液栅型石墨烯场效应管的缓冲液浓度和pH响应特性

本文使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管(Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors,SGFETs),并测试了该器件对磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS)浓度和p H的响应特性.随缓冲液浓度的增大,SGFETs转移特性曲线的最小电导点向左偏移,偏移量与溶液浓度的自然对数呈线性关系.随p H的增大,其最小电导点向右偏移,偏移量与溶液p H呈线性关系.该响应特性对石墨烯生化传感器排除外界影响因素有一定的指导作用.     

机器学习在紫外法测定硝酸盐氮浓度中的应用

紫外分光光度法(UV法)由于较传统化学方法具有效率高操作简便、无二次污染且可现场原位测试等优点,近些年来被广泛应用到水质参数的测试中。硝酸盐氮是工业废水中的主要污染物之一。基于UV法测量水体中硝酸盐氮浓度的标准方法是分别测量水样在220nm和275nm处的吸光度,然后用275nm处的吸光度对220nm处的吸光度进行校正,进而绘制出校正后的吸光度与硝酸盐氮浓度的标准曲线。然而,当硝酸盐氮浓度升高时,标准法所采用的朗伯比尔定律的线性关系以及不同物质吸光度叠加的线性不能很好地满足,在实际的实验测试中也发现,很难建立硝酸盐氮在220nm处的吸收模型。为了克服单波长或双波长方法的缺陷,将硝酸盐氮吸收峰范围的各个波长的吸光特性引入到模型的建立之中。同时,为了降低模型的复杂度,在建立模型之前先对吸光度数据进行主成分分析,将输入数据的维度数从107压缩到4,然后对压缩后的数据使用局部加权线性回归法建模,该吸收模型对于训练样本和测试样本都有较好的预测结果,且能够适应高浓度时吸光度与浓度的非线性关系,测量上限可达几百mg·L~(-1)。另外,此方法的原理和流程也适用于其他水质参数吸收模型的建立。     

甲硝唑与钴（Ⅱ）、镍（Ⅱ）配合物的合成及与DNA作用

甲硝唑与过渡金属钴（Ⅱ）、镍（Ⅱ）的卤盐反应得到配合物[Co（C6H9O3N3）2Br2]（1）和[Ni（C6H9O3N3）2Cl2]·2H2O（2）,通过元素分析、红外光谱分析及热重分析对配合物可能的组成进行了表征.并进一步对两种配合物与DNA的相互作用进行研究,光谱分析及黏度分析表明两者均以部分插入的方式与DNA的相互作用.     

聚氨基酸离子液体的制备及其对CO_2的吸收性能

以2-溴代异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂、溴化铜(CuBr2)与2,2-联吡啶(bpy)为催化剂、抗坏血酸(AC)为还原剂,以[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵(METAC)为单体,在水-DMF体系中通过原子转移自由基聚合(ATRP)成功合成了分子量可控的聚甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(P[META][Cl])。将P[META][Cl]经离子交换形成氢氧化物后,再与甘氨酸进行离子交换,干燥后制得了一种可用于吸收CO_2的聚氨基酸离子液体(P[METAC][Gly])固体吸附材料。通过核磁共振(1 H-NMR)、尺寸排阻色谱法(SEC)和热重(TG)等测试方法表征了产物的化学结构与物化性能。结果显示,在CO_2气氛,40℃常压下,P[METAC][Gly]的CO_2吸收能力高达5.20%(质量分数),且能变温循环使用。     

水热法制备Mn掺杂ZnO及其光催化性能研究

ZnO是一类具有广阔应用前景的光催化材料,但是光生载流子复合率高等问题限制了其进一步应用.本研究使用水热法制备了Mn掺杂ZnO粉体,测试了该粉体的物相组成、孔隙结构、发光性质和光催化性能.结果表明,当Mn替代0.5;Zn时,Mn占据了ZnO晶格中Zn的位置,粉体粒度小、比表面积大,抑制了光生载流子的复合,降低了禁带宽度,拓宽了光的响应范围.在8 W、365 nm紫外光条件下光照70 min后,制备的Mn0.05 Zn0.95 O粉体对刚果红降解率达到了97.4;,COD去除率达到了76.34;;Mn0.05 Zn0.95 O对罗丹明B吸附最好,对亚甲基蓝降解最好;对刚果红连续降解4个循环后,降解率降低了6.6;.该研究成果为光催化降解有机废水提供了技术支撑.     

石墨烯掺杂碳气凝胶粉体的制备及电磁干扰性能

采用溶胶-凝胶、 超临界干燥及高温裂解技术制备了不同石墨烯掺杂量的碳气凝胶(G-CA)粉体材料, 通过控制材料的组成和微观结构, 制备了密度仅为0.0093 g/cm³的低密度高导电性气凝胶粉体. 将G-CA粉体布撒在空气中, 测试其对毫米波、 可见光和红外光的衰减性能. 结果表明, 相对于纯碳气凝胶和纯石墨烯气凝胶, G-CA粉体对3种波段的电磁波的衰减性能大幅度提高. 其中石墨烯/掺杂量为7%的碳气凝胶(7%G-CA)在布撒初期和布撒20 min后, 对红外光和可见光均具有97%和94%以上的遮蔽率; 对于毫米波, 在布撒初期和布撒10 min以后, 分别具有75%和65%以上的遮蔽率. G-CA粉体具有良好的分等级微纳米结构及高导电性和超低密度, 该微观结构与组成的协同作用使其呈现出优异的多波段、 长时有效的电磁干扰性能, 有望扩展和延伸传统烟幕材料的应用范围.     

纳米金刚石的表面修饰及应用

纳米金刚石是一种新型的碳纳米粒子,具有硬度高、化学稳定、良好的生物相容性和热传导性等优点,有广阔的应用前景。对于纳米金刚石的应用,大多需要对其进行表面修饰。本文主要结合近年来国内外研究成果,阐述了氢化、羧酸化、羟基化及其他表面修饰等纳米金刚石的表面修饰方法,总结了纳米金刚石在润滑、抛光、生物医学、复合材料等领域的应用。     

灰色聚类模型的改进及应用研究

对系统进行质量等级综合评价,应充分考虑各影响因子之间的相互作用关系.基于指数型白化函数的灰色聚类改进模型避免了经典聚类模型存在零权重现象的缺陷,使得指标样本值与各级非零权重之间建立了一一对应关系,并将该模型用于计算各单项因子的最大控制值或最小削减量.实例分析了2004年杭州市环境空气质量综合等级为Ⅲ级,并计算了综合等级要达到Ⅱ级标准时,单项指标SO2、NO2和PM10的浓度最小削减率分别为22.69%、27.9%和21.58%.     

基于全局搜索算法的不平衡指派问题研究

目前求解不平衡指派问题的主要是将其转化为平衡的指派问题后再去处理.针对不平衡指派问题提出了全局搜索算法,算法不用将不平衡问题转化为平衡问题进行求解,而是基于全局最优策略对任务进行指派,方法理论更加简单,操作更加方便,使得不平衡指派问题得到了很好地解决,同时,这种算法对平衡指派问题、运输问题等依然有效.