基于适配体的荧光生物传感器对Hg2+的检测技术研究

工业迅速发展所带来的重金属污染，是目前威胁人类健康的重要环境问题之一。Hg²⁺是一种毒性强且污染较为普遍的重金属离子，较低浓度Hg²⁺就会对人体造成很大危害。基于核酸适配体错配结合Hg²⁺的原理，以特异性双链核酸染料SYBR GreenⅠ为荧光指示探针，构建了新型的无标记核酸适配体荧光生物传感器，建立了一种高灵敏度、快速检测Hg²⁺的方法，实现了Hg²⁺高效检测。在优化条件下，传感器对Hg²⁺的检测线性范围为10 nmol/L～1μmol/L,相关系数(r²)为0.99,检出限为1 nmol/L。5种干扰离子(Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Ag⁺)的存在不影响Hg²⁺检测，表明该方法对Hg²⁺检测具有较好的特异性。在自来水样的Hg²⁺加标检测实验中，平...     

钙营养对甜菜幼苗生长和表观光合作用的影响

通过设置不同的Ca²⁺浓度，探究钙营养对甜菜幼苗形态特性和光合作用的影响。结果表明，在0.50、0.75、1.50和3.50 mmol·L^-1Ca²⁺浓度处理下，植株根面积、叶面积、株高和叶绿素含量均随Ca²⁺浓度的升高而增加，在3.50 mmol·L^-1时达到最大值；随着Ca²⁺浓度进一步提升至7.50 mmol·L^-1时，各项指标开始出现递减趋势；参数净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均随Ca²⁺浓度的增加呈先上升后下降的趋势，在3.50 mmol·L^-1时达到最大值。相关性分析和主成分分析表明，4项表观光合作用指标间均存在显著相关性(P<0.005),株高、干重和Tr在衡量不同Ca²⁺浓度对甜菜幼苗生长及光合作用影响中占主要成分。综上所述，适宜的钙营养能促进甜菜幼苗生长，提高光合生理代谢，且在Ca²⁺浓...     

潘集矿区太灰水水化学特征及成因分析

石炭系太原组灰岩(简称“太灰”)地下水是潘集矿区煤层开采主要的充水水源之一。本研究收集了潘集矿区矿井水质数据,从地下水化学成分形成的角度,综合运用水化学含量指标分析、Piper三线图、离子组合比分析及相关性分析对潘集矿区石炭系太灰地下水进行水文地球化学类型分析。结果显示：研究区石炭系太灰水中阳离子主要为Na⁺与Ca²⁺,阴离子主要为HCO₃^-与SO₄^2-。石炭系太灰地下水中发生的水岩相互作用主要包括碳酸盐和硅酸盐的溶滤溶解作用及Ca²⁺与Na⁺阳离子的交替吸附作用。研究结果可为潘谢地区地下水资源保护和煤炭开采管理提供参考。     

红崖山灌区土壤盐分空间分布特征

【目的】土壤盐渍化一直是生态环境修复和农业生产的重要影响因素，揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。【方法】以红崖山灌区0～20 cm表层土壤盐分数据以及室内试验分析数据为基础，以Arcgis为基础，结合经典统计学与地统计学方法，研究该区土壤含盐量及盐基离子的空间分布特征及其分布规律，以期为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。【结果】红崖山灌区土壤盐分整体呈现出西南侧整体偏低、局部偏高，东北侧偏高的趋势。其中，土壤含盐量、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和HCO₃^-的空间分布特征高度相似，表明红崖山灌区土壤中Ca²⁺、Mg²⁺与SO₄^2-、HCO₃^-为主要的结合方式。【结论】为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。     

基于SPSS的岩溶地下水质变化及其影响因素——以重庆市金佛山表层岩溶地下水为例

重庆金佛山地区岩溶泉水遍布,但是各个泉点的水质却有较大差异.利用地下水的化学性质,如pH,电导率Υ,HCO-3、Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-、NO-3和Cl-等的质量浓度进行因子分析可以分辨出自然过程和人类因素对地下水的影响.2009年1月在重庆金佛山地区采集36个岩溶泉水样,分析结果表明:金佛山岩溶泉的水化学成分具有较大的空间变异.利用SPSS中因子分析方法,得到基于水中离子和地球化学过程解释的地下水水质特征及其形成的4个因子:水-岩作用是地下水中SO42-、F-、K+、Sr2+和Ca2+形成的共同因素,Mg2、HCO3-主要受土壤等因子影响,Na+、Cl-主要来源于大气降水,人类活动主要影响水中的NO-3.以上4种因子可以解释金佛山岩溶地下水水质形成的87.58％,其中水-岩作用可以解释55.56％,是影响金佛山地区岩溶水水质的最重要因素.     

金属离子和氧化剂对4-氯酚光化学降解的影响

在实验条件下,Mn²⁺/Fe²⁺/Cu²⁺/Zn²⁺/Al³⁺/Y³⁺/La³⁺(特别是Y³⁺和La³⁺)、KMnO₄/K₂S₂O₈/KClO₃/KClO₄/KBrO₃/KIO₃对4氯酚光化学降解起加速作用,且随其浓度增大而增强.KIO₄对4氯酚光化学降解起抑制作用,且随其浓度增大而增强.KClO₃/KBrO₃+Y³⁺对4CP光化学降解的加速作用更为显著.无光照时,KMnO₄、KIO₄+Mn²⁺/Fe²⁺都能够使4氯酚立刻发生化学降解,尤其以KMnO₄、KIO₄+Mn²⁺的作用更为显著.     

ZnAl-LDH/Al(OH)3复合材料的制备及其对废水中Pb2+的去除性能

利用共沉淀法，以Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃为原料成功制备了锌铝复合材料ZnAl-LDH/Al(OH)₃(标记为ZAL/AH),采用SEM表征了ZAL/AH的形貌，利用FT-IR、XPS和XRD分析了样品的结构及组成。结果表明，所制备的ZAL/AH为片状结构，相组成受投料比的影响。其中，ZAL/AH-1具有高的比表面积，达到82.7 m²·g^-1。同时，利用所制备的复合材料ZAL/AH对水中的Pb²⁺离子进行了吸附实验，ZAL/AH-1对Pb²⁺的去除率能够达到95%。对吸附结果进行了吸附动力学、Freundlich和Langmuir模型拟合，Langmuir拟合计算得到的最大吸附量为143.3 mg·g^-1。     

2-氨基芴缩邻香草醛荧光探针的合成及对锌离子的检测

以2-氨基芴和邻香草醛为原料,成功合成了席夫碱荧光探针2-氨基芴缩邻香草醛(L)并对其进行了光谱和结构表征。实验结果表明,该探针的荧光强度与Zn²⁺浓度在1×10^-5～15×10^-5 mol·L^-1具有良好的线性关系,检测限可达4.32×10^-8 mol·L^-1。通过Job曲线确定L-Zn²⁺配位比为2∶1,由Benesi-Hildebrand方程得出L-Zn²⁺配位常数为2.2×10⁸。L与Zn²⁺配位后有效改善了略扭曲的L分子的共平面性,荧光性能较L大大增强。因此,荧光探针L可实现裸眼识别Zn²⁺,抗干扰性良好,灵敏度高,合成及检测方法简便可靠,为检测环境体系中的Zn²⁺提供了依据。     

ITO复合电极在Pb2+检测方面的应用

以金纳米粒子和多壁碳纳米管(MCNT)修饰的ITO玻璃为工作电极，铂片和饱和甘汞电极(SCE)分别作为对电极和参比电极构筑了针对Pb²⁺检测的化学传感器。采用方波溶出伏安法(SWSV)对构筑的化学传感器的灵敏度、稳定性、抗干扰能力进行了评价。研究结果表明，所构建的针对Pb²⁺检测的化学传感器的灵敏度为0.112 93 mA/mmol/L,Pb²⁺的校准曲线方程为Y=0.112 93X+8.153 1,相关系数(R²)为0.97,检测限为1.6μmol/L;抗干扰实验结果表明，Zn²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、Ag⁺4种金属离子对Pb²⁺的检测干扰较小；此外，稳定性实验结果表明，所构建的针对Pb²⁺的化学传感器具有优异的稳定性。该化学传感器适用于对自来水中的Pb²⁺的含量进行检测。     

豫东某地地热原水与尾水的水质特征分析

地热能是一种分布广泛、清洁低碳的可再生能源,然而地热原水及尾水的水化学及微生物学特征导致回灌储层堵塞从而严重限制了地热能的推广应用。对豫东某地地热原水和尾水进行采集,通过ICP-OES和IC检测Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-等阴、阳离子,运用Lowry法、Dubois法和改进Lowry法分别测定水中蛋白质、多糖和腐植酸,采用三维荧光光谱分析进一步考察溶解性有机物组分特征,运用绝迹稀释法检测典型致堵细菌数量。结果表明：该地热原水的水化学类型为Cl-Na型;地热原水和尾水中溶解性有机物质量浓度从高到低依次为腐植酸>蛋白质>多糖;根据水中有机物的荧光光谱特征可知,地热原水中的有机成分主要是类酪氨酸蛋白质,尾水中为类酪氨酸及类色氨酸蛋白质;地热原水和尾水的主要致堵微生物是铁细菌和硫酸盐还原菌,且尾水中的致堵微生物数量多于原水。     

高频离子源中应用等离子体及非等离子体化学反应对于引出金属离子的区别

文中介绍了高频离子源^[1]中应用等离子体化学反应与非等离子体中的化学反应对于引出金属离子束的区别.通过实验事实和分析,证明在引出金属离子方面,等离子体中的化学反应比非等离子体中的化学反应效果要好;等离子体化学反应在高频离子源中及离子注入机上得到运用,效果较好,有其特点.应用等离子体化学反应并结合物理手段较方便地获得了金属离子束,特别是解决了高挥发温度金属离子束的获得问题.已引出的离子有:Re⁺、W⁺、Mo⁺、Y⁺、Nd⁺、Pd⁺、Au⁺、Ta⁺、Ti⁺、Cr⁺、Ce⁺、Ag⁺、Fe⁺,Ca⁺、V⁺,Al⁺,Be⁺、Li⁺、Si⁺、Ga⁺、In⁺,Bi⁺等.     

硼离子注入对硅基Si3N4薄膜驻极体性质的影响及力学性能的改善

利用硼离子B⁺注入方法来改善Si₃N₄薄膜的力学性质,并就B⁺注入对Si₃N₄薄膜驻极体性质的影响进行了较为系统的研究.实验结果表明,B⁺注入能够有效地降低薄膜的内应力,而对薄膜的驻极体性质有不利的影响;用化学表面修正能够在一定程度上提高材料的抗恶劣环境能力。     

银川都市圈不同功能区臭氧污染及超标特征

利用2017—2019年银川都市圈贺兰山东路、贺兰山马莲口、石嘴山沙湖旅游区、吴忠教育园区、宁煤烯烃的NO、NO₂、NO_X、O₃质量浓度资料,对不同功能区臭氧(O₃)污染及超标特征进行了研究。结果表明：(1)近3年,贺兰山东路、贺兰山马莲口、沙湖旅游区O₃质量浓度“先升后降”,吴忠教育园区O₃质量浓度升高,而宁煤烯烃O₃质量浓度“先降后升”。(2)各站点平均O₃质量浓度最高值出现在6—7月,其中贺兰山东路O₃质量浓度值最大,为215.4μg/m³,教育园区O₃质量浓度值最小,为160.9μg/m³。(3)各站点O₃质量浓度的日变化呈单峰型分布,一天中O₃质量浓度最高值出现在16:00—17:00,最低值出现在08:00前后。(4)O₃质量浓度超标主要集中在5—8...     

离子迁移LiNbO3光波导中Ag、Tl的XPS分析

本文对电场增强离子迁移法制作的LiNbO₃光波导^[1]样品作了不同于已有分析方法^[2,3]的X光电子能谱(XPS)分析,对不同模数正、负波导面上的Ag、Tl、Nb、O等元素进行了测定,并对波导层中所含的Ag、Tl离子进行了剖面分析.分析结果表明:电场增强离子迁移法制作的LiNbO₃波导中,Nb⁵⁺没有变价.正波导面上Ag离子的含量随盐浴时间的延长而增加,而负波导面上则无此规律.剖面分析结果表明,Ag⁺、Tl⁺离子内迁的深度为500~2500(Å);正波导面的离子分布呈现一个台阶然后再以余误差分布下降,负波导面的离子分布为余误差分布;与光学测量计算结果比较,离子内迁深度不超过波导层的1/10.     

张家界地质公园的水化学特征分析

针对张家界地质公园内河流的水化学特征,在金鞭溪和索溪的干支流进行野外采样,并结合公园周边水文站的实测水化学数据,分析公园内河水的化学组分.分析认为,索溪流域每年的离子径流量约为1.5×104t,其中,优势离子是Ca2+,然后依次是SO2-4,Si O2,Na+,Mg2+和K+.各干支流中,衫刀沟、鸳鸯溪和甘溪的离子质量浓度整体较高,尤以衫刀沟的离子质量浓度最高;琵琶溪和龙尾溪的离子质量浓度相对较小.     

X射线粉末衍射法对不同含水量NaY分子筛结构的探讨

对不同含水量的样品,用12kW高功率转靶X射线粉末衍射仪阶梯扫描,收集S(H²+K²+L²) ≤ 384的全部衍射线强度.以傅立叶和差值傅立叶电子密度函数法测定各样品骨架原子、钠离子、水的位置和占有率粗值,再用最小二乘法修正全部结构参数,使R值在0.16以下.由坐标参数计算了晶胞中各离子、原子间的键长数值.     

假单胞菌P1在重碳酸矿泉水中代谢产物对Fe2+稳定性的影响

利用非靶向代谢组学，在实验条件下研究假单胞菌P1对五大连池重碳酸矿泉水中Fe²⁺的稳定作用及代谢产物的变化。结果表明，与未接种该菌的CK组相比，实验组Fe²⁺保持率差异极显著，培养至第4 d时，Fe²⁺保持率提高60.7%;实验组代谢产物213种，CK组代谢产物177种，二者共有代谢产物175种。根据正交最小偏二乘判别分析(Orthogonal projections to latent structures-discriminant analysis, OPLS-DA)模型(FC>1.50、P<0.05和VIP>1)获得的差异代谢物共50种，均为上调代谢物，主要包括有机酸及其衍生物、生物碱、杂环化合物及其他物质。判定差异代谢物中存在羧酸型铁载体；差异代谢物主要参与核苷酸代谢、氨基酸生物合成、花生四烯酸代谢、ABC转运体和群体感应等代谢通路，对铁载体稳定Fe²⁺具有重要意义。     

六角晶系铁氧体中的稀土离子置换

用草酸盐共沉淀工艺制备了六角晶系铁氧体,并用稀土族元素离子R (La、Ge、Gd)代换Ba²⁺,研究了稀土离子在六角晶系铁氧体中的最大代换量以及对磁性与生成相图的影响.     

海底海缆镀锌钢丝铠装层在模拟海水中腐蚀研究

【目的】近年来风力发电、海洋油气的开发、跨国电网及通信的互联，使得海底电缆/海底光电复合缆需求大大增加。但海缆修复成本较高，因此提高海缆的使用寿命有一定的研究价值。对海缆铠装层镀锌钢丝在海水中的腐蚀情况进行研究，可以了解海水中各离子对其的腐蚀作用。【方法】选择某公司海底电缆铠装层镀锌钢丝，三个平行试样在常温条件下分别在只含Cl-、SO₄^2-、HCO₃^-离子的溶液及三种离子的混合溶液中即模拟海水，使用CS2350H型电化学工作站进行测试，先做试样的开路电位，然后做电化学交流阻抗谱，最后做动电位极化。【结果】当开路电位稳定后，所做的交流阻抗谱得出的数据反映在模拟海水溶液中，镀锌钢丝腐蚀最快，在只含HCO₃^-离子的溶液中腐蚀最慢。通过极化曲线试验中腐蚀电流密度的比较可知，试样在模拟海水溶液中发生的腐蚀最严重。【结论】由试验结果得出，模拟海水溶液中SO₄^2-离子对镀锌钢丝影响最大。本试验只考虑三种离子，实际海水中会有其他...     

基于Y2O3∶Tm3+, Eu3+荧光粉FIR线性变化的光学温度传感特性研究

以尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备了Tm³⁺、Eu³⁺共掺杂的Y₂O₃荧光粉.X射线衍射仪表明样品为体心立方结构,扫描电子显微镜观测到亚微米级球形颗粒.测得了样品的温度依赖性发射光谱,发现Eu³⁺表现出正常的热猝灭趋势,而Tm³⁺有缓慢的热增强现象.随着温度变化,Tm³⁺和Eu³⁺的荧光强度比(FIR)呈现线性上升趋势,可用于温度的表征.样品的最大相对灵敏度(S_r)为0.423%K^-1(303 K).温度循环测试表明,Tm³⁺和Eu³⁺的FIR具有良好的可重复性,适用于温度传感领域.