利用智能手机测定补铁药物中的铁含量*

为进一步提升图像比色法测定补铁药物中铁含量的准确性及普适性,考察了拍摄环境对结果的影响,确定了适用于图像比色分析的定量参数,比较使用不同容器来盛装溶液所获得的比色结果,在最优条件下测定了实际样品中铁的含量及加标回收率。结果显示,获得可靠数据的关键是将标准溶液、待测液以及空白溶液拍摄在同一张图片上;由溶液图像R值换算的吸光度值与浓度具有最佳的线性关系;分析以比色皿、试管、点滴板为容器获得的溶液图片,都能得到适合于定量比色分析的数据;测定的加标回收率大于95%。该方法操作简便,测定结果准确,可在各种条件下的高中化学实验室中开展。     

基于手机录像实现莱顿弗罗斯特现象的观察*

莱顿弗罗斯特现象在化工领域具有重要的研究价值。为将该现象的实验引入到本科实验教学中,设计制作了基于手机录像功能的莱顿弗罗斯特现象观察装置,可研究表面温度、液滴种类、表面活性剂等因素对莱顿弗罗斯特现象的影响。该装置制作简便,成本低廉,使用方便,效果明显,有利于提高学生的学习积极性,加深学生对泡核沸腾和膜状沸腾等沸腾传热不同状态的理解。     

Agile Detection of Chemical Warfare Agents by Machine Vision: a Supramolecular Approach

The supramolecular detection by image analysis of a simulant chemical warfare agent on a solid device containing a selective molecular sensor based on a BODIPY scaffold is reported. The recognition properties were investigated in solution, demonstrating high affinity (log K 6.60) and sensitivity (LOD 10 ppt). A test strip also confirmed the sensing properties in gas phase. Image analysis of the solid device allows quantitative information about the simulant to be obtained, recovering the sensor almost 5 times and thus confirming the goal of the supramolecular approach.     

基于智能手机检测在食品安全中的应用

近年来,智能手机凭借其轻巧便携、成本低、可个性化定制且使用者无需专业培训等优势,在分析检测中的应用越来越多,并在医疗诊断、环境监测、食品监督等领域展现出广阔的应用前景,是众多学科巧妙结合的典范。该文综述了2015~2020年初基于智能手机的检测技术在食品安全方面的应用,包括对食品添加剂、抗生素、微生物、农残与重金属、生物毒素以及食物新鲜度的检测,为相关研究提供了参考依据,并对这项热门技术在分析检测领域的应用前景进行了展望。     

利用智能手机快速测定水环境中的六价铬含量

利用智能手机和小木盒构建的数字图像比色法(DIC)完成了水中六价铬浓度的快速检测。利用智能手机能够同时对显色溶液进行照明、图像采集和数据处理,可以快速定量检测六价铬。在六价铬0.05～0.80mg/L浓度内有良好的线性范围,线性方程为y=127.939x+73.181,相关系数为0.994;考察了方法的重现性,对2种质量浓度样品进行检测,其相对标准偏差(RSD)为1.5%～5.5%,测定结果和分光光度法对水样进行测定的结果基本一致,证明了方法的可靠性及准确性。     

基于智能手机和Matlab的居家悬滴法表面张力测量实验

本文基于智能手机和Matlab软件设计了一种居家环境下可实现的悬滴法水滴表面张力测量实验.借助智能手机拍照功能获得水滴图像,利用Matlab进行边缘检测及计算,从而得出表面张力系数.对于不同清晰度的情况提出了对应的分析和处理方法,实验结果表明该方法稳定可靠.为后疫情时代开展居家大学物理实验教学提供了一个典型案例.     

向心加速度公式的教具制作及其教学研究——基于Tracker和Phyphox软件的定量探究

从教具制作、定量实验探究和教学启示等三方面来探究匀速圆周运动的向心加速度公式,即利用自制教具探究向心加速度a c与圆周运动半径r和角速度ω之间的定量关系.实验发现,结果非常好地符合理论预期.最后讨论了该教具所蕴含的教学启示,可以将其设计成适合高中物理教学的验证性、探究性实验及课外科创活动,从而培养学生的科学探究能力、科学推理能力、动手协作能力和问题解决能力.本教具还提供了测量当地重力加速度的一种新方法.     

Engineering of Portable Smartphone Integrated with Liposome-Encapsulated Curcumin for Onsite Visual Ratiometric Fluorescence Imaging of Hypochlorite

Precisely onsite monitoring of hypochlorite (ClO⁻) is of great significance to guide its rational use, reducing/avoiding its potential threat toward food safety and human health. Considering ClO⁻ could quench fluorescence of curcumin (CCM) by oxidizing the o-methoxyphenol of CCM into benzoquinone, a portable ratiometric fluorescence sensor integrated with smartphone was designed for realizing the visual point-of-care testing (POCT) of ClO⁻. The amphiphilic phospholipid polymer was used as carrier to wrap curcumin, forming a novel liposome-encapsulated CCM, which provided a scaffold to bind with [Ru(bpy)₃]²⁺ through electrostatic interaction, thus assembling [Ru(bpy)₃]²⁺-functionalized liposome-encapsulated CCM ([Ru(bpy)₃]²⁺@CCM-NPs). Further integrated with smartphone, visual imaging of [Ru(bpy)₃]²⁺@CCM-NPs could be achieved and the accurate onsite detection of ClO⁻ could be realized with a detection limit of 66.31 nM and a linear range of 0.2210 to 80.0 μM. In addition, the sensor could monitor ClO⁻ in real samples with an onsite detection time of ∼154.0 s.     

用智能手机App Video Physics研究竖直平面内的圆周运动

本实验用智能手机App Video Physics追踪小球在竖直平面内做圆周运动的情况,研究了不同质量的小球从同一高度静止释放到达最低点的速度关系,研究了从不同高度静止释放小球的速度与运动轨迹之间的关系,计算了小球在圆形轨道上运动时的向心力、角速度,以及当小球与圆形轨道等高静止释放时小球的脱离点速度.     

借助智能手机和分光镜鉴别混合物的焰色反应实验

用智能手机和手持式分光镜设计出可以快速准确记录混合物或单一金属离子光谱图的简易实验装置，并将所得光谱图导入ImageJ和Excel中得到较为精准的光谱波长图来验证装置的有效性。本实验装置亦可以设计为高中阶段化学兴趣实验，以便让学生初步了解现代化学仪器分析的一些基本原理。