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1.
Palladium nanoparticles/wool keratin-assisted carbon composite-modified flexible and disposable electrochemical solid-state pH sensor 下载免费PDF全文
张文立 刘笑天 林友辉 马利芸 孔令庆 闵光宗 吴荣辉 Sharwari K.Mengane 杨丽坤 Aniruddha B.Patil 刘向阳 《中国物理 B》2022,31(2):28201-028201
Several p H-dependent processes and reactions take place in the human body;hence,the p H of body fluids is the best indicator of disturbed health conditions.However,accurate and real-time diagnosis of the p H of body fluids is complicated because of limited commercially available p H sensors.Hence,we aimed to prepare a flexible,transparent,disposable,userfriendly,and economic strip-based solid-state p H sensor using palladium nanoparticles(Pd NPs)/N-doped carbon(NC)composite material.The Pd NPs/NC composite material was synthesized using wool keratin(WK)as a precursor.The insitu prepared Pd NPs played a key role in the controlled switching of protein structure to the N-doped carbon skeleton withπ–πarrangement at the mesoscale level,which mimics the A–B type polymeric structure,and hence,is highly susceptible to H+ions.The optimized carbonization condition in the presence of Pd NPs showed that the material obtained using a modified Ag/Ag Cl reference electrode had the highest p H sensitivity with excellent stability and durability.The optimized p H sensor showed high specificity and selectivity with a sensitivity of 55 m V/p H unit and a relative standard deviation of 0.79%.This study is the first to synthesize Pd NPs using WK as a stabilizing and reducing agent.The applicability of the sensor was investigated for biological samples,namely,saliva and gastric juices.The proposed protocol and material have implications in solid-state chemistry,where biological material will be the best choice for the synthesis of materials with anticipated performance. 相似文献
2.
I-motif作为一种新型pH敏感元件,因其在不同pH条件下可以进行快速的构象转变,以及具有自动化合成、优异的生物相容性和灵活的功能化整合等优点,在生物医学领域引起了广泛的关注和研究热潮。该文介绍了i-motif的基本性能,综述了基于i-motif的纳米系统在细胞pH成像、pH控制的药物释放和pH响应型肿瘤诊疗一体化等生物医学领域的应用研究进展,总结了基于i-motif的纳米系统在生物医学应用中面临的挑战,并展望了基于i-motif的纳米系统在精准医学中的应用前景。 相似文献
3.
混凝土是一种被广泛应用于土木和水利工程中的准脆性材料, 在各种内外部因素的作用下, 开裂是混凝土结构最为普遍的破坏形式, 准确模拟结构的开裂过程, 对于结构的安全评估至关重要. 将比例边界有限元与非局部宏微观损伤模型相结合提出一种准脆性材料开裂模拟新方法. 以比例边界有限元子域的比例中心作为物质点, 通过两比例中心(物质点对)之间的物质键的正伸长率来定义微细观损伤, 将某点影响域内物质键的微细观损伤加权平均得到该点的宏观拓扑损伤. 再引入能量退化函数, 将宏观拓扑损伤嵌入到比例边界有限元的基本框架中. 充分利用比例边界有限元网格允许存在悬挂节点的优势, 采用四叉树网格离散技术进行快速、高质量的多级网格划分与过渡. 通过一个I型开裂与一个混合型开裂的两个典型算例, 验证了该方法可捕获结构裂纹扩展路径与荷载变形曲线. 与现有的方法相比, 本文的损伤模型可得到更准确的局部开裂损伤带, 结果更为合理, 且具有更高的计算精度和计算效率. 当损伤过程区网格尺寸小于影响域半径的1/5时, 计算结果不存在网格敏感性问题. 相似文献
4.
针对中高温烟气驱动的有机朗肯循环发电系统进行多目标优化设计,以热效率和单位输出功率的系统总投资成本(PER)为多目标函数,选取蒸发温度和冷凝温度为决策变量,引入多目标蜻蜓算法(MODA)对工质苯的最佳循环参数进行寻优,采用一维向心透平效率模型取代固定透平等熵效率,并对工质进行敏感性分析。结果表明:透平效率随蒸发温度增加单调减少,随冷凝温度增加单调增加;在帕累托前沿中,随着热效率的增加,变透平效率寻优结果中PER迅速增加,定透平效率寻优结果中PER增加相对较平缓;热源温度越高,定透平效率寻优结果和变透平效率寻优结果差异越大。 相似文献
5.
初步研究了男性个体辐射敏感性的鉴定方法及标准。采集50名男性志愿者的外周血,分别给予不同剂量X射线照射,采用细胞松弛素B阻断双核法测定微核率(MNF),通过二阶多项拟合法,绘制微核剂量效应选项中心标准曲线,将个人微核剂量效应曲线与标准曲线比对后判断个体辐射敏感性。 $0.0\sim2.5 $ Gy剂量范围内,剂量效应二阶多项拟合的中心方程为(MNF=0.014 7+0.036 2D+0.023 1D 2, r=0.726)。50名志愿者中,辐射敏感的有13人,辐射抗性的有14人,基本符合正态分布。Spearman秩和相关分析结果显示,MNF在各个辐射剂量点与辐射敏感性均存在正相关,与辐射抗性呈负相关,MNF随剂量增加而增加。本研究初步建立了“以线代点”男性个体辐射敏感性鉴定方法,并发现男性外周血淋巴细胞的本底微核率与个体辐射敏感性呈正相关。 相似文献
6.
7.
硒是动植物及人体生长必需的十五种微量元素之一,具有清除体内自由基、抗氧化、增强免疫力等功能,但其安全剂量的范围却很窄。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对湿法球磨制备的硫铁矿形貌进行了表征。SEM观测发现加乙醇助磨后的硫铁矿为粒径大小较均匀的球形颗粒团聚体,粒径范围在17~200 nm之间,平均粒径138 nm。XRD衍射图谱中的特征峰与FeS2衍射图谱中各峰位置基本一致,因此判定硫铁矿中主要化学组分为FeS2,且图谱中基本没有杂峰,表明制备过程中并未混入杂质,样品纯度较高。实验结果表明,该法制备的硫铁矿具有颗粒粒径小、比表面积大、反应活性高等优点。研究中利用X射线光电子能谱仪(XPS)对硫铁矿去除水体中SeO2-3的机理进行了研究。研究结果表明, (1)在较为广泛的实验pH范围(pH 2.2~11.5),硫铁矿均能有效去除水体中SeO2-3,去除效率(除pH值7.8以外)均达到90%以上;(2)硫铁矿与SeO2-3发生反应后,其主要组成元素的XPS特征峰结合能有所减小,表明硫铁矿表面发生了一定化学变化;(3)酸碱环境下硫铁矿去除SeO2-3的机理不完全相同,酸性环境下,硫铁矿对SeO2-3的去除是单纯的氧化还原过程,即硫铁矿中被酸活化的S2-2将SeO2-3还原为单质Se(0),并且酸性越强,SeO2-3去除效果越好;碱性环境下,SeO2-3的去除过程中氧化还原与络合反应并存,硫铁矿表面有络合态Fe(OH)SeO3和单质Se(0)两种存在形态,且碱性越强,络合态Fe(OH)SeO3含量越高。以上研究结果为硫铁矿去除固定水体和土壤中以SeO2-3为代表的可变价金属阴离子提供重要理论依据和应用基础。 相似文献
8.
对天然产物反式阿魏酸进行化学修饰,设计、合成了2种单核钌配合物[Ru(cym)(L)Cl]Cl (Ru-1)与[Ru(bpy)2(L)]Cl2(Ru-2)(cym=对伞花烃,bpy=2,2′-联吡啶,L=(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-N-((4′-methyl-(2,2′-bipyridin)-4-yl)methyl)acrylamide),通过核磁共振氢谱和碳谱、电喷雾质谱对配合物进行了结构表征。利用荧光、紫外-可见光谱等方法研究了配合物的溶解性和光学性质。配合物均具有良好的亲水性。Ru-2有良好的荧光性能,其发射波长达到近红外的631 nm,且可以在pH值为8~10之间实现响应。Ru-2还具有较高的单线态氧量子产率(Φ=0.70),有望成为一类高效的光敏剂。2种配合物都与CT-DNA发生嵌入作用(Kb分别为1.210×104和1.233×103L·mol-1);均与BSA有一个结合位点,使其荧光发生静态淬灭(Ka值分别为1.94×104,2.45×104)。 相似文献
9.
结构受冲击时由不同材料引起比例模型与全尺寸原型的畸变,通常通过修正比例模型的速度或密度进行补偿.然而传统的修正方法,存在需预先测试结构响应、依赖特殊本构方程、不能反映动态过程的缺陷,因而限制了相似理论在比例模型试验中的直接应用.本文提出了一种不同材料畸变问题的直接相似方法.它通过建立应变率区间上比例模型预测的流动屈服应力与原型流动屈服应力的最佳逼近关系,直接获得了修正速度或修正密度的比例因子,完成了比例模型与原型的动态相似关系.基于Norton-Hoff, Cowper-Symonds, Johnson-Cook三种经典的本构模型,研究了材料应变率敏感性特征参数、参考应变率、屈服应力、密度在动态相似关系中的作用.并通过受质量冲击的折板结构算例,验证了直接相似方法的有效性.分析表明,本文提出的直接相似方法不需要预先测试结构的响应,不依赖特殊的本构方程、强调动态相似特性,具有直接、高效、通用的特点.此外,动态相似关系的最佳逼近效果,受材料应变率敏感性特征参数控制,屈服应力、密度和参考应变率影响不大;当比例模型应变率敏感性特征参数与原型相近,可获得最佳逼近. 相似文献
10.
地下水和湖水中碳酸氢根( HCO-3)和碳酸根( CO2-3)含量是地球化学碳行为和碳循环的重要表征,但两种离子的浓度易受环境影响而改变,因此,地下水和湖水中HCO-3和CO2-3真实含量的测定一直是个难题。实验利用CO2的水解平衡,通过pH电极和二氧化碳电极联用,建立了HCO-3和CO2-3现场快速测定的新方法,解决了地下水和湖水中HCO-3和CO2-3真实含量的测定难题。研究结果表明,在pH=4.8±0.1的底液中, HCO-3和CO2-3的线性范围分别为0.027~570 mg/L和1.25×10-8~39.7 mg/L。共存的金属离子、强酸阴离子(K+、Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4,100 mg/L)、弱酸阴离子和弱酸(HSO-3、NO-2、HOAc,50 mg/L)对测定干扰小于5%。实际水样加标实验回收率在95.2%~99.2%之间,相对标准偏差为2.6%~3.7%。与酸碱滴定法进行对比,本方法的准确性良好。但方法受温度影响,因此标准溶液与样品应在同一温度下测量。总体而言,双电极法灵敏、快速、经济且电极携带方便、操作简单、对环境要求不高,十分适合现场和室内一般自然水体的快速检测。本方法已成功应用于青海省地下水和青海湖湖水中HCO-3和CO2-3的现场测定。实验表明,海东地区地下水样品pH在6.4~7.4之间,HCO-3含量为234~4096 mg/L,CO2-3含量为0.16~1.89 mg/L;青海湖湖水样品pH≈8.7,HCO-3含量范围在1.36~1.86 g/L,CO2-3含量在32.3~43.9 mg/L,与文献结果吻合。 相似文献