毛细管电色谱分离和测定人血浆中尼卡地平对映体

采用磺丁基醚-β-环糊精毛细管电色谱法(CEC)拆分尼卡地平对映体,并建立了一种测定血浆中尼卡地平对映体的含量的方法。利用手性固定相和手性流动相中的磺丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD)的协同作用使尼卡地平对映体得到了快速分离(20 min)。分别考察了流动相pH值、施加电压、手性添加剂浓度及有机调节剂含量等对分离度的影响。优化的实验条件为:35 mmol·L-1NaH2PO4(pH 4.0),含有4.0 mmol·L-1SBE-β-CD和体积分数为20%乙腈,施加电压25 kV,实验温度为15℃。在上述条件下,尼卡地平分离度(RS)和柱效(n)分别为4.08和775 746块/m。将该方法初步用于测定人体血浆中尼卡地平的对映体含量,实验发现在0.5~50μg·mL-1范围内呈良好的线性关系(γ=0.999 6)。峰面积日内RSD3.2%和日间RSD7.8%。溶胶凝胶法制备开管电色谱柱方法简便,所建立的分析方法具有快速、简便、准确、重复性好等特点,适用于拆分和测定人体血浆中尼卡地平对映体含量。     

光对ZnO薄膜电致电阻转变效应的调控研究

利用磁控溅射技术在镀铂硅片上制备ZnO薄膜,X射线衍射测试表明ZnO薄膜为纯相结构,原子力显微镜测试显示ZnO薄膜表面平整均匀,均方根粗糙度为1.87nm.在室温下对Au/ZnO/Pt三明治结构的电输运行为进行了研究,结果表明同时存在电致电阻转变效应和光伏效应,并且光照可调控电致电阻.当光强为360μW·cm-2时,电阻调控幅度达78%,这种光调控的电致电阻转变有助于实现多态存储,提高存储密度.     

激光等离子体无源电探针探测及光谱诊断的比较分析

提出一种利用无源电探针探测激光焊接光致等离子体的方法。采用光电同步采集系统对激光焊接光致等离子体进行研究,利用无源电探针和光纤式光谱仪探测光致等离子体,利用等离子鞘层理论分析电信号,并运用相对光强法计算出光致等离子体的电子温度,比较同步光电信号分析结果。将不涂覆表面物质以及表面分别涂覆KF和TiO₂三种情况下的计算结果进行对比,对影响结果准确性的因素进行分析。研究结果表明通过无源探针法计算等离子体温度与光谱信号计算结果基本吻合,准确度受等离子体离子质量的影响。无源电探针法能够反映激光焊接光致等离子体内温度变化,具有较好的实时性,可以作为激光等离子体监测手段。     

人工肌肉作动器的参数优化设计

由于电活性聚合物材料在电场作用下所表现出的许多优异的力学性能,如大应变、响应快、能量转换率高等特点,使得这种高分子智能材料引起了广泛关注,有望被加工成作动器、传感器及俘能器等能量转换器,在工程应用中发挥巨大作用。 但是,由于描述电活性聚合物材料变形的状态方程的非线性性,及其在力电载荷作用下多种失效模式的存在,使得设计电活性聚合物能量转换器面临诸多的困难。本文针对美国人工肌肉公司(Artificial Muscle Inc.)开发的一款电活性聚合物薄膜作动器的优化设计开展研究,主要研究了不同初始预拉伸对薄膜厚度、拉伸变形、应力及电场强度等的影响效应,结果表明,在某一预拉伸下,薄膜中的电场分布将趋于均匀。本文所提供的研究方法,可为此类作动器的优化设计提供基本的分析模式。     

脉冲型介电电泳颗粒特异性分离的数值仿真研究

通过数值仿真研究了直径分别为3μm、5μm、10μm的聚苯乙烯微球在脉冲型介电电泳作用下的动态分离过程,结果表明:通过合理地调整流速、脉冲周期、电压幅值可以实现对颗粒混合物的特异性分离;在背景流速为30μm/s 时,得到了在单步内提取中等粒径(直径5μm)颗粒的参数区间(电势6~7.5V,脉冲周期1.5~2.6s).同时,进一步研究了其它条件不变时,占空比和电极非对称率对提取中等粒径颗粒的影响,结果表明:随着周期的增加,提取颗粒所需的占空比相应地增加;而随着电极非对称率的增加,DEP力的强度逐渐增加,提取颗粒所需的周期也相应增加.仿真结果与实验及已有分析解符合较好,为器件的系统设计和优化器件提供了依据.     

神经元电生理学等效电路模型及参数特性研究

从考虑神经元轴突朗飞结的电缆模型入手,根据脑磁图和电磁场理论的“场路一致性”原理,讨论了应该从著名的Hodgkin-Huxley一阶静态等效电路扩展为二阶动态电路的合理性和必要性,并通过具体的计算实例进一步研究电生理学材料参数膜电容C 和电感L的频率特性,实验结果表明,有髓神经元纤维轴向信号传递速度越快,其电容和电感值就越小.     

壳聚糖/SrHAP复合涂层的制备及其FTIR特征分析

在含有Sr2+,Ca2+,PO3-₄和壳聚糖(CHI)的电沉积液中,用恒电流沉积法,在医用纯钛(Ti)表面上得到壳聚糖/掺锶羟基磷灰石(SrHAP)复合涂层。采用扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)、X射线衍射(XRD)对涂层进行检测,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)考察了壳聚糖和锶离子的掺杂对HAP涂层构象和生物活性的影响。结果表明：锶部分取代磷灰石中的钙,表面形貌由疏松的针状变为较致密的片状。FTIR分析表明,涂层中出现了典型的amideⅠ和amideⅡ的壳聚糖振动峰,则CHI与SrHAP杂化良好;模拟生理液浸泡后表面覆盖有球状类骨磷灰石,则涂层具备较好的生物活性。塔菲尔测试表明,复合涂层使得Ti表面的抗生理腐蚀性显著提高。     

双亲聚合物分子印迹自组装胶束电化学传感器研究

结合大分子自组装和分子印迹技术制备了分子印迹聚合物胶束, 并通过电沉积将其固载到电极表面得到分子印迹电化学传感器. 首先以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸二异辛酯(EHA)和苯乙烯(St)合成了共聚物poly(DMA-co-HEA-co-EHA-co-St), 在其侧链接枝上双键得到可光交联的双亲共聚物. 以水为沉淀剂诱发该双亲共聚物在含有对乙酰氨基苯酚的溶液中自组装, 得到印迹有对乙酰氨基苯酚的聚合物胶束, 利用动态激光光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征其尺寸和形貌. 最后通过电沉积技术诱导印迹胶束在金电极表面组装, 经紫外光辐照交联后, 洗脱模板分子形成分子印迹膜, 制备了对乙酰氨基苯酚分子印迹传感器, 通过循环伏安法、差分脉冲溶出伏安法研究此印迹传感器的性能. 实验结果表明, 该传感器对对乙酰氨基苯酚具有良好的选择性和灵敏度, 浓度响应线性范围为1×10^{-6 到4×10-3 mol/L, 检测限为3.3×10-7 mol/L.}     

苯胺链段为侧基的聚酰胺酸的合成及性质

采用三元共聚法制备了苯胺齐聚物为侧链的接枝型聚酰胺酸. 通过红外光谱、核磁共振谱及高效凝胶渗透色谱等技术对聚合物结构进行了表征. 该材料亚胺化后具有十分优异的热稳定性. 紫外-可见光谱和电化学测试结果表明, 该聚合物具有独特的光谱性质和可逆的电化学活性. 聚酰胺酸/ITO电致变色电极具有颜色变化明显, 响应速度较快, 着色效率高等优点, 是一种综合性能较好的电致变色聚合物材料.     

电沉积表面修饰对染料敏化太阳电池微观性能影响机理研究

为了改善染料敏化太阳电池内电子的传输复合过程, 研究者尝试不同方法制备或改性TiO₂薄膜. 对TiO₂薄膜进行后处理, 在其表面引入一层小颗粒层, 是一种有效的方法并被广泛研究. 通过对TiO₂薄膜不同时间的电沉积表面修饰, 细致研究了表面修饰后染料敏化太阳电池微观性能的变化机制. 采用阳极氧化法在TiCl₃水溶液中对TiO₂薄膜进行电沉积后处理, 将溶液pH值调至2.2, 装置的反应速率由恒电位仪控制. 不同沉积时间电池带边移动以及电子传输复合的动力学过程, 借助强度调制光电流谱(IMPS)/强度调制光电压谱(IMVS)和电化学阻抗谱(EIS)等探测技术表征. 研究表明, 电沉积在TiO₂薄膜表面引入了大量浅能级陷阱态, 以致电势较高时电容随沉积时间延长增加明显. 不同时间的电沉积表面修饰在TiO₂薄膜表面形成了新的小颗粒层并改善了TiO₂颗粒间接触, 在改善电子注入及收集过程的同时, 也有效抑制了内部电子复合. IMPS/IMVS结果表明, 电沉积对动力学过程改善的效果受光强影响明显, 弱光下作用更为突出. 此外, 电池开路电压主要受带边移动及内部复合变化影响, 随沉积时间延长, 表面电荷的增多使TiO₂薄膜带边逐渐正移, 有效改善了光电流却限制了开路电压的提升. 在适合的电沉积时间下, 电沉积表面修饰可以同时改善光电流和光电压.