溶液阴极辉光放电-原子发射光谱法是近年来兴起的一种新型水体金属离子检测技术, 它具有快速, 在线和低成本检测的显著特点。 以工业注射泵实现溶液阴极辉光放电激发源的流动注射进样, 再以窄带滤光片分别提取Na, K, Ca, Li, Sr和Cs金属元素发射光谱信号, 最后由光电倍增管和皮安表接收光谱信息光谱信号, 实现了水质金属元素的检测。 实验分析了注射容量分别为100和166 μL对1 mg·L-1的Na元素产生的信号强度的影响, 研究发现其信号强度的相对标准偏差(RSD)分别为4.64%和1.95%, 说明两种注射量稳定性都较好。 为了获得更好的分析性能, 实验分析了直流放电电压, 狭缝的宽度以及光电倍增管供压等参数对信号强度的影响。 实验结果表明, 在直流放电电压为1 000 V, 狭缝宽度为70 μm和光电倍增管供压为-800 V时获得了较高的信背比。 采用此装置在流动注射模式下, 测得了Na, K, Ca, Li, Sr和Cs六种金属元素检出限, 分别为2.78, 4.23, 589, 9.45, 981和83.6 μg·L-1。 实验最后对混合溶液标定物质中的Na和K元素进行了定量分析测量, 测量的误差分别为7.5%和6.67%, 精密度分别为1.24%和0.89%, 研究结果表明基于滤光片提取光谱的流动注射分析-溶液阴极辉光放电-原子发射光谱方法具有较高的检测准确度。

建立了流动注射(flow injection, FI)空气混合吸附预富集编结反应器(knotted reactor, KR)二次气体分隔洗脱法与火焰原子吸收光谱法(flame atomic absorption spectrum, FAAS)联用测定海洋生物样中的痕量铅。 在预富集步骤, 空气、 络合剂和铅溶液在线混合, 空气的引入, 大大提高了铅的螯合物在KR内壁的吸附效果。 在洗脱前, 通入一段空气流, 在洗脱过程中, 即在非完全洗脱时, 加入一段空气流, 两段空气流的引入, 大大降低了被分析物在洗脱液中的分散, 提高了信号响应值, 从而提高了浓集系数(enhancement factor, EF)。 将空气混合吸附预富集与二次气体分隔洗脱法联用, 使得KR吸附富集效果和洗脱效果达到了更高的水平。 和微柱的低寿命、 高反压相比, KR反压小, 耐酸耐碱, 寿命几乎无限长, 对蠕动泵的要求很低, 不易造成溶液渗漏等问题。 在洗脱过程进行到第5秒时输入1 s空气流作为间隔, 而不是等整个洗脱过程完成以后再输入空气流, 此方法的优点是: 洗脱完全, 而且大大降低了被分析物在洗脱过程中的分散, 吸收信号值大大增加。 如果单纯地把洗脱时间降到5 s, 那么洗脱会非常不完全, 也就是没有洗脱干净, 在管路中还会残存大量的被分析物, 残存的被分析物被带入下一个样品分析中, 会对整个实验造成很大的误差, 所有的实验数据都将不准, 失去数据利用价值。 所以完全的洗脱是非常必要的, 必须保证一定的洗脱时间。 由于随着洗脱过程的进行, 洗脱下来的被分析物呈逐渐减小的趋势, 在以往洗脱方法中, 等到整个洗脱过程全部进行完以后, 被分析物在洗脱液中的分散已经相当严重了, 导致所得到吸收信号值大大减小。 在洗脱过程中插入空气流, 即在非完全洗脱时插入空气流, 降低了被分析物在洗脱过程中的分散, 同时保证了洗脱的完全, 大大提高了吸收信号峰值。 优化了络合剂种类、 浓度和酸度, 样品富集时间和流速, 空气混合吸附时的空气流速和时间, 洗脱前第一次通气时间, 预洗脱时间, 洗脱过程中第二次通气时间等实验参数。 在最佳实验条件下, 铅在0.005～0.6 mg·L-1浓度范围内呈现良好的线性关系, 铅的检出限(3σ)为2.2 μg·L-1。 将新方法与直接火焰原子吸收法、 传统的FI-KR空气混合吸附预富集普通洗脱法进行了比较, 结果显示本方法的浓集系数更高。 将该方法应用于海洋生物样中痕量铅的测定, 测得鳝鱼、 对虾、 虾姑、 鲟鱼、 舌鳎和贻贝标准中的铅含量为0.34~1.92 μg·g-1; 加标量为1.0 μg·g-1时, 加标回收率为93.5%~96.4%; 相对标准偏差为0.52%~2.94%。 用FI-KR-FAAS空气混合吸附预富集, 二次气体分隔洗脱法测定海洋生物样中的痕量铅, 具有富集效果好, 准确度高, 精密度好, 浓集系数高等优点, 分析结果令人满意。

过氧亚硝酸根作为生物体内高活性自由基, 能损伤多种生物大分子进而引起一系列重大疾病, 对其含量测定和反应机制的研究具有重要意义。 过氧亚硝酸根性质活泼, 反应速率快, 捕捉其动态过程十分困难。 本文首次利用流动注射分析仪探究在不同模拟酶血红蛋白和氯化血红素的催化下, 过氧亚硝酸根氧化酪氨酸体系的动力学特征。 结果表明: 过氧亚硝酸根在两种酶催化下氧化酪氨酸的过程均遵循Michaelis-Menten的动力学规律； 根据米氏常数Km和最大初速率Vmax, 推断其反应机制, 经模拟酶催化的过氧亚硝酸根能直接氧化与模拟酶结合后的酪氨酸快速生成酪氨酸二聚体, 未生成·OH和O－2·。 此外, 我们还检测了不同温度、 pH下两种模拟酶催化的速率常数, 得到血红蛋白催化该体系的最适条件为25 ℃和pH 8.0, 速率常数kcat=1.035×106 mol·L-1·s-1, 氯化血红素适宜在37 ℃和pH 9.5的条件下催化该体系, 速率常数kcat=6.842×105 mol·L-1·s-1； 比较动力学参数KHbm(4.46 μmol·L-1)VHeminmax(0.026 ΔIF/s), 发现最适条件下血红蛋白的速率常数大于氯化血红素, 得到血红蛋白对于该体系的催化活性高于氯化血红素。 以上结果为探究酶催化法测定过氧亚硝酸根含量及其反应机理提供动力学参数, 对于防治生物体内自由基引起的相关疾病与诊断新技术的开发奠定理论基础。

分析了旋流产生的机制及其驱动微粒运动的机理,建立了颗粒在旋流中的力学模型.以微米级的颗粒(几微米到几百微米)为例,分析了两支微管对向喷射所产生的旋流场的特点和颗粒在旋流场中的受力情况以及运动特点和运动规律.讨论了颗粒的尺寸、形状、位置变化对其旋转性能的影响,并通过实验验证了提出方法的可行性.分析和实验表明:两支平行微管相对喷射可以产生旋流,旋流可以驱动颗粒在其流场内稳定旋转.颗粒在旋流场内的运动性能与流场参数和微粒的形状、尺寸、偏心有关,减小颗粒的初始位置的偏心,减少公转成分,有利于颗粒姿态的捕捉和调整.即使颗粒参数变化,合理匹配流场参数,提出的方法仍然可以可以稳定地驱动颗粒转动.

针对水体中污染较重且含量较高的可溶态痕量重金属镉 (Cd2+)、铜(Cu2+)、锌(Zn2+)、镍(Ni2+), 提出采用流动注射分光光度法测定海水中痕量可溶性重金属。首先分析了四种重金属离子 Cd2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+在不同波长下的吸光光谱, 然后建立了 4水平 4因素的正交校正集作为多元线性回归数据分析模型, 最后搭建了重金属离子浓度测量装置, 检测了海水中的可溶性 Cd2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+浓度, 检测下限可达 10-9(ppb)。

选择藏族地区常用的四种藏药成方制剂安置精华散、当佐、仁青常觉和七十味珍珠丸作为研究对象,通过优化消化条件和测定条件,探索建立其铅、砷含量测定的湿法消化与流动注射氢化物发生-原子吸收光谱(FI-HAAS)联用分析方法,并对其铅砷含量进行精确测定.在优化的工作条件下,铅和砷的检出限分别为:0.067和0.012 μg·mL-1;定量限分别为:0.22和0.041 μg·mL-1;线性范围分别为:25～1 600 ng·mL-1(r=0.999 5),12.5～800 ng·mL-1(r=0.999 4);精密度(RSD)分别为:2.0%和3.2%;加标回收率范围分别为:98.00%～99.98%和96.67%～99.87%.四种藏药成方制剂的铅、砷含量测定结果如下,安置精华散中铅砷含量分别为:0.63～0.67和0.32～0.33 μg·g-1;当佐为:42.92～43.36和24.67～25.87 μg·g-1;仁青常觉为:1 611.39～1 631.36和926.76～956.52 μg·g-1;七十味珍珠丸为:1 102.28～1 119.27和509.96～516.87 μg·g-1.本研究建立了藏药成方制剂中铅、砷检测方法,并测定了四种藏药成方制剂中铅、砷含量,为其在临床安全有效使用提供了参考依据.

The spice model for photo catalytic sensor (PCS) proposed by Whig and Ahmad overcomes several drawbacks like complex designing, non-linearity, and long computation time generally found in the flow injection analysis (FIA) technique by Yoon-Chang Kim et al. for the determination of chemical oxygen demand (COD). The FIA technique involves the complete analysis including sampling and washing. The flow injection analysis is an analytical method for the measurement of the chemical oxygen demand by using the photochemical column. This method uses a bulky setup and takes 10 minutes to 15 minutes to get the output result which is a tedious and time consuming job. If the conventional method is continuously used for a long time then it is stable only for 15 days. The purpose of this paper is to propose a new floating gate photo catalytic sensor (FGPCS) approach which has low power consumption and more user-friendly, and it is fast in operation by the modeling and optimization of sensor used for water quality monitoring. The proposed model operates under sub-threshold conditions which are appreciated in large integrated system design. The results of simulation are found to be fairly in agreement with the theoretical predictions. The results exhibit near linear variations of parameters of interest with appreciably reduced response time.

流动注射-氢化物发生-原子荧光光谱法由于具有灵敏度高、 测量范围宽、 分析速度快等很多优点, 在卫生、 环保、 地质、 冶金等行业得到了广泛应用。 但是, 影响氢化物发生-原子荧光光谱仪灵敏度和谱峰展宽的因素很多, 一般都是通过多次实验寻找最佳实验条件, 实验条件的优化比较困难。 针对这一问题, 根据氢化物发生化学反应的特点以及检测系统的组成原理, 利用质量守恒等物理定律, 提出了一个测试系统的数学模型, 建立了各实验参数与仪器灵敏度和谱峰展宽系数之间的函数关系, 以对-氨基苯胂酸标准品的测试为例, 通过理论仿真与实验结果相比较, 证明这个模型能很好的模拟实验系统。 最后, 利用提出的数学模型, 本文给出了各参数与灵敏度和谱峰展宽的关系图, 提出气液分离器的容积、 载流流速和进样体积是影响系统灵敏度和谱峰展宽的主要因素, 利用这个关系图, 综合调整三个参数, 可以使灵敏度提高到原来的2.9倍, 谱峰展宽缩小到原来的0.76, 为优化实验条件提供了理论指导。

在碱性介质中, 发现血红蛋白对luminol-hydrazine弱化学发光体系有显著的增强作用。 结合流动注射法提出了luminol-hydrazine化学发光（FI-CL）测定血红蛋白的新方法, 优化了化学发光检测条件和FI-CL系统的运行参数, 考察了实际样品中可能含有的共存物质对血红蛋白测定的影响。 结果表明, 血红蛋白的线性范围为5.0×10-9～6.0×10-5 g·mL-1, 检出限是5.8×10-10 g·mL-1 (9.0×10-12 mol·L-1), 分别对5.0×10-7和3.0×10-6 g·mL-1的血红蛋白标准溶液平行八次测定所得RSDs分别为1.6%和1.5%。 将提出的方法成功用于人血液和血清中血红蛋白含量的测定, 加标回收率在83.0%～101.0%范围。 结合化学发光光谱和紫外可见吸收光谱对血红蛋白催化luminol-hydrazine化学发光反应的机理进行了探讨。 提出的方法具有灵敏度高、 无需标记、 操作简便、 快速、 易实现自动化操作等优点。

基于牛血清白蛋白(BSA)在碱性介质中对luminol-H2O2体系化学发光的增敏作用, 结合流动注射化学发光技术提出了一种快速、 灵敏检测BSA的新方法。 在优化条件下, 检测BSA的线性范围为2.5×10-9～1.0×10-6 mol·L-1, 检出限为5.8×10-10 mol·L-1, 样品检测速率达112个·h-1。 对1.0×10-7 mol·L-1 BSA溶液重复测定11次, 相对标准偏差RSD为0.8%。 该方法已成功应用于实际样品牛血清中BSA含量的测定。 结合化学发光光谱和紫外可见吸收光谱, 对luminol-H2O2-BSA体系可能的反应机理进行了探讨。