科研产出
固体氧化物燃料电池体系掺杂氧化锆的理论研究:从结构到导电性（英文）
《Chinese Journal of Chemical Physics 》 2021 SCI CSCD
摘要：固体氧化物燃料电池是一种将化学能(如H_2和O_2)转化为电能的清洁能源系统,它具有高效、低碳以及燃料适应性广的特点.作为燃料电池的"心脏",电解质决定了整个电池的性能,其中掺杂氧化锆是最为典型的燃料电池电解质材料.氧化钇稳定氧化锆在高温下具有优良的离子电导率,广泛应用在固体燃料电池中.电解质材料的组成和使用温度对电导率的影响在实验和理论上已得到了充分研究.复合氧化物的原子结构的表征是阐明其导电行为的关键,本文综述了氧化钇稳定氧化锆电解质的结构和导电性研究的最新理论进展,比较了研究该材料所采用的不同的理论方法及其相应结果,并总结了各种方法的优缺点.重点介绍了利用随机表面行走-神经网络方法取得的最新成果,这些成果和实验结果相吻合.结果表明,采用机器学习进行原子模拟为理解固体电解质中遇到的复杂物质现象提供了一种经济、高效和准确的方法.
关键词： 固体氧化物燃料电池 氧化钇稳定氧化锆电解质 导电性
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微流控芯片加载低温保护剂过程中卵母细胞的损伤评估
《生物化学与生物物理进展 》 2019 SCI 北大核心 CSCD
摘要：卵母细胞的低温保存为辅助生殖技术和胚胎工程技术提供了更大的发展空间,而低温保存需要添加高浓度保护剂,会对细胞造成渗透损伤及毒性损伤.与分步法添加固定浓度的保护剂不同,微流控法能够实现保护剂浓度的连续性变化,关于微流控法连续性添加保护剂时卵母细胞的损伤评估还未见报道.本文首先采用数值模拟的方法,模拟细胞在不同加载时间、不同加载线型(线性、S型、凹型)、不同凹型加载(低凹型、高凹型)中细胞的渗透行为,计算各方案中细胞的传统的损伤评估参数:体积变化极值(ΔV)、积累性渗透损伤值(AOD)及毒性损伤值(J).在此基础上,藉由信息熵理论首次提出了综合损伤评估参数s,并通过猪卵母细胞微流控加载后孤雌激活实验的结果验证评估效果.结果表明,对于不同的加载方案,传统的损伤评估参数结果之间出现分歧,无法得到统一的结论.通过分析囊胚率同综合损伤评估参数s值的关系,发现二者呈负相关关系,且相关系数很高,说明综合损伤评估参数s能够较好地对细胞损伤进行评估,为细胞损伤评估开辟了新思路.
关键词： 微流控芯片 猪卵母细胞 渗透损伤 毒性损伤 损伤评估
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高光谱影像的苹果花叶病叶片花青素定量反演
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：花叶病是苹果叶片常见的病毒性病害,患病叶片的花青素含量出现异常。以叶片花青素含量作为病害严重程度的定量化指标,使用高光谱成像技术获取感染花叶病的苹果叶片的高光谱图像,分析叶片的光谱特征,通过任意两个波段的反射率的不同数学组合,构建并筛选对染病叶片花青素含量高度敏感的最优光谱指数,进而建立苹果叶片花青素含量的高光谱估算模型,最终实现苹果叶片花青素含量分布状况的可视化表达。结果表明,随着病害严重程度的增大,苹果叶片的花青素含量升高;叶片染病区域的光谱反射率在整个可见光区域明显增加,而且出现了红边蓝移现象。通过两两波段组合构建的三种光谱指数(NDSI(770,722),RSI(717,770),DSI(581,520))与苹果叶片花青素含量的相关系数绝对值均达到0.8以上。在构建的四种苹果叶片花青素含量估算模型中,选用三个光谱指数为参数、并使用偏最小二乘回归方法建立的AnthPLSR模型精度最高(R2=0.823,RMSE=0.056)。采用Anth-PLSR模型对患病叶片的高光谱图像进行逐像元解算,得到苹果花青素含量分布图。进一步通过叶片花青素含量分布图计算苹果叶片整叶的花青素含量平均值,作为苹果叶片健康程度的定量化指标。此外,通过提取整叶光谱均值、使用同样模型可简洁有效地估算苹果整叶花青素含量平均值。为苹果叶片花叶病病害监测提供了一种直观、快速的技术手段。
关键词： 高光谱成像 花叶病 苹果叶片 花青素 波段选择 色素光谱指数
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四氧化三铁磁性纳米颗粒人工模拟酶在快速检测二硝基甲苯中的研究及应用
《分析化学 》 2016 SCI 北大核心 CSCD
摘要：通过共沉淀法制备了具有类过氧化物酶催化活性的四氧化三铁磁性纳米颗粒(Fe_3O_4 MNPs)。研究表明,Fe_3O_4 MNP_s可以催化H_2O_2氧化2,2'-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)二铵盐,生成有色的氧化态ABTS,同时也可催化H_2O_2氧化二硝基甲苯(DNT)的反应,消耗反应物H_2O_2。基于上述原理,构建了Fe_3O_4 MNP_s-ABTS-H_2O_2-DNT反应体系,用于检测DNT。结果表明,氧化态ABTS在417nm处的吸收值随着DNT含量的增加而降低,与DNT浓度在5×10~(-7)~2.0×10~(-5)mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为1.5×10~(-7)mol/L(S/N=3)。采用紫外-可见分光光度法对Fe_3O_4 MNP_s-ABTS-H_2O_2-DNT体系的反应机理、反应条件等进行了深入探讨。所建立的硝基苯类化合物含量的比色分析方法简便、快速、灵敏、可靠,对环境水样中硝基苯类化合物的在线监测具有潜在的应用价值。
关键词： 二硝基甲苯 四氧化三铁磁性纳米颗粒 过氧化物模拟酶 分光光度法
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微流控线性加载低温保护剂减少猪MⅡ期卵母细胞的渗透损伤
《生物化学与生物物理进展 》 2016 SCI 北大核心 CSCD
摘要：在卵母细胞低温保存中,通常需要加载冷冻保护剂来抑制冰晶对细胞的损伤,但高浓度冷冻保护剂的加载会对细胞造成渗透损伤.为了减小细胞的渗透损伤,本文设计并制作了适合卵母细胞冷冻保护剂加载的微流体装置,研究了微流控线性加载30%(v/v)二甲基亚砜(Me2SO)低温保护剂时细胞内保护剂浓度变化、细胞体积变化,以及对细胞存活率与发育率的影响,并与传统的加载方法(一步法、分步法)做了比较.结果表明:微流控法能够实现卵母细胞冷冻保护剂的连续线性加载,避免了卵母细胞体积的骤变,显著减小了细胞的渗透损伤,提高了细胞的存活率.其中细胞的最小渗透体积减小为0.86V0,细胞的存活率达到92.8%,比一步法高33%,比两步法高16.3%,但与四步法之间无显著性差异.经孤雌激活后体外培养,细胞的卵裂率和囊胚率分别达到75.8%和27.4%,都显著高于一步法和分步法(P<0.05).因此,微流控线性加载低温保护剂能够显著减小细胞的渗透损伤,为卵母细胞低温保存技术提供新思路.
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高效液相色谱-串联质谱法测定不同畜禽配合饲料中伏马毒素的含量
《分析化学 》 2015 SCI 北大核心 CSCD
摘要：为摸清复杂基质中FB1和FB2污染的准确水平,本研究建立了高效液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定不同畜禽配合饲料中伏马毒素B1(FB1)和B2(FB2)的分析方法。样品用乙腈-水(50∶50,V/V)提取,MAX强阴离子固相萃取柱富集净化后,以0.1%甲酸和甲醇为流动相,经Thermo C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,5μm)分离,采用电喷雾正电离(ESI+)多反应模式(MRM)监测,外标法定量。结果表明:不同饲料样品中FB1和FB2在1~500μg/kg之间线性关系良好,相关系数(R2)均大于0.9990,定量限分别为0.098和0.197μg/kg,检出限分别为0.328和0.656μg/kg;低、中、高浓度加标回收率为89.7%~95.1%,相对标准偏差(RSD)为3.2%~8.6%。用本方法对市场上采集的106份不同畜禽配合饲料中FB1和FB2含量进行测定,样品检出率为98.11%。本方法适用于基质复杂的畜禽配合饲料中伏马毒素FB1和FB2的准确、快速定性与定量分析。
关键词： 伏马毒素 阴离子固相萃取柱 液相色谱-串联质谱法 畜禽配合饲料
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基质固相分散-液相色谱串联质谱法 同时检测鸡蛋中15种真菌毒素生物标志物
《分析化学 》 2015 SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用基质固相分散(Matrix solid phase dispersion,MSPD)技术,结合高效液相色谱-电喷雾离子化串联质谱联用技术(HPLC-ESI-MS/MS)分析,在多反应监测(MRM)模式下建立了鸡蛋中呕吐毒素、黄曲霉素、玉米赤霉烯酮等15种真菌毒素生物标志物的同时定量分析的方法。样品与吸附剂C18颗粒直接混合装柱,并用20 m L 1 mmol/L甲酸铵的乙腈/甲醇(1∶1,V/V)溶液洗脱、吹干,萃取液经复溶、过滤后即可进行检测,整个分析过程无需复杂的净化、离心等步骤。本方法在0.2~100 ng/m L范围内具有良好的线性关系,相关系数R2≥0.9931,检出限在0.05~2.0μg/kg之间,定量限在0.2~4.0μg/kg之间,样品的提取回收率为61%~90%。
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高效液相色谱串联质谱法测定玉米及植株中胺唑草酮及其代谢物
《分析化学 》 2015 SCI 北大核心 CSCD
摘要：建立了同时测定玉米及玉米植株中胺唑草酮及其两个代谢物残留量的液相色谱串联质谱分析方法。样品采用乙腈提取,石墨化炭黑(GCB)和C18分散固相萃取净化,以甲醇-5 mmol/L乙酸铵溶液为流动相,液相色谱串联质谱分析测定。在1~1000μg/L的浓度范围内,3种目标化合物的响应值与浓度呈良好的线性关系,在3个添加水平下,玉米籽粒及植株中胺唑草酮及其代谢物的平均添加回收率为85%~111%,相对标准偏差(RSD)为2.3%~11.0%。方法定量限(LOQ)为5μg/kg。采用本方法监测15例市售玉米样品,样品中目标物均低于方法检出限。本方法简单,快速,灵敏度高,可完全满足国外胺唑草酮相关现行法规的限量要求。
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分级醇沉宣木瓜多糖含量、分子量测定和活性初步研究
《光谱学与光谱分析 》 2015 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用水提取分级醇沉制得宣木瓜多糖,利用苯酚-硫酸法测定多糖含量,采用高效尺寸排阻色谱-多角度激光光散射-示差折光联用技术(HPSEC-MALLS-RI)分析多糖分子量和分子量分布,用多糖体外刺激巨噬细胞,Griess法检测NO释放量。系列研究旨在考察宣木瓜多糖含量、分子量和分子量分布以及免疫活性,为宣木瓜多糖研究积累实验资料和科学依据;并为中药多糖研究提供较为简单、系统的方法与思路。结果表明,不同乙醇浓度(φ)沉淀宣木瓜多糖含量的高低顺序是:95%>80%>40%≥60%>20%,95%乙醇可较完全地沉淀多糖;当乙醇浓度从20%上升到95%时,粗多糖纯度由35.1%上升至45.0%。宣木瓜多糖主要有3个色谱峰,不同浓度醇沉的多糖经HPSCE分离后出峰位置和数量没有明显差别,表明它们含有的多糖种类相似;重均分子量(Mw)分别为6.570×104 g·moL-1和1.393×104 g·moL-1以及小于1万未能获得准确值;前两种多糖的分子量分布指数(Mw/Mn)分别是1.336和1.639;本试验中宣木瓜多糖对巨噬细胞Raw264.7产生NO没有明显的促进作用。
关键词： 宣木瓜多糖 含量 分子量 高效尺寸排阻色谱-多角度激光散射-示差折光 巨噬细胞 NO
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高效毛细管电泳测定鸡蛋中三聚氰胺
《分析化学 》 2009 SCI 北大核心 CSCD
摘要：建立了高效毛细管电泳-二极管阵列检测器检测鸡蛋中三聚氰胺的方法。样品用三氯乙酸提取,固相萃取小柱净化处理后进行检测,以50mmol/L甲酸-50mmol/L甲酸铵(pH2.5)为缓冲溶液,在总长度为58.5cm,内径为75μm的毛细管中,分离时间约6min,测得的定量限为0.25mg/kg。三聚氰胺浓度在0.25～5.0mg/kg范围内进行添加回收实验,平均回收率为80.2%～90.7%,相对标准偏差(RSD)为1.7%～3.4%。本方法简单易行、高效快速、经济环保,可以满足检测需要。
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