硫唑嘌呤在银电极表面吸附的SERS光谱表征

本文借助于表面增强拉曼散射(SERS)技术, 对硫唑嘌呤(AZA)分子在银表面的吸附行为及其变化特征进行了研究。研究结果表明, AZA 分子在银表面的吸附位点是嘌呤环上3位的氮原子。进一步研究发现, 其吸附取向随着溶液pH 的改变而发生变化。这一转变过程通过 AZA 分子的 SERS 特征谱峰的强度有规律的显著变化而得以表征。     

R(o)ssler系统的电路板实现及混沌控制

设计一种基于R(o)ssler方程的混沌电路装置,研究了从周期演变到混沌状态的分岔过程,采用非线性反馈控制方法实现了对R(o)ssler混沌系统的有效控制,实验结果表明:通过改变反馈增益,可将R(o)ssler系统从混沌状态控制到稳定的周期状态.     

识别三唑类农药的片段印迹聚合物的合成及在固相萃取中的应用

采用片段印迹技术, 合成了一系列对7种三唑类农药(三唑酮、烯唑醇、多效唑、烯效唑、戊唑醇、三唑醇和双苯三唑醇)具有识别能力的聚合物. 振荡平衡吸附实验表明, 以邻硝基苯酚为模板的聚合物(M1)对上述7种农药具有最佳的选择性吸附性能. 根据分析物结构对片段印迹聚合物吸附能力的影响, 提出了片段印迹聚合物的识别机理: 三唑类化合物的分子片段末端苯环进入片段印迹聚合物的孔穴中, 同时其羟基与聚合物孔穴外的功能单体4-乙烯基吡啶上的氮原子形成氢键, 二者的协同作用实现对目标分子的选择性识别, 其中分析物末端苯环和聚合物孔穴的匹配是影响片段聚合物识别能力的主要因素. 将基质固相分散(MSPD)与以M1为吸附剂的分子印迹固相萃取(MISPE)联用, 用于土壤样品的前处理. 在3种添加水平下, 各分析物的回收率均为75%~102%, 相对标准偏差为3%~9%(n=5), 方法检出限(信噪比等于3)0.9~15 μg/kg. 表明该分析方法结合了MSPD的快速提取和MISPE的高选择性的特点.     

内电场与光催化性能调控

光生载流子的高效分离是提升光催化反应效率的重要步骤.近年来,内电场作为提高载流子分离效率的内在驱动力而成为光催化材料研究领域的热点之一.本文综述了国内外通过内电场调控光催化性能的研究动态和主要成果.内电场不仅是电子和空穴分离的内在驱动力,而且影响半导体材料费米能级的变化及载流子浓度分布,进而调控了光催化材料导带和价带的弯曲程度及载流子迁移路径.光催化材料内电场的产生机制主要有铁电材料极化、p-n异质结/多晶结、极化表面、晶面间及非线性光学材料内电场等方式,这些方式有效地提高了光生载流子的分离效率,降低电子和空穴复合的几率,从而进一步提高其光催化性能.最后,本文对构建内电场的未来发展趋势进行了展望,并强调了利用先进物理技术并结合理论计算方法来表征内电场的分布及作用的重要性.     

高分辨率及高灵敏度小动物PET研究进展

作为一种高灵敏度且具有定量测量能力的功能分子影像技术,小动物PET越来越广泛地用于各种生物医学研究,例如疾病动物模型研究、新药物研发和新治疗方法评估等。首先回顾小动物PET成像系统的发展历史、效率和空间分辨率等性能的改进和产业化;其次,讨论了影响PET空间分辨率和效率的各种因素,包括晶体大小、探测器几何、正电子射程、光子非共线效应、图像重建算法和阻碍PET系统同时达到高空间分辨率和高效率的相互作用深度不确定效应;最后,介绍了小动物PET成像系统在以下几个方面的取得的最新进展:（1）高密度、小的光衰减常数和高光产额的闪烁晶体;（2）体积小、增益大、时间性能好、工作电压低和磁兼容的新型硅光电倍增管光探测器;（3）各种深度测量PET探测器,详细介绍了一个可达到分辨0.43 mm×0.43 mm×20 mm晶格和达到2.4 mm深度分辨率的双端读出探测器;（4）使用深度测量探测器的小动物PET成像系统,详细介绍了一个使用高分辨率双端读出探测器,全视野达到0.55 mm平均位置分辨率的小动物PET原型系统;（5）磁兼容插件式小动物PET成像系统和PET/MRI同时成像的优点;（6）小动物PET图像重建和数据校正的特点、传统的滤波反投影算法和新的迭代算法的优缺点和PET图像重建算法未来的发展方向。As the most sensitive and quantitative molecular imaging technique,small animal positron emission tomography (PET) has become a widely used tool in biomedical research such as in animal model of human disease,development of new drugs and the evaluation of new therapeutics.In this paper,first the history,the efforts to improve the spatial resolution and sensitivity as well as the commercialization process of small animal PET scanner are reviewed.Then the factors that affect the spatial resolution and sensitivity of PET scanner such as crystal size,detector geometry,positron range,photon noncollinearity and imaging reconstruction are discussed in detail.The depth of interaction effect which hinders the simultaneous achievement of PET spatial resolution and sensitivity are also discussed.Finally the recent progress made in the following areas of small animal PET instrumentation are introduced:(1) high density,short light decay constant and bright scintillator,(2) compact,high gain,good timing resolution,low bias voltage and MRI compatible silicon photomultiplier,(3) depth encoding detectors by using different methods,a detector using dual-ended readout,identifying 0.43 mm×0.43 mm×20 mm crystals and achieving a 2.4 mm depth of interaction resolution was introduced in detail,(4) small animal PET scanners using depth encoding detectors,a prototype scanner using high resolution dualended readout detectors and achieving an average of 0.55 mm spatial resolution in the whole field of view was introduced in detail.(5) MRI compatible small animal PET inserts and the advantage of simultaneous PET/MRI imaging,(6) image reconstruction and data correction of small animal PET,the filter back projection and iterative reconstruction algorithms are compared and a few key directions of PET image reconstruction will be presented.     

凝固漂浮有机液滴-分散液液微萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定海水中苯并三唑类紫外线过滤剂

建立了海水中7种苯并三唑类紫外线过滤剂的凝固漂浮有机液滴-分散液液微萃取-高效液相色谱-串联质谱分析方法。优化后的萃取实验条件：20 μL十二醇为萃取溶剂,400 μL甲醇为分散溶剂,NaCl质量分数为8%,pH小于6,涡旋振荡时间2 min。目标化合物经Hypersil GOLD色谱柱（150 mm×2.1 mm,5 μm）结合甲醇-水梯度洗脱分离后,用正离子多反应监测模式进行质谱分析。在较宽的线性范围内,7种化合物的线性相关系数（r²）均大于0.99;基质加标回收率为68.3%~127.5%,相对标准偏差为0.9%~15.2%,方法的检出限为0.001~0.090 μg/L,定量限为0.003~0.300 μg/L。将建立的方法用于大连8个海滨浴场海水中苯并三唑类紫外线过滤剂的测定,部分浴场海水有不同程度的检出。该方法简便、快速、环境友好、灵敏度高,可用于海水中苯并三唑类紫外线过滤剂的分析检测。     

旋转惯导系统中转轴方向对系统调制精度的影响

不同轴向的惯性器件误差在惯导系统中的误差传播特性不同,因此在旋转惯导系统中转动机构选择不同转轴方向对系统精度的调制效果不同。分析了在选择不同轴向作为旋转轴时对导航系统精度的影响,并根据转台转轴与机体系、惯性器件(IMU)系之间存在的夹角关系,将其分为两种方案进行讨论,转轴与IMU系存在夹角以及转轴与机体系存在夹角。通过分析,前者在调制效果上与传统的单轴旋转惯导系统相同,而后者会改变调制效果。在此基础上,进一步推导分析了第二种方案下不同转轴方向与系统定位精度之间的内在关系,提出了一种在长时间导航情况下的转轴方向选择方案,并进行了仿真验证。仿真结果表明,与传统单轴旋转惯导系统相比,该方案显著提高了系统的导航定位精度,对在不同情况下转台转轴方向的选择具有一定的工程应用参考价值。     

不同功能单体合成的谷胱甘肽分子印迹聚合物的研究

采用分子印迹技术, 以谷胱甘肽为模板分子, 以丙烯酰胺、甲基丙烯酸为功能单体制备分子印迹聚合物; 通过静态吸附试验, 探讨了合成分子印迹聚合物时模板分子与功能单体的物质的量比、上样液pH 值、吸附平衡时间、上样液浓度对聚合物吸附性能的影响; 实验结果表明: 以丙烯酰胺、甲基丙烯酸为功能单体制备谷胱甘肽分子印迹聚合物时,谷胱甘肽与丙烯酰胺、甲基丙烯酸的最适摩尔比分别为1:5 和1:4, 以及最适静态吸附条件为: 上样液pH 值分别为3.0 和5.0 左右; 上样液浓度分别为1.50～2.00 g/L 和1.00～1.50 g/L; 静态吸附平衡时间为18 和20 h 左右. 同时也探讨了分子印迹聚合物对谷胱甘肽结构类似物的吸附性能, 结果表明, 所合成的分子印迹聚合物对谷胱甘肽具有良好的选择性吸附能力. 同时也研究了分子印迹聚合物对酵母抽提物中谷胱甘肽的吸附性能, 以丙烯酰胺和甲基丙烯酸为功能单体制备的分子印迹聚合物对混合体系中谷胱甘肽的一次性提取率分别为41%和77%. 分子印迹聚合物均表现出了较好的吸附特性, 为分离提纯谷胱甘肽提供一种可选择的途径.     

金纳米粒子-壳聚糖-石墨烯纳米复合材料的制备及其在生物电化学中的应用

通过共价键作用和原位还原法制备了金纳米粒子/壳聚糖-石墨烯纳米复合材料(AuNPs/Chit-GP). 利用FT-IR, UV-vis, TEM以及XRD对所合成的纳米复合物的结构和形貌进行了表征. AuNPs/Chit-GP呈现明显的正电荷, 因此可通过静电相互作用固载葡萄糖氧化酶(GOD), 并构建GOD/AuNPs/Chit-GP/GC修饰电极. 该修饰电极不仅可成功地实现GOD与电极间的直接电子转移, 还对葡萄糖表现出良好的催化性能. 实验结果表明, 其催化的线性范围为2.1～5.7 μmol/L, 检出限为0.7 μmol/L, 灵敏度为79.71 mA·cm^-2·mM^-1. 这种集金属纳米粒子、生物相容性高分子以及石墨烯为一体的纳米复合物的构筑为无媒介体的电化学生物传感器的研究提供了一个良好的平台.     

基于强跟踪滤波的旋转捷联惯导初始对准方法

旋转捷联惯性导航系统在传统系统结构上进行了改进,陀螺和加速度计安装于转动基座上,通过捷联算法中的积分运算消除陀螺仪和加速度计中的非随机性误差。针对该导航系统的结构特点,研究了一种基于强跟踪滤波算法的快速估计平台误差角的初始对准方法,推导了系统的误差数学模型,论述了强跟踪滤波基本方法及初始对准状态方程与观测方程,进行了数字仿真验证。基于某型光纤陀螺和MEMS加速度计,通过在高精度转台上的旋转实验进一步进行了基于实际系统的算法性能验证。结果表明,对于中低精度的光纤陀螺旋转捷联惯性导航系统,所提出的对准方法具有较高的对准性能,具有工程应用价值。