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种芳香羧酸

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种芳香羧酸相关的资讯

  • 综述l芳香化合物连续硝化应用进展(二)
    综述l芳香化合物连续硝化应用进展(二)康宁反应器技术收录于话题#危化反应-硝化18个康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度编前语上文我们通过多个案例,介绍了应用微通道反应器实现一取代和二取代苯型芳香烃为底物的硝化反应的研究进展。在进入本文正文(即本篇综述第二部分内容)前,小编需要补充的是:在硝化等危化工艺连续化研究成果越来越多的现阶段,如何将研究成果应用于实际,实现硝化工艺的工业化放大生产更是行业关注的焦点。康宁反应器技术经过13年的工业化应用研究与推广,在微通道反应器工业化生产领域的应用实现了突破性进展,在全球已经拥有上百家工业化用户,累计安装的年通量已超过80万吨。康宁AFR多套工业化硝化装置始终保持24/7连续稳定安全运行。江苏中丹化工成功采用康宁反应器连续硝化,显著提升了关键中间体生产的本质安全水平,装置稳定运行一年多,得到了客户和地方政府的高度认可。康宁反应器技术和益丰生化环保股份有限公司合作,打造了年通量万吨级全自动全连续微反应硝化生产装置。与传统工厂相比,其亩均产出提升了10倍,运行费用减低20%以上。… … 还有更多硝化、重氮化、氧化、加氢等工业化项目成功实现并稳定运行,帮助客户实现了巨大的经济效益和社会效益。如果您想要了解更多,欢迎您直接留言或电话联系我们!电话:021-22152888-1469您也可以扫描右二维码了解更多康宁AFR应用案例。接下来让我们进入正文——以多取代苯型芳香烃及其它苯型芳香烃为底物的硝化反应二硝基萘的连续化合成倪伟等[9]以萘和95%硝酸为原料,在微通道反应器中研究了二硝基萘的连续化合成工艺(图9),考察了硝酸浓度、反应温度、反应物料比对反应的影响并进一步优化了反应条件。结果:在最佳条件下单硝化产物n(对硝基氯苯)∶n(邻硝基氯苯)=1:0.56,与釜式反应器相比,副产物明显减少,转化率明显提高,生产能力提高了4个数量级,并且可以实现工艺的连续化操作。1-甲基-4,5-二硝基咪唑硝化合成1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDN1)是一种性能良好的高能钝感炸药和极具应用价值的熔铸炸药载体。在传统釜式反应器中进行N-甲基咪唑硝化反应时剧烈放热,为控制反应温度需缓慢逐滴加料,反应时间长,产物收率低。刘阳艺红等[10]在微通道反应器为核心的反应体系中进行了4,5-MDN1的合成研究(图12),利用微通道反应器的高传热特性快速提高4,5-MDN1的收率。工业生产中,可通过增加微通道反应器数量来热量,维持恒定的反应温度,在减少混合酸用量的同时,显著提高了提高产量,具有广阔的发展前景。1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸硝化反应Panke等[11]采用微通道反应器对1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸进行了硝化反应研究(图13)。微通道反应器优秀的传热性能性使反应温度稳定在90℃,避免了100℃脱羧副反应的发生,硝化产物是合成西地那非的重要中间体。结语微通道反应器在芳香化合物的硝化反应中表现出了极大的优势:选择性高、安全性高、转化率高、反应时间短、数增放大、可建立动力学模型等,使得芳香化合物的硝化由传统的间歇式生产转为连续化生产成为可能。尽管微通道反应器还存在一定的局限性,但随着微化工技术的发展,微通道反应器会更加安全化、智能化和连续化,其在芳香化合物的硝化反应中的应用会越来越广泛,硝化反应这类具有污染大、放热强、选择性差的反应也将随之得到优化。参考文献:[1] 化学与生物工程. 2021,38(02).[9] 南京工业大学学报 (自 然 科 学 版),2016,38(3):120-125[10] 现代化工,2018,38(6):140-143.[11] Synthesis, 2003(18): 2827-2830.
  • 生态环境部关于公开征求《水质 全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸的测定 固相萃取/液相色谱-三重四极杆质谱法》等四项国家生态环境标准意见
    各有关单位:为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,规范生态环境监测工作,我部组织编制了《生态遥感地面观测与验证技术导则》等四项国家生态环境标准征求意见稿,现征求各有关单位意见。标准征求意见稿及其编制说明,可登录我部网站(http://www.mee.gov.cn)“意见征集”栏目检索查阅。其他各有关单位和个人也可提出意见和建议。请于2022年1月10日前将意见建议书面反馈我部,并注明联系人及联系方式,电子文档同时发送至联系人邮箱。联系人:生态环境部监测司 曹 宇电话:(010)65646228传真:(010)65646236邮箱:zhiguanchu@mee.gov.cn地址:北京市东城区东安门大街82号邮编:100006附件:1.征求意见单位名单2.生态遥感地面观测与验证技术导则(征求意见稿)3.《生态遥感地面观测与验证技术导则(征求意见稿)》编制说明4.固定污染源废气 烟气黑度的测定 林格曼望远镜法(征求意见稿)5.《固定污染源废气 烟气黑度的测定 林格曼望远镜法(征求意见稿)》编制说明6.水质 全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸的测定 固相萃取/液相色谱-三重四极杆质谱法(征求意见稿)7.《水质 全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸的测定 固相萃取/液相色谱-三重四极杆质谱法(征求意见稿)》编制说明8.土壤和沉积物 全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸的测定 液相色谱-三重四极杆质谱法(征求意见稿)9.《土壤和沉积物 全氟辛基磺酸和全氟辛基羧酸的测定 液相色谱-三重四极杆质谱法(征求意见稿)》编制说明生态环境部办公厅2021年12月9日(此件社会公开)附件1征求意见单位名单生态环境部各流域海域生态环境监督管理局监测与科研中心各省、自治区、直辖市生态环境监测站(中心)新疆生产建设兵团生态环境第一监测站各环境保护重点城市生态环境监测站(中心)中国科学院生态环境研究中心中国环境科学研究院中国环境监测总站生态环境部环境发展中心生态环境部南京环境科学研究所生态环境部华南环境科学研究所国家环境分析测试中心河北环境工程学院
  • 色谱检测新标准来啦——HJ 1267-2022水质 6种苯氧羧酸类除草剂和麦草畏的测定
    苯氧羧酸类除草剂和麦草畏是一种广泛应用于农业生产的选择性除草剂,具有价格低廉、除草速度快、除草谱广等优点。然而,它们的使用会导致水质污染,残留于土壤中,并通过雨水和地下水流入河流和湖泊,对水质造成影响。随着环保要求的提高,水质监测变得越来越重要,对环境保护至关重要。因此,对苯氧羧酸类除草剂和麦草畏进行检测对于保障水质安全具有重要意义。本标准规定了测定地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中6 种苯氧羧酸类除草剂和麦草畏的高效液相色谱法。※本标准中结果的定性分析是根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间定性,标准还提到:“必要时,可采用液相色谱-质谱法确认目标化合物”并在附录中提供了液相色谱-三重四极杆质谱法仪器条件。岛津提供LCMS-8045、LCMS-8050、LCMS-8060等多款液相色谱-三重四极杆质谱可选,满足标准要求。如需进一步了解,您可前往https://www.shimadzu.com.cn/an/lcms/index.html本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 液相色谱法/液相色谱质谱联用法测定苯氧羧酸类除草剂中游离酚
    引言酚类化合物是一种细胞原浆毒,其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应,形成变性蛋白质,使细胞失去活性,它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度,低浓度时可使细胞变性,高浓度时使蛋白质凝固,低浓度对局部损害虽不如高浓度严重,但低浓度时由于其渗透力强,可向深部组织渗透,因而后果更加严重。酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触,呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内。 FAO与WHO 早已对2,4-滴、2,4-滴酯类、2,4-滴钠盐、二甲铵盐、2甲4氯、2甲4氯钠、2甲4氯丁酸、2甲4氯丙酸等农药中的游离酚进行了限定,对苯氧羧酸类除草剂中的游离酚进行限量有利于减少有害杂质对农产品安全的影响,也有利于各级质量管理部门对农药产品质量实施监督。进而保证农药产品的安全性、保障人身健康和环境安全。 《GB/T 41225-2021苯氧羧酸类除草剂中游离酚限量及检测方法》新标准已于2022年7月1日正式实施,新标准共给出3种试验方法:化学显色法,高效液相色谱法,液质联用法。 岛津解决方案一、 UV-3600i Plus紫外可见近红外分光光度计高灵敏度—标配三检测器配置了三个检测器,一个检测紫外及可见区域的PMT检测器,检测近红外区域的InGaAs 和 PbS检测器。InGaAs检测器弥补了PMT和 PbS转换波长灵敏度低的特点,从而保证了在整个检测波长范围内高灵敏度测定。在1500 nm波长检测时噪声小于0.00003 Abs,达到超低的噪声水平。 高分辨率—宽测量范围及超低的杂散光采用高性能双光栅单色器,实现高分辨率(分辨率高达0.1nm)和超低杂散光(340nm处杂散光0.00005%以下)。测定波长范围为185nm-3300nm,可在紫外、可见及近红外的宽波段范围进行测定,应对不同领域的测定要求。 丰富可选的附件使用多功能大样品室和积分球附件可测定固体样品,使用保证测定精度的绝对反射测定装置ASR系列也可进行高精度的绝对反射测定。此外,可安装电子冷热式恒温池架和超微量池架等,适应广泛的应用测定。 智能化软件全新升级的LabSolutions UV-Vis软件包括光谱模块,光度模块,动力学及报告编辑模块等功能。软件具有自动光谱评价、自动Excel数据传输、自动样品测试等功能,可升级为DB或者CS版实现更强大的数据管理,确保数据完整性和可信度。 二、Prominence Plus 系列液相色谱仪深根本土,经典焕新。由精心挑选和优化的模块组成稳健的液相色谱系统,Prominence Plus 系列液相色谱仪具有优异的可扩展性和兼容性。无论是常规分析还是高效的快速分析,可让更多的用户得到一如既往的高准确性高可靠性的分析结果,成为各个领域实验室的有力工具,包括制药、生物制药、化学、环境和食品等。 灵动 Prominence Plus系列包含高效/超高效液相色谱系统,灵活兼容常规LC及快速LC分析需求; 经典的积木式设计,基于强大的系统管理器,提供优异的模块扩展性,灵活应对您多样的用需求。 高效 最高支持66Mpa高压输液; 支持2μm-3μm小粒径色谱柱,实现高分离度高灵敏度的快速分析; 可靠 延续Prominence系列一贯的高稳定性、高耐用性、低维护性的特点,助您轻松开展分析工作; 快速液相模式可实现高效而精确的梯度分析,获得理想的保留时间重复性; 专业 60年液相色谱技术沉淀之作,力求优异性能与轻松操作间的平衡; 使用功能强大的LabSolutions工作站,符合GMP法规数据完整性技术要求,匹配实验LIMS系统。 三、超快速液相色谱质谱联用仪岛津LCMS-8045三重四极杆液质联用仪 迅捷的速度,敏捷的灵敏度得益于岛津深厚的质谱研发积淀,在诺贝尔获奖者的指导下实现关键技术的突破。作为行业范围内将三重四极杆高灵敏度和高速度相结合的公司,为质谱领域带来真 正意义上的创新。为用户着想,秉承超快速分析的理念,显著提升分析通量,打 造实验室的效率之星。 优异的稳定性,值得信赖的准确性LCMS-8045重视仪器抗污染能力和整体耐用性,即使在严苛的连续分析中也可保 持出色的稳定性,提供准确可靠的分析结果。无论是食品安全还是药物分析,环 境监测还是临床研究,在面对复杂基质样品时都可以轻松应对。 功能丰富的软件,强大的MRM方法包Labsolutions LCMS集合型工作站软件,具备丰富的支持多组分定 量方法制作的便利功能,以直观的界面帮助用户迅速上手。从方 法建立、实时分析到报告编辑,化繁为简,大幅提升分析工作的 效率。更提供多领域分析方法包,无需方法摸索,即刻开展工作。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 过敏频发 欧盟拟禁止三种化妆品芳香剂
    来自布鲁塞尔的消息,欧盟委员会拟禁止三种常用芳香剂:树苔中天然萃取的两种物质苔黑醛(atranol)、氯化苔黑醛(chloroatranol),以及玲兰花中提取的香精合成的新玲兰醛(HICC)。因为这三种芳香剂自1999年以来致敏案例已逾2000多例。   芳香剂,主要成分包括香料和有机溶剂,主角香料分为天然萃取、半合成和化学合成三种。随着人们对芳香的本性需求,越来越多的芳香剂被添加至日常用品中。除化妆品外,包括洗发水、空气清新剂、洗涤用品等家用产品中也都有芳香剂的成分。然而,很少有人考虑到这些产品的安全性,更鲜有人知道一瓶香水就有多达600余种化学成分。   化妆品中芳香剂的存在对人类健康的主要影响是致敏。刺激、过敏、光敏、色素沉着等均是化妆品过敏综合症的表现。据统计,仅在美国,高达75%(大约900万病人)的哮喘病例是由香水诱发的。有欧盟内部官员称,此次就三种过敏原提出禁用要求,并对十余种&ldquo 潜在危险&rdquo 物质提出严重警告,是欧盟拟对香水及其他化妆品行业改革的前奏。业内人士称,变革或将对如香奈儿、迪奥等知名品牌提出挑战,也许明天,某款经典香水就会改变配方。   近年来,甬城地区每年出口香水、指甲油、洗手液、沐浴露等护肤化妆产品约6000万美元,且发展态势良好,保持约40%的年增长率,其中输欧约占五分之一,是主要出口地区之一。专家提醒,企业尤其是规模小、技术力量薄弱等小微企业,应寻求行业协会帮助,或建立企业联盟,从原料选用及采购、配方调制及加工都应看齐国际标准。在产品生产、改进过程中应充分了解市场使用情况,尽可能避免产品对消费者产生健康影响。   尽管目前欧盟考虑到商家利益,最终同意生产商可以不在商品标签上标注风险,只要求至少必须在官方网站首页进行详细说明。企业仍应尽早寻找替代物质,同时最大限度减少化妆品中的化学物质使用,即便是天然萃取添加剂,也应控制限量,并主动进行毒性测试,获取权威认证。针对即将到来的芳香剂甚至整个化妆品行业的变革,企业应放长远眼光,积极研发绿色健康的化妆品,以满足市场需求。
  • 衣袂飘香 不飘芳香胺
    8月16日,上海市质监局曝光13批次不合格休闲服装,其中,一款“班尼路”女装牛仔长裤检出可分解芳香胺染料,质量问题严重。(本次检测工作由上海市质量监督检验技术研究院纤维检验所在赛默飞 Trace1300-ISQ 系列 GCMS 上完成。) 芳香胺(Aromatic amine)是指具有一个芳香性取代基的胺--即-NH2、-NH-或含氮基团连接到一个芳香烃上。可以吸入、食入或透过皮肤吸收而致中毒,其中,β-萘胺与联苯胺是引致恶性肿瘤的物质。可分解致癌芳香胺染料是指由可致癌芳香胺合成的染料。可分解致癌芳香胺染料既不溶于水,又无色无味,从纺织品外观上无法分辨是否含有该类物质,只有通过专业技术检测手段(气相色谱-质谱联用仪)才能发现,而且无法消除。这类染料在与人的皮肤接触后,可能引发多种恶性疾病。因此,我国强制性标准《国家纺织产品基本安全技术规范》中要求所有纺织品禁用此类染料,相关产品中不应检出该类物质。2011年更新了偶氮的检测标准 GB/T 17592-2011,将原来23种增加到24种,且限量值为不大于20 mg/Kg。在该标准中GC-MS法为定性方法,HPLC 为定量方法,意味着前处理完成的样品既需要 GC-MS 分析,也需要采用 HPLC 分析。标准中采用的定容溶剂为甲醇,方便 HPLC 的后续分析检测。但甲醇溶剂对 GC-MS 方法中使用的弱极性色谱柱有一定影响,会产生较大的柱流失,影响色谱柱的寿命。本方案采用程序升温进样口(PTV)-气质联用法对纺织品中26种芳香胺进行分析检测。实验过程中使用PTV对进样溶剂进行放空,减少溶剂对色谱柱的影响,同时也减少样品前处理过程,且达到更好的实验结果。 仪器Thermo Scientific™ GC-MS 气质联用仪, 包括:-AS1310 自动进样器-TRACE 1310 气相色谱,配PTV程序升温进样口-ISQ LT 单四极杆质谱Thermo Scientific™ Chromeleon7.2 SR5 数据处理系统 样品前处理(参考GB/T 17592-2011)GC/MS条件分析柱:TG-5MS AMINE( 30m×0.25mm×1.0μm,P/N:26097-2960)PTV 进样口:Large Volume 模式进样;不分流时间为1min; PTV 恒流模式,流速1.0mL/min,吹扫流量:20 mL/min 升温程序:50℃(0.05min)-14.5 ℃/s-80℃(0.1min)-5 ℃/s-300℃(1min)进样体积:1μL 柱温箱升温程序:50℃(1min)-10 ℃/min-300℃(10min)传输线温度:300℃,离子源温度:300℃EI mode,Full Scan模式采集,扫描范围:m/z 50-350分析结果:本应用方案采用赛默飞 ISQ GC-MS 系统,配合 PTV 程序升温进样口分析纺织品中的26种芳香胺。具有如下特点:1. 可以减少溶剂的转换的步骤,可以直接用PTV进行溶剂放空,减少极性溶剂对弱极性色谱柱的影响。2. PTV 进样口歧视效应小,对高沸点化合物能获得更好的灵敏度。3. 赛默飞 TG-5MS AMINE 柱对芳香胺具有良好的峰型,适合于含氮化合物的检测。4. 具有灵敏度高、线性好、重复性好等特点。
  • 综述 l 芳香化合物连续硝化应用进展(一)
    综述 l 芳香化合物连续硝化应用进展(一)康宁用“心"做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度芳香化合物的硝化是常用的生产工艺,目前化工领域普遍采用的硝化方法是以混合酸作硝化剂、在釜式反应器中进行间歇式反应,在生产的各个环节都存在着资源、环境、安全、能源等问题。微通道反应器相对于釜式反应器拥有持液量少,换热效率高,传质效率好,过程可控等诸多优势,能有效解决硝化反应中的传质,换热,安全性等问题。随着微化工技术的发展,越来越多地被用于芳香化合物的硝化反应。小编将分两部分向读者介绍微通道反应器在芳香化合物硝化反应中应用进展的综述[1],希望可以对您有所启发和帮助。微通道反应器在以苯型芳香烃为底物的硝化反应中的应用1以一取代苯型芳香烃为底物的硝化反应氯苯的硝化氯苯的硝化为快速强放热反应,在传统釜式反应器中,反应液搅拌不均匀、反应放出的热量无法及时导出、反应温度不能精确控制,导致副反应发生,不能保障生产安全。微通道反应器具有良好的传热、传质能力,可以有效解决上述问题。余武斌等[2]利用微通道反应器研究了反应温度、原料配比、体积流速等主要因素对氯苯硝化(图1)的选择性、转化率的影响。结果:在最佳条件下单硝化产物n(对硝基氯苯)∶n(邻硝基氯苯)=1:0.56,与釜式反应器相比,副产物明显减少,转化率明显提高,生产能力提高了4个数量级,并且可以实现工艺的连续化操作苯甲醇硝化合成邻硝基C7H6O和间硝基C7H6O硝基C7H6O是许多精细化学品的重要中间体。Russo等[3]采用微通道反应器在高温和强酸条件下,由苯甲醇合成邻硝基C7H6O和间硝基C7H6O(图2);并将动力学模型应用在该工艺开发过程,通过优化反应条件来提高反应选择性。结果:在最佳条件下反应温度提高到68℃,邻硝基C7H6O和间硝基C7H6O的收率分别提高到42%和96%,这是传统釜式反应器不可能达到的,该方法为硝基C7H6O的工业化生产提供了一个很好的选择。三氟甲氧基苯的硝化4-(三氟甲氧基)硝基苯(NFBM)是三氟甲氧基苯胺的原料,是农药、药品和液晶材料的中间体。在用混合酸硝化三氟甲氧基苯的反应(图3)中, Wen等[4]应用微通道反应器进行工艺开发,基于其优异的传热性能和低滞留率,提出了一个准均相反应动力学模型,用于研究三氟甲氧基苯连续硝化的动力学和传质特性;并应用动力学模型对高硫酸强度下的反应进行了预测。结果:实验收率与模型预测值吻合较好。表明在未来的数字化生产中,微通道反应器有着广阔的发展前景。2以二取代苯型芳香烃为底物的硝化反应3-氟三氟甲苯硝化Chen等[5]在连续流微通道反应器中,以3-氟三氟甲苯为反应物、混合酸为硝化剂合成了5-氟-2-硝基三氟甲苯(图4);通过建立传热平衡模型来探索反应条件。结果:在最佳条件下的收率可达96.4%。该方法具有工艺安全性高、合成过程中杂质可控等优点,对促进未来微通道反应器在工业上的应用具有重要意义。连续安全合成邻硝基对叔丁基苯酚邻硝基对叔丁基苯酚是一种重要的有机化工中间体和化工原料。传统工艺是以对叔丁基苯酚为原料,在搪瓷反应釜中与稀硝酸进行硝化反应得到。该工艺反应剧烈放热,反应时间长,生产安全性较差。尚朝辉等[6]针对上述问题开发了一种在微通道反应器中连续安全合成邻硝基对叔丁基苯酚的方法(图5),通过加热柱塞泵实现对叔丁基苯酚的连续进料,在微通道反应器中实现对叔丁基苯酚和高浓度硝酸连续快速硝化。结果:在最佳条件下,对叔丁基苯酚的转化率达到98.7%,邻硝基对叔丁基苯酚的收率达到79.9%。在提高反应选择性的同时也提高了反应安全性。选择性快速硝化1-甲基-4-(甲基磺酰基)苯1-甲基-4-(甲基磺酰基)-2-硝基苯是合成除草剂甲基磺草酮的重要原料。Yu等[7]采用微通道反应器选择性快速硝化1-甲基-4-(甲基磺酰基)苯(图6)。结果:如果您想要了解更多硝化应用案例,欢迎您直接留言
  • “芳香胺”问题频现 服装业遭遇“致癌门”
    一段时间以来,北京已经连续发生多起服装退市事件,其原因均是在服装监测结果中,发现了禁用的芳香胺偶氮染料。   关于“可分解芳香胺”染料,业界人士或许并不陌生,但消费者却不甚清楚。这种可致癌的服装染料,其毒性甚至强过食品染料苏丹红。2005年1月1日,《国家纺织产品基本安全技术规范》明确规定“禁止生产、销售、进口含有可分解芳香胺染料的纺织产品”。   事实上,自该规定正式执行以来,各地仍不时查出“问题服装”,甚至呈现愈演愈烈之势。   服装业遭遇“致癌门”   正是年底服装销售旺季,服装企业的负面新闻却接连不断。北京市工商局日前发布消息称,6款不合格服装被责令退出北京市场。“黑名单”显示:王府井工美大厦销售的标称“滕氏”马甲、北京市百荣世贸商城市场有限责任公司销售的标称VERYMODEL衬衣、中旭三利百货销售的标称“艺方恒利”衬衫、北京国泰平安百货有限公司销售的标称金逸女衬衫等都检测出了禁用的可分解芳香胺。   就在该事件曝光不久后,北京市质监局公布的关于三季度对学生校服的质量抽查结果,又让不少家长捏了一把冷汗。据了解,本次共抽查了北京11家校服生产企业的11批次产品,其中,北京奥泷绮制衣有限公司生产的针织学生服因存在可诱发癌症的可分解芳香胺染料为不合格,北京宏园生服装服饰有限责任公司生产的“艾咪”学生装因PH值不合格而名列黑榜。   北京宏园生服装服饰有限责任公司工作人员称,公司为“挺多学校”提供校服,主要包括石景山、东城、西城及顺义的学校,目前公司生产的校服中既有运动服又有制服。北京市质监局对外公布称,问题批次产品都是在出厂前就被检测出来的,因此均未流入市场。目前,对两家上黑榜的企业,质监部门已发出限令整改通知,并正在立案查处中。   “芳香胺”缘何屡禁不止   虽然食品染料“苏丹红”的危害众所周知,但关于芳香胺偶氮染料的致癌性,众多消费者浑然不知。   在一些消费者中调查发现,多数人都不了解芳香胺为何物。“买衣服一般会看看颜色、面料、款式,穿起来合身好看就行了,一般没有考虑到是否含有有毒的化学物质。”一位女士说。   可分解芳香胺究竟是什么呢?   国家纺织品服装产品质量监督检验中心有关人士介绍说,芳香胺制成的22种染料对人体有毒,致癌性比“苏丹红”还要强。科学研究发现,使用芳香胺合成的偶氮染料对人体的健康和安全具有潜在的危险性。如果纺织品使用含致癌芳香胺的偶氮染料,在与人体的长期接触中,染料可能被皮肤吸收,并在人体内扩散。这些染料在人体的正常代谢所发生的生化反应条件下,可能发生还原反应而分解出致癌芳香胺,并经过活化作用改变人体DNA的结构,引起人体病变和诱发癌症。目前,欧盟两项标准共涵盖了24种禁止使用的偶氮染料品种。   据业内人士介绍,纺织企业之所以大量使用芳香胺染料,除了价格低廉外,还因为这种染料色种齐全、着色力强、色彩持久、色牢度高。   “可分解芳香胺染料不但不溶水,而且从纺织品外观无法分辨,只有通过技术检验才能发现,并且无法消除。”该人士称,从检测结果看,有毒染料中以大红、绛紫色为多,“消费者购买衣服要格外小心,最好向商家索要纺织品检验报告。购买棉麻等天然纤维的服装时,尽量选择颜色接近天然纤维的颜色(如乳白、浅驼色)。”   事实上,甲醛含量、PH值超标、色牢度不够,已是服装检测过程中的常见问题。而含有可致癌芳香胺染料的服装违规性质尤为严重。尽管《国家纺织产品基本安全技术规范》已经规定:芳香胺属于禁用物,成衣和布匹一旦被检出含有可分解芳香胺染料,不仅产品将被判为不合格,而且企业还将面临处罚。但这一力度似乎并没有警醒服装企业。   业内相关人士分析称,一些知名的大企业目前已经形成主动送检的机制,其本身有较强的质量把关意识。但众多中小服装生产企业根本没将原料送检,“服装检测成本的居高不下”是导致此种危机存在的潜在因素,企业社会责任感的缺失也是一大关键原因。   服装PH值和甲醛含量新规将出台   10项服装国家标准将于2010年1月1日起正式实施,新标准对服装的PH值和甲醛含量进行具体规定。国标对PH值提出了具体要求,如直接接触皮肤服装的PH值须在4.0-7.5之间,非直接接触皮肤服装的PH值须在4.0-9.0之间。西服、西裤国家标准中则明确提出了甲醛含量要求,每千克不得大于300毫克。   质检部门相关专家指出,合格的服装标签应包括商标、号型(规格)、采用原料的成分和含量、洗涤方法、产品标准编号、产品质量等级等内容。按目前的服装标签国家标准,PH值和甲醛含量指标尚未列入其中。   化学专家王彬指出,人体皮肤正常PH值应在5.5-7.0之间,略呈酸性,可以保护人体免遭病菌感染。如果服装PH值过高,会刺激皮肤,甚至引发皮肤感染 皮肤若长期接触甲醛,会引发皮炎、皮肤瘙痒等症状。当前市场上的服装标签上都看不到详细的PH值和甲醛含量,消费者想买衣服就只能凭感官和经验来判断这两项指标是否合格。而此次,相关部门对服装标签国家标准进行修订,将PH值和甲醛含量纳入标出指标,可以更好地维护消费者的安全。
  • 日立高新HPLC-DAD检测器分析“毒校服”中的芳香胺物质
    近日,媒体关于上海某时装公司生产的校服含有毒物质的报道引起了人们对校服安全性的重视。经相关部门检验发现该校服含有致癌芳香胺染料,这类染料含有偶氮基团,有可致癌性,且对人体的伤害不可逆。在此次的应用例中我们将向大家分别介绍使用常规C18色谱柱和C18-AQ色谱柱分析芳香胺物质。与常规C18色谱柱相比,C18-AQ色谱柱的含碳量低,可以使用100%的水系流动相,适合分离极性大的有机酸、核酸、糖等物质。下面左侧是C18色谱柱的分析结果图,右侧是C18-AQ色谱柱的分析结果图。 芳香胺物质的等高线图标准品:使用C18色谱柱的分析条件:使用C18-AQ色谱柱的分析条件:关于日立高新技术公司:日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人,有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是&ldquo 成为独步全球的高新技术和解决方案提供商&rdquo ,即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部,通过提供高端的科学仪器,提高了分析技术和工作效率,有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力,为实现人类光明的未来贡献力量。更多信息请关注日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.cn/
  • 上海“问题校服”含对人体有致癌性的芳香胺染料
    上海首次对学生服质量立案   经查“问题校服”含对人体有致癌性的芳香胺染料   本报讯 针对近期质监部门抽查中发现上海欧霞时装有限公司的“问题校服”,上海市质监局新闻办日前向媒体确认,已要求浦东新区质监局向浙江省绍兴市质监部门正式通报近期“问题校服”的面料检测情况。浦东新区已将21所学校26444套校服全部暂停使用并送检,相关检测结果将在近期对外公布。这是上海对学生服质量首次立案。   今年1月,上海市质监局在获取“问题校服”检测结果的当日,立即责成浦东新区质监局进一步认真核查,浦东新区质监局执法人员于1月29日对上海欧霞时装有限公司进行了现场调查。根据调查笔录、企业提供的购销合同及校方提供的书面说明,均显示上海市五三中学2012年6月所订购的一批50套摇粒绒学生演出服采用的黑色镶边面料,来自浙江绍兴县欧林纺织品有限公司,抽查检测出该面料含有可分解致癌芳香胺染料。   综合历年监管信息,上海市质监局对于欧霞公司“连续3年抽查不合格”的表述进行了解读:质监部门通过2011年和2012年对该企业的抽查,发现有个别项目不合格,其中,2011年抽查两批次,有1批次pH值超标 2012年6月抽查两批次,均为“使用说明”项目不合格 2012年11月抽查1批次,发现黑色镶边面料含有可分解致癌芳香胺染料。针对上述不合格项目,质监部门先后依法对其问题产品作出责令停产和限期整改的处理决定。根据国家有关法律法规规定,在监督抽查中被发现不合格产品的生产企业,整改复查合格后,可以继续生产销售。   上海质监部门表示,从近几年抽查情况看,全市学生服产品质量状况总体是稳定的,安全是可控的。历年来的抽检合格率均保持在较高水平(2008年为94.7%,2009年为80.8%,2010年为90.3%,2011年为89.2%)。关于“2012年上半年学生服抽样合格率只有48.78%”的情况,原因是2012年起质监部门在抽检中增加了标志标示项目,不少厂家未能及时执行这一标准,导致在不合格的21批次中,“使用说明”项目不合格占18批次,涉及健康安全指标的“甲醛含量”超标只有1批次。2012年抽查若不计入“使用说明”项目,则抽样合格率为87.8%。
  • 韦布探测到迄今最远处复杂芳香分子
    根据《自然》5日发表的一项天文学研究,美国国家航空航天局(NASA)的韦布空间望远镜(JWST)在宇宙大爆炸后不到15亿年形成的一个星系中,观测到了名为多环芳烃的复杂分子。这些分子的辐射在星系中分布并不均匀,而其背后的原因有待阐明。这可能是目前已知探测到的最遥远的复杂芳香分子,探测结果有助于人们了解遥远星系发生的各种过程。SPT0418-47的中远红外连续辐射和多环芳烃。图片来源:《自然》网站多环芳烃是碳分子,可作为显示星系内部环境的“探针”。自20世纪80年代以来,就有间接证据表明多环芳烃存在于太空中,且宇宙中约25%的碳都会以多环芳烃大分子的形式存在,但科学家一直无法在太空中直接探测到它们。这是因为之前望远镜的灵敏度和视场都很有限,给探测远距离星系的这些分子带来了挑战,如今,韦布空间望远镜攻克了这个难题。此次,包括美国得克萨斯农工大学科学家在内的研究团队报道了对红移z=4.2248(天体与地球距离的测量值)的星系SPT0418-47的多环芳烃的观测结果。观测到的特征显示,该星系看起来可追溯到大爆炸后不到15亿年,正在快速形成新的恒星。这些分子的辐射在星系内的分布并不均匀,根据来自星系内恒星和大型尘粒的光而变化。研究人员认为,这一发现表明早期星系内曾出现过局部的复杂过程。
  • 全球最大行李箱公司新秀丽多款产品多环芳香超标
    近日香港消费者委员会的一项测试报告显示,全球最大的旅游行李箱公司新秀丽(01910.HK)旗下多款行李箱手柄中检测出的多环芳香烃(PAHs)含量超标,而部分PAHs可能致癌。   在香港消费者委员会检测的新秀丽19款行李箱样本中检测出四款产品的手柄中含有PAHs,包括东京时尚、Cubelite及Westlake luggage等,其中东京时尚系列的手柄中PAHs含量更超标1800倍。   根据德国的自愿性标签计划(GS Mark)对消费品物料PAHs的限量要求,消费品若接触皮肤多于30秒,所含的PAHs总限量为10毫克/千克。上述四款产品均超出这一标准。   香港海关已建议被检测出手柄PAHs总含量较高的旅行箱代理商将有关产品下架及更换手柄。   对此,新秀丽发布公告称公司行李产品不会构成任何产品安全或健康问题,并已经随机抽取有关产品的手柄样本送交德国及香港的独立化学实验室测试PAHs含量,结果显示手柄PAHs含量明显低于香港消费者委员会的测试结果。   但新秀丽表示已从所有香港销售点撤回东京时尚行李箱,并将在香港市场为有顾虑的消费者安排更换新一代的侧手柄。   上海港汇广场新秀丽专卖店店员告诉《第一财经日报》记者,该店并无销售上述提及的几款型号的产品。截至发稿,记者一直未能拨通新秀丽在中国唯一的子公司——新秀丽国际贸易(宁波)有限公司的电话。   北京对外经贸大学奢侈品研究中心执行主任周婷表示,其注意到近一年来高端品牌在中国质量问题频繁爆出,例如零配件质量问题、皮具质量问题等。她指出:“现在一些高端品牌在中国忙于铺渠道打知名度,却忽视了品质的优异。也有些高端品牌在中国的发展过于追求速度和量,导致生产体系监控不严格,售后服务也跟不上。”   “特别地,那些在中国有代工的品牌在中国的质量问题尤其突出。”周婷强调。据相关报道,新秀丽78%的生产业务集中在中国内地。   新秀丽财报显示,公司在2011年销售净额创历史新高达到15.65亿美元,而亚洲成为新秀丽增长最快及获利最高的区域。其中中国的销售净额增长57.4%。
  • 我国输欧多款塑料厨具初级芳香胺迁出量超标
    今年欧盟食品饲料快速预警系统(RASFF)第23周通报显示,近日欧盟成员国通报我国4批次塑料厨具初级芳香胺迁出量超标,本次通报国家为塞浦路斯。   按照欧盟(EU)No 284/2011号法规规定,塑料厨具中迁移出的初级芳香胺浓度不得高于0.01mg/kg,然而受通报的我国4批次塑料厨具中初级芳香胺的迁出量均超标。   据了解,塑料厨具中初级芳香胺超标的主要原因为,一是塑料原料中使用了某些含有偶氮染料组分的色粉等物质,在一定条件下分解形成各种芳香胺物质,这一现象特别在深色塑料制品中较容易出现 二是塑料原料生产过程中使用了一些含有芳香胺基团的物质或助剂,在受热等条件下可能释放出芳香胺 此外,塑料合成过程中使用的某些交联剂和扩链剂等在一定条件下也可释放出芳香胺物质。   近期欧盟相关通报如下: 日期 通报号 产品 类型 通报 类型 通报 基础 通报 国家 来源 通报原因 分销国家 /地区 采取措施/ 分销状况 04/06/2012 2012.0761 食品接触材料 信息通告 市场官方控制 塞浦路斯 中国 来自中国的塑料抹刀中有初级芳香胺(苯胺: 113 4,4'-丙二醛: 13.9 µ g/l)迁出 塞浦路斯 从顾客召回/分配到通告国受限 04/06/2012 2012.0763食品接触材料 信息通告 市场官方控制 塞浦路斯 中国 来自中国的塑料厨房勺子中有初级芳香胺(苯胺: (aniline: 88 4,4'-丙二醛: 4916 µ g/l)迁出 塞浦路斯 从顾客召回/分配到通告国受限 04/06/2012 2012.0764 食品接触材料 信息通告 市场官方控制 塞浦路斯 中国 来自中国的意大利厨房工具,塑料黑勺子中有初级芳香胺(苯胺: 195 µ g/l)迁出 塞浦路斯 从顾客召回/分配到通告国受限 04/06/2012 2012.0761 食品接触材料 信息通告 市场官方控制 塞浦路斯 中国 来自中国的塑料抹刀中有初级芳香胺(苯胺: 113 4,4'-丙二醛: 13.9 µ g/l)迁出 塞浦路斯 从顾客召回/分配到通告国受限
  • 出口欧盟的消费品即将面临多环芳香烃含量限制令
    来自欧盟委员会消息,欧委会计划在2013年下半年采纳一项委员会规例,以限制消费品中8种多环芳香族碳氢化合物(简称多环芳香烃,PAHs)含量,涉及的消费品包括玩具、服装、鞋履、手套、运动服、运动设备和家用器具等。出口这几类消费品至欧盟的相关企业须引起重视,提前最好应对工作。   规例中提到的这八种多环芳香烃物质分别为:苯并[a]芘、苯并[e]芘、苯并[a]蒽、稠二萘、苯并[b]荧蒽、苯并[j]荧蒽、苯并[k]荧蒽、二苯并[a,h]蒽。根据规例草案,假如产品的橡胶或塑料部件含有上述多环芳香烃,其含量超过1毫克/千克,即部件重量的0.0001%,便不能向市场和公众投放产品。新限制将适用于规例生效日期起计两年后投放市场的所有相关产品。   据悉,多环芳香烃是一组被列为致癌、诱变或危害生殖力的物质,它们可以被萃取并用作增塑剂。目前的一些迁移测试表明,含有高水平PAH的材料可释放PAHs,在与皮肤接触后可能被皮肤吸收或迁移至人体内,导致严重健康风险通。因此各发达国家都纷纷对进口产品中的PAHs进行限制:欧盟法规REACH法规规定,2010年1月1日起,若轮胎制造所使用的轮胎和油质中八种PAHs含量超过10毫克/千克,或苯并(a)芘含量超过1毫克/千克,将不得进行销售 德国对这类物质的使用也甚为苛刻,德国政府强制规定在德出售的电动工具必须经过专业的检测机构检验其不含有过量的PAHs 此外,美国环保署将16种PAHs物质列入“优先污染物”中,相关产品上市前必须进行PAHs检测。   此次欧盟将PAHs的限制??日常消费品,在保障消费者健康方面不失为一大进步,可是同时却给相关企业和出口商带来了巨大压力。宁波是全国重要的消费品生产加工基地,生产产品以小型家用电器、服装、玩具为主,据统计,2013年第一季度,宁波地区检验出口到欧盟的这三类消费品就分别达2.14亿美元、1.58亿美元和2840.4万美元,相对去年同期都有小幅增长。检验检疫部门发出警示,虽然法规制订及生效尚有一段时间,但企业仍需引起足够重视,及早未雨绸缪:一方面,企业应随时关注有关多环芳香烃的技术贸易措施信息,针对法规发布及生效日期对产品的原料采购、加工过程、运输等环节严格把关,谨防多环芳香烃含量超标 另一方面,做好风险评估工作和产后检测工作,加强有毒有害物质管控,确保出口欧盟的贸易顺利进行。
  • 婴配奶粉也中招!六大品牌检出芳香烃矿物油
    p style=" text-indent: 2em " 配方奶粉具有丰富的营养成分,是除母乳外妈妈喂哺宝宝的首选。近年来,很多年轻父母为了给宝宝选到一款好奶粉,都会选择海淘,认为海淘奶粉相对于国内奶粉更安全。然而近期德国却爆发了“芳香烃门”事件。 /p p style=" text-indent: 2em " 位于德国总部的公益组织“食品观察”在官网上发布一份调查报告称,该机构抽检了在德国销售的16款奶粉(德国4款,法国8款,荷兰4款),其中有8款产品检出芳香烃矿物油成分。据悉,此次卷入“芳香烃门”的奶粉总共涉及到6大品牌,分别是: strong 雀巢、诺优能、悠蓝、英雄宝贝、宝怡乐、佳丽雅。 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/d625a705-8c7a-42ae-afb1-526b5932ccef.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 食品中过量芳香烃物质或对身体器官造成损伤 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " “食品观察”组织发布的检测报告显示,这些受影响奶粉中的芳香烃矿物油含量在每公斤0.5毫克至3毫克之间,这一污染程度暂不会引起任何急性疾病症状。 /p p style=" text-indent: 2em " 资料显示,芳香烃简称芳烃,是苯及其衍生物的总称,主要包括直链、支链烷烃和烷基取代的环状饱和烷烃(MOSH)以及烷基取代的芳香烃(MOAH)两个类型,而如今普遍认为MOAH 具有可能致癌和致突变的隐患,而 MOSH(特别是C16~C35)容易在身体器官中积累并可能造成损伤。目前还未有相关研究证实,低剂量的芳香烃物质对人体健康能产生多大影响。 /p p style=" text-indent: 2em " 食品中矿物油残留可能来自生产加工产品的机器,也可能来自纸质包装上的油墨、食品原料在收割、晾晒、加工过程中接触的发动机润滑油、未完全燃烧的汽油、轮胎和沥青碎屑,食品加工使用的白油,以及环境污染等。目前欧盟及德国没有针对食品中芳香烃矿物油残留颁布法定限量。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 食品中芳香烃矿物油未入检测体系& nbsp 相关检测方法仍不少 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 利用化学及仪器对食品中各种矿物油分析的方法有很多,包括荧光法、皂化法、红外光谱法、薄层色谱法、气相色谱法、气相色谱—质谱联用、在线联用的高效液相色谱-气相色谱-氢火焰离子化器检测法、离线固相萃取法、二维气相色谱法等。据悉,本次“食品观察”实验室使用的是在线LC-GC-FID定量和GC*GC*TOF 定性,该产品源自Axel Semrau的分析系统。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近年来,我国对食品安全十分重视,安全状况日益改善。但我国目前在烃类矿物油检测领域尚有不足。目前国家对矿物油等指标尚未纳入检测体系,每年的食品安全监督抽检并未包含该项检测,而欧美等国家已将其纳入相关检测体系。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 我国食品安全管控体系尚不完善,除了要增加监督和检测指标数量外,还应实现对整个生产链条的全程监测,加强对慢性食品安全风险的管控,实现对危害食品安全行为的有效控制,为食品安全保驾护航。 /p p br/ /p
  • 青岛农业大学在生物传感检测芳香族污染物分子领域取得系列重要进展
    近日,生命科学学院杨建明教授团队在生物传感领域取得系列重要进展,相关研究成果已发表在生物传感研究领域Top期刊Biosensors and Bioelectronics(DOI: 10.1016/j.bios.2023.115805. 影响因子:12.6)(中科院JCR一区Top期刊),青岛农业大学王兆宝副教授和马冉(硕士研究生)为该论文的并列第一作者,梁波副教授和杨建明教授为通讯作者,青岛农业大学为第一通讯单位。环境中芳香族污染物对人身安全及环境等都造成严重危害,而常规探测方式存在探测效率低、作业安全性差、易受干扰等瓶颈问题。因此,基于生物传感的芳香族污染物探测技术的发展具有重要战略和环保意义。芳香族污染物分子可分解为多种化合物,其挥发后的主要蒸气成分包括2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)和1,3-二硝基苯(1,3-DNB)。因此,结合1,3-DNB和2,4-DNT检测的生物传感器可以更准确、更高效地应用于芳香族污染物的探测。然而,目前以1,3-DNB为响应物的生物传感器开发报道却很少。基于此,杨建明教授团队研究开发一套安全高效检测1,3-DNB的生物传感系统。研究发现,恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)中的调控蛋白MexT能够通过与其下游基因启动子区结合实现对下游基因PP_2827转录的正向调控,且1,3-DNB能够增强这一调控,揭示了1,3-DNB参与MexT调控基因转录的机制,MexT调控蛋白也因此被确定为1,3-DNB生物传感器的基本传感元件。通过mexT基因和启动子不同组合优化,开发了基于MexT的1,3-DNB生物传感器,优化后的生物传感器在液相1,3-DNB 的检测灵敏度达到0.1 µg/mL,且具备优异的检测特异性和稳定性。进一步该生物传感器结合团队自行开发的探测装置集成了一套芳香族污染物分子生物传感系统(中国地眼,CEE,Fig. 1),以模拟芳香族污染物的现场探测:该系统对沙土中1,3-DNB的检测灵敏度为0.5 mg/kg土壤,实现了现场大面积检测和土壤掩埋1,3-DNB的准确定位(Fig. 2)。本研究提出了一种新的基于转录因子的生物传感器和一套完整的1,3-DNB高效检测系统。未来该1,3-DNB生物传感器可与之前报道的2,4-DNT生物传感器优势互补,实现对环境中的芳香族污染物分子进行更高效、更准确的探测。 Fig. 1 The complete set of biosensor detection system “CEE” for 1,3-DNB detection.Fig. 2 Detection of 1,3-DNB in sands and soil by “CEE” system.同时,杨建明教授团队在可视化生物检测领域亦取得重要进展,相关研究成果已发表在分析化学研究领域Top期刊Analytica Chimica Acta(2023,1283, 341934)(中科院JCR化学1区Top期刊),我校李美洁副教授和吕书喆(硕士研究生)为该论文并列第一作者,杨建明教授为通讯作者,青岛农业大学为第一通讯单位。以感应2,4-DNT的启动子(例如yqjF启动子)作为感应元件,以GFP基因或者自发光基因作为报告元件,构建了检测2,4-DNT的生物传感器。但是,已报道的生物传感器在野外进行芳香族污染物探测时,需使用仪器进行特定波长的紫外激发,以及荧光信号的收集,这使得它们在真正的雷区中难以应用。因此,杨建明教授团队提出一种可视化检测芳香族污染物的创新思路。以合成番茄红素的基因crtEBI作为报告元件,以DNT响应启动子yqjF为感应元件,构建了可视化生物传感器(Fig. 3)。未感应DNT时,crtEBI基因不表达,不合成番茄红素,菌液呈浅黄色。感应DNT时,启动crtEBI基因的表达,产番茄红素,菌液成红色。过表达MVA途径,提高番茄红素合成的代谢通量,从而增强了生物传感器的输出信号;另外,引入终止子降低了背景干扰信号。优化后的可视化微生物传感器LSZ05可以感应1 mg/L的DNT。对该生物传感器进行表征,证明了在不同环境因素下的DNT特异性、鲁棒性和稳定性。该研究为可视化探测环境中埋藏的芳香族污染物分子奠定了坚实基础。 Fig. 3 The design of inducible lycopene-based whole-cell biosensor.此外,杨建明教授还受邀参加“中国-东盟国际人道主义扫雷论坛”并做大会主旨报告。上述研究工作得到国防科技创新特区重点探索项目、青岛农业大学高层次人才引进项目、国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金青年项目、山东大学开放课题等项目的资助。
  • 迪马全新推出偶氮染料释放的26种芳香胺混标
    2012年8月1日,国家标准化管理委员会推出的GB 18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》将进入全面实施阶段。其全部技术内容均为强制性,适用于在中国境内市场生产、销售的所有纺织产品,新标准的覆盖面更广,对相关有毒有害物质的控制更加严格,将提高中国市场准入门槛。 根据最新国家标准《GB/T 17592-2011纺织品 禁用偶氮染料测定》,为方便您检测纺织品中禁用的偶氮染料,我公司现推出26种偶氮混标,较以往供货的24种混标Cat.No:12-SP-DC09Z相比新增加两种物质(1)苯胺 CAS:62-53-3;(2)1,4-苯二胺 CAS:106-50-3。详细信息如下: ****************************************************************************************************************** 订货信息: Cat. No:46656 DESCRIPTION: Custom Mixed AZO (26 Analytes) 100ug/ml in Acetonitrile 1ml 2013年2月16日起现货供应 26种偶氮混标详细信息 序号 中文名称 英文名称 CAS 1 4-氨基联苯 4-aminobiphenyl 92-67-1 2 联苯胺 benzidine 92-87-5 3 4-氯邻甲苯胺4-chloro-o-toluidine 95-69-2 4 2-萘胺 2-naphthylamine 91-59-8 5 邻氨基偶氮甲苯 o-aminoazotoluene 97-56-3 6 5-硝基-邻甲苯胺 5-nitro-o-toluidine 99-55-8 7 对氯苯胺 p-chloroaniline 106-47-8 8 2,4-二氨基苯甲醚 2,4-diaminoanisole 615-05-4 9 4,4' -二氨基二苯甲烷 4,4' -diaminobiphenylmethane 101-77-9 10 3,3' -二氯联苯胺 3,3' - dichlorobenzidine 91-94-1 11 3,3' -二甲氧基联苯胺 3,3' -dimethoxybenzidine 119-90-4 12 3,3' -二甲基联苯胺 3,3' -dimethylbenzidine 119-93-7 13 3,3' -二甲基-4,4' -二氨基二苯甲烷 3,3' -dimethyl-4,4' -diaminodiphenylmethane 838-88-0 14 2-甲氧基-5-甲基苯胺 p-cresidine 120-71-8 15 4,4' -亚甲基-二-(2-氯苯胺) 4,4' -methylene-bis-(2-chloroaniline) 101-14-4 16 4,4' -二氨基二苯醚 4,4' -oxydianiline 101-80-4 17 4,4' -二氨基二苯硫醚 4,4' -thiodianiline 139-65-1 18 邻甲苯胺 o-toluidine 95-53-4 19 2,4-二氨基甲苯 2,4--toluylenediamine 95-80-7 20 2,4,5-三甲基苯胺 2,4,5-trimethylaniline 137-17-7 21 邻氨基苯甲醚 o-anisidine 90-04-0 22 4-氨基偶氮苯 4-aminoazobenzene 60-09-3 23 2,4-二甲基苯胺 2,4-xylidine 95-68-1 24 2,6-二甲基苯胺 2,6-xylidine 87-62-7 25 苯胺 Aniline 62-53-3 26 1,4-苯二胺 1,4-Phenylendiamine 106-50-3
  • 北京市产品质量监督检验研究院关于征集《食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层》中芳香族异氰酸酯使用情况的调查
    各有关单位及专家:根据国家标准制修订计划,北京市产品质量监督检验研究院等负责修订食品安全国家标准 GB 4806.10 《食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层》,为保证标准的科学性、严谨性和适用性,现征集食品接触用涂料中芳香族异氰酸酯的使用情况,并视调研结果进一步评估确定有关原料的增减。请各有关单位或个人于6月11日前将附件《食品接触用涂料及涂层制品中芳香族异氰酸酯使用情况调查表》反馈至我单位,回函请务必留下您的姓名、单位名称及联系方式,便于起草人与您联系。逾期未回复意见的按无意见处理。联系方式:联系人/电话:魏立坤 15501177913;王朝晖 13910970209电子邮箱:weilikun001@126.com;hdwangzhaohui@126.com地址:北京市产品质量监督检验研究院国家食品相关产品及绿色包装质量检验检测中心(北京)(筹)北京市顺义区顺兴路9号附件:1、食品接触用涂料及涂层制品中芳香族异氰酸酯使用情况调查表;2、对调查表的说明。2023年5月11日
  • 食品包装中的防油剂可致血液污染
    美欧各国加强监测多氟烷基磷酸酯   加拿大多伦多大学科学家发现,垃圾食品包装材料及微波爆米花袋上的化学物质会转移到食物中去,并被人体吸收,导致血液化学污染。该研究成果发表在近日出版的《环境与健康展望》杂志上。   全氟羧酸(PFCAs)是一种可分解的化学物质,主要用于制造不粘锅及食品包装材料的防水剂、防污剂。而全氟辛酸(PFOA)目前已在全世界各地的人体内发现。   由多伦多大学化学系的杰西卡和斯科特马伯里领导的研究小组推测,人体内全氟羧酸的来源可能与多氟烷基磷酸酯(PAPS)有关。PAPS在快餐食品包装材料或微波爆米花袋中作为防油剂使用。   研究人员让大鼠口服或注射PAPS三个星期,并监测其血液中多氟烷基磷酸酯和全氟羧酸的代谢物及全氟辛酸的浓度。虽然研究人员尚不能证明多氟烷基磷酸酯是人体内发现的全氟辛酸和全氟羧酸的唯一来源,但此项研究发现,多氟烷基磷酸酯代谢物是全氟辛酸和全氟羧酸的主要来源,因此人体内发现的全氟辛酸很可能与人们平时接触多氟烷基磷酸酯有关。   目前世界各国政府对于监测多氟烷基磷酸酯的兴趣不断增长。加拿大、美国及欧洲各国政府已经表示要长期监测这些化学物质。新研究为监管机构制定相关政策提供了有价值的信息。
  • 红外谱图解析经验分享
    首先应该对各官能团的特征吸收熟记于心,因为官能团特征吸收是解析谱图的基础。   对一张已经拿到手的红外谱图:   (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型   根据分子式计算不饱和度,公式:   不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中:   F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),   T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),   O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子),   我以前本科上谱学导论时老师给过公式,但字母都被我改了:F、T、O分别是英文4,3,1的首字母,这样我记起来就不会忘了 :)。   举个例子:比如苯:C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好为4个不饱和度   (2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收   以3000 cm^-1为界:高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯, 炔, 芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收   (3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在 2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰   其中:   炔 2200~2100 cm^-1   烯 1680~1640 cm^-1   芳环 1600,1580,1500,1450 cm^-1   若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区 ,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对)   (4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团   如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团   (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在   如2820,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。   解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的,这里就不唠叨了。   这是一个令人头疼的问题,有事没事就记一两个吧:   1、烷烃:   C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1)   C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1)   一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频率吸收。   2、烯烃:   烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1)   C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)   烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。   3、炔烃:   伸缩振动(2250~2100cm^-1)   炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。   4、芳烃:   3100~3000cm^-1 芳环上C-H伸缩振动   1600~1450cm^-1 C=C 骨架振动   880~680cm^-1 C-H面外弯曲振动   芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450cm^-1可能出现强度不等的4个峰。   880~680cm^-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化 ,在   芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。   5、醇和酚:   主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收,   O-H 自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm^-1,为尖锐的吸收峰,   分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm^-1,为宽的吸收峰   C-O 伸缩振动: 1300~1000cm^-1   O-H 面外弯曲: 769-659cm^-1   6、醚:   特征吸收: 1300~1000cm^-1 的伸缩振动,   脂肪醚: 1150~1060cm^-1 一个强的吸收峰   芳香醚:两个C-O伸缩振动吸收: 1270~1230cm^-1(为Ar-O伸缩)   1050~1000cm^-1(为R-O伸缩)   7、醛和酮:   醛的主要特征吸收: 1750~1700cm^-1(C=O伸缩)   2820,2720cm^-1(醛基C-H伸缩)   脂肪酮: 1715cm^-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低   8、羧酸:   羧酸二聚体: 3300~2500cm^-1 宽,强的O-H伸缩吸收   1720~1706cm^-1 C=O 吸收   1320~1210cm^-1 C-O伸缩   920cm^-1 成键的O-H键的面外弯曲振动   9、酯:   饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O吸收谱带: 1750~1735cm^-1区域   饱和酯C-C(=O)-O谱带:1210~1163cm^-1 区域 ,为强吸收   10、胺:   3500~3100 cm^-1, N-H 伸缩振动吸收   1350~1000 cm^-1, C-N 伸缩振动吸收   N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式, 其吸收带在:   1640~1560cm^-1, 面外弯曲振动在900~650cm^-1.   11、腈:   腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收   脂肪族腈 2260-2240cm^-1   芳香族腈 2240-2222cm^-1   12、酰胺:   3500-3100cm^-1 N-H伸缩振动   1680-1630cm^-1 C=O 伸缩振动   1655-1590cm^-1 N-H弯曲振动   1420-1400cm^-1 C-N伸缩   13、有机卤化物:   C-X 伸缩 脂肪族 C-F 1400-730 cm^-1   C-Cl 850-550 cm^-1   C-Br 690-515 cm^-1   C-I 600-500 cm^-1
  • 【青年红色筑梦之旅】江西中医药大学实验室服务中心“芳香中药”学生创新创业团队赴九江开展调研活动
    为响应习近平总书记在党史学习教育动员大会上强调“社会是个大课堂”重要讲话,深入贯彻落实习近平总书记给参加“青年红色筑梦之旅”大学生回信的重要精神,更好地引导青年学生学习红色精神,传承红色基因,用所学知识,助力乡村振兴,8月13日到8月14日,红色寻香之旅芳香中药项目团队在指导老师带领下来到九江革命老区共青城等地,开展了“青年红色筑梦之旅”主题调研活动。13日上午,团队一行人到达位于永修县的中国艾城现代农业示范园,详细了解了艾草种植情况、艾产品研发和销售情况。这里是全国艾草种植基地之一,园区艾草标准化示范种植面积3000亩,另辅导农户种植面积10000亩。端午插艾传承千年,是重要的芳香中药,具有温经补阳、驱寒化湿、提高免疫力等功效。目前已研发了艾条、艾香包、熏香艾草、艾叶垫、艾叶枕等产品,销售给中医馆、养生馆,带动了当地村民脱贫致富,已经成为当地经济发展的重要产业之一。团队成员与艾草种植基地负责人合影14日上午,团队一行人再次出发到达位于共青城江益镇爱国村的山香圆种植基地。在这里人工种植了山香圆1050亩,团队成员在现场对山香圆的种植、采摘,进行了悉心指导,并且提出了科学管理的方案。团队成员还采集了不同生长时间的山香圆叶样品,以期通过实验研究其主要成分和含量差异,为今后山香圆的种植和技术开发奠定基础。团队成员与山香圆种植基地负责人合影及现场交流照片调研期间,团队成员还来到胡耀邦陵园,缅怀先烈,感受革命先烈的崇高理想,接受革命精神的深刻洗礼。胡耀邦陵园建在九江市共青城富华山,坐西朝东,面对鄱阳湖。陵园气势宏伟,大气磅礴,在陵园正门的二个对称的门楼上,胡耀邦手书鎏金对联晔晔生辉:“心在人民原无论大事小事,利归天下何必争多得少得。”我们要弘扬革命先烈的英雄精神,加倍珍惜今天的幸福生活,同时用我们所学的知识为乡村振兴奉献自己的青春与热血。胡耀邦陵园,缅怀先烈
  • 心相印五月花等品牌湿巾含禁用防腐剂CIT
    上海消保委近日公布:抽检50件湿巾样品,21件检出国际禁用防腐剂CIT,25件婴幼儿用湿巾中12件检出CIT。心相印、五月花、妮飘、启初婴儿洁肤湿巾等均榜上有名。CIT对肌肤与粘膜有刺激性,浓度过高还可能造成化学灼伤。上海齐明生物科技有限公司安全提醒,我司现货供应常规毒素检测ELISA试剂盒。产品物美价廉,欢迎咨询。角鲨烯环氧化酶(SE)ELISA试剂盒金黄色葡萄球菌A型肠毒素(SEA)ELISA试剂盒金黄色葡萄球菌B型肠毒素(SEB)ELISA试剂盒羧甲基赖氨酸(CML)ELISA试剂盒摇蚊金属硫蛋白(MT)ELISA试剂盒摇蚊热休克蛋白70(HSP-70)ELISA试剂盒摇蚊乙酰胆碱酯酶(AchE)ELISA试剂盒摇蚊谷胱甘肽转移酶(GST)ELISA试剂盒摇蚊过氧化物酶(POD)ELISA试剂盒摇蚊细胞色素P4501A1(CYP4501A1)ELISA试剂盒摇蚊羧酸酯酶(CES)ELISA试剂盒大菱鲆Turbot热休克蛋白70(HSP70)ELISA试剂盒苯甲酸(carboxybenzene)ELISA试剂盒河豚毒素(TTX)ELISA试剂盒螃蟹几丁质酶(chitinase)ELISA试剂盒展青酶素ELISA试剂盒莱克多巴胺(Ractopamine)ELISA试剂盒螃蟹雌二醇(E2)ELISA试剂盒螃蟹睾酮(T)ELISA试剂盒虾溶菌酶(LYS)ELISA试剂盒真菌1-3-β-D葡聚糖(1-3-β-D glucosidase)ELISA试剂盒喹乙醇原药ELISA试剂盒猫胰腺脂肪酶(PL)ELISA试剂盒
  • 【科普】多相催化氢化反应在药物合成中的应用
    催化氢化反应是指还原剂或氢分子等在催化剂的作用下对不饱和化合物的加成反应。它是有机化合物还原方法中最方便、最常用、最重要的方法之一。多相催化氢化反应主要包括碳碳、碳氧、碳氮键等不饱和重键的加氢反应和某些单键发生的裂解反应。被还原的底物和氢一般吸附在催化剂表面,活化后进行反应。多相催化氢化主要有如下优点。①还原范围广、反应活性高、选择性好、速度快:有些反应(如碳碳不饱和键的加氢)应用其他方法比较复杂和困难,而应用催化氢化比较方便;②经济适用:氢气本身价格低廉,成本低,操作方便,对醛酮、硝基及亚硝基化合物都能起还原作用,不需其他任何还原剂和特殊溶剂;③后处理方便、反应条件温和、操作方便:反应完毕后,只需滤去催化剂,蒸发掉溶剂即可得到所需产物,产品纯度、收率都比较高,且干净无污染。因此,多相催化氢化在药物合成中有广泛的应用。01碳碳不饱和键的多相催化氢化1) 烯、炔的多相催化氢化:烯键和炔键均为易于氢化还原的官能团。通常用钯、铂和Raney镍作催化剂,在温和条件下即可反应。除酰胺卤和芳硝基外,分子中存在其他可还原官能团时,均可用氢化法选择性还原炔键和烯键。例如:抗精神病药物匹莫齐特(pimozide)中间体的合成。心血管系统药物艾司洛尔(Esmolol)中间体的合成。肺心病治疗药物樟磺咪芬(Trimetaphan)中间体的合成。一般规律:炔键活性大于烯键,位阻较小的不饱和键活性大于位阻较大的不饱和键,三取代或四取代烯需在较高的温度和压力下方能顺利进行反应。p-2型硼化镍能选择性地还原炔键和末端烯键,而不影响分子中存在的非末端双键,效果较Lindlar催化剂好。p-2型硼化镍在还原多烯类化合物时,不导致烯键异构化,也不导致苄基或烯丙基的氢解。在多相氢化反应中,炔烃、烯烃和芳烃的加氢常得到不同比例的几何异构体。一般认为,吸附在催化剂表面的是作用物分子不饱和结构空间位阻较小的一面,已吸附在催化剂表面的氢分步转移到作用物分子上进行同向加成(syn-addition)。因此,氢化产物的空间构型主要由作用物的空间因素和催化剂的性质两个方面决定。在炔类和环烯烃的加氢产物中,由于同向加成,产物以顺式体为主,但由于向反式体转化更稳定等因素,所以仍有一定量的反式体。雌性激素药雌酮(Estrone)中间体的合成。2)芳香环的多相催化氢化:苯为难于氢化的芳烃,芳稠环(如萘、蒽、菲)的氢化活性大于苯环。取代苯(如苯酚、苯胺)的活性也大于苯,在乙酸中用铂作催化剂时,取代基的活性为ArOhArNh2ArCOOhArCh3。不同的催化剂有不同的活性顺序,用铂、钌催化剂可在较低的温度和压力下氢化,而钯则需较高的温度和压力。如苯甲酸可用铂催化剂在较温和的条件下还原为环己基甲酸。激素药炔诺孕酮(Norgestrel)中间体的合成。某些取代苯选用铑作催化剂,可在较温和的条件下氢化,得到较好的收率。02醛酮的多相催化氢化目前,催化氢化还原是应用最广泛的将羰基还原为羟基的两种还原方法之一。醛和酮的氢化活性通常大于芳环而小于不饱和键,醛比酮更容易氢化。脂肪族醛、酮的氢化活性较芳香醛酮低,通常以Raney镍和铂为催化剂,而钯催化剂的效果较差,且一般需要在较高的温度和压力下还原。例如,由葡萄糖氢化的山梨醇(Sorbiol)。治疗帕金森病的药物左旋多巴(Levodopa)中间体的合成。与脂肪族醛、酮氢化不同,钯是芳香族醛、酮氢化十分有效的催化剂。在加压或酸性条件下,芳香族醛、酮氢化所生成的醇羟基能进一步被氢解,最终得到甲基或亚甲基。氢化法是还原芳酮为烃的有效方法之一。在温和条件下,选用适当活性的Raney镍作为还原剂,可得到醇。03羧酸衍生物的多相催化氢化1)酰卤的多相催化氢化:酰卤与加有活性抑制剂(如硫脲)的钯催化剂或以硫酸钡为载体的钯催化剂,于甲苯或二甲苯中,控制通入氢量略高于理论量,即可使反应停止在醛的阶段,得到收率良好的醛。在此条件下,分子中存在的双键、硝基、卤素、酯基等不受影响,如重要制药中间体三甲氧基苯甲醛的合成。2,6-二甲基吡啶的四氢呋喃可作为钯催化剂的抑制剂。在钯催化下,将氢 通入等当量的酰氯及2,6-二甲基吡啶的四氢呋喃溶液中,在室温下反应,即可以良好的产率得到醛。本法条件温和,特别适用于对热敏感的酰氯的还原。如8-壬酮酰氯用本法还原时,羰基不受影响。2)腈的多相催化氢化:催化氢化法是腈类化合物还原的主要方法。催化氢化还原可在常温下以钯或铂为催化剂,或在加压下以活性镍为还原剂,通常其还原产物中除伯胺外,还有较大量的仲胺,这是所生成的伯胺与反应中间物(亚胺)发生副反应的结果。为了避免生成仲胺的副反应,可以钯、铂或铑为催化剂,并在酸性溶剂中还原,使产物伯胺成为铵盐,从而阻止加成副反应的进行;或以镍为催化剂,在溶剂中加入过量的氨,使不易发生进一步脱氨,从而减少副产物的产生。例如,在抗皮炎药物维生素B6(Vitamin B6)中间体的合成中,一步催化氢化实现了硝基成氨基、氰基成氨甲基、氯被氢解掉等三个基团的转化。04含氮化合物的多相催化氢化1)硝基化合物的多相催化氢化:催化氢化法也是还原硝基化合物的常用方法,其具有价廉、后处理手续简便且无"三废"污染等优点。活性镍、钯、铂等均是最常用的催化剂。通常,使用活性镍时,氢压和温度要求较高,而钯和铂可在较温和的条件下进行。例如抗生素奥沙拉秦(Olsalazine)中间体的合成。由于催化氢化还原活性与催化剂及反应条件有关,因而可根据不同的需要,调节或控制反应活性。例如硝基苯还原,可选择合适的氢化条件,使反应停留在生成苯胲阶段,然后在酸性条件转位得对氨基酚。这是生产制药中间体对氨基酚的最简捷路线。硝基化合物尚可采用转移氢化法还原,常用的供氢体为肼、环己烯、异丙醇等。其中,应用最普遍的是肼。其反应设备及操作均十分简便,只需将硝基化合物与过量的水合肼溶于醇中,然后加入镍、钯等氢化催化剂,在十分温和的条件下,即可完成反应。分子中存在的羧基、氰基、非活化的烯键均可不受影响。2)肟和亚甲胺的多相催化氢化:催化氢化法亦是将肟和亚甲胺还原成伯胺或仲胺的有效方法,在制药工业中已广泛采用,常用的催化剂是镍和钯。抗心律失常药美西律(Mexiletine)中间体的合成。3)叠氮化合物的多相催化氢化:叠氮化合物可被多种还原剂还原生成伯胺。其最常用的方法是催化氢化和用金属氢化物。而在催化氢化法中常用的催化剂是活性镍和钯。例如降压药贝那普利(5)芳杂环类的多相催化氢化某些芳杂环类化合物也可发生多相催化氢化反应。其催化还原活性较苯类芳环大,但比醛酮类化合物小。参考:药物合成反应总结氢化反应在医药、精细化工和其他有机合成中具有非常重要的地位。氢化反应原子利用率很高,同时可以减少后续的分离和纯化过程。但氢气参与的反应在实验室和工业化生产中危险系数极大,难于控制,易造成安全事故,国家安监局把氢化反应纳入18类重点监管危险反应中。现阶段随着连续氢化技术的发展,使用连续氢化反应仪或设备将间歇式氢化反应转化成连续氢化反应,可极大的降低反应风险提高设备及操作的安全性。目前欧世盛连续氢化设备能成功实现双键还原,硝基还原,脱苄基,芳香环还原,氰基还原,氢化脱卤等反应。欧世盛研发出全自动加氢反应仪1:可配高压氢气发生器2:压力温度范围宽,满足绝大多数反应需求0-10Mpa,室温-200oC3:智能化程度高 可视智能控制界面,全自动气液分离4:工艺条件可放大至千吨级
  • 警惕!无形杀手PFAS,纳鸥科技率先推出17种全氟化合物检测整体解决方案
    PFAS危害人体健康全氟及多氟烷基物质(Perfluorinated alkyl substances, 简称PFAS),也被简称为全氟化合物(PFC),是含有至少一个完全氟化碳原子的全氟烷基和多氟烷基物质,包括全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸盐(PFOS)。作为一种新型的持久性污染物,PFAS对于人体的危害越来越令人担忧。 近些年来,越来越多的调查研究发现,在空气、沉积物、饮用水、海水和食品中检测出全氟类化合物。全氟化合物可通过饮食、饮水和呼吸等途径进入机体,当它们被生物体摄入后不会在脂肪组织中产生富集,而是与蛋白发生键合后存在于血液中,并在肝脏、肾脏、肌肉等组织中发生蓄积,同时呈现出明显的生物富集性。PFOA和PFOS还可造成新生儿的体重下降和体型变小,男性精子数量下降,PFOA还能导致内分泌功能紊乱,并存在致癌性,同时和甲状腺疾病也有一定关联。全氟类化合物具有生殖毒性、诱变毒性、发育毒性、神经毒性、免疫毒性等多种毒性,是一类具有全身多脏器毒性的环境污染物。PFAS检测难点和关键点:目前,全氟化合物的检测已成为全球关注的问题。各国每年需要花费巨额资金来治理全氟化合物所带来的污染。欧盟、美国、加拿大等国家也相继出台了环境中全氟化合物的检测标准。但全氟化合物的检测依旧面临非常大的挑战—— 各种途径带来的本底污染使得准确检测难上加难,可采取以下策略提高检测的准确度:采用低溶出样品瓶和低吸附滤膜采用全氟专用前处理小柱;采用高品质LC-MS级高纯溶剂;鬼峰捕集柱最大限度消除有机相中污染物带来的影响。纳鸥科技致力于让您的实验更简单、更高效。纳鸥科技集研发、生产、销售于一体,不断研发更好、更先进的产品,解决客户在检测中遇到的困难,竭力帮助检测工作者优化检测效果、提高检测效率,并积极倡导绿色化学:(1)呼吁减少塑料污染,降低由于包装物等带来的PFAS对生态环境的污染。(2)呼吁有关部门尽快将PFAS对地下水、食品、包装等污染开展长期监测,并制定相关标准;为助力PFAS的检测,纳鸥科技积极开展相应的检测方案,采用高效液相色谱-串联质谱技术结合Anavo PFC SPE小柱(食品中全氟化合物检测专用,AN60F020),方法对猪肉、鱼肉中17种全氟有机化合物的定量测定进行了开发,供各位老师参考!食品中17种全氟化合物的测定1、适用范围本方法适用于猪肉、鱼肉中17种全氟有机化合物的定量测定。 当试样量为2 g(精确至0.001 g)、定容体积为10.0 mL时,猪肉、鱼肉、全氟丁烷羧酸(PFBA)和全氟戊烷羧酸(PFPeA)的检出限为0.6 μg/kg、定量限为1.8 μg/kg;剩余15种全氟化合物的检出限为0.3μg/kg、定量限为1.0 μg/kg。 2、标准品配置17种全氟化合物:全氟丁烷羧酸、全氟戊烷羧酸、全氟己烷羧酸、全氟庚烷羧酸、全氟辛烷羧酸、全氟壬烷羧酸、全氟癸烷羧酸、全氟十一烷羧酸、全氟十二烷羧酸、全氟十三烷羧酸、全氟十四烷羧酸、全氟十六烷羧酸、全氟十八烷羧酸、全氟丁烷磺酸钾、全氟己烷磺酸钠、全氟辛烷磺酸钾、全氟癸烷磺酸钠。 2.1 混合标准中间液:用甲醇将17种混合标准溶液配制成浓度为200 ng/mL全氟化合物的混合标准中间液,4℃保存。(17种全氟化合物混合标准品:5000 ng/mL,货号:DRE-Q60009680) 2.2 同位素内标工作液:用甲醇将9种同位素混合内标溶液配制成浓度为200 ng/mL全氟化合物的内标工作液,4℃保存。(9种全氟化合物同位素混合内标:13C2-PFHxA、13C4-PFBA、13C4-PFOA、13C5-PFNA、13C2-PFDA、13C2-PFUdA、13C4-PFDoA、18O2-PFHxS 、13C4-PFOS (2000 ng/mL,货号:MPFAC-MXA) 2.3 混合标准工作溶液:用甲醇-水溶液(40:60)将混合标准中间液逐级稀释为浓度0.2 ng/mL、0.4 ng/mL、0.8 ng/mL、1.0 ng/mL、1.5 ng/mL、2.0 ng/mL混合标准系列溶液,标准曲线中全氟化合物的定量内标浓度为1.0 ng/mL。 3、试样制备与保存猪肉、鱼肉:取适量有代表性的可食部分试样,切成小块,组织捣碎机捣碎,均分成两份,作为试样和留样,分别装入洁净容器中,密封并标记,于-18℃避光保存。 3、提取准确称取样品2 g(精确至0.001 g)试样置于15 mL具塞离心管中,加入100 μL同位素内标使用液,准确加入2.0 mL超纯水,涡旋震荡3 min,8.0 mL乙腈,超声30min,10000 r/min常温离心10min,取上清液待净化。 4、净化吸取约3.0 mL上述上清液,过固相萃取柱Anavo PFC SPE(食品中全氟化合物检测专用,货号:AN60F020),弃去约1 mL流出液,过0.22 µm再生纤维素滤膜(低吸附,货号:AN40A025),供液相色谱-串联质谱仪测定。 5、液相色谱-串联质谱检测色谱柱:ES Industries色谱柱,Epic C18 100 x 2.1mm,1.8um(货号:522A91-EC18)流动相:A为甲醇,B为2 mmol/L甲酸铵溶液。。流速:0.3 mL/min。柱温:35 ℃。进样量:10 μL。梯度洗脱程序 时间(min)流动相A(%)流动相B(%)Initial40600.540608.0100010.0100010.14060 质谱条件a)离子源:电喷雾离子源(ESI源);b)检测方式:多反应监测(MRM);c)扫描方式:负离子模式扫描;d)毛细管电压:2000 V;e)脱溶剂气温度:500 ℃;f)脱溶剂流量:1000 L/Hr;g)锥孔反吹气流量:150 L/Hr。17种全氟化合物及内标总离子流图(1ppb)详细解决方案请咨询:400-860-5168转4892关于纳鸥科技北京纳鸥科技有限公司(简称:纳鸥科技),致力于为客户提供高品质实验室消耗品和常用实验室仪器,并可提供贴合客户需求的行业解决方案,让您的实验更简单、更高效。纳鸥科技集研发、生产、销售于一体,不断研发和引进更好、更先进的产品,解决客户在检测中遇到的困难,竭力帮助检测工作者优化检测效果、提高检测效率。
  • 蜂蜜中链霉素和双氢链霉素的测定液相色谱-串联质谱法(BJS202103)解读
    链霉素和双氢链霉素(DHSTR)属于氨基糖苷类抗生素,对革兰氏阴性菌有明显的抗菌活性效果,可以预防和治疗多种动物疾病。由于链霉素和双氢链霉素能够有效地治疗蜜蜂的幼虫病,在养蜂行业应用普遍,但由于管理和使用的不科学,会造成蜂产品中该类物质的残留。长期食用链霉素和双氢链霉素超标的蜂产品,会对健康产生一定的危害,尤其是听觉神经。因此,国内和国际对蜂产品中链霉素、双氢链霉素的限量均有相关的规定。我国《绿色食品蜂产品》(NY/T 752-2012)中规定了蜂蜜中链霉素的最大残留限量为20μg/kg;英国食品标准署规定蜂蜜中链霉素的限量为50μg/kg;德国规定蜂蜜中链霉素的限量为20μg/kg。在山东省食品药品检验研究院组织的蜂蜜风险监测中,链霉素检出率较高。因此,建立蜂蜜中链霉素、双氢链霉素残留量的先进、高效、准确的检测方法,对保障公众的饮食健康具有重要意义。研制背景  原有蜂蜜中链霉素和双氢链霉素的检验标准有三项,这三个标准存在如下问题:(1)在流动相或提取剂中使用离子对试剂,离子对试剂的使用会污染色谱柱,且与质谱检测器不兼容,易造成离子源污染和信号抑制,甚至造成其他目标物无法检测;(2)净化方式均采用双柱串联,检测成本较高,步骤繁琐、耗时、检测效率低;(3)对花粉含量较高的蜂蜜,净化时易造成固相萃取柱的阻塞;(4)采用液相色谱法测定链霉素,需衍生化,重现性差,对同时含有链霉素和双氢链霉素的样品无法准确定量。因此,各检验机构无法利用原有方法进行蜂蜜中链霉素和双氢链霉素的检测。检验方法的不完善造成2018年-2021年,蜂产品的国家风险监测方案将链霉素和双氢链霉素两项目取消。方法简介  本方法适用于蜂蜜中链霉素和双氢链霉素的测定。方法采用含三氯乙酸的磷酸盐缓冲溶液提取试样中的链霉素和双氢链霉素,经离心和过滤后,HLB固相萃取柱净化,混合型两性离子键合的SIELC Obelisc R色谱柱分离,液相色谱-串联质谱仪进行检测,外标法定量。  本标准与原有检测标准相比,具有以下优势:(1)摒弃了离子对试剂,与质谱检测器更好地兼容;(2)突破常规的双柱串联固相萃取方式,采用单柱净化模式,提高了检测效率,节约了检验成本。技术要点  蜂蜜含有大量的果糖和葡萄糖,为了达到去除杂质的目的,需要在前处理过程中对目标物进行净化、富集。固相萃取因简单、快速、高效等特点被广泛应用于蜂蜜中链霉素和双氢链霉素的净化。HLB固相萃取柱在去除糖类、蛋白等杂质上有一定的优势,虽不能直接保留目标物,但是借助一定的提取溶剂,两种化合物均能得到很好地保留。  链霉素和双氢链霉素属于碱性化合物,易溶于水,难溶于甲醇、乙腈等有机溶剂,因此可采用缓冲液进行提取。链霉素和双氢链霉素极性大,文献多采用提取溶液中添加离子对试剂或三氯乙酸的方法,以增加两种目标物在固相萃取柱上的保留。若前处理过程中离子对试剂去除不彻底,对色谱柱和质谱检测器将会有一定程度的污染,因此,本标准选择添加三氯乙酸的方法。研究发现,含20 g/L三氯乙酸的缓冲液pH在6~7之间时,回收率较高且比较稳定,之后再增加溶液的pH,回收率逐渐下降。  在实际样品测定中,用2%TCA(pH 6.8)提取后,不同蜂蜜样品之间回收率差别较大,且回收率偏低。对提取后的样品处理液进行pH值测定,发现pH在3.5~6.2之间,这是引起回收率偏低的重要原因。蜂蜜样品含有多种有机酸,而提取液无缓冲能力,经提取后样品处理液的pH值会发生变化。为解决此问题,研究人员在提取液中加入10 mmol/L~50 mmol/L磷酸盐。研究结果表明,50mmol/L磷酸盐缓冲效果较好,样品处理液的pH值稳定在6.2~ 6.7。综合以上因素,50 mmol/L磷酸盐缓冲液(含20 g/L三氯乙酸,pH 6.8)作为最终的提取溶剂。  研究人员进一步对洗脱溶剂中甲酸的浓度和洗脱体积对链霉素和双氢链霉素回收率的影响进行了考察,甲酸-乙腈-水(2: 5:93,v/v/v)溶液1.0 mL为最佳洗脱条件。操作注意事项  蜂蜜在存放过程中很容易析出结晶,为保证分析结果的准确性和代表性,对无结晶的实验室样品,直接将其搅拌均匀;对有结晶的样品,检验前,在密闭情况下,置于不超过60℃的水浴中温热,振荡,待样品全部融化后搅匀,分出0.5 kg作为待测试样用于检验。  在标准溶液配制过程中还需注意,若采用非本标准中形式的标准物质,需进行分子量折算后再进行标准品称量;若经常使用,建议将标准储备液分装成小包装,每次将小包装解冻使用。此外,氨基糖苷类药物易与玻璃器皿发生吸附,实验过程中尽量使用塑料器皿;提取溶液的pH值将影响目标物在固相萃取柱上的保留效果,因此需采用pH计准确调节pH值至指定范围。  SIELC Obelisc R色谱柱是在硅胶表面修饰了羧酸类的官能团,醇类会酯化硅胶表面键合的羧酸,影响物质的保留时间与重现性,因此色谱柱使用过程不能接触甲醇。建议严格按照色谱柱使用说明进行色谱柱的活化与维护。方法应用  BJS 202103《蜂蜜中链霉素和双氢链霉素的测定液相色谱-串联质谱法》已于2021年1月发布实施,已列入2022年全国食品安全风险监测计划中,在全国范围内得到广泛应用。本方法的发布实施可以为企业和监管部门提供技术支持,对市场监管具有重要意义。□山东省食品药品检验研究院 薛 霞
  • 两项水质检测国家生态环境标准征求意见 均为首次发布
    近日,生态环境部发布了《水质浮游植物的测定显微镜计数法》和《水质7种苯氧羧酸类除草剂的测定高效液相色谱法》2项国家生态环境标准的征求意见稿,两项标准均为首次发布。 《水质浮游植物的测定显微镜计数法》这项标准中提到的浮游植物一般指浮游藻类,是悬浮于水中生活的微小藻类植物。它作为水体中的初级生产者,分布广泛,适应性强,在水生生态系统食物链中占据着十分重要的地位。随着富营养化问题的日益严重,作为富营养化的生态系统响应之一的浮游藻类异常增殖,即形成藻类水华。水华发生后,水体表面被大量蓝藻覆盖而呈蓝绿色,一方面影响水体景观,另一方面产生有异味的有机物质,第三方面有些藻类还会分泌毒素。总之,浮游藻类的异常增殖严重破坏了水体功能和周围环境。 《水质浮游植物的测定显微镜计数法》规定了测定水中浮游植物的显微镜计数法,适用于地表水中浮游植物的测定。该标准方法涉及的仪器设备包括藻类计数框、计数器、浮游生物网、采样瓶、显微镜、浓缩装置、样品瓶、超声波发生装置、微量移液器、盖玻片、显微镜物镜测微尺、显微镜目镜测微尺以及一般实验室常用仪器和设备等。 而另一项标准《水质7种苯氧羧酸类除草剂的测定高效液相色谱法》中提到的苯氧羧酸类除草剂是投入商业生产的第一类选择性除草剂。苯氧羧酸类除草剂在环境中具有迁移性、难降解性和生物毒性。 目前水中苯氧羧酸类除草剂的分析方法包括气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱法(GC/MS)、液相色谱法(HPLC)和液相色谱-质谱法(HPLC/MS)。气相色谱法是最早用来检测苯氧羧酸类除草剂的方法,它具有分离能力强、高选择性、高灵敏度、速度快和应用范围广等特点。气相色谱法作为测定苯氧羧酸类除草剂的方法已经得到广泛应用,但缺点是样品需要衍生后进行测定,分析时间较长。与GC法相比,GC-MS法具有高效分离能力和准确的定性能力,且其灵敏度更高,数据更可靠。GC/MS法相对GC法具有更低的检出限,但仍需要较复杂的前处理过程,分析时间较长。HPLC是一种高效、高速、高自动化和高灵敏度的分离分析技术。与气相色谱法相比,HPLC法的前处理较为简单,分析时间更短,虽然检出限相对较高,但能够满足水质相关标准。 《水质7种苯氧羧酸类除草剂的测定高效液相色谱法》规定了测定地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中7种苯氧羧酸类除草剂的高效液相色谱法。该标准方法涉及的仪器设备包括高效液相色谱仪、色谱柱、浓缩装置、自动固相萃取仪或固相萃取装置、样品瓶以及一般实验室常用仪器和设备等。  附件:1.水质 浮游植物的测定 显微镜计数法(征求意见稿)  2.《水质 浮游植物的测定 显微镜计数法(征求意见稿)》编制说明  3.水质 7种苯氧羧酸类除草剂的测定 高效液相色谱法(征求意见稿)  4.《水质 7种苯氧羧酸类除草剂的测定 高效液相色谱法(征求意见稿)》编制说明
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    初秋八月,坛墨质检新品如期而至,欢迎咨询订购!VOC/SVOC定义及分类挥发性有机物:VOCs 是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、 常压下沸点在260℃ 以下的有机化合物,或在20℃ 条件下,蒸汽压大于或者等于10Pa 且具有挥发性的全部有机化合物。主要按其化学结构的不同,可以进一步分为八类: 烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类 和其他。半挥发性有机物: 半挥发性有机污染物(SVOCs ),是指沸点一般在170-350℃ 之间(由于分类依据模糊,经常与挥发性有机物有交叉)、蒸汽压在13.3*10 -5 Pa的有机物。主要包括:二噁英类 、 多环芳烃 、 有机农药类 、 氯代苯类 、多氯联苯类 、吡啶类、喹啉类、 硝基苯类 、 邻苯二甲酸酯类 、 亚硝基胺类 、 苯胺类 、 苯酚类 、多氯萘类和多溴联苯类等化合物。*图片仅供参考1HJ 639-2012 水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法环境保护部2012年12月发布标准《HJ 639-2012 水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法》自2013年3月1日起实施;本标准适用于海水、地下水、地表水、生活污水和工业废水中57种挥发性有机物的测定。检测方法:待测样品经吹扫吸附收集,再加热脱附进样,气相色谱分离,质谱检测定性,内标法定量。坛墨产品:甲醇中2种内标同位素混标(80638KA);甲醇中56种VOC混标(80032GA);甲醇中57种挥发性有机物VOC混标(80911JA);甲醇中54种挥发性有机物VOC混标(80706KA);2二氯甲烷中64种半挥发性有机物SVOC混标(80251KM)生态环境部2018年7月29号发布标准《HJ 951-2018 固体废物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法》自2018年12月1日起实施;适用于固体废物及其浸出液中氯代烃类、邻苯二甲酸酯类、亚硝胺类、醚类、卤醚类、酮类、苯胺类、吡啶类、喹啉类、硝基芳香烃类、酚类包括硝基酚类、有机氯农药类、多环芳烃类等64种半挥发性有机物的筛查和定量分析。检测方法:固体废物和浸出液中的半挥发性有机物经提取、净化、浓缩、定容后,用气相色谱分离、质谱检测。根据质谱图、保留时间、碎片离子质荷比及其丰度定性,内标法定量。坛墨产品:二氯甲烷中6种内标同位素混标(80119QM);二氯甲烷/苯中64种半挥发性有机物SVOC混标(80251JMO,1000ppm);二氯甲烷中64种半挥发性有机物SVOC混标(80251JM,1000ppm) 二氯甲烷中64种半挥发性有机物SVOC混标 (80251KM,2000ppm);3甲醇中6种挥发性有机物VOC混标(80680JD)环境保护部2011年2月发布标准《HJ 605-2011 土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法》自2011年6月1日起实施;本规定了土壤和沉积物中65种挥发性有机物的测定。检测方法:待测样品经吹扫吸附收集,再加热脱附进样,气相色谱分离,质谱检测定性,内标法定量。坛墨产品:甲醇中3种内标混标同位素(80119QM);甲醇中3种替代物混标(80047KA);甲醇中59种挥发性有机物VOC混标(80253JA,1000ppm);甲醇中59种挥发性有机物VOC混标(80648KA,2000ppm,研发中);甲醇中6种挥发性有机物VOC混标 (80903KA);4丙酮中7种苯氧羧酸农药混标(80680JD)环境保护部2019年5月发布标准《HJ 1022-2019 土壤和沉积物 苯氧羧酸类农药的测定 高效液相色谱法》自2019年9月1日起实施;本规定了土壤和沉积物中7种苯氧羧酸类农药的测定。检测方法:待测样品乙腈超声提取,提取液经固相萃取柱净化浓缩后,进液相色谱进行分离,高效液相色谱-三重四极杆质谱法定性,外标法定量。坛墨产品:丙酮中7种苯氧羧酸类农药混标(80680JD, 1000ppm);丙酮中7种苯氧羧酸类农药混标(80680GD,100ppm);
  • Supelco 固相萃取全线产品特价促销
    时间:2012年 4月20 日至 2012 年 7 月 31 日 活动介绍一:活动期间,购买Supelco固相萃取小柱任意一盒,可享受8折优惠,同一产品满10盒以上,可以享受75折优惠。 Supelclean和Supelclean Envi系列SPE小柱Sigma-Aldrich/Supelco提供的Supelclean和Supelclean Envi系列SPE小柱已广泛使用于食品/农业、环境领域中,拥有LC-18、Envi-18、LC-Florisil、LC-Alumina、LC-NH2、LC-Si、LC-SCX、LC-WCX、LC-SAX、PSA等多款广受欢迎的SPE小柱,特别是Envi-Carb/LC-NH2、Envi-Carb/PSA等双层柱已成为食品/农产品中农药多残留检测的指定产品。 Discovery系列SPE小柱和96孔板Discovery SPE产品是专门为制药和临床应用而开发,产品经严格的测试及质量控制。在快速,有效地提取、分离和浓缩来自生物体液和复杂基质的药物时,能提供更高的回收率和更好的重复性。Discovery DPA-6S SPE小柱为聚酰胺树脂填料,用于提取植物中的叶绿酸、腐植酸等萜类和黄酮类化合物、没食子酸、儿茶酚-A-原儿茶酚酸等,也可用于提取芳香类羧酸、硝基芳香化合物和不可逆保留的醌。Discovery混合模式SPE产品Discovery DSC-MCAX在提取来自生物基质如血浆和尿中的碱性药物化合物时,可更好地去除杂质干扰和提高选择性。Discovery SPE 96孔板满足了高通量药物筛选和分析的要求,该孔板技术具有的一致的流速动力学使其在具有极好的重现性和流通量的同时,还能拥有较高的的回收率和灵敏度。 Supel-Select系列SPE小柱(聚合物基质)Supel-Select SPE产品,是以亲水基团改性的苯乙烯聚合物为基质的固相萃取产品,专为水性样品中提取范围广泛的化合物而开发。Supel-Select系列有HLB(亲水亲脂平衡)、SCX(阳离子交换)、SAX(阴离子交换)等产品,可对应于大多数应用中建议使用的HLB、MCX和MAX小柱,使用Supel-Select 聚合物基质SPE产品可取得高回收率,高选择性和重现性。 SupelMIP分子印记SPE小柱SupelMIP SPE系列是由高度交联的聚合物组成,特定的固定相对提取单个目标分析物或一类结构相似的分析物具有极高的选择性。SupelMIP分子印记小柱的固定相和分析物之间有较强的相互作用力, 因此不仅可以使用于较为苛刻的SPE冲洗条件下,而且可以获得较高的选择性和较低的背景值。SupelMIP分子印记小柱可以用于提取食品、生物样品和环境样品中的克仑特罗、氯霉素、β-受体、β-激动剂、β-阻断剂、多环芳烃、亚硝胺等。 Hybrid SPE产品Hybrid SPE-蛋白沉淀技术,结合了蛋白沉淀的操作简单性和SPE的特异选择性,有效地去除生物样本中如血清、血浆中的蛋白和磷脂。该技术采用了专利的氧化锆涂层颗粒,只对磷脂有亲和吸附,对小分子化合物(如酸性、中性和碱性离子)均没有吸附。 Supel-Tips SPE产品Supel-Tips SPE产品系列用于微量样品中的小分子和生物大分子的萃取和浓缩。这些10µ l的吸头在吸头的最尖端填有固定相填料,它是用一种专利保护的高纯粘合剂粘合上去的。该种吸头型SPE能从微量样品中吸附目标化合物,经过浓缩和脱盐的目标化合物即可进行下一步分析。 活动介绍二:活动期间,购买Supelco Dispersive(分散)系列SPE产品任意一包,可享受7折优惠,同一产品满10盒以上,可享受6折优惠。 Supelco Dispersive(分散)系列SPE产品(dSPE)Supelco提供产品齐全的适用于“QuEChERS”方法的分散SPE提取管和净化管,应用于食品/农产品中的农药多残留分析,同时还可以为您度身订制适合您特定方法需要的分散SPE提取管和净化管。Supelco最新推出的产品Supel Que Z-Sep+/C18分散SPE是专门开发用于去除复杂样品如亚麻仁油、牛奶、肾脏等中的脂质成分,特别适合用于MS分析。在用GC-MS分析鳄梨中农残和用LC-MS-MS分析肾脏和牛奶中兽药残留物时,样品通过 Z-Sep+ 处理后比通过C18处理更干净且具有更低的背景值。 活动介绍三:活动期间,购买Supelco固相萃取装置及配件任意一套,可享受85折优惠。 Supelco SPE 固相萃取装置及配件Sigma-Aldrich/Supelco提供的Visiprep DL 12及24位防交叉污染固相萃取装置,具有独特的防交叉污染设计,有效地避免了样品处理时的交叉污染。独有的旋钮式流量控制阀使得流速控制简单准确,另外整个装置外型美观实用,选配件齐全,是固相萃取的理想选择。 Visiprep大体积上样器Visiprep大体积上样器是由内径1/8英寸的聚四氟乙烯管线,其中一端带有不锈钢沉子悬重物,另一端是一个分级式的SPE小柱连接头组成,将有沉子的一端放在样品贮存器中,连接头一端插入活化后的SPE小柱中,无需用手即可将大体积低粘度的液体样品转移到SPE小柱中。 Plateprep 96孔真空萃取装置Plateprep 96孔真空萃取装置的上部是一种清晰可见的丙烯酸树脂材料,很容易观察流速,其底座是聚丙烯材质,具有极好的抗化学腐蚀能力,同时还有一个可拆卸的真空表/减压阀能控制所有孔的流速。这个组合紧密的装置连接一个SPE96孔提取板后,就可以同时处理96个样品,单阀控制,平行处理和一致的动态流速更便于方法开发,获得较大的重复性。 Supelco Envi-Disk圆盘式固相萃取装置Envi-Disk 圆盘式固相萃取系统包含Envi-Disk圆盘式SPE六位上样装置,圆盘式固相萃取装置,47mm Envi-Disk SPE膜片(圆盘),可以同时处理6个1L的样品。每个萃取装置都有独立的流速控制阀来控制流速,分析速度快,有机溶剂使用量少,适合用于大量水样中有机污染物的处理。 如需了解促销详情,请点击这里。或者拨打以下联系方式.上海:021-61415566-8209 北京:010-65688088-6812 广州:020-38840730-5001关于Sigma-Aldrich:美国Sigma-Aldrich公司,是一家致力于生命科学与化学领域的高科技跨国公司,产品涵盖生物化学、有机化学、色谱分析等多个领域,产品数量超过120,000种,是全球数以万计的科学家和技术人员的实验伙伴。Sigma-Aldrich公司旗下的两大著名分析品牌Supelco和Fluka/RdH ,致力于分析化学领域的产品研制开发、生产销售和技术服务等,主要产品包括色谱柱、色谱耗材、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME) 及品种十分齐全的高品质分析试剂和标准品,能为广大分析领域用户提供集色谱耗材、分析试剂和标准品于一体的一揽子解决方案。Sigma-Aldrich在36个国家与地区设有营运机构,雇员超过7900人,为全世界的用户提供优质的服务。Sigma-Aldrich承诺通过在生命科学、高科技与服务上的领先优势帮助用户在其领域更快地取得成功。如需进一步了解Sigma-Aldrich,请访问我们的官方网站:http://www.sigma-aldrich.com
  • MEMS将向小型化、集成化、多功能化、多样化的方向发展—访爱发科杨秉君博士
    近日,爱发科商贸(上海)有限公司参展了第十三届纳博会。展会现场,仪器信息网就爱发科的本土化布局、在华战略布局、行业解决方案、技术发展方向等话题采访了爱发科商贸(上海)有限公司董事总经理杨秉君博士。杨秉君表示,爱发科二十年前就在中国市场布局本土化战略,为中国市场提供设备制造,始终秉持着贴近于客户,市场在哪里,客户在哪里,市场和售后服务就在哪里的理念......更多观点请查看视频以下是对爱发科商贸(上海)有限公司董事总经理杨秉君博士的现场采访视频:2022年3月1-3日,由科技部、中国科学院指导,中国微米纳米技术学会、中国国际科学技术合作协会、国家第三代半导体技术创新中心(苏州)主办,苏州纳米科技发展有限公司承办的第十三届中国国际纳米技术产业博览会(CHInano 2023)在苏州国际博览中心举行。本届纳博会为期3天,聚焦第三代半导体、微纳制造、纳米新材料、纳米大健康等热门领域,开设1场大会主报告、11场专业论坛、344场行业报告、22000平米展览、2场创新创业大赛,包括19位院士在内的300余位顶级专家、行业精英齐聚一堂,新技术、新产品、新成果集中亮相,为大家奉上一场干货满满、精彩纷呈的科技盛会,推出专业论坛、创新赛事、沉浸式游学等系列活动,全方位释放大会红利,推动产业生态建设,共绘美好发展蓝图。回望过去,寄语未来。展会现场,仪器信息网采访了15位专家、厂商代表,分别谈了各自的与会感受以及他们眼中中国半导体、MEMS、OLED、半导体设备、科学仪器、微流控、封装技术等产业的发展现状和前景展望。-----------------下周开播!传感器/MEMS研究与检测技术讲座通知一、主办单位仪器信息网 & 电子工业出版社二、举办时间2023年4月11-26日,每周一期三、会议日程三、报告嘉宾4月26日:传感器/MEMS研究与检测技术报告时间报告题目报告嘉宾单位职称14:00-14:40MEMS无线智能温振传感器及应用王建国苏州捷研芯电子科技有限公司副总经理14:40-15:20面向呼气标志物检测的气体传感器研究刘凤敏吉林大学教授四、参会指南1、点击会议页面链接报名;会议页面:https://insevent.instrument.com.cn/t/RUs2、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接;3、本次会议不收取任何注册或报名费用;4、会议联系人:3i讲堂—材料小周( 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn;微信二维码如下,可加入会议交流群)会议联系人微信二维码
  • 高分子表征技术专题——二维相关红外光谱分析技术在高分子表征中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题 高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!二维相关红外光谱分析技术在高分子表征中的应用Applications of Two-dimensional Correlation Infrared Spectroscopy in the Characterization of Polymers本文作者:侯磊,武培怡 作者机构:东华大学化学化工与生物工程学院,上海,201620作者简介:武培怡,男,1968年生. 1985年,南京大学化学系获学士学位,1998年,德国ESSEN大学获博士学位. 1998~2000年在日本触媒研究中心从事研究工作,2000~2017年任复旦大学高分子科学系教授,2017年起任东华大学化学化工与生物工程学院教授. 2001年入选上海市科委启明星计划、上海市教委曙光计划,2003年入选上海市科委白玉兰科技人才计划,2004年入选上海市科委启明星跟踪计划,获得国家杰出青年基金资助、上海市引进海外高层次留学人员专项资金资助,2005年度入选教育部首届新世纪人才计划,2007年入选上海市优秀学科带头人计划,2016年入选英国皇家化学会会士,2017年获陶氏化学“Dow Innovation Challenge Award”. 主要研究方向包括二维相关光谱在聚合物体系中的应用、智能仿生材料、聚合物功能膜等.摘要二维相关光谱作为一种先进的光谱分析方法,具有提高谱图分辨率、解析动态过程等优势,近来在高分子表征中引起了越来越多的关注. 高分子体系涉及了丰富的相互作用和复杂的结构,分子光谱是常用的表征手段,而借助二维相关光谱分析技术,能够有效识别精细结构、判别动态变化机制,从而显著丰富和完善分析结果. 本文重点围绕二维相关红外光谱,简述了发展历史和基本原理,随后结合实际过程,介绍了相关实验和分析技巧,最后列举了其在高分子表征中的典型应用,展示了二维相关红外光谱分析的特点,具体涉及温度响应高分子的响应机制、可拉伸离子导体中复杂相互作用、小分子在聚合物基质中的扩散、天然高分子的结构表征等研究. 希望通过本文的介绍,能够帮助读者更好地理解二维相关光谱,进一步拓展其在高分子领域中的应用.AbstractTwo-dimensional correlation spectroscopy (2Dcos) is an advanced analysis method, which holds great advantages in improving spectral resolutions and interpreting dynamic processes, and has attracted great attention in the field of polymers. Molecular spectroscopy is frequently applied in the characterization of polymers, which involves abundant molecular interactions and complex structures. Under the help of 2Dcos analysis, fine structures as well as dynamic mechanisms within the polymer systems can be effectively identified, thus significantly enriching and improving the analysis results. In this paper, we will mainly focus on the two-dimensional correlation infrared spectroscopy (2DIR). Firstly, the history and basic principles of 2Dcos are briefly introduced. Then, some relevant experimental and analytical techniques are presented based on the actual process. Finally, typical applications of 2DIR in the polymer characterization are demonstrated and the features thereinto are also shown. Particularly, the response mechanisms of temperature-responsive polymers, complex molecular interactions in stretchable ionic conductors, diffusion processes of small molecules in polymer matrix and structures of natural polymers are investigated. It is hoped that this paper will help readers better understand 2Dcos and further expand its applications in the field of polymers.关键词分子光谱   二维相关光谱   高分子   分子相互作用 KeywordsMolecular spectroscopy   Two-dimensional correlation spectroscopy   Polymer   Molecular interactions  高分子材料体系涉及丰富的相互作用和多级结构,这是决定材料最终性能的关键. 分子光谱(红外、拉曼光谱)作为表征高分子材料的常用手段,一方面可以检测不同化学结构/组分所对应的官能团,依据特征吸收峰强度和位置,实现对高分子化学结构的鉴别,另一方面,可以基于不同官能团特征吸收峰的强度和位置变化,判别基团所处的物理或化学环境,实现对体系中复杂相互作用的解析. 随着高分子材料的发展,体系趋向多样化、多功能化,而传统的一维分子光谱存在谱峰重叠严重、分辨能力有限等问题,一定程度限制了分子光谱在复杂高分子体系的应用拓展.二维相关光谱(Two-dimensional correlation spectroscopy,2Dcos)作为一种先进的光谱分析手段,尤其适合于从分子水平探讨各类外扰作用下复杂高分子体系涉及的结构和相互作用变化. 相较于传统的一维光谱,二维相关光谱的优势在于:(1)对于包含许多重叠峰的复杂谱图,起到图谱简化的作用;(2)通过将原始谱图在第二维度上延伸,能够明显提高原始一维谱图的分辨率;(3)谱峰的相关性可帮助判断体系中的相互作用以及峰归属;(4)可用于确定外界刺激下不同过程的发生次序. 本文首先将结合二维相关光谱的发展历史,介绍其基本原理. 其次,围绕动态谱图获取和二维相关分析,介绍二维相关光谱的一些实验和分析技巧. 最后,结合具体体系,重点阐述二维相关光谱在高分子表征中的应用.1 基本原理1.1 发展历史二维相关光谱分析方法的基本概念最早起源于核磁共振(NMR)领域. 二维核磁共振(2DNMR)谱通过多脉冲技术激发核自旋,采集原子核自旋弛豫过程的衰减信号,最后经双重傅里叶变换得到[1]. 通过将核磁信号扩展到第二维度,可以显著提高谱图的分辨率,并且有效简化包含许多重叠峰的复杂光谱. 与此同时,通过选择相关的光谱信号,可以鉴别和研究分子内/间的相互作用. 尽管二维光谱技术在核磁领域取得了快速发展,却在很长一段时间内未能深入到其他光谱分支,如红外、拉曼、紫外-可见吸收、荧光光谱等. 阻碍二维光谱技术发展的一个根本原因在于多重射频脉冲的二维核磁技术可以成功地在精密而昂贵的核磁仪器上实施,却不能在普通的红外、拉曼和紫外-可见吸收等光谱仪器上实现. 因为这类光谱的时间标尺(time scale)远小于核磁共振[2]. 一般来说,核磁时间标尺数量级在毫秒到微秒之间,而红外吸收光谱观察分子振动的时间标尺在皮秒数量级,因此产生二维红外光谱必须采用特殊的新途径.二维相关光谱概念上的突破是由特拉华大学(University of Delaware)的化学家Noda[3,4]提出的. 他把核磁实验中的多重射频励磁看作是一种对体系的外扰(外部扰动). 施加于体系的外扰可以多种多样,如热、磁、机械、电场、化学甚至声波等. 每种外扰对体系的影响是独特而有选择性的,并由特定的宏观刺激和分子相互作用的机理所决定. 因此,包含在动态光谱中的信息类型是由外扰的方式和电磁波的种类所决定的. 外扰的波形没有任何限制,从简单的正弦波、脉冲、到随机的噪音或静态的物理量(如时间、温度、压力等)的变化均可应用于外扰. 由此,Noda设计出一种完全不同的二维光谱实验技术,他用外扰来激发被检测体系的分子,由于被激发分子的弛豫过程慢于振动光谱的时间标尺,因而可使用时间或温度等外扰分辨振动光谱(红外、拉曼)技术来跟踪研究被检测体系受外界扰动而产生的动态变化,结合数学中的相关分析技术,将原有的光谱信号扩展到第二维度,从而得到二维相关光谱(如图1所示). 二维相关光谱实际研究的就是动态光谱的变化[5,6]. 此后,随着二维相关光谱技术的发展,逐渐在荧光光谱、X射线衍射谱、凝胶渗透色谱等也得到了应用. 总体而言,二维相关光谱分析在红外光谱中的应用最为成功,这主要是由于红外光谱的信噪比相对较高,具有高灵敏度、高选择性和非破坏性等特点,能够在分子结构和链段运动等方面提供丰富信息. 另一方面,红外光谱的谱峰重叠严重,解析起来存在一定困难,二维相关光谱的引入可以很好地解决这一问题. Fig. 1 Acquisition procedure of generalized 2D correlation spectra. In the 2D synchronous and asynchronous spectra, red colors represent positive intensities while green colors represent negative ones.1.2 计算原理二维相关光谱考虑外扰变量下(如时间、温度、压力、浓度、电场、磁场等)光谱强度y(v, p)的变化情况,其中v为光谱变量,可以为任何光谱量化的参数,如红外波数、拉曼位移、紫外波长、X射线散射角等,p为外扰变量,可以是任意合理的物理或化学变量,如时间、温度、压力、电场强度、浓度、pH、离子强度等. 对于体系在一定外扰区间(1~N)下引起的动态光谱y˜(v, p)定义为[2,5]:y¯(v)为体系的参考光谱,通常选为平均谱. 参考光谱的定义为实际过程中,可以选择某一个参考点p = Pref处的光谱作为参考光谱. 参考点可以是实验的初始状态或结束状态,也可以直接简单地设为0,这种情况下,动态光谱即为我们观察到的光谱强度.二维相关强度X(v1, v2)表示在外扰变量区间内,对光谱变量v1和v2光谱强度变化y˜(v, p)的函数进行比较. 由于相关函数是计算2个互不依赖的光谱变量v1和v2处强度的变化,因此可以将X(v1, v2)转变为复数形式[2]:这里,组成复数的相互垂直的实部和虚部分别称作同步和异步二维相关强度. 同步二维相关强度Ф(v1, v2)表示随着p值的变化,v1和v2处光谱强度的相似性变化,而异步二维相关强度Ѱ(v1, v2)则表示光谱强度的相异性变化.二维相关光谱的快速计算方式在于对动态光谱进行Hilbert-Noda变换,将其从外扰域转换到频率域上,最终得到二维相关光谱[2,5].二维相关同步谱:二维相关异步谱:其中Mjk代表Hilbert-Noda转变矩阵的第j行第k列的元素,表示为:1.3 解谱规则二维相关光谱图包含同步谱和异步谱2类,图1展示了典型的同步和异步谱图.1.3.1 二维相关光谱同步谱图二维相关光谱同步谱图表现了给定2波数v1和v2处光谱强度的同步或者一致变化. 同步谱图沿对角线(对应于光谱坐标v1 = v2)方向对称,其中相关峰可以出现在对角线上,也可以出现在对角线外. 落在对角线上的相关峰称作自动峰,自动峰强度对应于外扰过程中光谱变化的自相关函数. 在同步谱中,自动峰的强度始终为正,代表了对应波数下光谱强度动态波动的整体程度. 所以,在动态谱图中表现出更大程度强度变化的区域对应的自动峰越强,而那些基本保持不变的峰自动峰强度小甚至没有自动峰. 交叉峰处于同步谱图的非对角线区域,表现了不同波数光谱信号的同步变化. 这样一种同步的变化,反过来,预示着2波数间可能存在一定的相关性. 尽管自动峰的强度始终为正,但交叉峰的强度可正可负. 如果2波数的交叉峰为正,说明这2个波数对应的光谱强度在外扰下同时增加或者同时降低;如果两波数的交叉峰为负,说明这2个波数对应的光谱强度一个增加另一个降低.1.3.2 二维相关光谱异步谱图异步谱图呈现了2个给定波数v1和v2处光谱强度的异步或者相继变化,它关于对角线反对称. 异步谱图中只有交叉峰,而无自动峰. 异步交叉峰只有在2个给定波数的光谱强度发生异相(如延迟或加快)变化时才出现. 这一特点尤其可以帮助区分光谱中的来源不同的重叠峰. 于是,外扰过程中,混合物中的不同组分、材料中的不同相或者化学基团经历不同的变化对光谱强度的贡献能够得以辨别. 即使是2个谱带靠的很近,只要它们的瞬间特征或者时间依赖光谱强度变化模式存在本质不同,它们之间便会出现异步交叉峰. 所以异步交叉峰的出现意味着这些谱带有着不同的来源或者是不同分子环境下的官能团. 异步谱图的交叉峰可正可负,而异步谱图中交叉峰的符号可以用来辅助判断谱带在外扰过程中的变化次序.1.3.3 二维相关光谱读谱规则利用同步和异步谱图的交叉峰,可以获得外扰条件下光谱强度发生变化的先后次序关系. 为方便表述,将同步谱图中(v1, v2)处的峰强度记为Φ(v1, v2),将异步谱图中(v1, v2)处的峰强度记为Ψ(v1, v2). 根据Noda规则[5]:(1)当Φ(v1, v2) 0时,如果Ψ(v1, v2) 0,则v1谱带处的强度变化发生先于v2谱带处的强度变化(表示为v1→v2),而如果Ψ(v1, v2) 0,则v2→v1;(2)当Φ(v1, v2) 0时,如果Ψ(v1, v2) 0,则v2→v1,而如果Ψ(v1, v2) 0,则v1→v2. 简单说来,如果(v1, v2)在同步和异步谱图的交叉峰符号一致(都为正或者都为负),则v1→v2;如果(v1, v2)在同步和异步谱图的交叉峰符号不一致(一个为正而另一个为负),则v2→v1.2 实验技巧二维相关光谱作为一种有效的光谱分析手段,是针对一系列动态光谱的数学分析,具体可分为2个过程:动态谱图获取和二维相关分析. 本节将结合实际操作过程,介绍二维相关红外光谱的一些实验和分析技巧.2.1 动态谱图获取2.1.1 样品制备对于固体聚合物样品,溴化钾压片法制备的样品可直接用于透射红外光谱测试;另外,还可使用溶液铸膜(solution casting)法在红外窗片上直接制备得到适合透射红外光谱测试的薄膜. 对于溶液样品,主要应考虑样品的密封问题,避免测试过程中溶剂的挥发. 此外,水溶液或者水凝胶样品,为避免H2O分子的红外吸收对高分子链上C―H和C=O基团吸收峰的影响,可以用D2O作溶剂.2.1.2 测试条件测试模式方面,为得到高信噪比的红外光谱图,一般使用透射模式进行数据采集. 特殊的样品也可选用其他附件,例如对样品表面进行研究时可选用ATR附件. 测试条件方面,为兼顾扫描时间和信噪比,可设置红外谱图分辨率为4 cm-1,扫描次数为32次.2.1.3 测试环境二维相关光谱的特点在于只对光谱的变化敏感,能够显著放大一系列动态光谱的变化情况. 不论样品浓度、厚度如何,如果其处于静态,不发生变化,则对应的二维相关光谱无任何信号. 因此,为了使二维相关光谱的信号只来源于样品本身的结构变化,需要保证测试过程中环境的相对稳定,排除测试环境变化引起的水或二氧化碳吸收峰变化的干扰. 通常,可以借助干燥空气或者氮气吹扫,待测试环境稳定后进行背景采集,随后开展一系列动态光谱的采集.2.2 二维相关光谱分析将采集的一系列动态光谱在特定的软件上进行数学处理,即可得到二维相关光谱同步和异步谱图. 目前,能够快速获得二维相关光谱的软件种类很多[7],大都是免费获取或者是商业化的软件,包括2D Shige、TDCOS、Mat2DCorr、2DCS、Midas 2010、R corr2D、Python Scikit Spectra、Python NumPy等. 关于二维相关光谱的谱图分析,重点在两部分:精细结构的分辨和动态过程的解析. 二维相关光谱异步谱可以区分光谱中来源不同的重叠峰,将异步谱中谱峰对应的波数进行基团归属,即可分辨体系的精细结构. 此外,通过结合同步谱和异步谱交叉峰的符号,可以获得外扰条件下光谱强度发生变化的先后次序关系. 为了方便解析复杂体系谱峰响应的先后次序,根据Noda规则,本课题组提出了一种简便的判断方式[8]. 如表1、2所示,分别读出了图1异步谱中所有谱峰对应的波数及其在同步和异步谱中交叉峰的符号(强度正负),之后将其对应一一相乘,结果如表3所示. 该表中每一个正值都代表它所对应的横轴的波数先于或快于纵轴的波数响应,而每一个负值代表它所对应的横轴的波数后于或慢于纵轴的波数响应. 基于此,可以直观地得出对应动态过程的谱峰响应次序(“→”表示先于或快于):1647→1628→1622→1615 cm-1.Table 1 Signs of cross-peaks in synchronous spectrum (corresponding to Fig. 1).Table 2 Signs of cross-peaks in synchronous spectrum (corresponding to Fig. 1).Table 3 The final results of multiplication on the signs of each cross-peak in synchronous and asynchronous spectra.3 典型应用基于二维相关光谱在判断精细结构和解析动态过程的优势,本节将结合本课题组的研究工作,介绍二维相关光谱在高分子表征中的应用,主要涉及温度响应高分子的响应机制、可拉伸离子导体中复杂相互作用、小分子在聚合物基质中的扩散机理等.3.1 温度响应高分子的响应机制温度响应高分子能够在外界温度发生变化时改变自身的物理或化学性质,形成对环境的感应并产生反馈,在智能传感、药物缓释、可控驱动、过滤分离、智能窗户等领域得到了广泛关注和应用[9~11]. 温度响应高分子的响应过程往往源于分子结构或链构象的变化,分子光谱(红外、拉曼光谱)对分子基团及相应的相互作用十分敏感,非常适合于研究其中的响应机理. 传统的一维分子光谱存在谱峰重叠严重、分辨能力低以及难以捕捉动态过程等不足,借助二维相关光谱分析,可以对温度响应高分子的精细结构和动态响应机制进行深入解析,探讨其中的构效关系.聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)在水溶液中呈现LCST (lower critical solution temperature)型转变,即升温过程发生相分离,相转变温度约为32 ℃[12]. PNIPAM分子链同时存在亲水的酰胺基团和疏水的碳链骨架、异丙基侧基,利用变温红外光谱对PNIPAM水溶液升温过程进行跟踪,观察到vas(CH3)和vs(CH2)吸收峰波数的降低以及Amide I区域1625和1649 cm-1处吸收峰的相互转化,表明聚合物链C―H基团的脱水和分子间/内氢键C=O… H―N的形成. 基于二维相关光谱分析,获取了PNIPAM水溶液相分离的微观动力学机理:温度升高首先发生侧基CH3的两步脱水,随后是主链的塌缩和聚集,最后为酰胺氢键的形成,并最终导致了相分离[13].PNIPAM的LCST型转变对溶剂组成也十分敏感. 尽管水和甲醇都是PNIPAM的良溶剂,但在两者以一定比例混合的状态下对PNIPAM则为不良溶剂. 例如:当甲醇和水的体积比为0.35:0.65时,PNIPAM在该混合溶剂中的LCST约为-7.5 ℃,这种现象称为“共不溶”现象. 利用红外光谱和二维相关光谱分析研究PNIPAM在水/甲醇混合溶剂中温度响应行为[14],传统一维红外光谱分析表明,相比于纯水溶液,PNIPAM链在水/甲醇混合溶剂中处于塌缩的状态,并且PNIPAM和甲醇的相互作用明显被削弱了,这主要归因于混合溶剂中水-甲醇团簇的形成导致了PNIPAM链水合位点的减少. 进一步的二维相关红外光谱分析证实了水-甲醇团簇对PNIPAM链水合过程的抑制作用.除此之外,本课题组还探讨了其他LCST型聚合物的转变机理[15~19]、共聚(无规共聚、嵌段共聚)结构对温敏聚合物相变行为的影响[20~22]、温度响应水/微凝胶的体积转变过程[23~25]等,相关工作已进行过系统总结[26,27],这里不再赘述.水凝胶结构与生物组织十分相近,在仿生皮肤等领域获得了广泛关注. 将两性离子单体与丙烯酸(acrylate acid, AA)共聚,通过调节盐浓度,制备得到具有优异可塑性、可拉伸性、自愈合性的超分子聚电解质水凝胶[28]. 同时,聚电解质的离子传输性质赋予了水凝胶对温度、应变、应力的多重感知功能. 基于对干态和湿态凝胶的红外光谱解析,获取了该水凝胶涉及的丰富的分子间/内相互作用,包括聚丙烯酸(PAA)链段羧基之间的氢键相互作用、两性离子链段中磺酸根与季铵盐的静电相互作用、PAA链段羧酸根和两性离子链段季铵盐的静电相互作用等,而这些丰富的分子间/内相互作用是该超分子水凝胶力学性能的决定性因素. 在此基础上,用甲基丙烯酸(methyacrylate acid, MAA)取代丙烯酸,即在PAA链段引入疏水的α-甲基,通过调节MAA和两性离子单体的比例,实现了超分子水凝胶在LCST和UCST (upper critical solution temperature)行为之间的转变[29],如图2所示. 具体地,当两性离子单体与MAA质量比大于1时,聚合物在水溶液中表现出UCST行为;当两性离子单体与MAA质量比等于1时,聚合物在宽的温度范围(10~80 ℃)内均不溶于水;两性离子单体与MAA质量比小于1时,聚合物在水溶液中表现出LCST行为. 同时,LCST和UCST可以通过两性离子和MAA单体的共聚比例方便地进行调节. 二维相关红外光谱从分子水平有效揭示了这一体系独特相行为的产生原因. 结果表明,羰基氢键结构的转化是LCST型水凝胶相行为的驱动力,而磺酸根涉及相互作用(水合作用、静电作用等)的变化是UCST型水凝胶相行为的驱动力.Fig. 2 (a) The chemical structure of the polyzwitterion Turbidity curves and typical photos for the (b) UCST- and (c) LCST-type hydrogels Temperature-dependent FTIR spectra (d, e) and 2D correlation spectra (f, g) of typical UCST- and LCST-type hydrogels (Reprinted with permission from Ref.[29] Copyright (2018) American Chemical Society).在天然的阳离子多糖(季铵化壳聚糖)中原位聚合亲水的阴离子单体(AA),构筑了具有温度、pH、机械力、电学等刺激响应行为的双网络聚电解质水凝胶. 该水凝胶同时集成了生物相容、离子传输、黏附、可拉伸、自愈合等多种功能,可作为仿生离子皮肤用于监测压力、温度、pH、电信号等刺激引起的生理信号变化[30]. 值得注意的是,该离子皮肤具有温度可调的黏附性,即升温黏附强度提升,降温黏附强度下降,例如水凝胶在猪皮上37 ℃下的黏附强度是20 ℃下的5.5倍,且具有良好的循环稳定性,这主要源于聚电解质水凝胶的UCST型转变. 季铵化壳聚糖由疏水主链和亲水的季铵盐基团组成,具有两亲性结构,通过改变聚合过程中AA组分的比例,可以实现对双网络聚电解质水凝胶相变行为的调控. 利用温度分辨红外光谱及二维相关分析对水凝胶的温度响应机理进行研究,结果表明体系的UCST型转变源于焓变驱动的季铵化壳聚糖与PAA链段间离子相互作用的解离和氢键作用的增强. 关于水凝胶的黏附性,涉及了丰富的分子相互作用,如PAA与基体间的氢键、季铵化壳聚糖与基体间的疏水相互作用、离子相互作用等. 二维相关红外光谱分析表明,升温相变过程中离子对解离,释放了大量解离的羧基,促使了PAA链段中羧基二聚体之间强氢键以及与季铵化壳聚糖链段羟基之间氢键的形成,提高了水凝胶的强度. 同时,水凝胶中羧基二聚体的形成有利于氨基的质子化,从而改善了组织黏附性.聚甲基丙烯酸(PMAA)在合适的水环境中也可表现出LCST型相转变[31]. 通过在PMAA水溶液中引入AlCl3等无机盐,调节盐浓度,实现了体系相转变温度的广泛可调,并构筑了具有多级结构、可实现紫外-可见-红外宽谱带光管理的新型水玻璃. 该水玻璃不仅可以可逆地切换可见光区域的透射率,阻挡紫外和红外光,还具有缺口不敏感性、自我修复断裂和划痕的功能. 借助二维相关红外光谱可对该水玻璃的动态响应机制进行解析,经分析,PMAA链段上不同化学基团在升温过程的响应次序为:α-甲基→亚甲基→羧基,表明疏水的α-甲基的脱水合是该体系相转变过程的驱动力,导致了聚合物主链的塌缩以及羧基之间氢键结构的解离. 此外,温度分辨小角X射线散射(SAXS)、微小角中子散射(VSANS)光谱证实了聚合物链塌缩引起的散射强度增加,从而产生可见光透过率的变化.一些聚电解质复合物在水溶液中也表现出热致相转变行为[32]. 通过调节典型聚电解质复合物——聚苯乙烯磺酸盐/聚二烯丙基二甲基铵在溴化钾水溶液中的浓度,同时观察到了LCST和UCST型相转变现象:低浓度下,聚电解质复合物呈现UCST型固液相转变;高浓度下,聚电解质复合物则表现为LCST型液液相分离. 基于温度分辨拉曼光谱和二维相关光谱分析,深入研究了体系中的水合效应和阴-阳离子相互作用. 研究发现,在水溶液中,聚电解质复合物的阴-阳离子相互作用呈现2种状态:直接接触型离子对(contact ion pairs, CIPs)和溶剂分离型离子对(solvent-separated ion pairs, SIPs). 聚合物浓度较低时,疏水的聚电解质链段使得阴-阳离子直接结合,CIPs占主导,而温度的升高导致了CIPs的解离,从而引起体系的UCST型转变;聚合物浓度较高时,CIPs比例低,升温导致了阴-阳离子的结合,从而引起体系的LCST型转变. 二维相关拉曼光谱分析则给出了相转变过程中的基团衍化次序,进一步揭示了聚电解质复合物两种截然不同的相转变机理:UCST型体系升温呈现出阴-阳离子相互作用逐渐减弱的解离过程,即“CIPs→SIPs→自由离子”,而LCST型体系升温呈现出阴-阳离子相互作用逐渐增强的缔合过程,即“自由离子→SIPs→CIPs”(图3). Fig. 3 2D correlation synchronous and asynchronous Raman spectra of polyelectrolyte complexes with (a) UCST- and (b) LCST-type transitions (c) Schematic illustration of the phase transition mechanisms (Reprinted with permission from Ref.[32] Copyright (2020) American Chemical Society).将温度响应聚合物引入分离膜,能够赋予膜材料温度响应功能,实现可控的物质分离[33]. 利用温敏性聚N-乙烯基己内酰胺(PVCL)和非温敏性聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)协同稳定金属有机框架(MOF)纳米片,并进一步抽滤得到层层堆叠的温度响应纳米片复合膜. 其中PVCL提供温敏性,PVP提供支撑作用,PVCL和PVP的协同作用使得在升降温循环过程中,层间纳米孔道体积既可以同步增大和缩小,而层间距维持稳定. 所得MOF纳米片复合膜水通量及对染料截留能力具有温度敏感性. 温度升高,PVCL链塌缩使得层间纳米孔道体积增大,因而水通量增大,且升降温循环过程稳定性良好. 将尺寸相近的3种染料分子(亮绿、中性红、结晶紫)混合液进行过滤测试发现,随温度升高,尺寸较小的亮绿和中性红分子截留率下降明显高于结晶紫. 值得注意的是,对不同温度下滤液的紫外-可见光谱进行二维相关光谱分析,可以得到不同染料随温度升高的流出顺序:亮绿→中性红→结晶紫,证实了复合膜中纳米孔道尺寸随温度升高而逐渐增大. 利用二维相关红外光谱进一步对纳米片复合膜的温度响应机制进行了解析,结果显示,PVCL链段在升温过程的脱水和塌缩作为复合膜温敏行为的驱动力,降低了MOF纳米片的界面润湿性,最终导致纳米孔道的变化,而PVP链段在这一过程中并未发生明显变化,主要起到层间支撑作用(图4).Fig. 4 (a) Temperature-dependent FTIR spectra of the composite membrane (30-60 ℃). The arrows indicate the spectral variation trends at different wavenumbers (b) 2D correlation synchronous (left) and asynchronous (right) spectra of the composite membrane (c) Schematic illustration of the "smart" membrane separation performance (Reprinted with permission from Ref.[33] Copyright (2020) Springer Nature).3.2 可拉伸离子导体中复杂相互作用的揭示生命系统的生理活动与离子传导密切相关,譬如皮肤和神经纤维须通过离子传导电信号实现环境感知和运动反馈. 可拉伸离子导体是模拟弹性生物组织离子传输的重要材料,在仿生皮肤、人工肌肉、可拉伸储能、软机器人等领域取得了广泛应用.在进行可拉伸离子导体的构筑时,往往需要兼顾力学和离子传导等性能,其中涉及了丰富的分子相互作用. 本课题组围绕可拉伸离子导体,在对体系分子内/分子间相互作用机理的研究基础上,提出了一系列调控力学、电学和光学性质的分子设计. 例如:利用纳米级无定形矿物粒子和天然多糖的离子作用,调节物理交联PAA的黏弹性,所构筑的仿生皮肤可以快速自修复,且具有更高的应力响应灵敏度[34];基于AA和两性离子共聚物,选择结构匹配的离子液体,通过带电荷基团之间的离子协同效应构筑了导电纳米通道,氢键作用实现了导电通道和动态交联网络之间的协同效应,所制备的本征可拉伸导体材料透明性好、可拉伸性能突出(10000%)[35];基于聚阴离子和聚阳离子间的弱氢键相互作用构筑了一种聚离子弹性体,所得聚离子弹性体高度透明,具有接近生物组织的力学性能和感知功能,并且可以实现同步的致动和反馈效果[36];利用含氟聚离子液体与离子液体之间的离子-偶极和离子-离子相互作用,设计了一种可水下通信的光学伪装离子凝胶,该离子凝胶透明、力学性能可调、可3D打印,且具有水下自愈合、水下黏附、导离子等功能[37]. 二维相关红外光谱的优势在于从动态过程中识别体系的精细结构和复杂相互作用,因而是研究离子凝胶/弹性体中分子相互作用机制的有效手段.通过合理调控分子间/内相互作用,设计制备了一种基于天然小分子α-硫辛酸(α-thioctic acid, TA)的可涂覆离子凝胶油墨(图5)[38]. 在离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯([EMI][ES])存在的条件下,TA室温即可进行浓度诱导的自发开环聚合,得到稳定、透明、高拉伸且自愈合的离子凝胶弹性体. 该弹性体易溶于乙醇,因而能够方便地涂覆到任意表面,赋予涂覆体稳定的离子导电能力和应变感知功能. 利用红外光谱等手段探讨了离子凝胶中离子液体对聚硫辛酸(polyTA)的稳定机制:相比于纯的polyTA体系,离子凝胶的COOH伸缩振动区域在1734 cm-1出现了明显的肩峰,而离子液体的S=O伸缩振动峰在离子凝胶中呈现了明显的红移,表明polyTA的羧基与硫酸乙酯阴离子形成了COOH… [ES]氢键. 分子动力学模拟结果表明了COOH… [ES]氢键的热力学稳定性,同时该氢键能够有效降低polyTA的势能. 因此,离子液体主要通过阴离子ES与polyTA基间形成强氢键而稳定polyTA. 二维相关红外光谱则揭示了离子凝胶升温过程不同化学基团的响应次序:COOH… [ES]氢键→羧酸二聚体→自由羧基,说明COOH… [ES]氢键对温度变化最敏感,进一步证实了COOH… [ES]氢键对于稳定polyTA离子凝胶的重要作用. Fig. 5 (a) Schematic illustration of the COOH[ES] H-bonding in the ionogel (b) ATR-FTIR spectral comparison among ionogel, [EMI][ES] and neat polyTA (c) Temperature-variable FTIR spectra of the ionogel in the C=O stretching region from 25 °C to 151 °C Perturbation-correlation moving window (d) and 2D correlation synchronous and asynchronous spectra (e) generated from (c). (Reprinted with permission from Ref.[38] Copyright (2021) Wiley).受指纹结构启发,构筑了一种具有共形和可重复编辑褶皱结构的本征可拉伸离子导电芯鞘纤维[39],其中,纤维芯层为离子凝胶弹性体,鞘层为氟橡胶,芯鞘界面借助共价交联网络和离子-偶极相互作用实现协同拓扑互锁和物理黏附. 经过表面褶皱结构的优化,该离子纤维拉伸应变感知灵敏度(gauge factor)可提升至10以上,超过了绝大多数可拉伸离子导体应变传感器. 利用红外光谱对离子凝胶芯层的分子相互作用进行研究,发现其中涉及了离子液体阳离子咪唑环上C―H与聚合物侧基乙氧基间的氢键、聚合物链段C=O间的偶极-偶极相互作用、离子液体阴-阳离子间的弱静电相互作用等,而这些都对离子凝胶的高拉伸行为做出了重要贡献. 基于对芯层和鞘层力学性能的研究,发现表面褶皱形成的主要原因在于,高模量的氟橡胶鞘层弹性回复率显著低于离子凝胶芯层,在应变回复过程中造成了芯层和鞘层的界面失稳. 随着预应变的增加,弹性回复率差异变大,从而导致更加密集的褶皱结构. 此外,形成的表面褶皱可通过加热至60 ℃完全消除,从而赋予纤维可重复编辑褶皱的能力. 二维相关红外光谱揭示了离子凝胶芯层高温下残余应变的消除主要源于聚合物链段C=O间偶极-偶极相互作用的减弱和构象重排,而氟橡胶鞘层由C―F间偶极-偶极相互作用锚定的链构象也可以通过加热消除.通过在强氢键交联的PAA网络中引入熵驱动的弱交联两性离子超分子网络,产生竞争机制,设计制备了一系列透明、抗冻、保湿、黏附、高拉伸、高回弹、自愈合、应变硬化、导质子、可重复加工等综合性能优异的离子皮肤(图6)[40]. 不同于传统水凝胶和离子凝胶,该离子弹性体不含大量溶剂,仅含有少量达到吸湿平衡的水分子,这使得分子间的羧酸二聚体氢键足以交联PAA分子链而形成强交联网络,而弱交联的两性离子超分子网络则提供柔性. 通过红外光谱、核磁共振谱和力学松弛等实验探讨了这一二元网络体系中的分子相互作用. 其中,具有较低pKa值的两性离子的存在使得PAA轻度去质子化,游离的质子是主要载流子. 去质子化的PAA与两性离子的阳离子端也可以发生离子缔合. 利用变温红外光谱并结合二维相关光谱分析,验证了体系中的3种主要分子相互作用,并根据它们对于温度的响应顺序判别了其结合强度,即PAA链段羧酸二聚体氢键 PAA-甜菜碱离子相互作用 甜菜碱-甜菜碱离子相互作用,这一光谱表征结果为该离子皮肤强弱协同竞争网络的分子设计提供了重要依据. Fig. 6 (a) Temperature-variable FTIR spectra of PAA/betaine ionic elastomer upon heating (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra generated from (a) FTIR (c) and 1H-NMR (d) spectra of PAA, betaine, and PAA/betaine (e) Schematic illustration of PAA/betaine elastomer and the order of interaction strength among the three main interacting pairs (Reprinted with permission from Ref.[40] Copyright (2021) Springer Nature).3.3 小分子在聚合物基质中的扩散聚合物生产和加工的许多工序都涉及小分子物质在聚合物基体的扩散,研究这类扩散行为具有重要的理论和实践意义. ATR-FTIR光谱可对小分子在聚合物基质中的扩散过程进行实时、原位、快速、多组分检测,能够同时获取扩散系数和分子层面相互作用等信息. 扩散装置示意图如图7所示,聚合物基体处于ATR晶体和扩散物质之间,当扩散物质从聚合物基体的上表面扩散至下表面时即可被检测到. 随着时间的增加,与扩散物质相关的特征吸收峰强逐渐增大直至扩散平衡(扩散谱图,图7(b)). 以扩散时间为横坐标、扩散物质特征吸收峰强度/面积为纵坐标作图,即可得到扩散曲线(图7(c)). 结合二维相关光谱分析,可以提供动态扩散过程结构与相互作用的变化信息,有助于解析扩散机制[41~45].Fig. 7 (a) Schematic illustration of the diffusion experiments by ATR-FTIR spectroscopy (b) typical diffusion spectra (c) a typical diffusion curve.基于朗伯比尔定律和菲克扩散模型,Fieldson等[46]建立了基于ATR-FTIR光谱测试计算扩散系数的公式:其中这里,At为扩散时间t时,特征红外吸收峰的强度或面积;A∞为扩散达到平衡时,特征红外吸收峰的强度或面积;L为聚合物薄膜基体的厚度;D为扩散剂的扩散系数;γ为光波在聚合物基体中渗透深度的倒数,可表示为:其中,θ (θ = 45o)为红外光的入射角;n1和n2分别为聚合物和ATR晶体的折光指数;λ为红外光的波长. 基于以上扩散方程对ATR-FTIR光谱测试得到的扩散曲线进行拟合,即可得到相关扩散系数. 此外,根据曲线拟合情况可以判断该扩散过程的扩散模型.利用时间分辨ATR-FTIR光谱并结合二维相关光谱分析技术对水分子在乙基纤维素(EC)基薄膜中的扩散行为进行系统研究[47]. 分析表明,水分子在EC中的扩散行为符合菲克扩散模型,通过对扩散曲线的拟合计算得到了相关的扩散系数. 此外,探讨了EC中增塑剂(柠檬酸三乙酯)含量对水分子扩散行为的影响,结果表明,增塑剂的添加不影响水分子的扩散模型,主要起到加速水分子扩散的作用,这主要源于增塑剂的加入改善了EC链的活动性而提高了EC基体的自由体积(free volume). 利用二维相关光谱对水分子羟基伸缩振动区域扩散谱图进行解析,观察到在整个扩散过程中,主要存在着4种类型的水分子,即本体水(强氢键作用)、团簇水(中等强度氢键作用)、相对自由的水分子(弱氢键作用)以及自由的水分子(极弱氢键作用). 依据Noda规则,判别出不同状态水分子扩散的先后顺序:团簇水→本体水→相对自由的水分子或自由的水分子,表明扩散首先来自体积较小、相对弱氢键结合的团簇水,其次才是大量的本体水,而随着扩散过程的进行,部分水分子与聚合物基体相互作用而脱离团簇水或本体水,产生了(相对)自由的水分子.EC被广泛用作药物包衣材料以实现药物缓释的功能,利用ATR-FTIR光谱对药物分子在EC基薄膜中的扩散行为进行实时监测可以有效模拟这一药物缓释过程(图8),从而为EC基药物包衣材料的配方优化提供理论指导[48]. 扩散谱图直观呈现了体系中各组分的变化情况,包括水分子(1637 cm-1)和药物分子(1569 cm-1)特征吸收峰强度的上升,增塑剂(1737 cm-1)特征吸收峰强度的下降等,表明水分子和药物分子在EC基薄膜中的扩散以及薄膜中增塑剂的部分溶解. 定量分析结果表明,扩散主要包含3个阶段:(A)水分子扩散;(B) EC膜吸水饱和,水扩散停止并溶解EC基体中的致孔剂;(C) 随着致孔剂的溶解,EC薄膜中形成孔道,使得药物分子和水分子共同扩散,同时增塑剂溶解. 二维相关红外光谱分析结果进一步证实了C阶段的各组分变化顺序:水分子扩散→药物分子扩散→增塑剂溶解,并且显示药物分子始终处于水合状态. 此外,通过改变药物分子的水溶性、致孔剂的种类以探讨膜配方对扩散行为的影响,结果表明随着致孔剂水溶性的增加和/或药物分子水溶性的降低,B阶段将缩短甚至消除. Fig. 8 (a) Time-resolved ATR-FTIR spectra collected during the water and drug diffusion (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra during the diffusion of Stage C (c) Schematic illustration of water and drug diffusion across the EC-based film (Reprinted with permission from Ref.[48] Copyright (2015) Elsevier).氢氧化物/尿素是溶解纤维素的重要组合,其中尿素可稳定纤维素的疏水部分,有利于形成包合物从而促进纤维素的溶解. 在分子层面上,尿素溶液对纤维素的作用机理尚不明确. 采用ATR-FTIR光谱并结合二维相关光谱衍生的外扰相关移动窗口(perturbation-correlation moving window,PCMW)技术研究了不同浓度尿素水溶液(0,20 wt%、40 wt%和50 wt%)在黏胶纤维膜中的扩散行为,在分子水平揭示了尿素溶液的动态扩散行为以及与黏胶纤维的相互作用机制[49]. 从扩散谱图的变化规律以及对应的扩散曲线看,尿素溶液的扩散过程可大致分为2个步骤,水分子首先通过黏胶纤维膜,随后带动尿素分子一起通过. PCMW谱图显示,尿素浓度越高,尿素分子扩散滞后现象越明显. 根据菲克扩散模型,尿素分子在黏胶纤维膜的扩散系数随尿素浓度的增加而减小. 在红外光谱中,特征谱峰出现位移表明相应官能团相互作用的变化. 基于扩散过程Amide Ⅲ(尿素)和CH2-O(6)H伸缩振动(纤维素)的峰位移变化趋势,尿素水溶液在黏胶纤维中的扩散过程可以概括为:首先水分子破坏黏胶纤维膜无定形区的氢键网络,与羟基形成新的纤维素-水氢键,随后尿素分子在水分子的“桥连”作用下形成纤维素-水-尿素氢键,从而间接作用于纤维素. 低浓度下,水分子相对含量较大,可以快速打开扩散通道带动尿素分子通过黏胶纤维膜. 而高浓度下,尿素分子发生聚集且固定了大量水分子,从而在宏观上延缓了尿素溶液的扩散.热转移印花是纺织品印花方法之一,本质上是分散染料向聚酯纤维动态扩散的过程. 借助ATR-FTIR光谱对分散红9 (DR 9)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜中的扩散过程进行了原位跟踪,模拟了热转移印花过程,并结合二维相关光谱探讨了分散染料-分散染料、分散染料-PET相互作用机制,在分子水平上阐释了其扩散机理(图9)[50]. DR 9在PET薄膜中的扩散过程符合菲克扩散模型. 温度越高,扩散速度越快,这主要归因于:(1) 温度升高导致了PET基体自由体积的增加和分子链热运动的增强;(2) DR 9在高温下分子运动的增强. 此外,将不同温度下的扩散系数按照Arrhenius公式进行线性拟合,可以计算得到DR 9在PET中扩散活化能为15.33 kJ/mol. 通过对扩散过程中不同阶段的红外谱图进行对比,观察到了体系中存在丰富的分子间/内相互作用,包括PET和DR 9的C=O基团间偶极-偶极相互作用、芳香基团间π-π相互作用以及DR 9分子内氢键等. 二维相关红外光谱分析进一步细化了扩散体系中不同化学基团的分子间/内相互作用及其在扩散过程中的变化情况. 高温下,随着DR 9分子热运动增强,DR 9分子之间的相互作用减弱. 借助DR 9和PET中C=O基团之间的偶极-偶极相互作用,DR 9扩散进入PET基体. 在扩散过程中,DR 9中形成了较强的分子内氢键,从而提高了DR 9的平面性,促进了扩散过程. 随着越来越多的DR 9分子扩散到PET基体中,DR 9和PET的芳香基团之间的π-π相互作用成为主导,DR 9的分子内氢键减弱. Fig. 9 (a) Time-resolved ATR-FTIR spectra and (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra of DR 9 diffusion in PET at 140 ℃ (c) Schematic diagram of DR 9 diffusion into PET (Reprinted with permission from Ref.[50] Copyright (2020) American Chemical Society).采用时间分辨ATR-FTIR光谱对不同温度下碳酸丙烯酯(PC)-双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)在聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))中的扩散行为进行了原位监测,同时获得了凝胶聚合物电解质中各扩散组分的扩散系数和分子层面相互作用信息[51]. 基于PC中C=O伸缩振动区域的二阶导数分析,推断出PC在凝胶电解质主要存在四种状态,即与P(VDF-HFP)发生偶极-偶极相互作、PC分子间发生偶极-偶极相互作用、与锂离子发生强离子-偶极相互作用、与锂离子发生弱离子-偶极相互作用. 同时,LiTFSI参与的分子相互作用也得以识别,包括锂离子与PC中C=O之间的离子-偶极相互作用,锂离子与P(VDF-HFP)中C―F之间的离子-偶极相互作用、TFSI-的溶剂化作用等. 扩散过程中,首先是PC分子以溶剂团簇的形式扩散进入P(VDF-HFP),PC分子中的C=O与P(VDF-HFP)中的C―F发生偶极-偶极相互作用,一定程度减弱了P(VDF-HFP)聚合物链间的偶极-偶极相互作用,从而有利于锂盐的扩散. 随后,借助锂离子与C=O的离子-偶极相互作用,锂离子随着PC分子扩散进入P(VDF-HFP),TFSI-在扩散过程中也一直处于溶剂化状态. 这里,PC分子既充当了增塑剂的角色,同时也是离子(包括阴离子和阳离子)扩散的载体. 本工作在分子水平上揭示了PC-LiTFSI在P(VDF-HFP)的传导机制,对高性能凝胶聚合物电解质的结构设计和性能优化具有一定的指导意义.3.4 天然高分子的结构表征海藻酸钠(SA)作为一类天然多糖,生产成本低、无毒且具有良好的生物相容性、可降解性,在食品工业、制药、纺织印染等领域得到了广泛应用. 随着实验室和工业对SA的日趋重视,理解SA内部的氢键结构也变得越发重要. 利用红外光谱对SA升温过程特征基团的变化进行原位监测,结合二维相关光谱等分析手段从分子水平研究了SA体系的相互作用机制,探讨了温度扰动下SA分子间/内、SA与水分子间氢键结构的演变历程[52]. 研究发现,加热过程可分为30~60 ℃和60~170 ℃ 2个阶段:第一阶段为弱氢键结合的水分子脱除,第二阶段为强氢键结合的水分子脱除. 二维相关红外光谱结果表明:30~60 ℃区间内,随脱水过程发生,SA与水分子的氢键逐步断裂,SA中C―OH和COO-基团逐渐参与形成分子间/内氢键(O3H3⋯O5和O2H2⋯O=C―O-),因此水分子的存在一定程度破坏了SA中原有的氢键结构;60~170 ℃区间内,强结合水脱除,SA与水分子的氢键进一步断裂,同时SA分子间/内氢键相互作用逐步减弱,出现了部分相对自由的C―OH和COO-基团(图10). 由于相对自由的COO-比C―OH更早出现,可以推测C―OH形成的分子间/内氢键相互作用比COO-更强.Fig. 10 2D synchronous and asynchronous spectra of the SA film during heating between (a) 30-60 °C and (b) 60-170 °C (c) Schematic illustration of the heat-induced hydrogen bonding transformation in the SA film[52] (Reprinted with permission from Ref.[52] Copyright (2019) Elsevier).多元羧酸与纤维素的羟基反应,能使纤维素大分子间形成立体的交联网络结构,从而赋予棉纤维织物抗皱性能. 1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)作为一类典型的用于棉纤维织物抗皱整理的多元羧酸,其与纤维素的酯化过程受到了广泛关注,但其中关于分子水平相互作用机制及动态反应机理仍不清晰. 利用FTIR光谱对加热过程中纤维素与BTCA在催化剂次亚磷酸钠(SHP)作用下的酯化反应过程进行原位跟踪,并借助二维相关光谱分析技术探讨了该反应的分子机理,重点关注了分子层面相互作用机制以及反应全过程中的化学基团转变历程[53]. 分析表明,室温下,体系中的O―H和C=O等极性基团有强氢键相互作用. SHP存在时,碱金属离子(Na+)与羧基反应并将其转化为相应的羧酸盐,从而一定程度削弱了BTCA间的氢键相互作用. 在30~100 ℃的加热过程中,体系中的氢键部分断裂,导致一些O―H和C=O处于相对自由的状态. 这里,SHP的存在和加热过程都会导致体系中氢键相互作用的减弱,从而使相应的化学基团更自由,有利于酸酐生成和酯化反应. 当加热至100 ℃以上后,羧酸盐和自由羧酸开始脱水形成环酐. 一旦形成环酐,就会与纤维素大分子链上的O―H反应生成酯. 通过逐步成酐和酯化反应过程,BTCA实现了对纤维素的交联. 该结果对多元羧酸的抗皱整理工艺优化及寻找更有效的多元羧酸类抗皱整理剂和催化剂具有一定的指导作用.4 总结与展望本文主要介绍了二维相关光谱的基本原理、实验和分析技巧等,并结合具体的体系(如温度响应高分子、可拉伸离子导体、小分子在聚合物中的扩散过程、天然高分子等),简述了二维相关光谱在高分子表征中的应用. 这里,二维相关光谱不仅能够有效鉴别高分子体系涉及的丰富相互作用,还能提供外扰作用下动态过程发生的分子机制. 相关研究结果一方面有助于启发新型功能高分子材料的结构设计,另一方面也可以为实际工艺过程的配方优化和参数调整提供指导.二维相关光谱作为一种先进的光谱分析手段,在高分子材料体系的表征中得到了越来越多的关注. 随着高分子材料涉及的体系越来越复杂、功能越来越强大,这为二维相关光谱的应用提供了更多的机遇,但同时也带来了更多的挑战. 在后续的研究工作中,二维相关光谱分析可以重点关注以下几方面:(1) 光谱手段的多样性. 目前关于二维相关光谱在高分子体系中的应用主要是基于中红外光谱,关注的是分子层面相互作用信息. 一方面,中红外光谱也有一定的局限性,例如低浓度溶液体系信号弱、水的吸收峰干扰严重等. 对于中红外光谱难以表征的体系,可以尝试其他分子光谱手段,如拉曼光谱、近红外光谱等,开展二维相关光谱分析. 另一方面,其他光谱手段,包括荧光光谱、圆二色谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射谱等,都可以进行二维相关光谱分析,以获取多层面丰富的结构信息. 目前,这些光谱在处理二维相关分析时,大部分因信噪比低而导致噪音被显著放大,使得结构解析变得困难,如何有效解决这一问题是丰富二维相关分析光谱手段的关键.(2) 外扰变量的丰富性. 时间、温度便于控制,是目前获取动态光谱最常用的外扰变量. 然而,影响高分子结构和性能的因素是多种多样的,例如湿度变化能够引起高分子力学性质的改变、紫外光照射可以引起高分子的老化等,尤其是刺激响应高分子,可以对温度、压力、电场、磁场、pH、浓度等丰富的外扰产生响应,引起物理或化学性质的变化. 最近,Li等[54]利用二维相关红外光谱研究了乙醇诱导聚丙烯酰胺/Pluronic 127水凝胶相分离的机理,获取了氢键解离和无定形-结晶转变等信息. 因此,利用二维相关光谱探讨不同刺激下高分子结构的演变机制,将进一步拓宽二维相关光谱的应用范围. 需要注意的是,对于测试过程无法原位施加的外扰变量,应尽量避免其他因素改变而引起的光谱变化,否则将影响二维相关光谱分析结果的真实性和可靠性.(3) 多种分析手段的关联. 一方面,通过二维相关光谱交叉谱的计算和解析,可以将不同分析手段所得结果进行关联,这能够帮助理解高分子不同层面结构的内在联系. 另一方,二维相关光谱分析结果涉及丰富的相互作用和结构变化,经过与其他分析表征手段的结果进行比对和相互验证,可有效加深人们对二维相关光谱分析结果的理解. 参考文献1Ernst R R, Bodenhausen G, Wokaun A. Principles of Nuclear Magnetic Resonance in one and Two Dimensions. Oxford: Clarendon Press, 19872Noda I, Dowrey A, Marcott C, Story G, Ozaki Y. Appl Spectrosc, 2000, 54(7): 236A-248A. doi:10.1366/0003702001950454 3Noda I. J Am Chem Soc, 1989, 111(21): 8116-8118. doi:10.1021/ja00203a008 4Noda I. Appl Spectrosc, 1990, 44(4): 550-561. doi:10.1366/0003702904087398 5Noda I. Appl Spectrosc, 1993, 47(9): 1329-1336. doi:10.1366/0003702934067694 6Noda I. Anal Sci, 2007, 23(2): 139-146. doi:10.2116/analsci.23.139 7Park Y, Jin S, Noda I, Jung Y M. J Mol Struct, 2020, 1217: 128405. doi:10.1016/j.molstruc.2020.128405 8Sun S, Tang H, Wu P, Wan X. Phys Chem Chem Phys, 2009, 11(42): 9861-9870. doi:10.1039/b909914j 9Kim Y J, Matsunaga Y T. J Mater Chem B, 2017, 5(23): 4307-4321. doi:10.1039/c7tb00157f 10Chilkoti A, Dreher M R, Meyer D E, Raucher D. Adv Drug Deliv Rev, 2002, 54(5): 613-630. doi:10.1016/s0169-409x(02)00041-8 11Weber C, Hoogenboom R, Schubert U S. Prog Polym Sci, 2012, 37(5): 686-714. doi:10.1016/j.progpolymsci.2011.10.002 12Tang L, Wang L, Yang X, Feng Y, Li Y, Feng W. Prog Mater Sci, 2021, 115: 100702. doi:10.1016/j.pmatsci.2020.100702 13Sun B, Lin Y, Wu P, Siesler H W. Macromolecules, 2008, 41(4): 1512-1520. doi:10.1021/ma702062h 14Sun S, Wu P. Macromolecules, 2010, 43(22): 9501-9510. doi:10.1021/ma1016693 15Sun S, Wu P. J Phys Chem B, 2011, 115(40): 11609-11618. doi:10.1021/jp2071056 16Wang H, Sun S, Wu P. J Phys Chem B, 2011, 115(28): 8832-8844. doi:10.1021/jp2008682 17Sun B, Lai H, Wu P. J Phys Chem B, 2011, 115(6): 1335-1346. doi:10.1021/jp1066007 18Sun S, Wu P. Macromolecules, 2013, 46(1): 236-246. doi:10.1021/ma3022376 19Zhang B, Tang H, Wu P. Macromolecules, 2014, 47(14): 4728-4737. doi:10.1021/ma500774g 20Hou L, Wu P. Soft Matter, 2014, 10(20): 3578-3586. doi:10.1039/c4sm00282b 21Hou L, Wu P. Soft Matter, 2015, 11(14): 2771-2781. doi:10.1039/c5sm00026b 22Sun W, An Z, Wu P. Macromolecules, 2017, 50(5): 2175-2182. doi:10.1021/acs.macromol.7b00020 23Hou L, Ma K, An Z, Wu P. Macromolecules, 2014, 47(3): 1144-1154. doi:10.1021/ma4021906 24Li T, Tang H, Wu P. Soft Matter, 2015, 11(10): 1911-1918. doi:10.1039/c4sm02812k 25Sun S, Hu J, Tang H, Wu P. J Phys Chem B, 2010, 114(30): 9761-9770. doi:10.1021/jp103818c 26Sun S, Wu P. Chinese J Polym Sci, 2017, 35(6): 700-712. doi:10.1007/s10118-017-1938-1 27Sun Shengtong(孙胜童), Wu Peiyi(武培怡). Materials Science and Technology(材料科学与工艺), 2017, 25(1): 1-9. doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160386 28Lei Z, Wu P. Nat Commun, 2018, 9(1): 1134. doi:10.1038/s41467-018-03456-w 29Lei Z, Wu P. ACS Nano, 2018, 12(12): 12860-12868. doi:10.1021/acsnano.8b08062 30Shi X, Wu P. Small, 2021, 17(26): 2101220. doi:10.1002/smll.202101220 31Lei Z, Wu B, Wu P. Research, 2021, 2021: 4515164. doi:10.34133/2021/4515164 32Ye Z, Sun S, Wu P. ACS Macro Lett, 2020, 9(7): 974-979. doi:10.1021/acsmacrolett.0c00303 33Jia W, Wu B, Sun S, Wu P. Nano Res, 2020, 13(11): 2973-2978. doi:10.1007/s12274-020-2959-6 34Lei Z, Wang Q, Sun S, Zhu W, Wu P. Adv Mater, 2017, 29(22): 1700321. doi:10.1002/adma.201700321 35Lei Z, Wu P. Nat Commun, 2019, 10(1): 3429. doi:10.1038/s41467-019-11364-w 36Lei Z, Wu P. Mater Horiz, 2019, 6(3): 538-545. doi:10.1039/c8mh01157e 37Yu Z, Wu P. Adv Mater, 2021, 33(24): 2008479. doi:10.1002/adma.202008479 38Wang Y, Sun S, Wu P. Adv Funct Mater, 2021, 31(24): 2101494. doi:10.1002/adfm.202101494 39He C, Sun S, Wu P. Mater Horiz, 2021, 8(7): 2088-2096. doi:10.1039/d1mh00736j 40Zhang W, Wu B, Sun S, Wu P. Nat Commun, 2021, 12(1): 4082. doi:10.1038/s41467-021-24382-4 41Shen Yi(沈怡), Peng Yun(彭云), Wu Peiyi(武培怡), Yang Yuliang(杨玉良). Progress in Chemstry(化学进展), 2005, (3): 499-513. doi:10.3321/j.issn:1005-281X.2005.03.016 42Liu M, Wu P, Ding Y, Chen G, Li S. Macromolecules, 2002, 35(14): 5500-5507. doi:10.1021/ma011819f 43Tang B, Wu P, Siesler H W. J Phys Chem B, 2008, 112(10): 2880-2887. doi:10.1021/jp075729+ 44Wang M, Wu P, Sengupta S S, Chadhary B I, Cogen J M, Li B. Ind Eng Chem Res, 2011, 50(10): 6447-6454. doi:10.1021/ie102221a 45Lai H, Wang Z, Wu P, Chaudhary B I, Sengupta S S, Cogen J M, Li B. Ind Eng Chem Res, 2012, 51(27): 9365-9375. doi:10.1021/ie300007m 46Fieldson G T, Barbari T A. Polymer, 1993, 34(6): 1146-1153. doi:10.1016/0032-3861(93)90765-3 47Hou L, Feng K, Wu P, Gao H. Cellulose, 2014, 21(6): 4009-4017. doi:10.1007/s10570-014-0458-1 48Feng K, Hou L, Schoener C A, Wu P, Gao H. Eur J Pharm Biopharm, 2015, 93: 46-51. doi:10.1016/j.ejpb.2015.03.011 49Dong Y, Hou L, Wu P. Cellulose, 2020, 27(5): 2403-2415. doi:10.1007/s10570-020-02997-y 50Yan L, Hou L, Sun S, Wu P. Ind Eng Chem Res, 2020, 59(16): 7398-7404. doi:10.1021/acs.iecr.9b07110 51Li H, Hou L, Wu P. Chinese J Polym Sci, 2021, 39(8): 975-983. doi:10.1007/s10118-021-2571-6 52Hou L, Wu P. Carbohydr Polym, 2019, 205: 420-426. doi:10.1016/j.carbpol.2018.10.091 53Hou L, Wu P. Cellulose, 2019, 26(4): 2759-2769. doi:10.1007/s10570-019-02255-w 54Li Y, Wang D, Wen J, Liu J, Zhang D, Li J, Chu H. Adv Funct Mater, 2021, 31(22): 2011259. doi:10.1002/adfm.202011259 《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304原文链接:http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2021.21362DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2021.21362
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