生化分析仪光学系统的研究与设计

光学系统是自动生化分析仪的核心部件,其性能的好坏将直接影响整机性能。根据生化分析的检测要求,通过理论分析和实验对该仪器光学系统的各个部分进行了研究和设计。实现了两种设计方案,通过实验分析选择了较优的方案。     

偶氮材料——乙基橙的光致双折射特性

将偶氮化合物乙基橙样品置于一对正交的偏振片之间，用一束激发光照射该样品，分别测量 在激发光的不同强度和不同偏振方向下探测光的透射功率，研究样品的双折射特性.实验表 明，透射光的饱和值和稳定值与激发光强成正比，且与激发光偏振方向有关，探测光与激发 光振动方向的夹角(θ)为45°时，其值最大；若θ不太小（>10°），sin²2θ 与透射光的饱和值、稳定值成线性关系.同时，利用巴俾涅补偿器对样品的双折射率差进 行了测量，分别得到了绿光激发前后的准确数值为1.11×10^-3和3.57×10 ^-3. 关键词： 偶氮 双折射 测量     

Bi_2WO_6/ZnO:一种在可见光下具有优良光催化性能的花状新型复合材料（英文）

印染废水具有水量大、色度高、难生化降解、有毒有害物质多等特点;另外抗生素废水的大量排放对水生和陆地生态系统带来了危害.光催化可有效降解有机物,因而被广泛研究和应用,其多以半导体作为光催化剂.ZnO因价廉、无毒、来源广、光催化活性高而广受关注.但是,由于其带隙较宽,只能被紫外光激发,对太阳光的利用率低,且易发生光腐蚀,光稳定性较差,从而大大降低了光催化活性,不利于其应用.将ZnO与其他半导体复合是改善其光催化活性的最有效方法之一.铋基光催化剂一直是光催化领域的研究热点,作为无机半导体纳米晶之一,Bi_2WO_6具有无毒性、适当的带隙和优异的光催化性能,因而得到广泛关注.本文将Bi_2WO_6复合到ZnO上以降低ZnO带隙能,提高其对太阳能的转换,降低电子-空穴的复合几率,促进电荷转移的有效分离,从而提高ZnO的光催化性能.本文采用两步水热法合成了一种异质结的花状Bi_2WO_6/ZnO复合材料.通过降解亚甲基蓝(MB)和四环素,研究了其光催化性能.结果表明,该Bi_2WO_6/ZnO复合材料对MB和四环素具有优异的光催化活性,对它们的光降解效率分别是纯ZnO的246和4500倍,相应地,对这两种污染物的光降解率分别是纯ZnO的120和200倍.活性因子捕获实验结果显示,超氧自由基在光催化降解过程中起主要作用,其次是羟基自由基和光生空穴.采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、紫外-可见漫反射、N_2吸附脱附、X射线光电子能谱、荧光光谱、光电流等方法对材料的形态结构、孔结构、化学组成、带隙能、光吸收性质、载流子复合效率等进行了分析.复合后Bi_2WO_6/ZnO的形貌为微米尺寸纳米结构的花状绒球,直径约为4μm,带隙能量从3.2 eV降为2.6 eV.Bi_2WO_6/ZnO为介孔结构,复合后比表面积为原来的4.98倍.所制备的Bi_2WO_6/ZnO光催化剂比纯Bi_2WO_6和ZnO颗粒具有更高的瞬态光电流密度(约为4.5μA).综上,Bi_2WO_6和ZnO成功复合形成了异质结,降低了ZnO的禁带宽度,促进了电子和空穴的有效分离,从而提高了其光催化活性.     

溶剂对光致变色材料-乙基红的光学特性影响

研究了溶剂性质对光致变色材料乙基红光学性质的影响.用吸收谱测定了乙基红染料在不同溶剂中的溶剂化位移.对相同浓度多种乙基红溶液进行了Z-scan测量,测量了不同乙基红溶液的光限幅效应,并讨论了其与溶剂之间的关系.随极性增加,吸收谱蓝移,可以通过选择不同溶剂,改变非线性材料的应用窗口.实验结果表明,在连续光照射下,乙基红溶液的非线性折射主要由热效应引起,非线性折射系数n2受溶剂的热学性质影响较大.此外,Z-scan结果中的非线性吸收为饱和吸收.至于光限幅效应,主要受热效应影响,但亦可由吸收谱预测出在某波长处的动态范围.得出的结论有助于偶氮染料作为非线性材料的应用.     

两亲性壳聚糖基聚合物碳点的合成及其在载药方面的应用

通过水热法合成了系列具有高荧光量子产率（42.9%）辛基化壳聚糖基两亲性聚合物碳点荧光材料。利用红外光谱、紫外吸收光谱、光电子能谱、透射电镜、X射线衍射及荧光光谱对聚合物碳点进行了表征。以阿霉素为模型药物,研究了聚合物碳点对阿霉素的载药性能。当辛基取代度为76.42%时,其最大载药量和包封率分别为49.6%与47.4%。在磷酸盐缓冲液中,载药纳米胶束呈前期快速释放,后期缓慢释放的双相特征。将载药纳米胶束与鼻咽癌细胞作用,发现其存活率随着载药纳米胶束加入量的增加而降低,说明该纳米胶束对鼻咽癌细胞有一定的抑制作用。总之,该聚合物碳点材料在药物载体与荧光示踪方面有潜在的应用价值。     

石墨烯和铂/石墨烯的合成及其表征

以天然鳞状石墨为原料,采用化学氧化法合成氧化石墨,在此基础上采用低温热解膨胀结合微波加热乙二醇还原法合成石墨烯(Gr)以及铂/石墨烯(Pt/Gr)复合材料。SEM和TEM显示所制备的石墨烯为层状结构的半透明薄膜。采用X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)分别确定氧化石墨、膨胀石墨及石墨烯表面含氧官能团的数量和性质。以所制备的碳氧原子比5.94的石墨烯作为载体制备出可用于质子交换膜燃料电池的高负载量的Pt/Gr催化剂,在铂载量高达60%时,表面铂粒子依然具有高分散性,平均粒径为3.8 nm。     

自动生化分析仪的发展与展望

针对国内医疗仪器市场自动生化分析仪的现状,介绍了自动生化分析仪的基本工作原理,分析了国内外生化分析仪的产品特点及发展现状,并对生化分析仪的未来发展进行了展望.     

壳聚糖基聚合物碳点荧光材料合成及其自组装载药应用

荧光碳点具有化学稳定性好、毒性小、可表面功能化等优点,引起了人们极大的兴趣。近年来,由高分子多糖合成的聚合物碳点成为另一研究热点。本文通过水热法合成了一种壳聚糖基荧光聚合物碳点材料（P（CS-g-mPEG-CA）CDs）,并用于载药研究。基于壳聚糖和聚乙二醇既是碳点的碳源也是碳点的钝化试剂,本文选择壳聚糖接枝聚乙二醇单甲醚和柠檬酸衍生物作为聚合物碳点的碳源,以提高聚合碳点的量子产率。另外,聚合物碳点还可以保留聚乙二醇与壳聚糖分子结构,为其在载药方面的应用提供有利条件。采用红外光谱、紫外光谱、X射线衍射、光电子能谱、透射电子显微镜和光致发光光谱对P（CS-g-mPEG-CA）CDs进行了结构表征以及pH值稳定性的测试。结果表明,所合成的P（CS-g-mPEG-CA）CDs具有较高的荧光量子产率（66.81%）、较长的荧光寿命（15.247 ns）、良好的pH稳定性。以阿霉素为模型药物,利用该聚合物碳点进行了负载研究,结果表明,当聚乙二醇单甲醚取代度为11.9%时,聚合物碳点的载药量最高为51.3%,最大药物释放率为28.7%,此外,药物的装载和释放可以通过mPEG的接枝率进行控制。采用MTT法评价了聚合物的碳点对鼻咽癌细胞（CNE-2）的毒性作用。研究表明,空白聚合物碳点无明显细胞毒性,CNE-2细胞存活率随着载药胶束的增加而降低,说明载药胶束对CNE-2细胞有较强的抑制作用。可见该P（CS-g-mPEG-CA）CDs在荧光标记、药物递送、荧光示踪系统和控制释放方面,具有一定的应用前景。     

Z-扫描技术与非线性光学材料性质的测量

介绍了Z-扫描技术的基本原理，以及Z-扫描技术在测量非线性光学介质的非线性折射率、非线性吸收系数和光学限制器等方面的应用，以细菌视紫红质(bR膜)、碘的酒精溶液和偶氮材料CN2为例，分别介绍了它们的测量结果，给出了提高Z-扫描灵敏度的改进方法，介绍了其发展装状况。     

Study of the near-field modulation property of microwaviness on a KH2PO4 crystal surface

The KH 2 PO 4 crystal is a key component in optical systems of inertial confinement fusion (ICF).The microwaviness on a KH 2 PO 4 crystal surface is strongly related to its damage threshold which is a key parameter for application.To study the laser induced damage mechanism caused by microwaviness,in this paper the near-field modulation properties of microwaviness to the incident wave are discussed by the Fourier modal method.Research results indicate that the microwaviness on the machined surface will distort the incident wave and thus lead to non-uniform distribution of the light intensity inside the crystal;in a common range of microwaviness amplitude,the light intensity modulation degree increases about 0.03 whenever the microwaviness amplitude increases 10 nm;1 order diffraction efficiencies are the key factors responsible for light intensity modulation inside the crystal;the light intensity modulation is just around the microwaviness in the form of an evanescent wave,not inside the crystal when the microwaviness period is below 0.712 μm;light intensity modulation degree has two extreme points in microwaviness periods of 1.064 μm and 1.6 μm,remains unchanged between periods of 3 μm and 150 μm,and descends above the period of 150 μm to 920 μm.