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氮杂双环螺

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  • 光催化N-杂螺环的多组分直接组装
    你能想象有*化学也能玩成“乐高积木”吗?2022年10月5日,2022年诺贝尔化学奖授予了三位科学家:Carolyn R. Bertozzi、K. Barry Sharpless和Morten Meldal,奖励他们在发展“点击化学”和“生物正交化学”中的贡献。 问:什么是点击化学?“点击化学(Click chemistry)”是指一类能够高效生成“碳原子-杂原子链”的化学反应。点击化学有以下优势:1.区域特异性和立体特异性;2.对溶剂参数不敏感;3.反应得率高、副反应少,且原料充分反应4.实验条件简单;5.大的热力学驱动力。与点击化学的优势类似,流动化学也具有高效混合、简便*的温度控制、收率高、减少副产物等优势。 图1:发表在JOC杂志上的文章“可见光驱动光催化促进的N-异质螺环的多组分直接组装”今天为大家介绍在2022年9月,Steven V.Ley教授在JOC上一篇题为《可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装》的文章,演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。1、螺环化合物20世纪六十年代起,生物学家和药物学家逐渐发现,从自然界分离得到的具有生物活性的化合物中拥有螺环结构的化合物占有很大的比例。随着研究的深入,螺环化合物的性质使他在药物研发中占据非常重要的地位。螺环化合物是指两个单环共用一个碳原子的多环化合物;共用的碳原子称为螺原子。杂环螺环结构在一定程度上改变药物分子的水溶性、亲脂性、优势构象等,使优化后的药物分子更容易成药。不同的螺环具有丰富的三维立体结构,从而提供了改善药效的可能性和药物*的创新性;既可以突破现有药物的*,又能设计全新结构或者骨架的小分子化合物。 图2:螺旋内酯固醇 图3:灰黄霉素已上市药物中,也有很多含有螺环结构的小分子药物,比如利尿剂螺旋内酯固醇(Spironolactone)(如图2所示)和抗真菌药物灰黄霉素(Griseofulvin)(如图3所示)。N-异螺旋环是在天然产物和药物中发现的有趣的结构单元,但其合成的可靠方法相对较少。传统合成方式 图4:获取螺旋环吡咯烷的策略 图5:从N-烯丙磺酰胺和烯烃中构建β-螺旋吡咯啶现有的方法通常需要几个步骤,并使用昂贵的催化剂,如钌或铑,以获得所需的产品。在过去,靠传统的办法合成目标分子,往往需要绕很多弯路。步骤越多,意味着产率越低,浪费越大。2、更高效的合成方式使用Vapourtec UV-150光反应器放大合成N-异象螺旋循环 图6:使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物Steven V. Ley教授是世界*的有机化学家,剑桥化学系研究主任,皇家化学会RSC的前任会长,教授在有机合成方法学和全合成领域中的成就斐然。Ley教授在“可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装”一文中,演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。在近年来发展的叠杂杂螺环的大多数制备方法中都需要多步步骤。然而,光催化的最新应用可以使合成步骤大大减少。作者利用光催化生成N-中心自由基,可构建多种β-螺环吡咯烷,包括药物衍生物。利用流动化学技术,还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。光催化能够在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构。在开发的螺环吡咯烷的制备方法中,大多数都能够制备α-螺环吡咯烷,克服了制备α-三级胺的一些困难。简化合成路线的解决方案之一是采用无试剂化学方法。从光化学上讲,以氮为中心的自由基的产生相对简单,并被证明可以激活N-H和N-X键。通过在合成螺旋环化合物时使用这种方法,可以避免四元碳中心引起的立体问题,从而改善整体过程。使用VapourtecE系列进行流动反应和放大实验,该系列由三个蠕动泵和一个光反应器组成,BPR输出为8bar。使用的光源是Vapourtec 61W(辐射功率)365 nm(峰值强度)LED灯光,辐射带范围为350&minus 400nm。利用在线监测,大大的缩短了研究时间,提高研究效率。作者使用配有365nm高功率LED灯的E-photochem演示了一系列螺环吡啶的合成。在合成双叠氮杂螺环的过程中,该方法使用光化学反应器UV-150进行了放大,产量达到了100克/天。3、实验总结1、相比传统的的反应,该反应具有操作简便、条件温和、反应时间短等优势;2、利用在线监测,大大的缩短了研究时间,提高研究效率;3、在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构;4、利用流动化学技术,还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。4、关于Vapourtec Vapourtec是一家专业设计和制造流动化学设备的公司。Vapourtec公司的连续流动化学系统质量可靠、性能成熟、高效能模块系统可随您的流动化学生产能力的扩大而拓展。反应器可进行组合,实现多步合成。无需使用任何工具数秒内即可完成反应器更换。UV-150反应器UV-150反应器消除了传统批次光化学的问题,可以充分发挥光化学的潜力。在连续流动操作下,它提供了安全、精确、高效、一致和可扩展的光化学。 图7:vapourtec UV-150光化学反应器● UV-150光化学反应器与Vapourtec R系列和E系列流化学系统兼容,操作简便;● Vapourtec提供3种不同的光源,提供220纳米至650纳米之间的精确波长;● 可以在-20°C到80°C之间设置反应温度。参考文献[1] Multicomponent Direct Assembly of N-Heterospirocycles Facilitated by Visible-Light-Driven PhotocatalysisOliver M. Griffiths and Steven V. LeyThe Journal of Organic Chemistry 2022 87 (19), 13204-13223 DOI:10.1021/acs.joc.2c01684[2] Total Synthesis of Phytotoxic Radulanin A Facilitated by the Photochemical Ring Expansion of a 2,2-Dimethylchromene in FlowBruce Lockett-Walters, Simon Thuillier, Emmanuel Baudouin, and Bastien NayOrganic Letters 2022 24 (22), 4029-4033 DOI: 10.1021/acs.orglett.2c01462
  • 分子诊断发展简史:一场由 “螺旋双杰”引发的发明
    p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 分子诊断发展四阶段 /strong /span /p p    strong 第一阶段: /strong 利用分子杂交技术进行遗传病基因诊断:通过婴儿胚胎期进行产前诊断,超早期预知某些疾病发生、发展和预后。1978年著名没计划以科学家简悦威等应用液相DNA分子杂交成功进行了镰形细胞贫血症的基因诊断。 /p p    strong 第二阶段: /strong 以PCR为基础的分子诊断:PMullis发明PCR技术后迅速发展,标志着传统基因诊断发展到更全面的分子诊断技术。 /p p    strong 第三阶段: /strong 以生物芯片技术为代表的高通量检测技术:1992年美国Affymetrix制作出第一章基因芯片,标志着分子诊断进入生物芯片技术阶段。生物芯片技术解决了传统核酸印迹杂交技术复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量的问题。 /p p    strong 第四阶段: /strong 以NIPT为代表的第二代测序技术:Ronaghi分别于1996年与1998年提出了在固相与液相载体中通过边合成边测序的方法-焦磷酸测序。目前常见的高通量第二代测序平台主要有Roche454、IlluminaSolexa、ABISOLiD和LifeIon Torrent等,其均为通过DNA片段化构建DNA文库、文库与载体交联进行扩增、在载体面上进行边合成边测序反应,使得第1代测序中最高基于96孔板的平行通量扩大至载体上百万级的平行反应,完成对海量数据的高通量检测。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/44c4a78c-c7f0-4147-bc28-189d0c1a1a1a.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p   span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong  分子诊断三座丰碑 /strong /span /p p   1953年,沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构,开启了分子生物学时代,使遗传的研究深入到分子层次,“生命之谜”被打开,人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。在以后的近50年里,分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现,一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明。DNA双螺旋结构的出现时分子生物学行程的重要标志,对人们认识蛋白质合成、DNA复制和突变具有重要意义,为分子诊断的蓬勃发展奠定基础。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/600d8dc5-4c9d-43c9-a330-64be4a9b876b.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " “DNA之父”Watson、Crick /p p   50年前,科学界的“八大恶棍”之一凯利?穆利斯还只是美国某制药公司的小职员,整天做着把先天致病基因给剔除掉的白日梦,然而先要复制DNA,才有足够的时间慢慢修复。1966年,穆利斯尝试磕了一次药,并从此不可自拔。后来,迷幻剂被列为违禁药品,于是穆利斯自己调配迷幻剂的替代品。在制作迷幻剂时,他居然想到了复制DNA的办法——聚合酶链式反应(PCR),并最终凭他跟迷幻剂的结晶PCR获得了诺贝尔奖。从此开启了分子诊断的PCR时代,标志着传统的基因诊断发展到更全面的分子诊断。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/0f7acbc8-43a3-4135-bef7-29fe056abd8f.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " “PCR之父”Kary Mullis /p p   “只是个在实验室里乱搞的家伙”弗雷德里克· 桑格开拓人类基因研究,被尊为“基因学之父”,他与同事合作研发的快速为DNA定序,成为绘制人类基因组图谱的先驱。桑格完整定序了胰岛素的氨基酸序列,证明蛋白质具有明确构造 他上世纪70年代提出快速测定脱氧核糖核酸(DNA)序列的技术“双去氧终止法”,即双脱氧核苷酸链中止法,又称“桑格法”。“双去氧终止法”测序法拉开了DNA测序的序幕,解开了人体4万个基因30亿个碱基对的秘密。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/c670b38c-a6a8-4703-9828-075f6514a808.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " “基因学之父”Frederick Sanger /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 分子诊断临床应用 /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/e00b548e-abf8-45e0-8581-999297a8e186.jpg" title=" 5_副本.jpg" / /p p    strong 感染性疾病分子诊断: /strong /p p   目前主要应用在HBV、HCV、HIV、HSV、TB沙眼衣原体(CT)、淋球菌(NG)、解脲支原体等检测。 /p p    strong 遗传疾病分子诊断: /strong /p p   遗传性疾病可分为Mendelian遗传病、多因素遗传病和染色体异常遗传病。分子诊断在遗传病中的四种基本应用为:遗传病基因携带者筛查、遗传易感性筛查、产前筛查(地中海贫血、血友病、耳聋基因检测等)和新生儿筛查。 /p p    strong 肿瘤分子诊断: /strong /p p   目前我国肿瘤患者人数超过450万人,居世界首位,每年新发病例160-200万,近130万人死于癌症。目前肿瘤治疗的治愈率仍然不高,主要原因就在早期诊断及正确选择治疗方式方面存在较大困难。 /p p   肿瘤分子诊断主要分为肿瘤早期筛查(肿瘤易感基因检测,适合有机组病史的人群)、肿瘤辅助诊断(肿瘤标志物检测,可在体液或组织中检测到能够反映肿瘤的存在、分化程度、预后估计和判断治疗效果等)、肿瘤个体化治疗(通过检测肿瘤患者生物标本中生物标记物的基因突变、基因SNP分型、mRNA基因定量表达及蛋白表达状态,可预测药物疗效和评价预后,指导临床个体化治疗)三个方面。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 中国分子诊断发展历史 /strong /span /p p   中国分子诊断行业在20世纪60-70年代开始萌芽,20世纪80年代出现了以核酸探针的放射性核素标记、点杂交、Southern印迹杂交和限制性片段长度多态性连锁分析为代表的分子诊断技术。北京、上海、广州等地的一些研究单位开始陆续建立了地中海贫血、苯丙酮酸尿症、血友病、杜兴肌营养不良、G-6-PD缺乏症等几个常见遗传病的分子诊断方法。但整个80年代,分子诊断概念尚未普遍接受,分子诊断技术尚未从大学、研究所走向临床实验室。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/8fa8b22e-8e8c-4533-ba2f-cb83d768a2a8.jpg" title=" 6.jpg" / /p p   90年代PCR在国内应用开始推广,分子诊断技术从研究所走向临床试验,PCR成为时代的宠儿,成为肿瘤、感染性疾病、基因多态性、多基因遗传病诊断的重要手段。但由于缺乏严格监管,大量假阳性出现。1998年卫生部发文:卫医发[1998]第9号 关于暂停临床基因扩增(PCR)检验的通知,暂停了PCR的临床应用。并于2002年就临床基因扩增检测发布实验室管理暂行办法,分子诊断重回发展正轨。 /p p   经过近70年的发展,从沃森和克里克提出DNA双螺旋结构,“生命之谜”被打开,经过PCR技术、生物芯片技术、DNA测序技术之后分子诊断正在快速成为人类疾病诊断的最有效方式之一。 /p
  • 2016圣诞、元旦双节联欢活动
    2016圣诞、元旦双节联欢活动2016-12-23 普析 普析 不必通关过境,无需脚踩刹车,岁月就这么平滑地驶入新的一年。抬望眼,2017悄然来临,惊回首,2016一去不返。岁月悠悠,步履匆匆,没有一点儿迟疑。 也许你会眷恋徘徊,也许你会惆怅失意。这一本叫做2016年的时光手册,在人类的历史上不会再版。请你毅然合上它,并赋予它一页壮丽的封面,温暖的封底。 封面上写着荣誉。荣誉链接着你的忠诚、你的执着、你的追求、你的坚守、你的殚精竭虑。封底上也可以保留你的缺憾。缺憾中渗透的,是你的留恋、你的忧虑、你的憧憬、你的悱恻、你的神思遐想。让它们慢慢地与光阴一起,幻化为我们集体的记忆。让所有的这一切都凝结成新的积淀,积淀在普析事业的参天大树上,从此多了一道深刻的年轮。 2016年即将结束,2017年正向我们走来,在欢乐圣诞、喜庆元旦双节到来之际,综管部联合总经办,精心策划筹备了一场联欢活动:五彩缤纷大放异彩的现场,有趣欢乐的小游戏,小巧精致的礼物,畅饮不断的饮料小食......让职工带着一颗尽情放松的心,带着无忧无虑少年般的心情,在打造成童话世界般的现场,在这里欢唱、尽情玩耍、融洽交流! 2016年12月22日,新年前夕,由普析工会主办,总经办、综管部策划组织,各部门积极参与的双节联欢会热闹开场。新年庆祝活动近些年已经成为普析迎接新年的固定节目,今年的新年联欢会主要以轻松活泼的游戏为主,让职工逐渐适应并愿意积极参与集体活动。 有趣活泼的开场舞蹈打开了热闹的联欢序幕,推开2017年的大门,我们跨进了2017年,轻松的舞步、灿烂的笑脸,让我们看到了2017的朝气蓬勃,充满希望的2017,我们普析人来了! 晚会刚刚开幕,现场的气氛相当轻松诙谐。游戏开始,现场观众们场上场下互动、爆笑连连,笑声爆满现场。看得精彩、听得轻松,引得观众们哈哈大笑。如果说活动组筹备的是一场庆祝新年的联欢活动,不如说活动组编制了一条通往2017的彩虹,带着普析员工承载着欢声笑语滑过匆匆岁月,迈进了欢乐的2017年,晚会时间是有限的,但是留下的记忆,或许是一个笑容的定格、或许是一声欢快的笑语,它就深深的印刻在你我心中,保留并延续着这种欢乐,我们走进2017,2017,给我们的印象,也就是欢乐的! 活动结束,主持人连同活动筹备组人员来到场中一同谢幕,声声祝福中,欢乐的活动暂告一段落,但是欢乐是没有谢幕的,带着无限憧憬的普析人已经走进2017,带着期盼,带着坚毅,一起走出精彩的2017年! 北京普析通用仪器有限责任公司 以下为活动精彩花絮活动现场现场抽奖,吃瓜群众踊跃参与挤爆气球游戏嘿呦!嘿呦!挤气球。嘿呦!嘿呦!挤气球。这气球质量怎么这么好,怎么挤都不爆!!!把买气球的拖出去打!!!模拟时钟比赛小羊、小羊几点啦?也许,也许,快到吃饭的点啦:-)口口接力比赛第一名传给第二名第二名传给第三名第三名传给第四名第四名传给第五名获奖选手现场吃瓜群众一现场吃瓜群众二毛绒小鸡礼品,祝大家新年快乐!!!小鸡,小鸡,各种小鸡......花生、瓜子、饮料、矿泉水啦......反正各种好吃哒!!!质量好好的气球!!!广告走一波准备好的活动现场一准备好的活动现场二无名英雄,幕后工作人员,来给他们点个赞 :-)
  • 大连化物所在碳氢键活化合成复杂多环体系研究中取得新进展
    p   从简单易得的分子尤其是几乎无处不在的烃类化合物出发,简便高效地合成复杂的多环化物是有机合成工作中的一大挑战。近十年来,由于茂基三价钴、铑催化剂对碳氢键活化有着独特的活性、选择性以及官能团兼容性而被广泛研究。近期,中科院大连化物所金属络合物与分子活化研究组(209组)在这一领域取得了一系列进展,相关工作在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15351)和(Angew. Chem. Int. Ed. DOI:10.1002/anie.201704036)上先后发表。 /p p   硝酮化合物通常作为经典的1,3-偶极子参与各类环加成反应。该团队在2013年首次实现了硝酮定位碳氢键的活化。但是将其作为芳烃底物实现碳氢键活化和偶极加成相结合之前尚无报道。最近,该团队利用硝酮作为偶极子定位基,首先经碳氢键活化和环丙烯酮实现酰基化,在原位条件下,活化的C=C双键和硝酮发生分子内的1,3-偶极加成,得到桥环化合物。反应对于邻位含有较大位阻的N-叔丁基以及N-芳基硝酮均可适用,对于N-叔丁基硝酮,碳氢活化发生在唯一的苯环邻位 而对于N-芳基硝酮,反应则发生在N-芳环上,因此得到的产物的结构有所不同。值得一提的是,对于N-叔丁基硝酮,反应呈现出硝酮底物位阻控制的选择性。当N-叔丁基硝酮的邻位取代基位阻较小时,反应虽然也经历C-H活化和对三元环的插入开环,但是产生的烯基铑碳键并没有被质子解,而是发生了对亲电的亚胺片段的插入,之后经历了β-碳原子消除和质子解,得到最终的1-萘酚产物。反应中硝酮起到了亲电性无痕导向基的作用。此部分工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15351上。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/471915f3-bd4d-4007-9bab-375252f8942e.jpg" title=" W020170525567525355764.jpg" / /p p   含炔烃片段的环己二烯酮由于同时具有活泼的末端炔烃和α,β-不饱和酮结构,所以有多种的反应可能性,一直以来是研究的热点之一,但是大部分研究都是围绕着底物的亲核性展开。将其与天然产物中广泛存在的吲哚结合,发生分子内的狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应尚属首次报道。该反应首先经过碳氢键活化形成金属碳键, 之后发生炔烃的插入原位形成二烯中间体,随后与亲二烯体(环己二烯酮)发生分子内的Diel-Alder反应,反应过程中金属始终参与。反应能得到结构截然不同的桥环和并环化合物。当利用铑作为催化剂时,铑碳键对炔烃发生常见的2,1-插入随后和第一类D-A环化串联得到并环,用半径更小的三价钴催化剂时发生罕见的1,2-插入并和第二类D-A环化串联得到结构罕见的桥环。这一工作近期发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. DOI:10.1002/anie.201704036)上。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/6e10e342-1381-4c91-9df1-b6b7ebb774f1.jpg" title=" W020170525567525358639.jpg" / /p p   该系列工作得到了国家杰出青年基金和中科院先导专项的支持。 /p
  • 香港浸会大学蔡宗苇团队研究发现:双酚S暴露或增加患癌风险
    香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室近期的科学研究有新发现。实验室主任、化学系教授蔡宗苇教授带领团队公布最新科研成果:双酚S暴露,会使乳腺肿瘤增大,为罹患乳癌带来风险。通过蔡教授团队此前的研究发现,牙膏中存在的三氯生成分会损伤肠道,成为引发炎症性肠道疾病的元凶。蔡宗苇教授表示:“在工业生产中,双酚A被较少研究的化学物质双酚S所取代。由于我们的研究显示,双酚S或与乳腺肿瘤增生有潜在关联,故此有必要做进一步研究,了解这种化学物对人体健康的潜在影响。长远而言,业界或需寻找较为安全的双酚A和双酚S替代品。决策者也应就使用双酚S制定相关的安全标准和规划。”众所周知,双酚A是一种过往被广泛应用于生产婴儿水壶、食物及饮料容器及餐具的塑化剂,以及打印收据的感热纸中做显色剂等,由于被证实与人体内分泌系统失调、代谢疾病及乳癌风险增加有关,近年来,工业界较多改用双酚S作为替代品。双酚S是人们日常生活中经常接触到的工业化学物质接替双酚A的双酚S是否对人体健康安全、无害?对于令广大女性谈及色变的乳癌,暴露的双酚S是否对其产生、恶化也会带来影响?科学界仍然知之甚少。2022年1月18日,蔡宗苇教授在新闻发布会上介绍基于双酚S的最新研究成果。研究团队通过小鼠实验发现,双酚S同样会有令乳腺肿瘤增生及增加患癌风险。不同剂量的双酚S(BPS)暴露,与乳腺肿瘤增生和恶化相关。蔡宗苇教授在新闻发布会上上介绍双酚S的最新科研成果研究团队将人的乳腺癌细胞移植至三组小鼠身上进行试验,在对小鼠乳腺肿瘤造模后,第一组(BPS-10组别)小鼠每天被注入较低剂量的每公斤体重10微克双酚S,为期8周;第二组(BPS-100组别)小鼠每天被注入较高剂量的每公斤体重100微克双酚S;剩余属于对照组的小鼠则被注入橄榄油。研究团队通过小鼠实验观察双酚S对乳腺肿瘤的影响经过八周的实验,BPS-10组别小鼠的肿瘤平均体积和重量,分别多对照组13倍和11倍,而BPS-100组别小鼠肿瘤的平均体积和重量则多对照组4倍和4.5倍。实验结果显示,双酚S会增加肿瘤体积及重量。研究团队随后分析了三组小鼠乳腺肿瘤的坏死区和癌细胞聚集区,他们观察到两组被注入双酚S的小鼠,其肿瘤体积增加的同时,与肿瘤增生和恶化有关的细胞排列和分布也出现了变化。BPS-10和BPS-100组别的坏死区的平均面积,分别占肿瘤的54.7%和11.5%。低剂量双酚S加快肿瘤生长,高剂量双酚S或最终令肿瘤恶化。实验证明双酚S暴露会引发乳腺肿瘤增生及恶化实验证明双酚S暴露会增加乳癌风险蔡教授介绍说,在团队的研究实验过程中识别出六个调节肿瘤生长的脂质生物标志物以及十二种蛋白质生物标志物的分布,包括与乳腺肿瘤增生和恶化密切相关的蛋白质。在脂质分布研究中,团队推断出有双酚S暴露,调节肿瘤生长的脂质的代谢会受到干扰。脂质和蛋白质标志物的发现有望日后应用于乳腺的分析检测。此次双酚S研究团队除了香港浸会大学的科学家外,还包括中国科学院深圳先进技术研究院及西安交通大学的研究人员。研究成果已刊登于国际科学期刊《journal of Hazardous Materials》。2022年1月,国际著名学术期刊《自然 通讯》刊发了题为“Microbial enzymes induce colitis by reactivating triclosan in the mouse gastrointestinal tract”的文章,揭示了一种应用于牙膏、化妆品、瑜伽垫以及其他运动服装中具有抗菌功能的添加剂三氯生,会造成肠道损伤,从而引发肠道炎症疾病。该项研究同样由蔡教授带领实验室科研人员,与美国马赛诸塞大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的学者们共同进行。研究人员将特定的肠道微生物酶,特别是肠道微生物β-葡萄糖醛酸苷酶(GUS)蛋白与三氯生连接,并表明这些酶驱动三氯生在肠道中制造严重破坏。在知道哪些细菌蛋白是罪魁祸首后,研究小组利用一种微生物靶向抑制剂来阻断肠道中的三氯生作用。在小鼠中阻断这一过程可防止结肠损伤和结肠炎的症状。该研究为越来越多的被诊断为炎症性肠病的人群提供了治疗的新线索。基于三氯生和相关化合物可能造成肠道损伤,学者们建议应该重新考虑三氯生应用的安全性,并需要更好地理解环境化学物质对肠道健康的影响。
  • “双碳”目标下再看太阳能光伏电池—硅料、硅片杂质元素分析技术
    材料是社会进步的重要物质条件,半导体产业近年来已成为材料产业中备受瞩目的焦点。从沙子到晶片直至元器件的制造和创新,都需要应用不同的表征与检测方法去了解其特殊的物理化学性能,从而为生产工艺的改进提供科学依据。仪器信息网策划了“半导体检测”专题,特别邀请到布鲁克光谱中国区总经理赵跃就此专题发表看法。布鲁克光谱中国区总经理 赵跃赵跃先生拥有超过20年科学分析仪器领域丰富的从业经历,先后服务于四家跨国企业,对于科学分析仪器以及材料研发行业具有深刻理解,促进了快速引进国外先进技术服务于中国的科研创新和产业升级。2020年9月,习近平主席在第75届联合国大会上,明确提出中国力争在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”的目标。“双碳”目标的直接指向是改变能源结构,即从主要依靠化石能源的能源体系,向零碳的风力、光伏和水电转换。加快能源结构调整,大力发展光伏等新能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的必然选择。目前,光伏产业已成为我国少有的形成国际竞争优势、并有望率先成为高质量发展典范的战略性新兴产业,也是推动我国能源变革的重要引擎。太阳能光伏是通过光生伏特效应直接利用太阳能的绿色能源技术。2021年,全球晶硅光伏电池产能达到423.5GW,同比增长69.8%;总产量达到223.9GW,同比增长37%。中国大陆电池产能继续领跑全球,达到360.6GW,占全球产能的85.1%;总产量达到197.9GW,占全球总产量的88.4%。截止到2021年底,我国光伏装机量为3.1亿千瓦时。据全球能源互联网发展合作组织预测,到2030、2050、2060年我国光伏装机量将分别达到10、32.7、35.51亿千瓦时,到2060年光伏的装机量将是今天的10倍以上。从发电量来看,虽然其发电容量仍只占人类用电总量的很小一部分,不过,从2004年开始,接入电网的光伏发电量以年均60%的速度增长,是当前发展速度最快的能源。2021年我国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25.1%,全年光伏发电量占总发电量比重达4%。预计到2030年,我国火力发电将从目前的49%下降至28%,光伏发电将上升至27%。预计2030年之后,光伏将超越火电成为所有能源发电中最重要的能源,光伏新能源作为一种可持续能源替代方式,经过几十年发展已经形成相对成熟且有竞争力的产业链。在整个光伏产业链中,上游以晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作为主;产业链中游是光伏电池和光伏组件的制作,包括电池片、封装EVA胶膜、玻璃、背板、接线盒、逆变器、太阳能边框及其组合而成的太阳能电池组件、安装系统支架;产业链下游则是光伏电站系统的集成和运营。硅料是光伏行业中最上游的产业,是光伏电池组件所使用硅片的原材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长一段时期也依然是光伏电池的主流材料。在2011年以前,多晶硅料制备技术一直掌握在美、德、日、韩等国外厂商手中,国内企业主要依赖进口。近几年随着国内多晶硅料厂商在技术及工艺上取得突破,国外厂商对多晶硅料的垄断局面被打破。我国多晶硅料生产能力不断提高,综合能耗不断下降,生产管理和成本控制已达全球领先水平。2021年,全球多晶硅总产量64.2万吨,其中中国多晶硅产量50.5万吨,约占全球总产品的79%。全球前十硅料生产企业中中国有7家,世界多晶硅料生产中心已移至中国,我国多晶硅料自给率大幅提升。与此同时,在多晶硅直接下游硅片生产中,因单晶硅片纯度更高,转化效率更高, 消费占比也不断走高,至 2020 年,单晶硅片占比已达 90%的水平。用于光伏生产的太阳能级多晶硅料一般纯度在6N~9N之间。无论对于上游的硅料生产,还是单晶硅片、多晶硅片生产,硅中氧含量、碳含量、III族、V族施主、受主元素含量、氮含量测量是硅材料界非常重要的课题,直接影响硅片电学性能。故准确测试上游硅料、单晶硅片中相应杂质元素含量显得尤为必要、重要。在过去的十几年中,ASTM International(前身为美国材料与试验协会)已经对上述杂质元素的定量分析方法提出了国际普遍通行的标准,其中,分子振动光谱学方法因其相对低廉的设备成本、快速、无损、高灵敏度的测试过程,以及较低的检测下限,倍受业内从事品质控制的机构和组织的青睐。值得一提的是,我国也在近几年陆续制定和出台了多个以分子振动光谱学为品控方法的相关行业标准 (见附录)。这标志着我国硅料生产与品控规范进入了更成熟、更完善、更科学、更自主的新阶段。德国布鲁克集团,作为分子振动光谱仪器领域的领军企业,几十年来坚持为工业生产和科学研究提供先进方法学的助力。由布鲁克光谱(Bruker Optics)研发制造的CryoSAS全自动、高灵敏度低温硅分析系统,基于傅立叶变换红外光谱技术,专为工业环境使用而设计。顺应ASTM及我国相关标准中的测试要求,此系统可以室温和低温下(<15K)工作,通过测试中/远红外波段(1250-250cm-1)硅单晶红外吸收光谱(此波段红外吸光光谱涵盖了硅晶体中间隙氧,代位碳,III-V族施主、受主元素以及氮氧复合体吸收谱带。),可以直接或间接计算出相应杂质元素含量值。检测下限可低至ppta(施主,受主杂质)和ppba量级(代位碳,间隙氧),很好地满足了上游硅料品控的要求,为中游光伏电池和光伏组件的制作打下了扎实的原料品质基础。随着硅晶原料产能的逐年提高,布鲁克公司的 CryoSAS仪器作为光伏产业链上游的重要品控工具之一,已在全球硅料制造业中达到了极高的保有量。随着需求的提升,电子级硅的生产需求也在持续增加。布鲁克公司红外光谱技术也有成熟的方案和设备,目前国内已有多个用户采用并取得了良好的效果。低温下(~12 K),硅中碳测试结果(上图),硅中硼、磷测试结果(下图)附录:产品国家标准:《GB/T 25074 太阳能级多晶硅》《GB/T 25076 太阳能电池用硅单晶》测试方法国家标准:《GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法》《GB/T 1558 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法》《GB/T 35306 硅单晶中碳、氧含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》《GB/T 24581 硅单晶中III、V族杂质含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》(布鲁克光谱 供稿)
  • 福建物构所等调控局域电子结构实现稀土掺杂双钙钛矿高效近红外发
    近年来,无铅金属卤化物双钙钛矿Cs2Na(Ag)InCl6材料因组份易调控、合成简便及毒性低等特性,而备受关注,在照明显示、光电探测及光伏等领域表现出广阔的应用潜力。目前,该材料的研究主要局限在可见光波段,近红外(NIR)波段存在发光效率低的瓶颈,制约进一步的应用开发。   针对此问题,中国科学院福建物质结构研究所和闽都创新实验室研究员陈学元课题组,通过在Cs2NaInCl6中引入稀土离子Yb3+和Er3+作为近红外发光中心,实现高效近红外发光(图1)。   Cs2NaInCl6:Yb3+的最佳量子产率为39.4%,相比Cs2AgInCl6:Yb3+ 材料提升了142.2倍。科研团队通过第一性原理计算和Bader电荷分析,对比研究了Cs2NaInCl6:Yb3+和Cs2AgInCl6:Yb3+两种材料的局域电子结构(图2)。Bader电荷分析是一种通过将材料的总电荷分解到原子电荷,得到原子周围电子数,进而计算出原子化合价的方法。该方法应用于材料的电荷特性分析,判断材料内电荷传输过程。研究表明,Cs2NaInCl6:Yb3+中Na+离子的强离子性使其几乎完全电离,导致相邻的[YbCl6]八面体电荷显著局域化,促进了Cl--Yb3+的荷移跃迁。而Cs2AgInCl6:Yb3+中的Ag+由于强共价性形成Ag-Cl共价键,使相邻的[YbCl6]八面体中Cl-的电子波函数向Ag+离域,导致Cl-与Yb3+波函数交叠减小,从而抑制了Cl--Yb3+荷移跃迁过程。   该研究利用温度依赖的稳态和瞬态荧光光谱等手段,观察到Cs2NaInCl6:Yb3+中Yb3+的激发峰相对于基质自限激子的激发峰存在明显偏移(图3)。在低温下,Cs2NaInCl6:Yb3+通过紫外激发,在近紫外-可见光区观察到两个发射峰,波数差约为9766 cm-1,对应于荷移跃迁带(CTB)→ 2F7/2和2F5/2跃迁。以上证据证实了在Cs2NaInCl6:Yb3+中的高效近红外发射来源于其独特的Cl--Yb3+荷移跃迁敏化过程。   科研团队通过共掺其他近红外发光离子如Er3+,实现了Cl--Yb3+荷移跃迁敏化的Er3+离子1540 nm处的近红外发射(图4)。相比于Cs2NaInCl6:Yb3+/Er3+中常规的自限激子敏化,其发射强度增强了1510.2倍,最佳量子产率为7.9%。   该研究为实现高效的稀土掺杂近红外发光无铅金属卤化物双钙钛矿开辟了新途径,有望应用于近红外光通讯、发光二极管和夜视成像等领域。相关研究成果发表在《先进科学》(Advanced Science)上。研究工作得到中科院创新团队国际合作伙伴计划和国家自然科学基金等的支持。图1.Cs2NaInCl6:Ln3+ (Ln = Yb和Er)双钙钛矿高效近红外发光及发光机理示意图。图2.(a)Cs2AgInCl6:Yb3+的Bader电荷分析,(b)电子局域密度和(c)结构示意图;(d) Cs2NaInCl6:Yb3+的Bader电荷分析,(e)电子局域密度和(f)结构示意图。图3.温度依赖的Cs2NaInCl6基质的(a)激发光谱和(b)发射光谱;温度依赖的Cs2NaInCl6:Yb3+的(c)激发光谱和(d)发射光谱;(e)10 K下,Cs2NaInCl6:Yb3+的发射光谱;(f)在Cs2NaInCl6材料中,Yb3+离子的电子跃迁示意图。图4.不同浓度Yb3+和Er3+掺杂的Cs2NaInCl6 的(a)激发谱和(b)发射谱;Cs2NaInCl6:6.9%Yb3+/Er3+在不同Er3+掺杂浓度下,(c)Yb3+和Er3+的积分发射强度,以及(d)994 nm和(e)1540 nm发射处的荧光寿命;(f)Cs2NaInCl6:Yb3+/Er3+中的能量传递示意图。
  • 评新而论Vol.03 安科慧生双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪(MEGREZ-A)
    听用户真实评价,晓新品技术进展!【评新而论】第3期,主角是安科慧生的双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪(MEGREZ-A),曾荣获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”。本次分享清华大学、万华集团以及南京土壤所共计3家知名单位的用户评价。 仪器新品区 点击询价双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪是一款新型的能量色散X射线荧光光谱仪,与传统能量色散XRF和波长色散XRF相比,是在光路上的一次全新创新,核心在于采用双曲面弯晶的单色化入射,消除X射线管出射谱中韧致辐射入射样品所产生的连续散射线背景干扰,由于聚焦激发,提升了硅漂移探测器(SDD)元素荧光接受立体角与强度,大幅提升XRF元素检测灵敏度。同时采用双光源激发能够实现从碳到铀的全元素检测,且各元素的检出限均可满足不同行业对主量元素及微量杂质元素的检测要求。具有样品处理简单、分析速度快、精度高、维护及运行成本低等特点,且性能优于同类产品,同时配备自动进样装置实现测试自动化,节省劳动力。一、创新点:1.1双源单色化聚焦激发技术双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪首先采用全聚焦型双曲面弯晶单色化技术,将X射线光管出射谱中靶材特征射线单色化衍射并聚焦到样品一点,大幅降低X射线管出射谱中连续散射线背景对样品元素谱的干扰,提升元素检测信噪比,弥补了传统能量色散X射线荧光光谱仪对待测元素灵敏度不足。其次,由于不同元素的激发能量(吸收限)不同,为达到最佳的荧光产额,采用双光源进行单色化照射待测样品,激发待测元素,从而进行全元素的定性和定量分析。1.2定量方法—基本参数法基本参数法(FP)是XRF定量分析的一项前沿技术,其通过对X射线荧光物理学明确的物理现象建立基本参数库和系列数学模型,经过大量计算直接得到样品中各元素的含量,解决了XRF基体效应、元素间吸收增强效应、谱线重叠干扰、探测器各种效应等对定量分析的复杂性和不确定性,实现欠缺标准样品情况下的样品元素定量分析。这弥补了经验系数法需要大量标准样品校正的缺陷。北京安科慧生研发的快速基本参数法(Fast FP2.0)不仅采用基本参数库,同时建立系列的数学模型,从而使得基本参数法提升到定量分析水平,在样品适应性、定量精度、扩展性等方面处于国际领先水平。二、功能介绍:2.1元素范围从碳到铀元素,且检出限低,灵敏度高。采用双源单色激发能量色散X射线荧光光谱仪元素检测范围扩展到C、N、O、F,检测精度优于大型的波长色散X射线荧光光谱仪。采用双光源单色化激发,降低背景连续谱干扰,降低元素检出限,比如超轻元素氧的检出限可达到0.2%,氟元素检出限低至0.05%;重金属镉、砷、铅等低至0.1mg/kg以下。谱图如下:图:双源单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪超轻元素谱图表1部分重金属检出限重金属元素铅镉汞砷铬镍锡铊检出限(mg/kg)0.070.030.10.060.20.10.10.08注:检测时间为300s2.2可实现在少标样甚至无标样的情况下进行定量分析。X射线荧光光谱仪因其样品无需消解等前处理,因此样品基体较为复杂,元素之间、基体与元素间、探测器效应等均对定量有影响。快速基本参数法采用基本参数库与数学模型结合来消除各种X射线荧光光谱法中的各种效应,从而对未知样品进行定量分析,如表所示。表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称Cr(mg/kg)Ni(mg/kg)Cu(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2729.8±2.631.425%15.2±0.917.3114%916±699908%GSD-3270±6.776.59%28.1±1.728.672%25.7±1.330.0417%GSS-6048±354.6414%23±224.798%21±121.42%GSS-2462±263.432%24±125.56%28±130.389%ESS-157.261.958%29.630.94%20.924.7118%ESS-470.484.0619%32.837.0213%26.329.4912%续表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称As(mg/kg)Pb(mg/kg)Cd(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2711±0.612.3913%22±0.623.015%0.36±0.030.32-11%GSD-3233.9±1.133.890%35.7±1.339.5611%0.38±0.040.347-9%GSS-6014.3±0.315.529%18.7±0.618.881%0.113±0.0050.098-13%GSS-2415.8±0.916.826%40±241.784%0.106±0.0070.092-13%ESS-110.712.8920%23.624.423%0.0830.06-28%ESS-411.413.8421%22.624.659%0.0830.07-16%2.3样品采用下照式,避免粉末样品污染X射线出射及入射窗口。2.4仪器结构紧凑,无需较大激发电压,光管功率最大仅为50W,运行及维护成本较低。相较于波长色散型X射线荧光光谱仪,光路紧凑,无需较大激发光源,因此运行维护成本较低。因为功率较小因此对样品的烧灼破坏较小,尤其针对空气滤膜等样品来说,样品损失较小,重复利用率较高。对于某些受热易挥发元素如硫、氯等元素,也是降低其损失性。2.5样品处理简单、检测速度快。检测元素样品一般仅需要15分钟左右。 评"新"而论区 用户单位1:清华大学应用领域:综合科研评论:由于学生研发项目较多,合成及研制的样品类型各种各样,样品基体组分复杂多样,没有任何相关标准物质,同时要求全元素的同时测定。双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可快速定性出样品中的全部元素,同时在无标准物质标准曲线的情况下,达到准确定量效果,非常适合未知样品的准确定性和定量,对于科研人员非常友好。用户单位2:万华集团应用领域:锂电池评论:当前锂电池材料尤其是硅氧碳富集材料的准确定量分析非常复杂,且数据稳定性较差,采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可以有效激发C、O、Si等超轻元素的特征X射线荧光峰,采用不同比例混合的硅氧富集材料进行无标定量,无标定量结果与理论值线性良好,测试实际样品测定值也与理论值相符合,为今后行业元素测定提供了新的思路和方法。用户单位3:南京土壤所应用领域:土壤检测评价:土壤中的全总量元素,尤其是Si、S等元素的测定,方法繁杂,要求技术人员操作技术非常高,且经验丰富,此外,测试周期较长,日常样品通量少,面对一百以上甚至上千的样品来说,检测任务非常繁重,而采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可同时对全总量元素及痕量重金属快速准确定量,同时仅需5~7个标准样品进行校正,可适应各类不同土壤类型,同时配备了自动进样系统,完全可胜任大批量工作。用户可从繁重的检测任务中解脱出来,投身更多的科研项目。“3i奖-2023年度科学仪器行业优秀新品”评选火热进行中!获奖结果将于ACCSI2024中国科学仪器发展年会现场揭晓并颁发证书。时间:4月17-19日地点:苏州狮山国际会议中心详情点击:https://www.instrument.com.cn/accsi/2024/index日常新品申报入口↓↓↓https://www.instrument.com.cn/Members/NewProduct/NewProduct关于:“3i奖—科学仪器行业优秀新品”仪器及检测3i奖,又名3i奖(创新innovative、互动interactive、整合integrative),是由信立方旗下网站:仪器信息网和我要测网联合举办的科学仪器及检验检测行业类奖项,是随着行业的发展需求,应运而生。从旗下第一个奖项优秀新品奖于2006年创办,3i奖为记录行业发展路上的熠熠星光,截至目前,已设置有12个常设奖项。“科学仪器行业优秀新品”作为3i奖中非常重要的一项,旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户,同时,鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品。“科学仪器行业优秀新品”评选活动已经成功举办了十七届。评选出的年度优秀新品受到越来越多仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造,该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一,获奖名单被多个政府部门采信,仪器信息网新品首发栏目也成为了国内外科学仪器厂商发布新品的首选平台 往期回顾 vol.01评"新"而论|达普Cytospark CSP高通量细胞筛选系统vol.02评"新"而论|Akoya PhenoCycler-Fusion单细胞原位空间组学分析平台
  • 全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱VOCs监测系统 成功落户上海环科院
    2016年7月,磐合科仪推出的全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统和全自动热脱附系统在上海市环境科学研究院(简称:上海环科院)安装成功。众所周之,上海环科院是上海设立较早、规模大、专业齐全的综合性环境科研机构,长期致力于区域环境问题研究、环境战略咨询、环境技术开发和示范应用 ,为政府环境管理和决策以及环境污染防治提供了有力的技术支撑。全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统和全自动热脱附系统作为全国重量级的环境科研机构,上海环科院对数据采集、分析灵敏度、分析时间及定性准确性等要求非常严格。本次安装成功的全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统,为业界高端大气vocs监测系统,配有双冷阱交替采样浓缩系统,搭载先进的高灵敏度飞行时间质谱。可无盲点采样,实时分析环境空气中从c2至c12范围内烃类、含氧、含氮挥发性有机化合物和有机硫化合物,可同时得到定性定量结果。全自动热脱附系统应用于环境空气中半挥发性有机化合物(svocs)如多环芳烃的检测,能满足分析超痕量化合物、需要大体积样品浓缩的应用要求。两套仪器的完美搭配可对环境大气中vocs 和svocs进行在线和离线分析检测,两种进样方式可自动切换,操作方便,充分满足上海环科院多种科学研究及各项应用分析的需求,为环境空气雾霾成因和成分研究分析提供有力工具。为了更好地服务用户,磐合科仪特邀英国技术专家提供专业技术安装和培训,配合用户进行数据分析,帮助用户更快更好地使用该系统,为vocs在线监测提供可靠的科学数据。磐合科仪专注于环境监测领域,近年来通过不断加大研发投入,先后推出多个系列的环境监测新产品以及应用方案,在大气vocs在线监测、土壤有机污染物监测、水质监测等方面取得了重要突破。本次全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统和全自动热脱附系统在上海环科院的成功启用,为上海环境用户、全国环境科研机构乃至全国在线监测用户树立了新榜样,将在线监测技术及产品推上一个新台阶,同时也让更多vocs监测与治理工作者认识了磐合科仪,更加增强了我们在环境监测领域发展的信心。
  • 奶粉及其他食品中双氰胺等非蛋白胺类物质检测
    &ldquo 三聚氰胺&rdquo 尚未淡出人们的记忆,另y起乳制品中非蛋白胺物质残留事件又成为人们近日热议的话题。非蛋白胺物质是对尿素、缩二脲、双氰胺等含氮量高且性质稳定的物质的总称。基于目前g家标准规定的蛋白质含量测定方法&mdash 凯氏定氮法,食品中如残留此类物质,均会被折算成蛋白质含量。如果此类物质的检测不能得到足够的重视,会危及相关行业的发展,并成为危害人体健康的隐患。 百灵威集成全球资源,提供全套分析检测方案,特别适合乳制品、豆浆和鸡蛋等高蛋白含量食品中此类物质的检测。 分析方法 1、样品前处理 称取试样0.5-1.0 g与10 mL具塞离心管中,加入3.0 mL温水c声,再加入7.0 mL乙腈涡旋,以 6000r/min转速于-10℃冷冻离心20 min,吸取清液5.0 mL,氮气吹干,用1.0 mL 70%乙腈溶液复溶,过0.45 &mu m有机相滤膜。 2、色谱分析条件 色谱柱:C18液相柱(250 mm × 4.6 mm, 5 &mu m) 进样量:10 &mu L 流速:1.0 mL/min 检测波长:203 nm 流动相:A为0.2 mmol/L乙酸铵(pH 4.0);B为乙腈 梯度洗脱程序: 时间 A组分含量 B组分含量 0-3.5 min 70% 30% 3.5-4.0 min 70%-10% 30%-90% 4.0-8.0 min 10% 90%8.0-10 min 10%-0% 90%-100% 3、 质谱条件 电喷雾电离ESI正离子模式,电喷雾电压:4000 V,鞘气压力:30 psi,辅助气压力:5 psi,扫描模式MRM 分析对照品 产品编号 中文名称 CAS 包装 452731 尿素 57-13-6 100 g 571211 缩二脲 108-19-0 5 g 129306 双氰胺 461-58-55 g 耗材与试剂 产品编号 产品名称 包装 531036 乙酸, 99.8% 1 L 944664 乙酸铵, 98% 100 g 932537 乙腈 [LC-MS] 4 L 965057 水 [LC-MS] 4 L S02302 C18液相柱(250 mm× 4.6 mm, 5 &mu m) 2013年5月1日前购买可参与买y送y活动 1 支ZTLMGL-4.1 针筒式滤膜过滤器 Ф13 0.2 &mu m(有机) 100 片/包 WKLM-3 微孔滤膜 Ф50 0.45 &mu m(水相) 100 片/包 901275 瓶口分配器(5.0-50.0 mL) 1 支 958945 单道手动可调移液器(100-1000 &mu L) 1 支 928429 磁力搅拌器(数显、加热、不锈钢) 1 台 5182-0553 螺纹透明样品瓶(蓝色螺纹盖,PTFE红色硅橡隔垫) 100 个/包 5182-0728 聚丙烯螺纹瓶盖(无隔垫) 100 个/包 5183-4759 高j绿色隔垫(带预穿孔) 50 个/包 CER-001-1 1.5 mL标准毛细储存瓶 1 个
  • 双碳背景下,上海成立这一平台将承担哪些任务
    7月底上海的双碳顶层设计文件出台,后续“1+1+8+13”的各项政策文件也将逐步推出。在此背景下,8月30日,上海市环境保护产业协会应对气候变化专业委员会成立(以下简称“专委会”)。 专委会以推动全社会向绿色生产和生活方式转型、推动提高应对气候变化能力为目标,通过支撑政府相关工作,做好政策宣贯和标准研究;加强行业交流合作,规范成员单位行为;服务成员单位需求,反映成员单位诉求;推广社会绿色低碳理念,推动行业健康发展。 专委会揭牌现场 上海市生态环境局副局长吴启洲表示,希望借助专委会这个平台,汇聚各方聪明才智,围绕应对气候变化主题进行深入、务实的研讨交流,为加快生态文明建设、促进双碳目标的实现起到重要推动作用。 专委会接下来将承担哪些重任?上海市节能减排中心副总经理齐康介绍称,专委会将根据自身的定位和宗旨,做好三项任务即支撑政府加强行业管理、赋能行业发展、服务社会降碳和应对气候变化;打造三个平台即行业技术成果转化的展示平台、行业信息咨询的分享平台、行业跨领域跨区域开放的交流平台;达成三个目标,即产品有口碑、技术有影响、行业有规模。齐康表示,上海在全国低碳实践领域走得很靠前,双碳顶层设计的发布,碳评纳入环评等都是重要的标志。 近年来,上海高度重视双碳工作,积极推动建立双碳政策体系,全力支持全国碳市场发展,持续深化本地碳市场,努力开展低碳示范创建工作。 除了强调科技创新对于双碳工作的推动支撑作用,在此前下发的《中共上海市委 上海市人民政府关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的实施意见》提出,依托国际金融中心建设,充分发挥要素市场和金融机构集聚优势,加快建立完善绿色金融体系,深入推动气候投融资发展,引导金融资源向绿色低碳发展领域倾斜。在金融产品和工具创新方面也提出了明确的支持方向。这意味着“金融降碳”将成为上海“双碳”工作的特色之一。 上海环境能源交易所副总经理李瑾介绍了上海碳市场推动绿色低碳转型升级,从碳市场、碳金融和碳普惠三个方面发力。上海作为全国最早启动碳交易试点的地区之一,上海碳市场已纳入27个行业约300家企业和近1000家机构投资者,是最早纳入航空行业,唯一纳入水运行业的地区,也是唯一一个连续8年100%履约的地方碳市场。 同时,上海碳市场在链接碳金融产品方面也有很多创新,包括碳融资工具(碳资产质押、碳信托)、交易工具(碳远期、借碳)和支持工具(碳保险、碳中和指数、碳基金)等。此外,今年8月,上海市浦东新区还成为首批国家级气候投融资试点地区。 在“双碳”工作中,企业是社会经济活动的主要参与主体,生产经营活动是碳排放的主要排放源之一。 上海市环境科学研究院低碳经济研究中心主任胡静表示,随着欧盟一揽子气候计划,减碳行业已从原来的水泥、电力、钢铁、铝、化肥等行业扩展到有机化学品、塑料、氢和氨等。同时,温室气体配额管理范围也更加宽泛,比如化肥行业等行业考虑了非二氧化碳温室气体的排放。另外,从碳价来看,最近虽从历史高位回落,但仍在90欧元左右,价格远远高于国内碳价,针对这些情况,企业应当做好准备。 上咨集团副总经理、上海市节能减排中心董事长孙蔚说:“对于企业,做好双碳工作,讲好应对气候变化故事,既是自身内在绿色低碳转型高质量发展的重要牵引,在激烈的市场竞争中树立新的竞争优势,又是衔接国内国际可持续发展话语体系的重要组成,降低潜在的外部贸易壁垒对业务的影响,已经成为企业不可回避的重要课题和挑战。” 为了鼓励公众和企业的节能减碳行为,上海在2021年初就提出“出台碳普惠总体实施方案”,在2022年双碳顶层规划提出“推动建立碳普惠机制”。碳普惠机制是通过方法学及场景设计,将小微企业与公众的减排行为记录、量化,并通过转让注销、政策支持、商业奖励等消纳渠道实现其价值,建立起以商业激励、政策鼓励和核证减排量交易相结合的正向引导机制,以引导社会形成绿色低碳生产生活方式,尤其激励小微企业和公众的减排。
  • 理化所在氮掺杂非交替纳米带非线性光学材料方面获进展
    随着激光技术的发展,非线性光学材料在光限幅、全光开关、光通信等领域展现出广阔的应用前景。其中,有机π-共轭材料因具有高的非线性光学系数、低的非线性响应阈值、易于结构调控的非线性光学性能等优势而备受关注。线性并苯类稠环是一类经典的有机π-共轭材料,被广泛应用于有机光电器件中。而该类材料随着共轭长度的增加,化学稳定性变差,极易被氧化或发生Diels-Alder反应。同时,随着共轭体系的增大,分子间聚集程度增强,溶解性及其合成难度提高,因而限制了这类材料的开发及应用。   近日,中国科学院理化技术研究所特种影像材料与技术研究中心副研究员孙继斌、湘潭大学教授陈华杰课题组、英国剑桥大学博士曾维轩等合作,采用酮胺缩合策略,构建了一类化学性能稳定、溶解性好的氮掺杂非交替纳米带分子(图1),并将该类材料应用于非线性光学领域,揭示了氮掺杂非交替纳米带分子优异的反饱和吸收性能(图2)。其中,研究引入末端三蝶烯和侧基三异丙基硅乙炔,有效抑制了分子间的聚集,显著提升了材料的溶解性,是目前已报道的分子长度最长的可溶解氮杂非交替纳米带——含13元稠环分子。此外,多重五元环的植入有效阻断了线性并苯类稠环的全局芳香性,实现了基态与激发态兼具的局域芳香性,因而提高了π-共轭系统的稳定性,使得材料(NNNR-2)的三阶非线性吸收系数达到374cmGW–1,且在同等测试条件下,显著高于经典非线性光学材料C60(153cmGW–1)。   相关研究成果以N-Doped Nonalternant Nanoribbons with Excellent Nonlinear Optical Performance为题,发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、湖南省教育基金会和玛丽居里研究计划的支持。图1. 氮杂非交替纳米带分子NNNR-1和NNNR-2的(a)化学结构和(b)理论结构模拟图2. 氮杂非交替纳米带分子NNNR-1和NNNR-2的非线性光学性能
  • 光滑双脐螺免疫细胞基因组图谱完成 为防治世界第二大传染性寄生虫病奠定理论基础
    施普林格自然出版社旗下《免疫遗传学》杂志近日公布了世界上第一份曼氏血吸虫中间宿主免疫细胞的单细胞RNA测序(scRNA-seq)的比较基因组学和转录组学科学成果,该成果是由中国北部湾大学和加拿大阿尔伯塔大学共同主持。  光滑双脐螺是世界上排名第二的最重大最常见的传染性寄生虫病——曼氏血吸虫病的中间宿主,根据世界卫生组织(WHO)2018年的估计,全世界被曼氏血吸虫感染需要治疗的人群达到2.3亿人,目前WHO呼吁采取更加综合的控制曼氏血吸虫病的健康方针,就是要对寄生于人体和中间宿主体内的寄生虫-宿主相互作用的界面分子进行研究。  这项科学成果从2018年启动到论文发表经过了四年多的时间,首次采用世界最前沿的单细胞RNA测序技术,并应用在重大寄生虫病病原宿主免疫细胞领域,从整体上全面揭示了曼氏血吸虫中间宿主的免疫细胞的免疫分子系统,包括对曼氏血吸虫中间宿主的免疫细胞两个群体的单个颗粒细胞和透明细胞进行的比较基因组学和转录组学的科学研究、分析,获得了海量的单个细胞的比较基因组学和转录组学数据信息库,在曼氏血吸虫中间宿主抵抗株,共计获得了48.98亿条免疫细胞单细胞测序序列,在曼氏血吸虫中间宿主易感柱共计获得48.07亿条免疫细胞单细胞测序序列。  论文共同通讯作者、北部湾大学吴信忠教授介绍称,该成果筛选获得了有重要科学意义的完整全基因数目超过3万多个,首次揭示了两大免疫细胞群体,在免疫遗传上具有明显的免疫功能分工差异,透明免疫细胞群体在免疫遗传上更倾向于负责产生大量的杀灭曼氏血吸虫的免疫效应子蛋白分子,而颗粒免疫细胞群体在免疫遗传上更倾向于负责产生抗曼氏血吸虫的许多种纤维蛋白原相关蛋白分子和许多种类的免疫模式识别受体分子。  曼氏血吸虫中间宿主免疫细胞scRNA-seq基因组和转录组图谱的完成,为洞察光滑双脐螺的免疫分子系统,筛选抗性抵抗株螺蛳用于控制曼氏血吸虫感染,防治曼氏血吸虫病奠定了重要的理论基础,亦为全球进行曼氏血吸虫与宿主界面分子相互作用的理论研究提供了重要的参考数据库。
  • 药物中为何有基因毒性杂质?质控技术应怎样保障用药安全
    药物杂质研究贯穿于整个药物质量研究过程,并且对于一些可能具有特殊的生理活性或毒性的杂质,更需要进行结构确证和安全性验证。在此背景下,仪器信息网于2024年7月30日成功举办了“第八届化学药物杂质研究及质控技术”主题网络研讨会,本次会议汇聚了来自各药物研究院所、高校和仪器厂商的专家学者,共同探讨了化学药物杂质研究的最新进展和技术应用。会议内容涵盖了药物杂质研究的新思路、新技术,以及针对基因毒性杂质、元素杂质等特定杂质的分析方法。与会专家分享了他们在药物杂质研究领域的丰富经验和研究成果,并通过实际案例分析展示了新技术和新方法在药物杂质检测中的应用价值。点击看精彩报告回放》》中国医学科学院医药生物技术研究所副研究员山广志针对化学药物杂质研究新思路和新技术,指出对于药物中的杂质研究包括对已知杂质、特定杂质、潜在杂质和毒性杂质研究四种类型。从化学药物杂质研究方法趋势上,需要更全更快的技术对化药杂质进行检测。报告中也有对水苏糖有关物质HPLC-CAD测定、UHPLC-紫杉醇有关物质检测的实例介绍,还有对二维色谱定量基因毒杂质和超临界色谱分析手性异构体实际应用案例的方法开发和优化,展现了新技术新方法助力精准化学药物杂质检测的思路。岛津企业管理(中国)有限公司高级应用工程师孟海涛从液质联用技术在药物杂质分析中应用进行了报告,包括普通杂质定性分析的方法及案例、基因毒性杂质测定的相关方案两个方面。在报告中,展示了Trap-free 2D-LC/MS杂质分析系统、多/单中心捕集环二维杂质鉴定系统和二维捕集柱杂质鉴定系统等的适用范围以及应用案例。对基因遗传毒性杂质中磺酸酯类、亚硝胺类等常见种类检测进行了介绍,并对雷尼替丁、二甲双胍中NDMA的检测进行了实际案例的介绍。最终展示了岛津在药物杂质分析上有着丰富的应用方案以及仪器技术支持。中山大学药学院副教授徐新军依据其团队对罗达那非原料药的研究进行了报告,报告介绍了其团队研究发现罗达那非是一种PDE5抑制剂,可选择性的抑制PDE5,而对其他的亚型磷酸二酯酶没有或具有微弱的抑制作用,主要用于治疗男性勃起功能障碍。同时对罗达那非原料药进行了残留溶剂分析、有关物质分析、杂质谱分析、杂质结构鉴定、含量分析等。最终依据研究结果,制定了罗达那非原料药质量标准草案,建立和验证了罗达那非原料药含量测定和有关物质检查HPLC方法,以及残留溶剂GC检查方法,还初步建立了罗达那非原料药的杂质谱。在研究过程中所展现出的晶型差异、校正因子测定和杂质谱等方面的不足是后续指导该研究推进的方向。安捷伦科技(中国)有限公司原子光谱应用工程师曾梦根据多年原子光谱检测仪器的经验,对ICP-OES/ICP-MS 在化学药物元素杂质分析中的应用研究进行了报告。曾老师提出在制药行业分析杂质元素时面临的挑战包括有如何快速建立仪器分析方法?高盐样品如何兼顾检出限和稳定性?有机溶剂直接进样?前处理过程如何保证元素的稳定性?元素质谱干扰如何消除/数据准确性如何保证?针对以上无机元素在分析中面临的挑战,展现出ICP-MS在制药行业分析无机元素时所具有的解决方案优势。另外还介绍了ICP-OES在制药行业中针对检测难点,该技术具有其Intelli Quant半定量技术、全谱直读且分析时间最优化、软件的全流程实时监测等优势,能更好的应用于药物杂质元素的检测中。广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心)博士周熙通过高分辨技术、药物杂质、有关物质定性分析和基因毒性杂质定量分析四个部分对高分辨质谱技术在药物杂质分析中的应用进行了报告。报告中详细介绍了杂质研究的重要意义、化学结构鉴定难点,并通过实际案例进行了辅证,最终表明利用高分辨质谱技术是可以实现有关物质的快速定性。同时结合制备液相分离,可以解决液相与质谱流动相不兼容的问题。报告中也体现出高分辨质谱已经越来越广泛的应用于基因毒性杂质的定量分析。本次会议为广大药学工作者和检测人员提提供了药物杂质研究的最新进展和技术应用,有助于推动化学药物安全和质量控制水平的研究进程。会议内容丰富,案例靠实,是一次宝贵的学习和交流机会。相信在新技术和新方法的推动下,化学药物杂质研究能够朝着更全更快的检测趋势发展,为保障公众用药安全做出更大的贡献。
  • 睿科仪器应邀参加杂环农药系列丛书编写研讨会
    随着各国对食品安全问题关注度的不断提高,食品安全检测技术以及食品安全检测数据质量控制变成了当今热烈讨论的话题。近期,为贯彻落实《食品安全法》,实施&ldquo 科技兴检&rdquo 战略,支撑质检事业更好更快发展,中国检验检疫科学研究院的资深专家组织了近20家省级出入境检验检疫局检验检疫技术中心的技术骨干代表在厦门举行了杂环农残系列丛书编写研讨及食品安全检测技术研讨会。全自动固相萃取仪的领军制造商睿科仪器也应邀参加此次会议。 会上,参会代表们分别讲解和交流了针对不同种类农药出口目的国的不同标准及农残安全检测方法等。代表们一致认为,在复杂的食品基质中,前处理是影响实验结果和耗费实验时间最多的步骤。针对各位代表们提出的热点问题,睿科仪器的产品经理与在座专家进行了详细探讨,并介绍了睿科仪器最新推出的专为食品安全而设计的全自动固相萃取仪Fotector。Fotector型全自动固相萃取仪可同时处理6个样品,创新的倒置上样技术,系统全密闭的人性化设计,赢得了在场资深检测人员的一致认可。 此外,睿科仪器同时也展出了CEi-SP20型毛细管电泳分离系统,提供了最新的食品中不同形态砷硒的同时检测方法和玩具中有机锡的检测方法,引起了诸多业内专家的浓厚兴趣。 在场的各位专家对Fotector型全自动固相萃取仪表示出了浓厚兴趣 睿科仪器产品经理在做产品讲解,赢得了各位专家一致认可 此次会议,使更多的客户认识和了解了睿科仪器,同时也使我们更加了解客户的需求。公司的发展离不开广大客户的支持,广大用户关注和支持使我们更加有信心通过我们的专业周到的服务成为客户最好的合作伙伴。 关于睿科: 睿科仪器有限公司(Reeko Instrument Co. Ltd.)是一家专业从事实验室分析仪器研发和生产的高科技企业,是集实验室样品前处理设备研发生产、前处理方法开发、实验室仪器销售为一体的专业厂家。 公司拥有强大的研发能力,致力于不断地研发出能够帮助客户提高工作效率的先进仪器。公司非常重视产品的应用和售后服务,拥有独立的研发和应用开发实验室,可以为客户提供技术培训,方法开发,样品测试,及技术咨询等多种售后服务。 欲了解更多,请浏览:http://www.reeko.cc,http://reeko.instrument.com.cn 联系我们: 北京 电话:010-58674766 传真:010-58674656 地址:北京市朝阳区东三环南路58号富顿中心C座518 上海 电话/传真:021-52300176 地址:上海市长宁区法华镇路751弄34号404 厦门 电话:0592-5800190 传真:0592-5800191 地址:厦门火炬高新区创业园伟业楼N206A
  • 新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。  cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。  为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。  在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。  研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。  为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。  研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。  该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。  研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • 仪器情报,科学家利用LTSTM等先进设备分析了吡啶氮掺杂石墨烯膜在高效CO₂捕获中的机理!
    【科学背景】随着全球气候变化问题日益突显,碳捕集技术成为减缓气候变化的重要手段之一。因此,研究人员一直致力于寻找能够高效、低成本地分离CO2的技术,以减少温室气体排放并促进碳中和。传统的CO2分离技术通常依赖于热力学过程,如化学吸收和物理吸附,但这些方法往往需要大量的能源消耗,成本高昂。因此,开发基于膜的CO2分离技术成为一种备受关注的方向,因为这种技术不依赖于热能,有望降低捕集成本。传统的膜材料如聚合物薄膜和金属有机框架等已经显示出潜在的应用前景,但它们的CO2渗透率受到选择层厚度的限制,难以进一步提高。此外,实现高CO2/N2分离因子的挑战在于难以兼顾高选择性和高渗透率。因此,本研究针对这些问题提出了一种创新的解决方案。瑞士洛桑联邦理工学院Kuang-Jung Hsu,Kumar Varoon Agrawal等研究团队利用二维孔隙结构,通过控制孔边缘的异原子掺杂来增强CO2与孔的结合亲和力。他们选择了石墨烯作为研究对象,通过将吡啶氮引入孔边缘,促进了CO2与孔之间的竞争性吸附。这种方法提高了CO2的装载量,使得即使在稀薄的CO2气流中也能实现高CO2渗透率和高CO2/N2分离因子。此外,他们采用了可扩展的化学方法,成功制备了厘米级的高性能膜,为实际应用奠定了基础。【科学亮点】(1)在本研究中,首次利用氨在室温下处理氧化的单层石墨烯,成功地在孔边缘引入了吡啶氮。这一方法使得孔边缘的吡啶氮取代成为可能。(2)实验结果表明,吡啶氮的引入导致了CO2与孔之间的高度竞争性但定量可逆的结合,这与理论预测一致。通过高分辨率X射线光电子能谱(XPS)确认了吡啶氮的引入。同时,低温扫描隧道显微镜(LTSTM)观察到了CO2的吸附和解吸过程,验证了吡啶氮引发的高亲和力。(3)此外,实验还显示了即使在稀薄的CO2气流中,也能实现高装载量,进而实现了高CO2渗透率和高CO2/N2选择性。由于化学反应的可扩展性,实验在厘米级膜上展示了高性能。【科学图文】图1:在吡啶-N-取代的石墨烯上,吸附CO2。图2. 在吡啶-N-取代的石墨烯上,吸收CO2。图3. 在吡啶-N-取代的石墨烯上,定量可逆的CO2吸附。图4:过能量色散光谱(EDS)和拉曼光谱确认吡啶氮取代石墨烯中的氮官能团。图5:吡啶氮取代石墨烯的CO2吸附和气体传输特性。图6: 竞争性CO2吸附,吡啶-N-取代石墨烯具有极好的碳捕获性能。【科学结论】这项研究为开发高效的碳捕集技术提供了科学价值。通过在石墨烯孔边缘引入功能异原子,特别是吡啶N,作者成功地改善了CO2在孔中的吸附性能,从而实现了高渗透率和高选择性的分离效果。这一发现不仅为膜科学提供了新的思路和方法,还将激发分子模拟和实验来进一步探索竞争性吸附的机制,为膜技术的进一步发展提供了重要的指导。此外,研究中采用的化学反应是基于气态反应物的,这使得相关技术具有了高度可扩展性,并且可适用于大面积样品的制备。因此,这项研究的成果不仅将对膜领域有所贡献,还将为其他领域,如高性能吸附剂、传感器和催化剂的开发提供有价值的参考。原文详情:Hsu, KJ., Li, S., Micari, M. et al. Graphene membranes with pyridinic nitrogen at pore edges for high-performance CO2 capture. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01556-0
  • 我国科学家成功鉴定高选择性双泛素结合蛋白
    近日,中国科大生命科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室田长麟教授和清华大学刘磊教授合作,基于蛋白质化学全合成方法制备了不同类型的双泛素蛋白,在特定位点引入光活化交联基团,并成功鉴定高选择性双泛素结合蛋白。相关研究成果以“Chemical synthesis of diubiquitin-based photoaffinity probes for selectively profiling ubiquitin-binding proteins”为题发表在《Angewante Chemie Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201611659)》上,该文章于2017年2月1日在网上公开发布。  泛素化修饰是蛋白质翻译后修饰中非常复杂的一类体系,目前发现存在8种多泛素连接方式,分别在泛素蛋白的Met1、Lys6、Lys11、Lys27、Lys29、Lys33、Lys48、ys63等不同位点上接入下一个泛素蛋白。这些不同类型的蛋白质多泛素修饰在细胞自噬、蛋白酶体降解、细胞信号传导及DNA损伤修复等生命活动中执行非常多样的功能。但是,目前针对多泛素蛋白的生物法制备较为困难,导致选择性识别并结合多泛素修饰的蛋白质的了解非常贫乏。近年来,中国科大田长麟实验室和清华大学刘磊实验室通过紧密合作,在蛋白质化学全合成尤其是含有特种标记、翻译后修饰的膜蛋白、蛋白质复合物的化学全合成及组装等方面取得了多项重要突破(Angew Chemie2013,52:9558,JACS2014, 126:3695,Angew Chemie2015, 54:14276, JACS2016, 128:3553等),并于近期发展了蛋白质泛素化修饰的化学合成技术并应用于含泛素化修饰核小体的冷冻电镜(cryo-EM)结构解析(ChemBioChem2017, 18:176)。这些为基于蛋白质化学全合成制备含有光交联基团的不同类型双泛素蛋白制备和高选择性结合蛋白的质谱鉴定提供了重要基础。   含有光交联基团的双泛素蛋白化学全合成及不同类型双泛素特异性结合蛋白的质谱鉴定  近期,中国科大田长麟实验室、严以京实验室和清华大学刘磊实验室密切合作,应用基于蛋白质化学全合成方法制备了Lys48连接、Lys63连接的双泛素蛋白,并在蛋白质化学合成过程中在Ala46位点上引入不同的光交联基团。通过和标准泛素蛋白结合实验,确认了双泛素蛋白合成的有效性,并优化了光交联基团的反应条件。在此基础上,从哺乳动物细胞HEK293裂解液中通过光激活双泛素蛋白,并应用质谱方法鉴定出多个能和Lys48-连接双泛素、Lys63-连接双泛素结合的蛋白质,为后续进一步分析这些双泛素结合蛋白在细胞自噬、DNA损伤修复等生理活动中的功能机制提供了重要的前期基础。相关工作将为分析其他蛋白质相互作用、细胞中配体-受体发现等重要科学问题提供可靠的方法学手段。  合肥微尺度物质科学国家实验室、化学物理系博士研究生梁军为该研究工作的第一作者。该研究工作得到了科技部、国家自然科学基金的资助。
  • 区块链技术让“双碳”更“有数”
    趣链科技创始人兼首席执行官李伟浙江省绍兴市上虞区是全国百强区,这里拥有全球最大分散染料生产基地。“双碳”目标下,如何实现减污降碳协同增效,是上虞面临的新课题。染料及中间体的生产过程中会产生大量废硫酸。废硫酸属于危险废弃物,处理起来程序复杂且成本不菲。然而,废硫酸并非一无是处,它还可以成为化工厂的原材料。在上虞区,浙江安诺芳胺化学品有限公司产生的废硫酸会成为浙江捷盛化学工业有限公司的原材料,这样“点对点”的定向利用,不仅可以省去前者的处理费用,亦可节省后者的部分原料成本。在上虞,类似的减污降碳协同增效案例还有很多。企业间能够发现类似的协同发展机会,离不开“上虞经济技术开发区减污降碳协同增效数智平台”的“牵线搭桥”。那么,这个平台有何种“神通”,能够达成“点对点”的精准匹配?在浙江这个工业大省践行“双碳”目标的道路上,是否还有类似的平台在发挥作用?平台背后又有哪些科技赋能?带着这些问题,记者采访了平台的“塑造者”——杭州趣链科技有限公司(以下简称“趣链科技”)。初识趣链科技是在6月11—14日举办的首届上海国际碳中和技术、产品与成果博览会上。相较于对面中国工商银行巨大的展厅,趣链科技的展台显得有些“小而精”。不过,这样的展台也正好符合这家区块链领域首家独角兽企业的定位——深耕区块链技术,构建区块链产业护城河。展台前人头攒动,“这块大屏上呈现的是减污降碳协同增效平台,我们基于碳排放动态数据建立起统一的数据资源体系与碳管理全流程闭环治理体系。”趣链科技能源“双碳”事业部总经理虞博名正在向观众们介绍该公司研发的“上虞成果”——平台上线3个月就为企业解决预警问题500余次,拓展危废资源化利用2.6万余吨,减排温室气体2700余吨,形成节余减排量3900余吨,为企业节约成本8900余万。区块链技术如何在节能减排方面施展拳脚,甚至成为践行“双碳”目标的核心技术?对此,趣链科技创始人兼首席执行官李伟博士表示,碳排放难以直接检测的特性,决定了碳资产是一种基于主体信誉,通过数据统计计算所形成的虚拟资产,强依赖于监测、报告、核查三大机制,而区块链技术能在此机制中增强碳数据的可信度。生态环境部将数据质量定义为全国碳市场的生命线,并承诺将保持对碳排放数据造假零容忍的高压态势,切实提升数据质量。“在监测方面,区块链能从源头完成数据存证;在报告机制中,区块链与隐私计算技术结合对企业数据进行核验验真,保证了报告数据的真实性;在核查环节,通过区块链降低核查验证难度,从而简化流程、降低企业成本。”李伟详细解释了区块链技术在提高碳排放数据质量方面的作用。在李伟看来,碳资产由数据支撑的属性与区块链数字资产的特性天然一致,这使得区块链能够为政府精准控碳、企业绿色转型、公众绿色生活提供有力支撑。区块链“不可篡改”的特点,为经济社会发展中的“存证”难题提供了解决方案。在浙江这个能耗大省,“上虞经验”还有一个“大号版”——2022年6月,浙江省正式发布减污降碳协同增效平台和指数,为全国首创,也为全国探索减污降碳协同增效路径提供浙江方案和浙江样板。打造省级平台的技术担当也是趣链科技。据介绍,浙江省减污降碳平台运行一年来已经形成了“在线监测、指数评价、超标预警、技术服务、整改提升”的管理闭环。数据显示,截至目前,纳入平台管理企业已达2万余家,为浙江省11的地级市,89个县、市(区)生态环境局提供减污降碳管理服务。近年来,趣链科技在能源“双碳”领域不断发力,除了减污降碳协同增效平台的搭建,该公司还将区块链技术融入政府碳达峰碳中和综合管理平台、企业碳管理平台、碳普惠平台等应用研发以及城市能源网络建设之中。企业是国民经济的细胞,企业也是践行“双碳”目标的重要实施单位。但我国众多企业对自身的碳排放量尚在“摸家底”的阶段,对碳达峰碳中和的目标制定缺乏数据支撑、情景预测,更缺乏有针对性的减碳方案。针对这种情况,区块链技术可以帮助企业建立健全碳管理制度规范、降低碳管理成本,以及释放碳资产价值,实现碳达峰碳中和的核心诉求。每个人都应该成为“双碳”目标的践行者。在碳普惠方面,趣链科技打造了区域全民碳普惠平台。在这个平台上,人们可以将低碳、减排行为转化为碳几份和碳减排量,实现碳资产认定、交易流动管理,并面向民众提供碳普惠趣味玩法和激励机制。“让民众在趣味中,甚至是游戏中践行低碳理念。”虞博名表示。李伟表示,“双碳”是一个非常有市场潜力的业务领域,它不能只是企业虚无缥缈的发展口号,而应该成为可应用、可落地、可持续的发展板块。未来,趣链科技将切实推动区块链成果在该领域的转化落地,努力打造绿色转型解决方案行业标杆,为社会经济可持续发展注入新动能。
  • 我国首个复杂电磁环境重点实验室在洛阳成立
    12月5日,电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室揭牌仪式在中国洛阳电子装备试验中心举行。据中国洛阳电子装备试验中心主任聂皞介绍,该实验室是国内目前唯一从事此类研究的科研实体。   电子信息系统复杂电磁环境效应指的是电子信息系统在复杂电磁环境下,受各类电磁信号的综合作用导致其信息获取、传输、利用等信息链路环节产生的内在变化,以及由此引起的对电子信息系统正常工作产生的影响。   聂皞说,该实验室的建立,将有效促进我国高性能电子信息系统的科技创新和关键技术攻关,着重解决社会发展和公共安全、国防和军队建设中电子信息技术发展的瓶颈问题,增强我国在该领域的核心竞争力。   据介绍,电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室于2012年10月9日经国家科技部正式批准立项建设,依托中国洛阳电子装备试验中心的技术实力和资源优势,联合国防科技大学电子科学与工程学院的人才培养及开放交流平台,汇聚了国内外有关研究力量,自筹建以来,已出色完成了国家30余个重大项目,先后获得国家和部委级科技进步奖10余项。
  • 日立ZA3000原子吸收双孔注入连续进样快速检测水中重金属含量
    近期,兰州自来水污染,江苏靖江因长江水源出现水质异常,8吨有毒化学物流入富春江等系列水污染事件引发了公众对水质安全的关注。水环境是同人民生活息息相关的几大自然要素之一,快速检测水环境中重金属等有毒有害元素是水环境安全的重要保障之一。  天美公司高度关注水环境安全问题,日立ZA3000原子吸收分光光度计最新搭载的双孔注入连续进样功能在快速检测水中重金属含量方面具有独特的优势,参照《水和废水检测分析方法(第四版)》,我们为您提供了检测地表水,地下水及废水中铅、镉、铜的解决方案。http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100322/s327145.htm 公司介绍:   天美(中国)科学仪器有限公司(“天美(中国)”)是天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)的全资子公司,从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。天美(中国)在北京、上海、等全国15个城市均设立办事处,为各地的客户提供便捷优质的服务。   天美(控股)是一家从事设计、研发、生产和分销的科学仪器综合解决方案的供应商。继2004年於新加坡SGX主板上市后,2011年12月21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298),成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司和英国Edinburgh等多家海外知名生产企业,加强了公司产品的多样化。 更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站:http://www.techcomp.cn
  • 深圳先进院开发出新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。图1.G-Flamp1探针在体外和培养细胞内的表征图2.不同刺激下果蝇Kenyon细胞中cAMP信号的变化图3.运动过程中小鼠皮质神经元内cAMP信号的变化图4.巴甫洛夫条件反射任务中小鼠NAc脑区cAMP信号的变化该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • 2023年环境监测仪器新品盘点|向在线、便携、自动化发展
    随着我国生态环境监测网络的建设,我国已成为全球最大的环境在线监测仪器市场之一,同时也成为环境在线监测仪器企业最多、行业发展最快的国家之一。我国国内环境监测设备主要以聚光科技、雪迪龙、先河环保、力合环境、皖仪科技等上市公司和部分非上市公司为主要品牌,而国外则以艾默生、赛默飞、岛津、哈希、赛莱默等企业占主要地位。环境监测仪器的应用领域非常广泛,涵盖了空气、水质、土壤和噪声等多个方面。2022年工信部、科技部、生态环境部《关于印发环保装备制造业高质量发展行动计划(2022—2025年)的通知》中提到:在大气治理领域,重点推广非电行业超低排放和挥发性有机物处理等先进技术装备,为PM2.5和臭氧协同治理提供支撑;在污水治理领域,重点推广黑臭水体治理、湖泊海洋治理、工业废水处理、农村小型分散式污水治理等先进技术装备,为水环境整体改善提升提供保障;在土壤污染修复领域,重点推广重金属、有机物等原位土壤污染修复装备,避免二次污染;在固体废物处理处置领域,重点推广无害化资源化利用技术装备;在环境监测仪器领域,重点提升高端环境监测仪器的自主创新供给能力。创新驱动发展。据不完全统计,2023年,仪器信息网新品首发栏目环境监测仪器共有18台,具体如下。一、水质分析相关新品深昌鸿 多参数水质测定仪 TMULP-3000 型深昌鸿 多参数水质测定仪TMULP-3000 型,集光学法和电极法于一体,80多种参数任意组合定制。便携式污水检测仪器 天尔 TE-3000plus天尔便携式污水检测仪器TE-3000plus,实现系统升级,360°旋转检测,可检测常规四项及重金属等多项检测项目。便携多参数水质检测仪 天尔 TE-3000plus天尔便携多参数水质检测仪TE-3000plus,功能升级,室内外通用。罗威邦 Lovibond BOD 测定仪 BD600 GLP BOD90 生 化需氧量 BOD5罗威邦BOD测定仪BD600 GLP款,符合良好实验室规范(GLP),记录所有测试数据及校验记录。最长可测试 90 天BOD,适合可降解性研究评估,符合欧盟要求。哈壳 二次供水 / 管网在线水质分析仪哈壳DK6300二次供水/管网在线水质分析仪,针对二次供水领域生产研发的多参数水质分析仪,主要测试参数:pH、余氯、电导率,温度。固态白光光源,寿命达到5年以上,浊度的检测下限0.001NTU,测试精度高,维护成本低优点。便携式水质测定仪连华科技便携式水质测定仪新羽系列,具有1.安卓操作系统,智能交互流畅,系统可扩展性强;2.便携机身设计,消解仪比色一体,消解双温区设计,可独立消解两种不同温度指标;3.同时支持360°旋转比色和比色皿比色方式;4.支持单点、多点曲线校正,数据智能化分析管理;5.内置电池增加三防设计(防水、防尘、防摔)的特点。智能双温区消解仪连华科技智能双温区消解仪LH-A220,为智能双温区设计,独立消解仪不同温度的两种指标 2.3.5吋触控系统。智能多参数消解仪 连华科技智能多参数消解仪LH-A116/A125,采用的是3.5吋触控操作系统。山东格林凯瑞精密仪器有限公司 多参数水质分析仪格林凯瑞G10多参数水质分析仪,支持NFC,并且是台式实验室和便携式通用机型,相对比格林凯瑞200系列机器,体积小于20倍+。便携式 COD 快速检测测定仪 TE-3001Plus天尔便携式COD快速检测测定仪TE-3001Plus,系统升级,检测位360度旋转。便携式 BOD 快速测定仪 天尔 TE-2010Pro天尔便携式BOD快速测定仪TE-2010Pro,便携式户外检测携带方便,安卓智能操作系统,可视化模块设计,具有现场应急检测数字模块,配置高清摄像头,支持内置4G网络,Wifi,GPS定位,现场应急报告,检测数据实时上传云平台及各监管平台,手机APP及PC端实时同步数据。天尔 多参数水质检测仪 TE-700pro 天尔多参数水质检测仪TE-700pro,安卓智能操作系统,可视化模块设计,具有现场执法取证数字模块,配置高清摄像头,支持内置4G网络,GPS定位,现场取证报告,检测数据实时上传云平台及各监管平台,手机APP及PC端实时同步数据。Sievers TOC-R3 在线总有机碳 TOC 分析仪Sievers TOC-R3在线总有机碳TOC分析仪,有多种测量模式:总碳(TC)、总无机碳(TIC)、总有机 碳(TOC)、不可吹扫有机碳(NPOC)、挥发性有机碳(VOC)、总结合氮(TNb)。 采用高效可靠的1200°C无催化剂燃烧氧化技术:采用陶瓷反应器进行样品燃烧且无需催化剂,最大限度地减少了移动部件,确保低维护成本并降低拥有成本。 采用模块化设计和状态监控,维护需求极低且简单。 自清洁和自动冲洗功能,有力应对苛刻样品。盛奥华 SH-220 型氨氮测定仪盛奥华SH-220型氨氮测定仪,采用5英寸IPS高清触摸电容屏,整机小巧,掌机大小,外观时尚,采用管比色测定方式,适用于实验室及户外应急检测。二、气体检测仪 新品智易时代 CO2 气体分析仪智易时代CO2气体分析仪,是公司新型产品,设计有独立的气体检测模块,便于集成到任何检测系统或控制系统中;采用高性能红外光源,使用寿命长,同时配以特殊结构设计有效的避免震动的影响。TSI AeroTrak®+ 便携式粒子计数器 A100 系列TSI AeroTrak®+便携式粒子计数器A100系列,无论是用于医药制造、半导体和电子制造,还是洁净室认证,此款仪器都能满足用户的特定需求,帮助识别潜在的环境污染源,并跟踪洁净室空间中颗粒物水平随时间的变化。 新修订的标准对数据完整性的要求,以及改善行业用户体验的自动化任务,指导了新仪器功能的方向,包括准确监测压缩气体(例如 N2, CDA, Ar, 和 CO2)的能力。AeroTrak®+便携式粒子计数器A100系列做到了这一点,同时让您快速启动和运行-帮助降低风险,降低成本,实现数据完整性,证明合规性,并通过可靠和值得信赖的技术改进来提供更低的拥有成本。乐氏联创 大气预浓缩仪(四级冷阱液氮制冷) Ontech880昂泰克大气预浓缩仪(四级冷阱液氮制冷)Ontech880,具有1、四级冷阱特有的分离式捕集技术可将除水与 VOC 回收完全分离,有效避免了高沸点化合物在除水阱中的吸附损失,做到高沸点无损进样。得益于该技术特点,同比传统三级冷阱,其高沸点化合物响应提升 170%(萘); 2、四级冷阱创新技术打破常规,除水阱深冷除水后无须二次加热,带来了无可比拟的除水、除杂效率,同比传统三级冷阱,除水、除杂能力提升 46%; 3、全面节省样品分析周期,分析效率提升 20%,10分钟内即可完成标准 400ml TO15 化合物洗脱。同时还能有效节省制冷剂,相同的液氮,更多的样品分析量; 4、四级冷阱设置独立聚焦冷阱,确保了化合物的聚焦效果,全面支持高压进样技术,使得峰形更为尖锐,支持分流、不分流、定量环等多种进样方式,全面应对各种高低浓度样品,可适应的浓度范围横跨 ppt 至 ppm 级,真正做到一机通用等创新点。三、其它环境监测仪器 新品蒸汽质量检测仪 | 盛源 SQ2+ 纯蒸汽取样器 蒸汽质 盛源SQ2+纯蒸汽取样器 蒸汽质量检测仪,所使用材料最大程度减少样品受污染的风险,所有样品接触表面均为电抛光 316L 不锈钢 设计结构紧凑;安装方便;使用稳定;容易清理 设计体积小巧;安装空间小; 安装附件齐全。 中国制造;货期灵活。
  • Nature Communications | 杜平武与杨上峰两课题组合作,成功研发聚集可调双发射手性碳纳米环
    作者:王敏 来源:中国科学报中国科学技术大学杜平武教授课题组与杨上峰教授课题组合作,合成了首个具有聚集可调双发射性质的手性双环分子。研究成果近日发表于《自然-通讯》。a)传统AIE发光体示例;b) 具有聚集可调双发射性质的手性双环分子(SCPP[8]) 中国科大供图“这种新型手性分子在聚集态和溶液态可以发射不同波长的荧光,通过控制聚集程度,调节两个发射峰的比例,获得多种颜色的荧光发射。”化学与材料科学学院材料科学与工程系博士生张新宇说,该分子可以应用在光传感器、3D电影及视频、数据存储以及探针领域。在传统系统中,聚集诱导猝灭发光体通常在溶液状态强烈发光,但在聚集时,荧光会显著减弱甚至完全消失。另一种独特的发光体具有与之相反的光物理现象,其在溶液中几乎不发光,而在聚集时可以发射出强荧光,这种发光体称为聚集诱导发光分子。这也意味着目前绝大多数的发光体具有单一的发射性质,只在溶液中发光,或只在聚集态发光。而同时具有聚集诱导发光和聚集诱导猝灭效应的双发射有机材料在文献中很少报道。基于前期研究工作,合作研究团队通过将具有聚集诱导发射活性的1,2,4,5-四苯基苯用对苯撑单元固定,成功合成了首个具有聚集可调双发射性质的手性有机双环分子,称之为SCPP[8]。此外,团队在含有不同水体积的四氢呋喃和水混合物中研究了SCPP[8]的荧光现象。SCPP[8]展现了出乎意料的多色荧光发射、单分子近白光发射,稳定的固有手性和增强的圆偏振发光性质,将在聚集诱导发射传感器、白光发射器件和手性材料中具有潜在应用。审稿人认为,新型纳米环同时展现了令人意外的光物理现象和出色的圆偏振发光性质。这是一个有趣且不寻常的发现,优异的光物理性质使其拥有技术应用的潜在价值。相关论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-31281-9
  • 上海微系统所在自参考太赫兹双光梳方面取得重要进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所曹俊诚、黎华研究员领衔的太赫兹(THz)光子学研究团队与华东师范大学曾和平教授团队合作,在高稳定自参考太赫兹双光梳方面取得重要研究进展。项目团队提出自参考方法,完全消除了THz双光梳共有载波噪声,同时抑制了重复频率噪声,将THz双光梳梳齿线宽由未稳频的2-3 MHz量级压缩至14.8 kHz,大幅提升了THz双光梳光源的稳定度。相关成果于2023年2月3日以“Terahertz Semiconductor Dual-comb Source with Relative Offset Frequency Cancellation”为题发表在Laser & Photonics Reviews期刊,并被遴选为封面论文。双光梳由两个重复频率略有不同的光频梳组成,通过多外差采样将光谱信息直接映射在微波波段,这种不依赖机械扫描的时间延迟结构令双光梳天然地具有高速、高分辨等优势,在高精度光谱、成像、测距以及大容量高速通信方面具有重要应用。在THz波段,基于电泵浦的半导体量子级联激光器(quantum cascade laser, QCL)是现实THz光频梳与双光梳的理想载体。当前,THz QCL双光梳通常工作于自由运行模式,具有较高的相位噪声,限制其高精度应用。提高双光梳频率稳定性的主要思路是分别控制两个光频梳基础频率分量,载波包络偏移频率和重复频率。因此,要完全锁定THz QCL双光梳需要同时锁定四个不同频率,即两个载波包络偏移频率和两个重复频率。四个不同频率的复杂系统。尽管项目团队在前期工作中将THz双光梳一根梳齿通过锁相环实现了锁定,并提升了双光梳的稳定性,但是还未实现THz双光梳的完全硬件锁定。而要在实验室实现四个频率的完全锁定,将涉及非常复杂的硬件系统。在本工作中,研究人员提出了自参考“软锁定”方法,不采用任何硬件锁模模块,对双光梳整体信号进行操控,实现了高稳定自参考THz QCL双光梳光源。双光梳梳齿噪声来源于两个未锁定的光频梳的载波包络偏移频率和重复频率噪声,通过多外差拍频过程,双光梳的每根梳齿都共享相同的载波包络频率及噪声。通过消除共有的载波包络频率噪声,则可以显著提高每根双光梳梳齿的稳定性。如图1(a)所示,通过窄带滤波器将双光梳的一根梳齿滤出并将其与整个双光梳信号进行混频,从而彻底消除双光梳梳齿的共有载波噪声,同时还可以抑制重复频率噪声,构造出无载波包络偏移频率的零偏双光梳,显著提高双光梳信号的长期稳定性。图1(b)为未稳频THz双光梳光谱,在15 s的测试时间内,测得的梳齿“最大保持”线宽为2 MHz。图1(c)为施加自参考稳频之后测得的THz双光梳光谱。在60 s内,测得的“最大保持”线宽为14.8 kHz,比未稳频的THz双光梳梳齿线宽提升了130倍以上。本工作提出的自参考稳频方法,不依赖任何锁定元件,同时可方便移植于其它激光系统中,为提高光谱、成像等各种应用的稳定性提供一种简单有效的稳频方法。本论文共同第一作者为中科院上海微系统所副研究员李子平、博士生马旭红,黎华研究员、曹俊诚研究员、曾和平教授为论文共同通讯作者。同时,上海理工大学李敏副教授和华东师范大学闫明研究员为该工作也做出了重要贡献。该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目(62235019)、国家优秀青年科学基金项目(62022084)、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划(YSBR-069)、中科院“从0到1”原始创新项目(ZDBS-LY-JSC009)、中科院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20200032)、上海市优秀学术带头人计划(20XD1424700)等支持。图1(a)自参考稳频原理。其中frep1和frep2分别是两个光频梳的重复频率,其中frep2通过微波注入锁定到fRF。“彩虹”频谱表示MHz范围内的下转换双光梳信号,通过带通滤波器将其中一根梳齿滤出(虚线框),从而采用混频实现零偏自参考双光梳。(b)未稳频THz双光梳“最大保持”频谱,测量时间为15 s。(c)自参考双光梳“最大保持”频谱,测量时间为60 s。图2 论文封面论文链接:https://doi.org/10.1002/lpor.202200418封面链接:https://doi.org/10.1002/lpor.202370016
  • 安捷伦科技推出 IQFISH FFPE 缓冲液实现 FFPE 组织样品一小时杂交
    安捷伦科技推出 IQFISH FFPE 缓冲液实现 FFPE 组织样品一小时杂交 2013 年 11 月 13 日,北京 — 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)今日宣布推出 IQFISH FFPE 杂交缓冲液,可以实现福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 组织样品 FISH 处理的一小时杂交。 IQ 技术最早由 Dako 公司开发,以前仅用于解剖病理实验室。而现在,IQFISH FFPE 杂交缓冲液可作为单独产品供应,因此细胞遗传学实验室也可受益于 IQ 技术,从而更快地获得结果。 安捷伦诊断和基因组学业务部门副总裁兼总经理 Jacob Thaysen 说道:“IQFISH FFPE 杂交缓冲液将极大缩短 FFPE 样品的 FISH 处理时间。通过将杂交处理步骤从行业标准的两天减少到仅仅一小时,使我们的客户可以更快地获得结果,且不会影响信号强度。” 有关 Dako IQFISH 杂交缓冲液的更多信息,请访问 www.dako.com。关于 Dako — 安捷伦科技公司旗下子公司 总部位于丹麦的 Dako 公司是组织类癌症诊断的全球领导者。全球的医院和研究实验室都在使用 Dako 的试剂、仪器、软件和专业知识,为癌症病人提供准确的诊断,确定最有效的治疗方案。Dako 公司拥有 1200 名员工,在全球 100 多个国家开展业务。Dako 于 2012 年 6 月归入安捷伦科技旗下。要了解 Dako 的信息,请访问 www.dako.com。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技(NYSE 代码:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,500 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2012 财年,安捷伦的净收入达到 69 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息,请访问:www.agilent.com.cn。 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻,请访问安捷伦新闻网站:www.agilent.com.cn/go/news。
  • 国家发改委环资司副司长:中国“双碳”目标带来三大机遇
    11月1日,以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。会上,国家发展改革委环资司副司长赵鹏高介绍了碳达峰碳中和工作进展以及“1+N”政策体系的有关情况。  中共二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。  赵鹏高指出,自2020年9月以来,中国坚定不移推进碳达峰碳中和工作取得了良好开局。建立了统筹协调机制,推动能源清洁低碳高效利用,推动产业优化升级,巩固提升生态系统碳汇能力,完善绿色低碳政策体制,同时积极参与和应对全球气候变化全球治理,积极履行应对气候变化国际义务。11月1日,以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。圆桌会由国家发改委国际司、中国新闻社主办,中国新闻网承办。赵鹏高说,我们提前超额完成第一阶段国家自主贡献目标,2021年全国能耗强度、二氧化碳排放强度又分别降低了2.7%、3.8%。在全球气候治理中积极发挥建设性作用,推动各方就《巴黎协定》实施细则等核心问题达成共识。深入推进绿色“一带一路”建设。开展应对气候变化南南合作,加强在落实《巴黎协定》等方面的务实合作。  赵鹏高表示,碳达峰碳中和“1+N”政策体系是中国深入实施碳达峰碳中和战略的制度保障。在各部门的努力下,目前碳达峰碳中和“1+N”政策体系已经建立。  其中,“1”是中国实现碳达峰碳中和的指导思想和顶层设计,由《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》两个顶层设计文件构成,明确了碳达峰碳中和工作的时间表、路线图、施工图。  “N”是重点领域、重点行业实施方案及相关支撑保障方案,包括能源、工业、城乡建设、交通运输、农业农村等重点领域实施方案,煤炭、石油天然气、钢铁、有色金属、石化化工、建材等重点行业实施方案,以及科技支撑、财政支持、统计核算、人才培养等支撑保障方案。  赵鹏高指出,中国“双碳”目标是非常广泛而深刻的经济社会系统性变革,这个变革过程中有巨大的市场商机、市场机遇。具体有三个方面:第一是低碳、零碳、负碳技术的交流合作;第二是开展绿色低碳贸易与投资合作;第三是开展第三方市场合作,中国承诺将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展,中外企业具有广阔的合作空间和巨大的合作潜力,希望跨国公司发挥自身优势,与中国企业携手开拓第三方实践,实现合作共赢。
  • 国家发改委环资司副司长:中国“双碳”目标带来三大机遇
    11月1日,以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。会上,国家发展改革委环资司副司长赵鹏高介绍了碳达峰碳中和工作进展以及“1+N”政策体系的有关情况。中共二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。赵鹏高指出,自2020年9月以来,中国坚定不移推进碳达峰碳中和工作取得了良好开局。建立了统筹协调机制,推动能源清洁低碳高效利用,推动产业优化升级,巩固提升生态系统碳汇能力,完善绿色低碳政策体制,同时积极参与和应对全球气候变化全球治理,积极履行应对气候变化国际义务。11月1日,以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。赵鹏高说,我们提前超额完成第一阶段国家自主贡献目标,2021年全国能耗强度、二氧化碳排放强度又分别降低了2.7%、3.8%。在全球气候治理中积极发挥建设性作用,推动各方就《巴黎协定》实施细则等核心问题达成共识。深入推进绿色“一带一路”建设。开展应对气候变化南南合作,加强在落实《巴黎协定》等方面的务实合作。赵鹏高表示,碳达峰碳中和“1+N”政策体系是中国深入实施碳达峰碳中和战略的制度保障。在各部门的努力下,目前碳达峰碳中和“1+N”政策体系已经建立。其中,“1”是中国实现碳达峰碳中和的指导思想和顶层设计,由《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》两个顶层设计文件构成,明确了碳达峰碳中和工作的时间表、路线图、施工图。“N”是重点领域、重点行业实施方案及相关支撑保障方案,包括能源、工业、城乡建设、交通运输、农业农村等重点领域实施方案,煤炭、石油天然气、钢铁、有色金属、石化化工、建材等重点行业实施方案,以及科技支撑、财政支持、统计核算、人才培养等支撑保障方案。赵鹏高指出,中国“双碳”目标是非常广泛而深刻的经济社会系统性变革,这个变革过程中有巨大的市场商机、市场机遇。具体有三个方面:第一是低碳、零碳、负碳技术的交流合作;第二是开展绿色低碳贸易与投资合作;第三是开展第三方市场合作,中国承诺将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展,中外企业具有广阔的合作空间和巨大的合作潜力,希望跨国公司发挥自身优势,与中国企业携手开拓第三方实践,实现合作共赢。(完)
  • 上海微系统所在自参考太赫兹双光梳研究方面取得进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员曹俊诚、黎华团队与华东师范大学教授曾和平团队合作,在高稳定自参考太赫兹双光梳方面取得研究进展。研究团队提出自参考方法,完全消除了THz双光梳共有载波噪声,同时抑制了重复频率噪声,将THz双光梳梳齿线宽由未稳频的2-3 MHz量级压缩至14.8 kHz,大幅提升了THz双光梳光源的稳定度。相关成果以Terahertz Semiconductor Dual-comb Source with Relative Offset Frequency Cancellation为题发表在《激光与光子学评论》(Laser & Photonics Reviews)上,并被遴选为封面论文。双光梳由两个重复频率略有不同的光频梳组成,通过多外差采样将光谱信息直接映射在微波波段,这种不依赖机械扫描的时间延迟结构令双光梳天然具有高速、高分辨等优势,在高精度光谱、成像、测距以及大容量高速通信方面具有重要应用。在THz波段,基于电泵浦的半导体量子级联激光器(quantum cascade laser,QCL)是实现THz光频梳与双光梳的理想载体。当前,THz QCL双光梳通常工作于自由运行模式,具有较高的相位噪声,限制其高精度应用。提高双光梳频率稳定性的主要思路是分别控制两个光频梳基础频率分量,即载波包络偏移频率和重复频率。要完全锁定THz QCL双光梳需要同时锁定四个不同频率,即两个载波包络偏移频率和两个重复频率。尽管研究团队在前期工作中将THz双光梳一根梳齿通过锁相环实现了锁定,提升了双光梳的稳定性,但是还未实现THz双光梳的完全硬件锁定,而要在实验室实现四个频率的完全锁定,将涉及复杂的硬件系统。该工作中,研究人员提出了自参考“软锁定”方法,不采用任何硬件锁模模块,对双光梳整体信号进行操控,实现了高稳定自参考THz QCL双光梳光源。双光梳梳齿噪声来源于两个未锁定的光频梳的载波包络偏移频率和重复频率噪声,通过多外差拍频产生的双光梳的每根梳齿都享有相同的载波包络频率及噪声。通过消除共有的载波包络频率噪声,则可以显著提高每根双光梳梳齿的稳定性。研究通过窄带滤波器将双光梳的一根梳齿滤出并将其与整个双光梳信号进行混频,从而彻底消除双光梳梳齿的共有载波噪声,同时还可以抑制重复频率噪声,构造出无载波包络偏移频率的零偏双光梳,显著提高双光梳信号的长期稳定性【图1(a)】。未稳频THz双光梳光谱在15 s的测试时间内,测得的梳齿“最大保持”线宽为2 MHz【图1(b)】。施加自参考稳频之后测得的THz双光梳光谱,在60 s内,测得的“最大保持”线宽为14.8 kHz,比未稳频的THz双光梳梳齿线宽提升了130倍以上【图1(c)】。研究工作提出的自参考稳频方法,不依赖任何锁定元件,同时可方便移植于其他激光系统中,为提高光谱、成像等各种应用的稳定性提供一种简单有效的稳频方法。 相关研究工作得到国家自然科学基金重点项目、国家优秀青年科学基金项目、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划、中科院“从0到1”原始创新项目、中科院科研仪器设备研制项目、上海市优秀学术带头人计划等的支持。  图1(a)自参考稳频原理。其中frep1和frep2分别是两个光频梳的重复频率,其中frep2通过微波注入锁定到fRF。“彩虹”频谱表示MHz范围内的下转换双光梳信号,通过带通滤波器将其中一根梳齿滤出(虚线框),从而采用混频实现零偏自参考双光梳。(b)未稳频THz双光梳“最大保持”频谱,测量时间为15 s。(c)自参考双光梳“最大保持”频谱,测量时间为60 s。
  • 西北师范大学王雪梅:黄河上游复杂基质中新污染物的分离、分析及环境行为研究
    新污染物治理列为全面推进美丽中国建设的重要内容,是当前生态环境工作新热点。新污染物种类繁多、性质各异,且在环境中存在的浓度往往极低,这要求检测技术必须具备更高的灵敏度、准确性和选择性。近年来,随着科技的快速发展,新污染物的分析检测技术取得了显著进步。为了更好的展现新污染物分析检测技术的创新成果,以及了解目前行业发展的现状,仪器信息网特别策划《环境新污染物分析检测技术与行业进展》主题约稿活动,集中展示新污染物检测领域的最新成果,以下为西北师范大学王雪梅老师回稿。黄河上游复杂基质中新污染物的分离、分析及环境行为研究王雪梅E-mail: wangxuemei@nwnu.edu.cn高原交汇区水资源安全与水环境保护教育部重点实验室甘肃省生物电化学与环境分析重点实验室西北师范大学化学化工学院随着工业化进程的快速发展和产业结构的调整,化学品数量急剧增长:近两年增加了4400万种,导致越来越多的新污染物(Emerging contaminants, ECs)在环境介质中被检出,对生态环境和公众健康的危害逐步显现,它们的治理也引起了政府的高度重视[1]。2022年5月,国务院办公厅印发了《新污染物治理行动方案》的通知,提出了新污染物治理的总体要求、行动举措和保障措施。2022年10月,党的二十大报告明确提出“开展新污染物治理”是“深入推进环境污染防治”中的一项重要工作[2]。目前,国际上广泛关注的新污染物有四类:持久性有机污染物,内分泌干扰物,抗生素和微塑料[3]。新污染物是指具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征的有毒有害的化学物质,给生态系统和人类健康带来了风险。因此,针对ECs的分析方法、监测技术、环境行为、生态风险评价及迁移转化机制的研究,已成为近年来环境科学领域的一个重要热点问题[4]。然而该类污染物种类繁多,浓度水平低,净化分离难度大,对其污染水平、迁移转化及分析测定等相关报道十分有限,我国主要在东部沿海及北方部分地区。候选人通过合理设计、定向筛选及萃取分离等方式将介孔泡沫材料、石墨烯复合材料、分子印迹聚合物(MIPs)、金属有机框架(MOFs)、中空纳米微球(HoMS)、离子印迹聚合物及共价有机框架(COFs)等微纳米材料用于ECs的分离分析化学研究,针对黄河上游西北地区复杂环境介质中ECs的界面化学行为和过程动力学进行了探讨,并且取得了一系列具有特色的研究成果,具体内容简述如下:1、 制备了一系列不同类型、性能优越、选择性好的新型微纳米多孔材料。课题组基于目标构建及靶向设计,制备了二十余种在分离分析领域有潜在应用前景的新型多孔材料,包括分子印迹聚合物(MIPs)、金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)及中空纳米微球(HoMS)等。基于表面印迹法和沉淀聚合法制备了具有核-壳结构的磁性介孔MIPs,特别适用于复杂环境样品中POPs的选择性富集,解决了基质干扰的问题(Talanta, 2017,166, 300-305 Talanta, 2019,194: 7-13)。MOFs具有高孔隙率、大比表面积、孔径可调以及拓扑结构多样性等优点,候选人通过将MOFs与具有高导电能力的高分子聚合物与石墨烯、碳纳米管等进行复合,对MOFs表面进行化学修饰,使用具有多个苯环平面共轭结构的配体,提高了MOFs材料的导电性及其在水溶液中的稳定性(Microchim. Acta., 2017, 184, 3681-3687 Talanta, 2018,181, 112-117 Anal. Chim. Acta, 2022, 1195, 339451)。此外,候选人充分利用中空多壳层结构(HoMS)的高负载容量与短的传质路径,通过溶剂刻蚀法和配体转化法制备了独特的中空多壳层结构(HoMS)并用于环境分析领域,实现了HoMS对15种多环芳烃(PAHs)的次序富集并表现出极高的萃取能力(Environ. sci-Nano, 2021, 8, 675-686 Sep. Purif. Technol., 2021, 276, 119367)。2、 建立了不同基质样品中多种ECs的萃取、富集、分离及分析方法。环境样品形态多样、基质复杂,ECs在环境中处于痕量水平,同系物多且干扰严重,高效和选择性好的样品前处理成为ECs分析测定中的重要环节和技术瓶颈。针对这一问题,候选人基于近年发展起来的快速、高效的样品前处理技术,将制备的新型微纳米材料用于ECs的净化、分离、富集和浓缩。候选人在磁性固相萃取(MSPE)具有分离方便、成本低廉、绿色环保等优点的基础上,无需制备Fe3O4(由于传统的Fe3O4在酸性介质中容易被氧化和团聚),充分利用Co,Ni独特的磁性和化学稳定性,将不同的镍、钴有序多孔材料用于MSPE结合高效液相色谱(HPLC)建立了不同基质环境样品中多环芳烃(PAHs),溴代阻燃剂(BFRs)和有机氮农药(ONPs)的分离分析方法(Talanta, 2021, 227(10),122149 Microchim. Acta., 2021, 188, 161 Sep. Purif. Technol., 2022, 287, 120608)。候选人基于博士期间在固相微萃取(SPME)方面的研究工作,创新性地利用化学键合法和溶胶凝胶法制备了内外双涂层和螺旋形SPME探针,通过疏水作用、π-π共轭效应、中心金属离子与多环芳烃π电子之间的络合作用,对15种多环芳烃(PAHs)、4种溴代阻燃剂(BFRs)和7种内分泌干扰物(EDCs)的萃取性能进行了评价(Talanta, 2020, 214, 120866 Sep. Purif. Technol., 2021, 276, 119367)。为了进一步提高POPs的萃取效率及重现性,候选人利用溶胶凝胶法制备了称为管内固相微萃取(In-tube SPME)的有机-无机杂化的毛细管整体柱(HMC)(Chinese. Chem. Lett., 2021, 32, 3199-3201);采用静电纺丝技术将HoMS与聚合物(如聚乙二醇(PEG)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚偏氟乙烯(PVDF)等)溶液进行混纺,制备复合纳米纤维膜(HoMS-NFM),将其放入改装的滤头装置用于膜萃取(ME)(Chem. Eng. J., 2022, 449, 137759),建立了不同基质样品中同时萃取、富集及分析7种多环芳烃(PAHs)的方法。3、探讨了复杂环境介质中ECs的环境界面行为及迁移转化机理。复杂环境介质中ECs与不同环境界面的相互作用机制一直是环境科学领域的核心和热点内容之一。ECs经各种暴露途径进入环境后,会在水、大气、土壤等不同环境介质中和介质之间进行迁移转化,在这些环境界面上能够发生吸附-解吸、氧化还原、催化降解乃至转化生成毒性更强的污染物等环境化学过程。候选人基于化学热力学和动力学的模拟方法开展了多介质环境下的ECs界面行为和吸附机制研究。选择以分子印迹柱结合气相色谱-质谱法(MIC-GC-MS/MS)进行实验,通过研究其在食品及塑料制品中的迁移转化规律,建立了外卖餐盒中16种多环芳烃(PAHs)的准确检测方法,对于评价人群中多环芳烃(PAHs)的暴露风险具有重要意义(Talanta, 2022, 243, 123385)。基于Scatchard模型,对水体中三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)的特异性和非特异性吸附的机制进行分析,旨在为评价药品及个人护理产品(PPCPs)及其衍生物的潜在生态环境风险提供依据(J. Chromatog. A, 2018, 1537, 35-42)。利用Langmuir和Freundlich吸附等温模型探讨了9种多环芳烃(PAHs)的界面吸附行为,采用准一级和准二级动力学模型研究了吸附机理(J. Chromatog. A, 2021, 1659, 462639 J. Chromatog. A, 2022, 1681, 463459),为环境介质中ECs的界面化学行为、过程动力学以及生物有效性等研究提供重要的技术支持。综上所述,本课题组近年来主要集中在黄河上游周边环境中新污染物(包括多环芳烃、溴代阻燃剂、内分泌干扰物、药品和个人护理品、农药等)的萃取、分离、富集、分析等一系列相关工作,研究了有着特殊的气象和地理条件的西北地区多介质(水体和土壤)环境中ECs的环境行为特征及典型分布,实现了复杂体系中的靶标物质快速、精准、实时地分析检测,这些学术成果很好地契合了黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略,这些研究工作发表在国际相关领域的重要期刊上,拟将授权发明专利转让给相关企业,应用于环境污染物吸附、分离、去除的商业开发。主要参考文献:[1] 政府工作报告——持续改善生态环境,推动绿色低碳发展:加强污染治理和生态保护修复,2022年3月5日。[2] 党的二十大报告——推动绿色发展,促进人与自然和谐共生:深入推进环境污染防治 ,2022年10月16日。[3] 生态环境部举行的新闻发布会,生态环境部固体废物与化学品司司长任勇,2022年3月30日。[4] 江桂斌,刘维屏主编,环境化学前沿,北京:科学出版社,2017(第一版)。
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