单壁碳纳米角的氧化、修饰及分散性

研究了影响单壁碳纳米角(SWNHs)分散性的因素, 并初步探讨了其分散机制, 通过氧化及表面修饰等方法增强了SWNHs在水和盐溶液中的分散性. 考察了溶液酸碱度和电解质浓度对SWNHs在水中的分散性以及吐温80对SWNHs在磷酸盐缓冲液(PBS)中的分散性的影响. 结果表明, pH值为6~10时, SWNHs分散良好; 电解质浓度越大, SWNHs的分散性越差; 吐温80能有效改善SWNHs在PBS中的分散性. 比较了3种SWNHs的氧化方法, 红外光谱、 X射线光电子能谱、 透射电镜、 粒度分析及Zeta电位分析结果表明, 氙灯催化过氧化氢氧化SWNHs的方法可引入大量含氧官能团, 显著提高了SWNHs在水中的分散性. 选择两亲性和生物相容性极好的羧基化磷脂聚乙二醇(DSPE-PEG-COOH)修饰氧化处理后的碳纳米角(SWNHox), 并从分散稳定性和Zeta电位两个方面进行了表征, 发现用DSPE-PEG-COOH修饰的SWNHox在PBS中的分散性良好. 该研究为SWNHs应用于药物转运和生物传感奠定了实验基础.     

CdS形貌可控制备及其可见光分解水产氢性能

以还原型谷胱甘肽(GSH)作为硫源和结构导向剂水热法“一壶”制备系列硫化镉(CdS)光催化材料,采用透射电镜(HRTEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、比表面分析仪(BET)和光解水产氢反应等对催化材料的微观表面结构、光吸收性能以及光催化性能进行了研究。结果表明：通过调节反应物的nCd/nS比和水热温度等参数可控的制备出分散性好的CdS实心纳米球(s-CdS)、空心纳米球(h-CdS)以及纳米棒(r-CdS)等不同微观形貌的光催化材料。对比研究了不同形貌光催化剂的光解水产氢的宏观性能,发现s-CdS产氢活性最高,h-Cd次之,r-CdS最差。这一结果可归结于构成实心球表面亚微晶的粒径相比其它形貌的小,导致电子-空穴对快速迁移至表面并与溶液反应,抑制体相复合,导致生成的氢气量大大的提高。     

最大泡压法测定吐温-80的表面参数及亲水基分子截面积

运用溶液表面吸附原理,以升级后的最大泡压装置测定了25℃下非离子表面活性剂吐温-80的表面吸附等温线,通过近似处理得到吐温-80的临界胶束浓度(CMC),进一步求得吐温-80的亲水基截面积,分析了图解法处理数据的不足和实验开展的优势。该实验对学生学习和解析复杂的表面吸附等温线具有重要的指导意义。     

基于自适应模板法的脑电信号转移熵分析

脑电信号是一种产生机理相当复杂且非常微弱的随机信号, 综合反映了大脑组织的脑电活动及大脑的功能状态. 由于脑电信号的微弱性, 传统的基本模板方法在脑电信号分析上得到了良好的应用. 为进一步提升分析脑电信号的性能, 提出了一种新的基于自适应模板的转移熵方法并分析了青少年脑电与成年人脑电信号. 结果表明: 对于青少年脑电还是成年人脑电, 与基本模板法相比, 基于自适应模板法的转移熵可以更显著地表示脑电信号的耦合作用, 并且具有更好的区分度, 这将能更好地捕捉到信号中的动态信息、系统动力学复杂性的改变. 同时, 该方法将更有利于医学临床诊断的辅助检测, 对脑电信号是否处于病理状态的诊断提供了新的更好的判断依据.     

基于Mathematica的量纲分析及其应用

将量纲分析中的Π定理用线性空间表示,建立一种量纲分析的系统方法,并利用科学计算软件Mathematica 9提供的新功能,使量纲分析变得方便易行.     

改进的相对转移熵的癫痫脑电分析

脑电信号是由脑神经活动产生并且始终存在于中枢神经系统的自发性电位活动,是一种重要的生物电信号. 脑电信号是非常微弱的且是非线性的,脑电信号也具有时间不可逆性. 本文提出了一种新的基于正向序列转移概率与逆向序列转移概率的相对熵方法即相对转移熵方法,并应用此方法研究了正常脑电与癫痫脑电的不可逆性,实验结果显示癫痫患者的脑电信号的不可逆性明显小于正常人的脑电信号的不可逆性. 这说明改进的相对转移熵可以作为一个物理过程不可逆程度的度量参数,这使得应用脑电信号区分病人是否患有癫痫疾病具有积极指导意义. 关键词： 相对转移熵 脑电信号 符号化 时间不可逆性     

基于Kendall改进的同步算法癫痫脑网络分析

提出了一种基于Kendall等级相关改进的同步算法IRC(inverse rank correlation).Kendall等级相关是非线性动力学分析的一般化算法,可有效地度量变量间的非线性相关性.复杂网络的研究已逐渐深入到社会科学的各个领域,脑网络的研究已经成为当今脑功能研究的热点.利用改进的IRC算法,基于脑电EEG(electroencephalogram)数据来构建大脑功能性网络.对构建的脑功能网络的度指标进行了分析,以调查癫痫脑功能网络是否异于正常人.结果显示:使用该改进的算法能够对癫痫和正常脑功能网络显著区分,且只需要记录很短的脑电数据.实验结果数据表明,该方法适用于区分癫痫和正常脑组织网络度指标,它可有助于进一步地加深对大脑的神经动力学行为的研究,并为临床诊断提供有效工具.     

生物质碳点的合成及初步用于盐酸土霉素的测定

以活性炭为碳源,过氧化氢和醋酸为混合氧化剂,通过化学氧化法合成了碳点。经过乙醚提取纯化,并用聚乙二醇2000进一步钝化,碳点性能得到了改善。最终制得的碳点在316nm处激发时,最大发射波长出现在435nm左右,其荧光量子产率为19.6%。盐酸土霉素对碳点有猝灭作用,据此实现了对土霉素的测定。该方法线性关系良好(r=0.9986),回收率在98.0%~102.0%(RSD=1.7%),检测限达1.4×10^-3μg·mL^-1。     

CdS形貌可控制备及其可见光分解水产氢性能

以还原型谷胱甘肽(GSH)作为硫源和结构导向剂水热法“一壶”制备系列硫化镉(CdS)光催化材料,采用透射电镜(HRTEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、比表面分析仪(BET)和光解水产氢反应等对催化材料的微观表面结构、光吸收性能以及光催化性能进行了研究。结果表明:通过调节反应物的nCd/nS比和水热温度等参数可控的制备出分散性好的CdS实心纳米球(s-CdS)、空心纳米球(h-CdS)以及纳米棒(r-CdS)等不同微观形貌的光催化材料。对比研究了不同形貌光催化剂的光解水产氢的宏观性能,发现s-CdS产氢活性最高,h-Cd次之,r-CdS最差。这一结果可归结于构成实心球表面亚微晶的粒径相比其它形貌的小,导致电子-空穴对快速迁移至表面并与溶液反应,抑制体相复合,导致生成的氢气量大大的提高。     

微观形貌可控TiO2的制备及其光解水产氢性能

通过简单的沉淀、水热、溶剂热和溶胶凝胶法分别制备出实心球（s-TiO₂）、空心球（h-TiO₂）、纳米管（a-TNT）和介孔形状（m-TiO₂）的锐钛矿晶型结构TiO₂光催化材料。采用HRTEM、FESEM、XRD、UV-Vis、N₂吸-脱附和光解水制氢反应等对催化材料的微观表面结构、光吸收性能以及不同形貌光催化剂的光解水制氢的性能对比研究。结果表明：s-TiO₂具有最高的光催化活性,主要归功于s-TiO₂独特的微观形貌结构所致,s-TiO₂是由亚微晶颗粒组成的介孔状实心球,亚微晶粒径相比较其它形貌的材料要小,有利于光生载流子的迁移,抑制电子-空穴对的体相复合,导致活性提高。同时,晶化过程用于传质通道的无序微孔可以束缚用作牺牲剂的CH₃OH分子,使得空穴快速被牺牲剂消耗,减少与电子复合。