研究成果

  1. 基于便携离子阱质谱仪的混合毒品现场快速鉴定

  利用新型光闪热解析系统,3s内可将解析池内焦点附近的毒品加热至290℃,实现了难挥发性毒品的快速汽化。相比于过去,该仪器对难挥发毒品那可汀的检测灵敏度提高了60倍以上。此外,该设计中还加入了脉冲吹扫装置,可以将热解析池内挥发出来的难挥发和易挥发样品在20ms内同时吹入质谱,减小了因为连续气流传输而造成的进样损失,样品的利用率提高了5倍以上。沸点差异达到300℃的10种毒品混合物通过光闪热解析结合脉冲吹扫进样后,可实现样品同时检测,且分析时间仅为3s。该离子阱质谱仪在示范应用阶段曾多次深入云南禁毒一线,不断根据现场试验的结果对仪器进行细节的改进,先后在玉溪市青龙场检查站、德宏州木康边防检查站、腾冲市、保山市、墨江市等地点进行了实地应用,成功对现场缴获的疑似鸦片、大麻、芬太尼胶囊等混合毒品进行了准确的鉴定,离子阱质谱仪毒品检测指认的毒品达到37种。

  2. 高比能量锂空气电池正极用双效催化剂及碳材料的开发

  通过模拟焚烧烟气反应氛围,以萘为模式化合物,研究了焚烧烟气中可能存在的Cu、Fe、Mn、Cr、Co、Ni、Al、Ti、Pb和Zn的氧化物和氯化物对芳构化和物亲电氯化的影响,发现铜(Ⅱ和Ⅰ)和铁(Ⅲ和Ⅱ)的氯化物是促进萘氯化的关键活性物质。结合铜铁粒子晶型结构变化分析,首次揭示了烟气中铜和铁粒子通过脱氯-氧氯化循环驱动芳构化合物亲电氯化的反应机制。氯化铜(Ⅱ)和氯化铁(Ⅲ)可作为氯化剂直接诱导芳构化合物氯化。在铜粒子的脱氯-氧氯化循环中,由氯化铜(Ⅱ)诱导的直接氯化是芳构化合物氯化的主要机制;在铁粒子的脱氯-氧氯化循环中,直接氯化和催化氯化发挥的作用相当。萘的亲电氯化符合电子云密度函数理论,1和4位点优先发生氯取代反应。基于对焚烧过程氯代芳构化合物氯化生成机制的深入认识,该团队已研发出焚烧源二噁英等氯代芳构化合物生成抑制技术,目前已在3家大型城市生活垃圾焚烧发电厂应用示范。上述研究工作得到我所科研创新基金、国家自然科学基金面上项目和国家重点基础研究发展计划(973计划)的资助。

  3. 黄曲霉毒素荧光检测器

  黄曲霉毒素的毒性是砒霜的60倍,即便是几十ppb级含量都会对人体健康产生显著威胁。国标和欧盟标准对其限量不断降低,我国对黄曲霉毒素B1的限量是1 ppb,检测下限要求达到0.03 ppb。经过多年攻关,在中科院食品安全重点部署项目和国家自然科学基金资助下,成功研制出我国首台具有自主知识产权的符合黄曲霉毒素检测国标方法的荧光检测器,能够与任何商品化的液相色谱仪联用,具有高灵敏、高稳定和低成本的优势,市场潜力大。

  4. 农药残留物块检测技术

  传统的农药残留快速检测技术大多采用胆碱酯酶抑制方法,仅能测定高毒的有机磷和氨基甲酸酯类农药,且由于酶的活性、成本及操作方法等因素的制约,目前市场上常见的农残快检设备及配套检测卡多存在检测精度低、重复性差等问题。冯亮团队基于光化学比色原理,利用均相固载及多层过滤富集等自主知识产权核心技术,首创性的开发了多种类农残快检设备及配套检测卡。针对不同的终端用户,产品种类包括多种类农残快速检测卡,农残快速检测手机app(手机拍照检测)、便携式农残快检仪(自动检测)、多通道农残快检仪(多种类农药同步检测)等,极大地丰富了农药残留快速筛查手段,为国家“十三五食品安全规划”中指出的新型食品安全溯源体系的建立添砖加瓦。目前,该农残快检技术已成功为新大陆集团的食品安全快速检测箱提供了全面技术支持,使其可检测农药种类从不足10种拓展到50多种。相关快检设备正在广东1万9千个乡、镇、自然村进行示范应用。

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