基于石墨烯的光纤湿度传感研究

将还原氧化石墨烯(r GO)沉积在侧边抛磨光纤(SPF)上制作了一种新型的光纤湿度传感器。在高湿度区域[相对温度(RH)为70%~95%],传感器的光功率变化达到6.9 d B,尤其在RH为75%~95%区域,传感器对湿度变化能实现相关系数为98.2%的线性响应,灵敏度可达0.31 d B/(%RH),响应速度快于0.13(%RH)/s,并且具有很好的可重复性。对传感机理的理论分析可以解释实验结果,并且表明这种基于石墨烯的光纤传感器亦可广泛应用于其他种类化学气体的探测。这种全新机理的光学传感器是对石墨烯电化学传感器的一种很好的补充,并将促进石墨烯在化学传感技术中的应用。     

基于iPLS的血清胆固醇、甘油三酯近红外定量分析

为了建立血清样品胆固醇、甘油三酯近红外分析最优模型,利用近红外透射光谱技术结合间隔偏最小二乘法（iPLS）建立预测模型。结果表明,胆固醇最优建模波段是1700—1798nm,最优预测模型的相关系数Rp、预测均方差RMSEP分别为0.984、0.198mmol/L;甘油三酯最优建模波段是1654-1746nm,最优预测模型的Rp、RMSEP分别为0.967、0.157mmol/L。采用iPLS建立血清胆固醇、甘油三酯定量分析模型,不仅可以提高模型的预测精度,而且模型更加简洁、数据运算量也更少,优选出的特征谱区还可为设计小型专用近红外分析仪器提供依据。     

基于石墨烯的光纤湿度传感研究EI北大核心CSCD

将还原氧化石墨烯（r GO）沉积在侧边抛磨光纤（SPF）上制作了一种新型的光纤湿度传感器。在高湿度区域[相对温度（RH）为70%～95%],传感器的光功率变化达到6.9 dB,尤其在RH为75%～95%区域,传感器对湿度变化能实现相关系数为98.2%的线性响应,灵敏度可达0.31 dB/（%RH）,响应速度快于0.13（%RH）/s,并且具有很好的可重复性。对传感机理的理论分析可以解释实验结果,并且表明这种基于石墨烯的光纤传感器亦可广泛应用于其他种类化学气体的探测。这种全新机理的光学传感器是对石墨烯电化学传感器的一种很好的补充,并将促进石墨烯在化学传感技术中的应用。     

氮硫双掺杂活性炭材料的制备和电容性能

以头发和蔗糖为原料, 通过水热碳化和KOH活化两步法制备了氮硫双掺杂微孔炭材料. 利用扫描电子显微镜, 透射电子显微镜, 氮气吸脱附, X射线光电子能谱, 电子能谱和傅里叶交换红外光谱等手段系统表征了所制备活性炭材料的微观形貌, 孔隙结构和表面化学性质. 并在6 mol·L^-1 KOH溶液中研究了所制备活性炭材料的电容性能. 氮气吸脱附测试表明, 所制备活性炭材料的比表面积最高可达1849.4 m²·g^-1, 孔道以微孔为主. 所制备活性炭材料氮元素含量为1.6%-2.5% (原子分数(x))), 硫元素含量为0.2%-0.5% (x). 由于N、O、S官能团的协同作用, 所制备碳材料表现出明显的赝电容. 活性炭材料的比电容值最高可达200 F·g^-1, 对应的能量密度为6.9 Wh·kg^-1. 功率密度达到10000 W·kg^-1时, 能量密度仍达到4.1 Wh·kg^-1. 本文的工作表明以生物质为原料可以方便制备氮硫双掺杂活性炭电极材料.     

电聚合制备分子印迹电极及其特异性表征

本实验设计以邻苯二胺为功能单体,以双酚A为目标分子,采用简单快速的电聚合方法,制备了对双酚A具有特异性识别能力的分子印迹电极。采用差分脉冲伏安法和石英晶体微天平对印迹电极的特异识别性能进行表征。结果表明,印迹电极对双酚A表现出较高的特异性识别能力。与非印迹电极相比,识别能力提高一个数量级。同时,该电极对100倍浓度的阿特拉津、17β-雌二醇的信号响应仅为十分之一,表明该电极在复杂体系中具有良好的抗干扰能力。此外,该实验方案目标分子选择灵活,能制备针对不同目标分子的印迹电极,可满足自主设计实验的需求。通过该创新实验,可以有效帮助学生深入了解分子间的相互作用,体验在分子层次设计材料的过程。     

新型水溶性罗丹明类荧光探针的合成及其对游离3价金属离子的识别

以罗丹明B为原料,设计合成一种新型水溶性荧光探针(L),并对其进行表征和光学性能研究.结果表明,探针L能在纯水体系(TRIS,pH=7.4)中快速识别游离M3+(Cr3+、Al3+、Fe3+)金属离子,为荧光增强型探针,具有灵敏度高、抗干扰能力强的特点.探针L对Cr3+、Al3+、Fe3+的荧光检测限分别为1.57×1...     

面向渗流力学应用特征的预条件方法

渗流力学模型由多个偏微分方程非线性耦合而成。在不同的应用问题中,渗流力学问题的特性并不完全相同,相应的求解方法也不相同。本文以油气藏开发中的典型数学模型为例,介绍多孔介质中的多相多组分渗流力学方程的数学形式、应用特征以及其离散线性方程组的高效求解方法,特别是一些常用的预条件方法。此外,对标准算例进行适当的修改,对部分预条件方法的共享内存并行效率进行了测试。     

Detection Limit of Glucose Concentration with Near-InfraredAbsorption and Scattering Spectroscopy

Theoretical analyses and Monte Carlo simulation are performed to investigate the detection limit of glucose concentration with near-infrared spectroscopy. The relation between detection limitation of glucose concentration and source-detector separation is derived. Monte Carlo simulation performed with a skin-layered model shows that the ratio of effective photons from the target layer could excess 50% by selecting proper source-detector separation, and that the detection limit of glucose concentration approaches to 0.28mM, which satisfies the requirement of food and drug administration for noninvasive glucose sensing.     

离焦模糊图像的维纳滤波恢复

为消除离焦误差产生的图像模糊,介绍了基于逆滤波和维纳滤波的离焦模糊图像复原方法。从光学成像原理出发,根据高斯方程计算离焦误差,建立离焦误差与光学传递函数之间的关系。讨论了离焦误差对光学成像系统传递函数的影响。通过建立线性空间不变的模糊模型,构建点扩散函数和光学传递函数,采用与模糊过程相反的处理方法进行图像复原,消除离焦误差造成的图像模糊。测试实验中,对标准样本Lena图像进行了离焦模糊处理,采用维纳滤波算法复原图像,选择不同的离焦半径和维纳滤波参数进行对比。实验结果表明:维纳滤波方法可有效消除离焦模糊;抑制噪声干扰和"振铃效应";可把图像峰值信噪比提高到6dB以上。