基于血红蛋白-纳米磷酸钬复合材料的过氧化氢生物传感器

以Ho2O3为反应物,采用水热法制备了纳米磷酸钬(n-HoPO4),并利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对其进行形貌表征和元素组成分析.将n-HoPO4和血红蛋白(Hb)复合材料修饰于裸玻碳电极(GCE)表面构建生物传感器,实现了对H2O2的电化学检测.采用循环伏安(CV)和电化学交流阻抗(EIS)技术对修饰电极进行表征,结果表明,Hb/n-HoPO4/GCE对H2O2的还原具有良好的电化学催化效果;n-HoPO4具有良好的导电性和生物相容性,促进了Hb与工作电极间的直接电子转移.研究了不同pH值和电化学扫速对修饰电极响应电流的影响.在优化实验条件下,此生物传感器对H2O2在50 ～ 1000 μmol/L范围内表现出良好的线性关系,相关线性系数R=0.999,检出限为17 μmol/L(S/N=3).此生物传感器具有检测范围宽、稳定性和重现性好、抗干扰能力强等优点,可用于实际样品的检测.     

基于Dy_2(MoO_4)_3-AuNPs复合纳米材料的葡萄糖生物传感器

采用水热法合成了纳米材料钼酸镝[Dy_2(MoO_4)_3],并制备了Dy_2(MoO_4)_3-AuNPs复合材料,利用该复合材料固定葡萄糖氧化酶(GOD)构建了葡萄糖生物传感器.通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和能谱分析(EDS)等手段对所制备的材料进行了表征,并利用电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)曲线研究了该传感器的电化学性能.结果表明,Dy_2(MoO_4)_3-AuNPs复合材料具有较好的生物相容性,能增强固定化的GOD的生物活性,并促进GOD在电极表面的电子传递速率;该传感器在葡萄糖浓度为0.01~1.0 mmol/L范围内葡萄糖浓度与响应电流呈较好的线性关系,最低检出限为3.33μmol/L(S/N=3),该生物传感器还具有较好的稳定性和重现性.     

基于渐近均匀化方法的准周期梁结构等效刚度数值实现方法研究

相比周期梁结构,准周期梁结构沿轴向梯度变化,具有更大的设计自由度,能够获得更好的结构性能。由于其非均质性,一般将其均匀化为具有等效性质的均质梁结构,但现有工作很少涉及准周期梁结构等效性质的计算。本文针对由周期梁结构映射而成的准周期梁结构,通过引入雅可比矩阵,基于渐近均匀化方法推导的单胞方程及其等效性质计算列式,并建立了其单胞方程及等效刚度的有限元求解列式。该方法可以处理沿轴向变形的任意微单胞构型,数值算例验证了其正确性和有效性。     

Growth Mechanism and Characterization of Single-crystalline Ga-doped SnO2 Nanowires and Self-organized SnO2/Ga2O3 Heterogeneous Microcomb Structures

Ga掺SnO2单晶纳米线和SnO2/Ga2O3自组织异质微米梳是通过简单的热蒸发沉淀法一步制得的,并通过X射线粉末衍射(XRD)、场激发扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能量散射谱仪(EDS)、选区电子衍射谱(SAED)进行表征．从FE-SEM的图片上可以看出生成的产物具有纳米线和一种新的微米梳状形貌．XRD、SAED和EDS显示他们是单晶四角形的SnO2．产物的主干呈带状,纳米带阵列均匀的分布在主干的一侧或两侧．大量的Ga2O3纳米颗粒沉积在微米梳的表面．主干纳米带主要沿着[100]方向生长, 自组织的纳米带分支则在主干的(100)面上沿着[110]或者[110]方向生长．由于Ga的大量掺杂,光致发光谱的衍射峰发生红移并严重变宽．针对SnO2:Ga2O3异质微米梳的生长过程进行了解释,并讨论了实验条件对形貌的影响．     

污染气体扫描成像红外被动遥测技术研究

傅里叶变换红外光谱技术可实现大气中污染气体的远程被动遥测。而污染气团的位置和分布,对于有害气体泄露情况下泄露位置勘查和污染扩散态势的评估来说是至关重要的。据此设计了一套红外被动成像遥测系统,系统由傅里叶变换光谱仪、数据采集处理软件、扫描系统、可见光成像系统和计算机组成。以六氟化硫为示踪气体,开展了遥测验证实验。通过非线性最小二乘算法结合辐射传输计算反演获得了目标气体的柱浓度,并用伪彩色图显示其分布情况,最后以可见光图像叠加伪彩色柱浓度分布图的形式显示结果。实验分析表明,该系统具有高探测灵敏度,并以可视化和定量的方式显示污染的空间分布情况。     

采用球面波叠加法还原自由声场的方法

为解决非自由声场中近场声全息重建时,干扰声在目标声源表面产生的散射影响,提出一种基于球面波叠加法的自由场还原技术。该技术首先采用基于球面波叠加法的声场分离技术获得向内和向外传播的声场,然后以目标声源的表面导纳作为边界条件,实现目标声源辐射声和散射声的分离,从而获得等效于自由声场的测量条件。该技术为准确实现非自由声场中的噪声源识别创造了条件。文中首先详细描述了该技术的基本原理,并提出一种最优球面波展开项数选取方法,最后通过数值仿真说明了该技术的有效性。结果表明:在频率较低时,散射声影响较小,采用声场分离技术和自由场还原技术效果相当;但随着频率升高,散射声影响逐步增强,必须采用自由场还原技术才能准确获得目标声源辐射声。      

傅里叶变换红外光谱测量热气体温度新方法初步研究

详细地讨论了分子转振光谱理论,总结了影响分子转振光谱结构和强度分布的因素,得知各谱线相对光谱强度(即归一化光谱)只与温度有关,其分布结构与温度一一对应。根据这种特性,文章提出了一种利用傅里叶变换红外光谱测量热气体温度的新方法。从HITRAN标准数据库中提取数据建立了一个测温数据库,并用4个不同温度的实测光谱数据对建立的测温数据库进行定标和检验。用定标后的测温数据库所得的测量温度与实测温度吻合得非常好。与目前常用的两种遥感测温方法(分子发射基带最大强度光谱测温法,分子转振光谱测温法)相比,该方法的优点是：物理过程简单,容易计算,精度高,是一种简单实用的方法。     

超声照射下血卟啉(HP)对牛血清白蛋白(BSA)损伤的研究

用紫外-可见光谱(UV)和圆二色(CD)光谱研究了超声波激活血卟啉(HP)对牛血清白蛋白(BSA)的损伤, 探讨了超声波照射时间、HP浓度、离子强度和酸度等因素对BSA损伤的影响. 结果表明, 在一定条件下, BSA的损伤程度随着超声波照射时间的增长和HP浓度的增大而增大, 而离子强度和酸度对BSA损伤的影响较为复杂. 这一结果对声动力学(SDT)疗法应用于临床具有重要的意义.     

FTIR光谱拟合方法在反演气体浓度中的应用

研究用FTIR光谱测量系统反演气体浓度的方法,在WINDOWS操作系统下应用非线性最小二乘拟合算法实现了CO气体的定量分析。在FTIR光谱拟合中,使用HITRAN数据库中的光谱作为校准训练集,使测量的CO红外透过率谱与计算的参考光谱达到最佳拟合得到了该气体的浓度,反演结果的绝对准确度达到1%～5%。     

基于光谱波段优化选择的FTIR测量与分析

在主动式红外遥感测量中,大气中痕量气体的红外吸收与不同红外波段的透过率光谱有关。在很多情况下,透过率光谱在光谱定量分析中起到重要的作用,因此,对测量和仿真的透过率光谱的波段进行优化选择是定量分析的关键。文章对最佳透过率测量范围进行了理论分析, 得到了对应于待测气体浓度反演相对误差最小的理论最佳透过率值;基于谱线的洛伦兹线型通过计算得到了待测气体分子的吸收截面, 同时给出了透过率光谱的校准训练集;确定了单组分CO₂光谱测量分析的波段,优化了多组分CO, CO₂和N₂O光谱同时测量分析的波段并成功地应用于开放光路光谱仪系统。光谱拟合分析结果表明,测量光谱与参考光谱得到了很好的拟合,拟合均方根误差小于1%。