为提升超高性能混凝土(UHPC)工作性能，制备了聚氧乙烯基(EO)聚醚型与环氧丙烷嵌段聚氧乙烯(EO/PO)聚醚型两种不同结构的减水剂(分别简称PCE-1和PCE-2)。通过测试净浆流动度、浆体黏度、总有机碳、表面张力，研究了上述两种减水剂在低水胶比水泥-硅灰浆体中的性能差异，并对相关作用机理进行了探讨。结果表明：在硅灰掺量(质量分数)5%~25%，水胶比0.16条件下，PCE-2相比PCE-1对硅灰具有更强的吸附-分散作用，水泥-硅灰浆体流动度更高；嵌段聚醚结构可调节间隙液的表面张力和黏度，降低水泥-硅灰浆体黏度。

为探讨胞嘧啶(Cytosine, Cy)在基底银表面的吸附特性和规律, 采用表面增强拉曼散射(SERS)光谱对其吸附行为进行分析, 并结合量子化学密度泛函理论(DFT)/B3LYP计算方法对Cy分子的常规拉曼光谱(NRS)及Cy与Ag团簇吸附的SERS光谱进行计算, 与测定结果进行比对且对其拉曼峰进行系统指认及归属, 理论计算结合实测值探讨了Cy在基底Ag上的增强效应和吸附行为。考察了Cy分子在Ag纳米粒子上的不同吸附时间、浓度、pH等条件对SERS光谱的影响及优化, 发现pH影响最大, 在中性和强碱性条件下的增强效应明显优于酸性。Cy分子存在2种不同的异构体和3种不同的存在形态, 并随酸度变化相互转化而达动态平衡。基于Cy在不同pH时的形态分布和相应的SERS变化规律, 结合DFT算得的Cy分子中的电荷分布及在银基底表面的吸附机制, 详细探讨了酸碱对Cy分子的SRES光谱影响的内因和吸附机理, 指出在中性和弱碱性时, 是Cy中的N3和O与Ag形成配位吸附; 在pH大于11时, N与Ag形成配位吸附, 而O与Ag形成共价吸附。

本文采用静电自组装的方法制备了二维纳米银膜。UV-vis吸收光谱显示其等离子体共振吸收带位于400～900 nm 的光谱范围, 延伸到了近红外区, 可以较好的匹配785 nm 的近红外激发光源。以该纳米银膜为基底, 对2-氨基苯硫酚 (2-ATP) 分子进行了近红外表面增强拉曼散射 (NIR-SERS) 检测, 获得了重复性良好的NIR-SERS 光谱图。实验表明: 以2-ATP为探针分子时, 该纳米银膜的NIR-SERS增强因子达到2.19 ×109。 同时, 本文采用密度泛函理论 (DFT), 以B3LYP/6-31G为基函数, 对2-ATP分子进行结构优化和普通拉曼光谱(NR) 计算, 发现理论值和实验值吻合较好。此外, 对2-ATP 的NIR-SERS谱带进行了归属分析, 发现当2-ATP分子在纳米银表面吸附时, 是以-SH基团吸附到银表面, 且同时-SH基团会被纳米银氧化。

SERS技术由于具有高灵敏度的表面效应,能够检测吸附在金属表面的单分子层或亚单分子层的分子,并能给出丰富的分子结构信息,因而己被广泛应用于界面科学以及定性和定量分析科学领域之中。本文在制备电化学沉积金纳米薄膜的基础上,利用扫描电镜观察金纳米薄膜的形貌,通过分析对巯基苯甲酸在电化学沉积金膜表面的SERS光谱,研究对巯基苯甲酸在金纳米薄膜表面的吸附方式。由SERS光谱分析,我们推断出对巯基苯甲酸可能通过羧基和S原子共同作用吸附在金纳米颗粒表面,且苯环平面可能与金薄膜表面成一定倾斜角。

用近红外傅里叶拉曼光谱研究了苏丹红Ⅲ分子在覆银纳米颗粒的抛光铝片表面上的吸附行为,得到了一系列高质量的增强拉曼散射(SERS)谱图。对苏丹红Ⅲ分子在银胶溶液、覆银滤纸、覆银粗糙铝片上的SERS谱进行比较,结果表明苏丹红Ⅲ分子在各基底上与银纳米颗粒表现出不同的吸附行为。在银胶溶液中,苏丹红Ⅲ分子主要是通过NN双键吸附在银纳米颗粒上的;在沉积了银纳米颗粒的滤纸表面,同样地,主要是由NN双键吸附;而在沉积了银纳米颗粒的抛光铝片表面,不仅NN双键参与了吸附,苏丹红Ⅲ分子中的羟基与银颗粒有相互作用,并且铝片上的氧化铝颗粒也可能吸附了苏丹红Ⅲ分子。

利用火焰原子吸收光谱法(FAAS)研究了四钛酸钾对镍的吸附性能,提出了用四钛酸钾作为富集剂, 预富集、 分离Ni(Ⅱ)的新方法。 在pH值为5.0, 振荡, 静置后, 吸附率可达到100％, 吸附容量为62.5 mg·g-1。 以0.5 mol·L-1 HCl作为解脱剂, 沸水浴加热20 min, 振荡, 静置后, 可将吸附在四钛酸钾上的镍定量洗脱。 考察了共存离子对回收率的影响, 结果表明： Ni(Ⅱ)的浓度在0.05～2.0 μg·mL-1范围内线性良好, 线性方程为A=0.052 3c－0.017 6, 相关系数r=0.999 8, 检出限为56 ng·mL-1,相对标准偏差为2.6 %(Ni(Ⅱ)： 0.08 μg·mL-1, n=9)。 在优化的实验条件下, 实测了三种茶叶中镍的含量, 加标回收率在98.0%～102%之间。

采用络合溶胶-凝胶法制备了钛酸锶钡溶胶,将其浸渍在硅胶G上,经高温煅烧后,制得固载于硅胶G上的纳米钛酸锶钡,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行了表征。以火焰原子吸收为检测手段,系统地研究了负载型纳米钛酸锶钡对水中Cd²⁺的吸附行为。结果表明,纳米钛酸锶钡能够牢固地负载于硅胶G表面。当介质的pH值为4-7时,该吸附剂对水中的Cd²⁺具有很强的吸附能力,其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型和HO准二级动力学方程式,并分别计算了吸附过程的焓变(ΔΗ),自由能变(ΔG)和熵变(ΔS)等热力学参数,表明该吸附过程是自发的吸热物理过程。被吸附的Cd²⁺可用1mol·L^-1的硝酸完全洗脱回收。将其应用于水中痕量Cd²⁺的吸附,建立了负载型纳米钛酸锶钡吸附富集,火焰原子吸收法测定水中痕量Cd²⁺的新方法。用于自来水和地表水中镉的测定,结果满意。

以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)为检测手段,研究了新型吸附剂六钛酸钾晶须对环境样品中Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cd(Ⅱ)的分离/富集行为以及解脱的主要因素,并考察了共存离子的干扰影响。在pH值为5.0,振荡时间为5min,静置时间为30min时,吸附率可达到95％以上。以3mol·L^-1 HNO3作为解脱剂,沸水浴加热40 min,振荡5 min,静置40min,可将吸附在六钛酸钾晶须上的Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cd(Ⅱ)定量洗脱。测定Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cd(Ⅱ)的检出险分别为0.0071,0.0068,0.0071μg·mL-1,相对标准偏差(RSD)为0.63%,0.61%,0.50%。在优化的实验条件下,将其用于菊花和琵琶叶中Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cd(Ⅱ)含量的测定,加标回收率在90%-102.9%之间。

本文通过表面增强拉曼散射研究了三种不同构型的吡啶羧酸-皮考酸、异烟酸和烟酸在粗糙银电极表面上的吸附形态随电极电位的变化关系.大量的表面结构信息可从丰富的表面拉曼信号及其随电极电位相应的变化而获得.分析表明在电极电位负移过程中皮考酸分子一直采取通过羧基和苯环上的N原子侧立吸附在银电极表面,与之不同的是,异烟酸分子和烟酸分子在表面的吸附状态都随电位改变发生了变化,我们对此进行了分析和解释.