪:自动式蒸馏控制、自动加水、自动水位控制、自动停水和水压过低报警;土壤养分速测仪:快速检测包括土壤及化肥中的速效氮、有效磷、速效钾、有机质,PH;土壤原位酸度计:随时随地快速采集土壤酸度信息; 土壤原位盐度计:随时随地采集土壤盐分信息,移动便携适用,简单方便。相较于其他环境检测,土壤物理、化学指标、微量元素以及生物学指标等的检测更为复杂,通常面临检测方法复杂、检测效率不高、样品采集量大等的挑战。利用托普云农土壤理化性状指标检测仪器,您可以便捷、高效、可靠、全面地应对土壤检测,高质量完成土壤“三普”工作。
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