冰晶石

图1：通过定向固定抗冻蛋白，发现抗冻蛋白的冰结合面和非冰结合面对冰核形成的“janus”效应。图2：分子动力学模拟揭示了抗冻蛋白的冰结合面和非冰结合面上界面水性能具有显著差异，从而提供了抗冻蛋白对冰核形成具有的“janus”效应的分子机制。抗冻蛋白是生活在寒冷区域的生物经过长期自然选择进化产生的一类用于防止生物体内结冰而导致生物体死亡的功能性蛋白质。对于抗冻蛋白抗冻机制的研究有助于揭开冰晶成核、生长和冰晶形貌调控的分子层面的机理。因而，自上世纪60年代首次发现抗冻蛋白以来，科研人员对这类蛋白的抗冻机制进行了近半个世纪的研究。但是，科研人员对抗冻蛋白调控冰晶成核的机制一直有争议，即有些科研人员认为抗冻蛋白能促进冰核的形成，而另一些科研人员认为抗冻蛋白可以抑制冰核的生成。在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，中科院化学研究所研究员王健君课题组与中科院上海应用物理研究所副研究员王春雷、研究员方海平和新疆大学教授马纪合作，根据抗冻蛋白的冰结合面 (ice-binding face)和非冰结合面 (non-ice-binding face)具有截然不同官能团的特性，将抗冻蛋白定向固定于固体基底，选择性地研究了抗冻蛋白冰结合面与非冰结合面对冰核形成的影响。研究表明抗冻蛋白的不同面对冰核的形成表现出完全相反的效应：冰结合面促进冰晶成核，而非冰结合面抑制冰晶成核（图1）。他们通过分子动力学模拟进一步研究了抗冻蛋白的冰结合面和非冰结合面界面水的结构，发现了冰结合面上羟基和甲基有序间隔排列使得冰结合面上形成类冰水合层，从而促进冰核生成；而非冰结合面上存在的带电荷侧链及疏水性侧链，使得非冰结合面上的界面水无序，从而抑制冰核形成。揭示了抗冻蛋白对冰成核“janus”效应分子层面的机制。该研究大大加深了人们对抗冻蛋白分子层面防冻机制的理解，同时对仿生合成防覆冰材料和低温器官保存材料有着重要的指导意义。相关结果发表在《美国科学院院刊》（pnas, 2016, doi: 10.1073/pnas.1614379114）上。

标准先行，规范引领。对科学仪器及分析测试行业而言，相关标准的制修订和推行对仪器技术及分析方法的市场推广具有非常重要的价值和意义。　　根据中华人民共和国中央人民政府“国家标准信息查询”信息，以“光谱”为关键词搜索(不完全统计)，2021年伊始，有数十项光谱分析方法相关的新国标及行标实施或者即将实施。其中，国家标准26项、行业标准25项。特别值得注意的是，51项标准中，ICP-OES 方法31项，占比超过60%!　　随着分光及检测器等关键元件的快速发展，电感耦合等离子体发射光谱技术也不断完善，已在地质、环保、化工、生物、医药、食品、冶金、农业等领域发挥着至关重要的作用。ICP-OES具有检出限低、准确度高、线性范围宽、多种元素同时测定等优点，其分析能力和技术的进步为元素分析带来了巨大的便利。业内人士分析道，相较于AAS和ICP-MS，ICP-OES有其非常适合的领域。比如，在环境领域，ICP-OES比ICP-MS更适合分析废水及固废样品，因为其基体耐受性更好。另外其进样系统以及光路是两个独立的系统，意味着其更“耐脏”，系统残留会更少；在食品检测中，ICP-OES比ICP-MS更适合营养元素的分析，因为其中营养元素浓度往往是ppm级，在ICP-MS里面很容易造成饱和，过高的浓度也会大大降低检测器的寿命，而在ICP-OES就不存在这些问题。而与AAS相比，ICP-OES多元素分析的效率还是比较高，而且其线性范围也是远好于AAS。如进行RoHS或者EN71-3等，鉴于应用上的优势，近年来ICP-OES的应用领域有了明显的扩展，大多数元素检测领域都有ICP-OES的身影，特别是在一些新兴领域的分析检测，同时市场采购量的逐年增加也证明了该类仪器有着更为广阔的应用前景。而相关标准方法的推出势头在一定程度上也显示出，ICP-OES已成为了原子光谱仪器的“主力军”!相信伴随着一些标准法规的实施，ICP-OES将在元素分析领域体现出更大的价值。除了ICP-OES方法之外，51项标准中，还有8项标准涉及了原子吸收光谱法，4项标准涉及了原子荧光光谱法，4项标准涉及X射线荧光光谱法，2项标准涉及近红外光谱法, 1项标准涉及拉曼光谱法，1项标准涉及直流电弧原子发射光谱法等。　　仪器信息网统计部分如下：国家标准序号标准编号标准名称发布日期实施日期1GB/T 14352.19-2021钨矿石、钼矿石化学分析方法 第19部分：铋、镉、钴、铜、铁、锂、镍、磷、铅、锶、钒和锌量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2021/3/92021/10/12GB/T 14352.21-2021钨矿石、钼矿石化学分析方法 第21部分：砷量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法2021/3/92021/10/13GB/T 14352.22-2021钨矿石、钼矿石化学分析方法 第22部分：锑量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法2021/3/92021/10/14GB/T 39560.301-2020电子电气产品中某些物质的测定 第3-1部分：X射线荧光光谱法筛选铅、汞、镉、总铬和总溴2020/12/142021/7/15GB/T 39538-2020煤中砷、硒、汞的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法2020/11/192021/6/16GB/T 20975.33-2020铝及铝合金化学分析方法 第33部分：钾含量的测定 火焰原子吸收光谱法2020/11/192021/10/17GB/T 20975.34-2020铝及铝合金化学分析方法 第34部分：钠含量的测定 火焰原子吸收光谱法2020/11/192021/10/18GB/T 39306-2020再生水水质 总砷的测定 原子荧光光谱法2020/11/192021/10/19GB/T 39356-2020肥料中总镍、总钴、总硒、总钒、总锑、总铊含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法2020/11/192021/6/110GB/T 39540-2020页岩气组分快速分析 激光拉曼光谱法2020/11/192021/6/111GB/T 39114-2020纳米技术 单壁碳纳米管的紫外/可见/近红外吸收光谱表征方法2020/10/112021/5/112GB/T 39138.3-2020金镍铬铁硅硼合金化学分析方法 第3部分：铬、铁、硅、硼含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/10/112021/9/113GB/T 39143-2020金砷合金化学分析方法 砷含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/10/112021/9/114GB/T 8151.22-2020锌精矿化学分析方法 第22部分：锌、铜、铅、铁、铝、钙和镁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法2020/9/292021/8/115GB/T 34609.2-2020铑化合物化学分析方法 第2部分：银、金、铂、钯、铱、钌、铅、镍、铜、铁、锡、锌、镁、锰、铝、钙、钠、钾、铬、硅含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/9/292021/8/116GB/T 20975.9-2020铝及铝合金化学分析方法 第9部分：锂含量的测定 火焰原子吸收光谱法2020/6/22021/4/117GB/T 20975.25-2020铝及铝合金化学分析方法 第25部分：元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/6/22021/4/118GB/T 20975.36-2020铝及铝合金化学分析方法 第36部分：银含量的测定 火焰原子吸收光谱法2020/6/22021/4/119GB/T 38744-2020机动车尾气净化器中助剂元素化学分析方法 铈、镧、镨、钕、钡、锆含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/4/282021/3/120GB/T 15076.6-2020钽铌化学分析方法 第6部分:硅量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/3/62021/2/121GB/T 15076.11-2020钽铌化学分析方法 第11部分:铌中砷、锑、铅、锡和铋量的测定 直流电弧原子发射光谱法2020/3/62021/2/122GB/T 13747.3-2020锆及锆合金化学分析方法 第3部分：镍量的测定 丁二酮肟分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/3/62021/2/123GB/T 13747.4-2020锆及锆合金化学分析方法 第4部分：铬量的测定 二苯卡巴肼分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/3/62021/2/124GB/T 4698.10-2020海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 第10部分：铬量的测定 硫酸亚铁铵滴定法和电感耦合等离子体原子发射光谱法（含钒）2020/3/62021/2/125GB/T 38513-2020铌铪合金化学分析方法 铪、钛、锆、钨、钽等元素的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/3/62021/2/126GB/T 15076.7-2020钽铌化学分析方法 第7部分：铌中磷量的测定 4-甲基-戊酮-[2]萃取分离磷钼蓝分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/3/62021/2/1行业标准序号标准编号标准名称批准日期实施日期1SH/T 1829-2020塑料 聚乙烯和聚丙烯树脂中微量元素含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法2020/12/192021/4/12YB/T 4850-2020直接还原铁 全铁、磷、硫、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化镁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法2020/12/92021/4/13YS/T 273.17-2020冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法 第17部分：元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/14YS/T 273.16-2020冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法 第16部分：锂含量的测定 火焰原子吸收光谱法2020/12/92021/4/15YS/T 1396.2-2020二氯四氨铂化学分析方法 第2部分：镁、钙、铁、镍、铜、铑、钯、银、铱、金、铅含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/16YS/T 1395.2-2020二氯二氨钯化学分析方法 第2部分：银、金、铂、铑、铱、铅、镍、铜、铁、锡、铬含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/17YS/T 832-2020丁辛醇废催化剂化学分析方法 铑含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/18YS/T 955.3-2020粗银化学分析方法 第3部分：金含量的测定 火试金富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/19HG/T 5763-2020茂金属聚烯烃催化剂中金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法2020/12/92021/4/110HG/T 5747-2020水处理剂 镍、锰、铜、锌含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法2020/12/92021/4/111YS/T 1363-2020二氧化碲化学分析方法 铜、银、镁、镍、锌、钙、铁、铋、硒、铅、钠、锑和砷含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/112YS/T 739.3-2020铝电解质化学分析方法 第3部分：钠、钙、镁、钾、锂元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/113YS/T 273.17-2020冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法 第17部分：元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/114YS/T 273.16-2020冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法 第16部分：锂含量的测定 火焰原子吸收光谱法2020/12/92021/4/115YS/T 1396.2-2020二氯四氨铂化学分析方法 第2部分：镁、钙、铁、镍、铜、铑、钯、银、铱、金、铅含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/116YS/T 1395.2-2020二氯二氨钯化学分析方法 第2部分：银、金、铂、铑、铱、铅、镍、铜、铁、锡、铬含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/117YS/T 832-2020丁辛醇废催化剂化学分析方法 铑含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/118YS/T 955.3-2020粗银化学分析方法 第3部分：金含量的测定 火试金富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/12/92021/4/119HG/T 5763-2020茂金属聚烯烃催化剂中金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法2020/12/92021/4/120HG/T 5747-2020水处理剂 镍、锰、铜、锌含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法2020/12/92021/4/121SN/T 5233-2020进出口纺织原料 原棉回潮率测定 近红外光谱法2020/8/272021/3/122SN/T 5248-2020进口载金树脂物料中金含量的测定方法 火焰原子吸收光谱法2020/8/272021/3/123SN/T 5251-2020进出口石油焦中钠、铝、硅、钙、钛、钒、锰、铁、镍、硫含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法2020/8/272021/3/124SN/T 5249-2020沉淀水合二氧化硅中铁、锰、铜、铝、钛、铅、铬、钙、镁、锌、钾、钠含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法2020/8/272021/3/125SN/T 5248-2020进口载金树脂物料中金含量的测定方法 火焰原子吸收光谱法2020/8/272021/3/1

仪器信息网讯 2012年10月19-23日，由中国光学学会和中国化学会主办，韶关学院和韶关市化学化工学会联合承办的“第17届全国分子光谱学学术会议”在广东韶关召开。230余名分子光谱领域的专家学者参加了此次会议。会议现场　　大会开幕式由韶关学院科技处处长陈小康教授主持，开幕式上韶关学院校长刘荣万教授、韶关市科技局局长张才明高工、中国光学学会光谱专业委员会主任孟广政教授分别致开幕词，大会组委会主席北京师范大学谢孟峡教授宣读了中国科学院大连化学物理研究所李灿院士为本届分子光谱大会致来的贺信。韶关学院校长刘荣万教授韶关市科技局局长张才明高工中国光学学会光谱专业委员会主任孟广政教授大会组委会主席北京师范大学谢孟峡教授　　会议报告　　本届大会通过大会报告、主题报告、邀请报告、口头报告以及墙报展等方式展现了近年来分子光谱领域的最新研究进展。据大会组委会主席谢孟峡教授介绍，分子光谱学是现代科学技术的重要手段，近年来分子光谱学的实验研究、应用研究等逐步取得了重要的进展，本届报告的内容很好的展示了我国近年来分子光谱技术的研究进展，尤其是红外光谱和拉曼光谱技术的研究取得了丰富的成果。　　以下是本次会议中的部分精彩报告介绍。厦门大学 孙世刚教授显微和时间分辨红外光谱及其在电化学能源转换和存储研究中的应用　　显微红外光谱是将显微技术应用到傅里叶变换红外光谱仪中，可以与人们熟知的电子探针和电子扫描显微镜技术相媲美。近年来，显微红外光谱已经成为在复合材料研究领域进行研究必备且不可替代的技术。时间分辨光谱学的研究起始于五六十年代，时间分辨傅里叶红外光谱方面的研究始于七十年代，八十年代初出现了商品化的仪器，当前已经在物理、化学生物等研究领域取得了成功的应用。　　在报告中，孙世刚教授介绍了以上两种技术在电化学能源转换和存储研究中的应用。利用显微红外光谱可以在分子水平研究电化学反应的机理，以及研究锂离子电池的纳米特性和界面反应。通过时间分辨红外光谱技术可以有效研究电化学反应的热力学和动力学过程。清华大学 孙素琴教授复杂混合物体系分析关键问题与思路　　红外光谱法用于混合物分析具有无需标记，直接检测；整体成分和特定成分分析；定性定量分析；固体、液体、气体等各种形态样品分析；简便、快速、无损、成本低、绿色环保等优点，并可以和多种仪器联用进行分析。　　报告中孙素琴教授介绍了普通红外光谱、二阶导数红外光谱、二维相关红外光谱等在混合物分析中的应用。并介绍了利用红外光谱进行“不分离，即分析”、“边分离，边分析”、“边组合、边分析”的混合物分析路线。以及红外光谱在质量控制过程中所能发挥的“指导大方向，监控全过程”的重要作用，同时孙素琴教授指出目前针对红外光谱的研究远不及色谱、质谱分析方法研究热门，应用也不及紫外光谱广泛，对此孙素琴教授要真正实现红外光谱在定性定量方面的重要作用需要更多的努力。北京大学 徐怡庄教授基于正交样品设计的二维相关光谱研究进展　　二维相关光谱是一种实验设计与数据处理相结合的分析技术。对于每一种样品体系，需要根据研究目的，设计合适的实验方案，通过对样品施加特定的微扰(包括机械拉伸力、温度、压力、浓度、磁场、光照等)，诱导光谱信号产生动态变化，对一系列的动态谱图进行相关分析计算，便得到二维相关谱图。　　分子间相互作用是化学研究中的热点问题，徐怡庄教授通过采用浓度变化作为外部扰动，构建二维光谱的方法研究了分子间的相互作用。徐教授分别介绍了利用正交样品设计法、双正交样品设计法、以及双异步正交样品设计方法设计新的浓度序列，强化二维相关谱的功能，使二维相关光谱成为更好的研究分子间相关作用的手段。　　中国农业大学 闵顺耕教授　　近红外光谱技术在农药分析领域的应用　　闵顺耕教授介绍说，近红外光谱技术具有快速现场分析的能力，广泛应用于农业与食品、生物医学、石油化工等分析。该方法具有：仪器小，测试快速简单，可实现现场分析；无损分析技术；可对固体、液体和气体样品直接进行测定，无需复杂的前处理过程；样品用量少，基本不用溶剂，方法绿色环保。　　闵顺耕教授主要研究了采用近红外光谱法进行农药制剂质量分析与市场监管，建立农药质量分析与市场监控的快速、现场分析技术体系，可用于原料的质量控制、制剂的质量分析、农药质量市场监管、农药生产在线分析与工艺优化。　　韶关学院化学与环境工程学院 徐永群教授　　光谱比对技术在中药鉴别中的应用　　徐永群教授介绍说随着现代分析仪器和技术的发展，荧光光谱和红外光谱技术在中成药质量监控、中药材真伪鉴别和药材分类等方面有了用武之地。和传统荧光法相比，三维荧光光谱能较完整地表现出激发波长和发射波长变化时荧光强度变化信息。三维荧光等高线图可与物质中各荧光物质的本性以及各物质之间的相互作用密切相关，具有指纹性，根据这一特征，可实现对物质的分类和鉴别。在研究中，徐教授利用三维荧光等高线特征谱鉴别中药注射液、对饮料进行聚类分析等都取得了很好的实验结果。　　另外徐教授还介绍了红外光谱相似谱能凸显两红外光谱的差异，可辅助红外谱图的解析、物质的分类和鉴别等方面的工作。吉林大学 赵冰教授SERS检测多环芳烃　　SERS(表面增强拉曼散射)技术具有超灵敏性：SERS的增强因子最高可以达到1014～1015，使单分子检测成为可能，因此其灵敏度不低于任何其他分析方法；高选择性：表面选择定则和共振增强的选择性使得SERS可以在极其复杂的体系中仅仅增强目标分子或基团，得到简单明了的光谱信息；检测条件温和：SERS检测时样品可以是固态、液态和汽态，而且可以方便地用于水溶液体系，这一特点尤其适合生物分子研究领域。　　赵冰教授在报告中介绍说课题组设计了一种新型SERS基底，该基底具有稳定、保存时间长的特点，使类似于多环芳烃这类与金没有作用的分子利用SERS技术得以检测。并详细讨论了巯基取代环糊精在金纳米粒子表面的表面覆盖度对SERS效果的影响，以及离心速度对SERS结果的影响。实现了对五种多环芳烃混合物的SERS光谱定性分析，可以定性鉴别混合物中的蒽、芘、屈以及苯并菲分子。不仅对单一组分的蒽、芘、屈以及苯并菲进行了定量检测，还对五种多环芳烃的复杂体系进行了定量检测。并深入地讨论了多环芳烃与环糊精内腔的匹配程度对SERS增强效果的影响。　　中国检验检疫科学研究院 邹明强研究员几种快检新技术及应用　　拉曼光谱法具有谱线丰富、无需样品预处理、非接触性、非破坏性、快速、需样量少等特点。邹明强研究员在报告中介绍了课题组研发了可实现简便、快速，准确定量检测乳品微痕量三聚氰胺的便携式拉曼光谱仪，该仪器可拓展用于橄榄油真伪鉴别、果汁真伪鉴别、塑料包装材料材质鉴别、农兽残检测、汽油鉴别等快速检测。同时研发了纳米增敏试剂，突破快检技术瓶颈，发展拉曼技术在食品微痕量有害物检测的应用。　　邹明强研究员介绍说，2011年2月，“便携式三聚氰胺速测仪及速测技术”以单项许可的方式转让给威海威高电子工程有限公司。西藏全区质监系统已应用，在蒙牛、伊利等乳业，及北京、辽宁、山西、宁夏检验检疫局等进行了示范应用。　　上海大学 尤静林教授　　铝氟熔盐结构高温原位拉曼光谱和量子化学从头计算研究　　冰晶石是熔盐电解法炼铝的重要助溶剂，氧化铝在高温下部分熔融于冰晶石，具有较好的稳定性和导电性。冰晶石氧化铝熔盐结构与其物理化学性质有着密切的关系，熔盐的微观结构决定了其宏观物理化学性能，而NaF-AlF3二元系是冰晶石氧化铝熔盐结构中一个非常重要的子系。因此，研究该二元系的微结构及其性质是十分必要的。　　尤静林教授介绍说课题组测定了NaF-AlF3铝氟熔盐体系不同摩尔比熔盐的常温及高温原位拉曼光谱，同时采用量子化学从头计算方法对该体系的铝氟配位结构及其拉曼光谱进行了计算模拟。结果表明，铝氟四面体和八面体是NaF-AlF3铝氟熔盐体系较为稳定的基本结构单位，其中，铝氟四面体的种类桥氟数还随AlF3含量的增加发生变化。　　除会议报告外，本次会议还采用了墙报展示的方法进行学术交流。　　据介绍本届大会共收到论文200余篇，收入论文集稿件175篇。为表彰本次学术会议上研究水平高、突出研究内容要点、讲解清楚的“口头报告”和“墙报”，本次会议特别从70多篇墙报中评选出20个优秀墙报奖，20多个口头报告中评选出10篇优秀论文奖，并在闭幕式上为获奖者颁发证书和奖金。优秀论文奖获奖者及颁奖嘉宾合影优秀墙报奖获奖者及颁奖嘉宾合影　　此外在大会闭幕式上，韶关学院科技处处长陈小康教授对本次大会进行了总结。苏州大学材料与化学化工学部姚建林教授热情邀请新老朋友参加2014年11月在苏州大学举办的第十八届全国分子光谱学学术会议。韶关学院科技处处长陈小康教授苏州大学材料与化学化工学部姚建林教授　　本届会议得到了赛默飞世尔科技、安捷伦科技(中国)有限公司、岛津国际贸易(上海)有限公司、珀金埃尔默仪器(上海)有限公司、雷尼绍(上海)贸易有限公司、北京凯元盛世科技、天津港东科技发展股份有限公司、上海千欣仪器有限公司、伯乐生命医学产品(上海)有限公司、天美(中国)科学仪器有限公司、堀场贸易(上海)有限公司、布鲁克光谱仪器公司的大力支持。大会期间各公司通过现场仪器展示，以及会议报告的方式向与会人员展示了各自最新的仪器及应用技术，详细信息敬请关注仪器信息网后续报道。集体合影