基于纳米多孔薄膜光学干涉的光学传感器

光学传感器是一种利用光把介质与目标分子的相互作用转换为光信号的装置.光学干涉是光学传感器中常用的技术,具有无需标记、无破坏性、响应迅速等优点.在光学传感器中光的干涉主要源于从单层薄膜上下表面反射的光或者从多层薄膜各个界面处反射的光.由于纳米多孔薄膜具有较高的比表面积,将其应用于传感器中能够提高传感器的灵敏度、降低检测限.常见的薄膜类型主要有单层、双层、多层（光子晶体）等.本文综述了多孔硅、阳极氧化铝、二氧化钛、金属有机骨架等纳米多孔薄膜材料的光学干涉在传感器中的应用,并对其进行了展望.     

基于二维MOFs构建MicroRNA荧光传感器的综合分析化学实验及"赛学结合、三位一体评价"的教学模式设计

本综合性实验将二维金属有机框架(2D MOFs)和MicroRNA (miRNA)分析等前沿研究领域引入化学(材料)本科和研究生实验教学中。主要包括2DMOFs材料的合成及表征、基于2DMOFs的荧光核酸探针构建以及将探针用于miRNA荧光分析等,共10个学时。所需掌握的实验技能包含溶剂热法、离心分散和外标法等基本材料合成和分析化学操作以及荧光、红外、X射线粉末衍射等材料表征和分析方法。我们在实验中实施了一种新型的"赛学结合、三位一体评价"教学模式。在该模式中,学生分组开展团队作业、实验和汇报,不仅要记录实验现象和结果,还需对实验过程录像并总结做成PPT。各组间通过"PPT答辩、实验报告和录像"等进行比赛,三位一体决出成绩。学生在实验中不仅学习了大量实验技能,提高了动手能力,拓展了学术视野;而且通过比赛和教学相结合,激发了你追我赶的学习热情,培养了团队合作精神,调动了学习的主观能动性。该实验和教学模式也适合推广至其他综合化学实验教学中。     

DlSlab实验系统在师范生技能训练中的应用

数字化信息系统实验室( Digital Information System Laboratory)(简称DISLab)的引入可以简化物理实验的操作、加快数据采集与处理的速度并提高精度,因此,将DISLab用于课堂演示和微课制作,可以使抽象的理论更加形象化、实验过程动态化,更易于学生对知识的理解和接受。本文以向心力研究实验为例,说明了通过DISLab实验的微课的设计和录制,可以训练物理师范生从学生视角出发,设计教学内容和教学思想、引导学生跟随实验过程进行思考,提高物理师范生的教学技能。     

基于云模型的模糊综合评价方法及应用

阐述了利用正态云模型代替模糊隶属函数进行模糊综合评价的方法.运用云模型的逆向云发生器、云运算原理,结合云模型的模糊性、随机性、统计性性质对一个评价系统进行综合评价.最后使用食品安全监管检测数据分析比对了基于云模型的模糊综合评价方法与常规模糊综合评价方法,算例表明云模型的模糊评价方法具有模糊隶属函数方法所不具备的优势.     

对甲基苯磺酰氯柱前衍生法测定水中哌嗪

建立了一种高效液相柱前衍生化测定水中哌嗪含量的方法。选取对甲基苯磺酰氯(p-TSC)为衍生试剂对哌嗪进行衍生化,衍生产物利用液质联用(LC-MS)技术定性,高效液相色谱定量分析。方法采用Ultimate XB-C18色谱柱,以甲醇-水(体积比60:40)为流动相,流速为0.8 mL/min,检测波长为240 nm,室温下检测。实验结果表明,哌嗪的衍生化产物与过量衍生化试剂分离良好,在10～100 mg/L的范围内,哌嗪的浓度与其衍生产物峰面积呈现良好的线性关系,相关系数r>0.999。方法的检出限为0.09 mg/L,定量限为0.30 mg/L。回收率范围为88.2%～99.2%,相对标准偏差为2.5%～5.3%。通过正交反应试验确定了最佳衍生化条件:衍生温度为55℃,缓冲液pH为10.0,衍生时间10 min。     

月表橄榄石含量分布制图

全月表橄榄石作为月球形成演化的指示矿物,其含量分布是月球探测研究的热点。月球卫星多光谱或高光谱数据,为利用反射光谱反演全月表橄榄石含量提供了可能。利用51组由月壤特征协会(LSCC)得出的月壤反射波谱及相应的实验室实测橄榄石含量,建立了4个反射波谱与橄榄石含量回归模型,其余6组LSCC数据作为模型验证数据。在分别解算不同模型系数的基础上,结合LSCC验证数据,比较评价不同模型标准偏差和相关系数,以及橄榄石含量分布散点图,优选出利用光谱反射率数据反演月表橄榄石含量的模型。从而利用Clementine卫星UV/VIS/NIR 5个波段的反射光谱数据反演了全月表橄榄石含量分布,通过与Apollo登月采样点实际测量橄榄石含量进行比较,验证了其结果可靠性。     

模拟月壤发射率光谱测量实验及精度评定

基于月球样品反射光谱的月表矿物识别和成分反演能力受到月球环境的严重影响,仅限于月球表面5％的成熟度较低的区域。相比之下,包含大量硅酸盐矿物的月球样品发射光谱不仅光谱特征明显,而且受月表大气、温差和真空等环境的影响较小,是研究月表成分和物理特性的新途径。因此,对于嫦娥五号月球探测器采集的月球实地样品的发射光谱测量不仅可用于月表硅酸盐类矿物的成分分析,而且可以作为遥感研究中可见光-近红外光谱的有效补充。但是,实验室发射光谱测量中最大的难题是寻找最佳的实验方法和仪器,以便获得准确可靠的光谱数据。研究以模拟月壤样品为测量对象,分别在实验室大气、氮气冷背景和模拟真空环境中,利用TurboFT 102F和Bruker VERTEX 70V两种仪器,设计和实施了傅里叶光谱法、独立黑体法和反射率法三种发射率测量实验,并利用误差传播定律和已有Apollo样品发射率光谱对实验获得的发射率光谱进行了精度分析与评定。发现在异常复杂和困难的模拟月球真空测量环境构建完成之前,密闭实验室环境中的反射率法发射率光谱特征最明显,测量精度最高,可以作为目前月球样品发射率光谱测量的最佳选择。研究希望能为嫦娥五号采集的月球样品发射率光谱测量实验提供理论基础和技术参数。     

温度与碱浓度对FeO_4~(2-)/FeO_2~-体系电化学行为的影响

研究了影响Fe(OH)3进行酸式电离反应的因素,在多种浓度和温度条件下的NaOH浓溶液中采用SnO2-Sb2O3/Ti电极,研究FeO42-/FeO2-体系的电化学氧化还原反应参数及其变化趋势,结果证实该体系发生电化学氧化还原反应的最佳碱溶液浓度范围为12~14 mol/L,最佳温度范围为295~315 K.阐明了在实验条件下FeO42-/FeO2-氧化还原体系中存在由FeO43-/FeO2-构成的氧化还原电对,而FeO42-不直接与FeO2-构成氧化还原电对;并给出了FeO42-/FeO2-氧化还原体系的Latim er图.