碳布/纳米氧化锌/碳纳米管复合结构测定葡萄糖

利用水热法在三维柔性碳布上规模化集成了氧化锌纳米线阵列,之后通过纳米结构的自吸附效应在碳布/氧化锌结构上修饰碳纳米管以提高集成结构的导电性和比表面积。测试结果表明,碳纳米管致密地吸附在了氧化锌纳米线顶端,形成碳纳米管悬浮网络。采用两步法制备的碳布/氧化锌/碳纳米管分级结构,具有改进的电化学特性,相比于碳布/氧化锌结构,其比电容提高了约2.5倍,电化学阻抗值Rct减小到25%。将其应用于葡萄糖传感器,在1~7 mmol/L的浓度范围内对葡萄糖具有线性响应特性,其灵敏度为2.5 m A(mol/L)-1·cm-2。该集成结构具有优良的电学/电化学特性和生物兼容性,将在生物传感领域展现广阔的应用前景。     

热解柚子皮制备网状泡沫碳及其在生物电化学领域的应用

通过在900℃氮气环境下直接热解柚子皮,制备了具有规则网状互连结构的泡沫碳。该泡沫碳具有孔隙率高、质量轻、导电性好、比表面积大等特征,结合碳材料所固有的优良的生物兼容性,该泡沫碳可以为生物活性物质提供三维基底以构建生物电化学器件。为进一步提高泡沫碳的比表面积,并构建生物活性物质与电极之间的直接电连接,利用水热法将ZnO纳米线集成到碳基表面构建碳/ZnO复合结构,通过在复合结构表面一体化沉积聚吡咯/葡萄糖氧化酶,构建了葡萄糖传感器,展示了对葡萄糖的良好响应,实验结果预示了其在生物电化学领域的应用潜力。     

高光谱成像的三七粉质量等级无损鉴别

三七粉是三七的主要消费和商品形式,市场上存在以次充好、甚至是掺假的现象,由于是粉状物料,难以用肉眼判别,为了实现对不同质量等级的三七粉进行无损鉴别。将30头、40头、60头和80头的三七主根研磨成粉,制备样本。采用可见近红外高光谱成像系统（400.68～1 001.61 nm）采集4种不同头数三七粉,共计384个样品的高光谱图像,提取高光谱图像感兴趣区域(ROI)的平均光谱值作为样本原始光谱。将384个三七粉样本按2∶1的比例划分训练集和测试集。采用卷积平滑（SG）、多元散射校正（MSC）和标准正态变量变换（SNV）3种预处理方法对三七粉样本光谱信息进行预处理并建立支持向量机(SVM)分类模型,通过比较基于3种预处理方法的SVM模型测试集分类准确率,确定SNV为最优预处理方法。采用迭代保留信息变量（IRIV）、变量组合集群分析（VCPA）和变量组合集群分析混合迭代保留信息变量（VCPA-IRIV）3种特征选择方法提取SNV预处理后光谱的特征波长并建立基于特征光谱和原始光谱的SVM分类模型,通过比较基于3种特征选择方法得到的特征波长建立的SVM模型测试集分类准确率,发现将VCPA与IRIV相结合的VCPA-IRIV为最优特征选择方法。VCPA-IRIV提取了18个特征波长代替全光谱数据参与建模,该算法在降低模型复杂度的同时保持了模型的分类精度。为了提高模型的分类精度,采用引力搜索算法（GSA）对SVM模型中惩罚因子c和核参数g进行寻优,并与网格搜索（GS）的结果进行比较,结果表明,VCPA-IRIV-GSA-SVM模型分类效果最好,测试集分类准确率达到100%。可见,利用可见近红外高光谱成像对三七粉进行质量等级无损鉴别是可行的,为市场上三七粉的质量等级鉴别提供了参考。