基于超疏水高黏附结构的痕量农药分子现场检测SERS基底研究

多种农药,包括孔雀石绿（MG）作为禁用兽药,存在食用致癌的风险。由于MG低廉的价格和极好的药效,在渔业养殖中一直被不法商贩非法使用,使得鱼类生鲜中时有MG残留检出。针对MG分子痕量残留的检测,目前一般是抽取少量养殖水样,再利用高效液相色谱柱、液相色谱-光谱等方法来评估其是否超标。这类传统的检测方法一般需要依赖价格昂贵的大型设备,且检测过程操作繁琐复杂,单次检测耗时长、价格高,因而与农贸市场中商品流通量大、速度快、价格需亲民低廉等特点和要求不相符合。近年来,表面增强拉曼散射（SERS）检测技术以及便携式拉曼光谱仪的出现,有望实现对痕量农药分子的现场快速检测,进而很好地解决这一问题。SERS检测技术利用金属纳米结构的表面等离激元效应感应位于其结构表面附近的分子,得到分子种类和浓度信息。为了降低可检测的浓度极限,一般会在SERS基底上利用咖啡环效应或其他手段将待测分子蒸发富集,以获得足够高的信号强度。针对亲水基底,液滴与基底相接触后,会在基底表面摊开,使其分布面积扩大,导致其咖啡环周长变长,分子分布浓度随之降低。而当采用疏水基底富集时,由于常规的疏水基底表面黏附性小,液滴在其表面处于随处滚动无法抓取的状态,极大增加了操作的难度。以MG分子痕量残留的检测为例,由于农贸市场人员众多、无专业实验平台,磕碰撞击时有发生,在此环境下采用疏水SERS基底对农药分子进行检测显然是不可取的。该研究提出一种基于超疏水高黏附纳米森林结构的SERS基底用于痕量MG分子的快速现场检测。相比于超疏水SERS基底,所提出的超疏水高黏附基底利用其高黏附性可牢固抓取待测液滴,解决了以往超疏水基底在实际现场检测中存在液滴滚动无法操作的问题。此外,与亲水基底相比,超疏水高黏附基底由于接触角大,可将咖啡环面积缩小5.73倍,继而使分子的富集浓度提高5.73倍,最终使检测极限浓度降低了至少两个数量级。研究所提出的超疏水高黏附SERS基底有望在痕量农药分子快速现场检测中得到应用。     

Bhabha散射中的完整电弱效应与标准模型的完美性问题

本文在电弱统一标准模型(SM)的理论框架中,对Bhabha散射问题作了全新的理论分析与深入研究.在具体研究方法上采用了量子场论微扰理论中的一种全新计算模式——重整化链图传播子理论,并应用到Bhabha散射的计算研究中.在SM中,本文需要考虑Bhabha散射内部过程的完整电弱作用效应,为此应寻求出由光子γ和中间玻色子Z0构成的复杂混合圈链图重整化传播子,然后利用这类传播子计算出Bhabha散射中由混合圈链图传播子传递完整电弱作用下的反应截面.这一理论计算结果与实验值在实验观测误差范围内吻合较好.本文这一重要研究结果不但从另一个侧面证实了SM理论描述电弱作用下的粒子反应的精确性;而且也暗示SM理论应该是一个十分完美的理论,理论终极预言的且被学术界长期特别关注的希格斯"神秘粒子"最终被寻找到的可能性应该是十分大的.     

样品表面近红外光谱结合多类支持向量机快速鉴别枸杞子产地

采用便携式近红外光谱仪采集枸杞子表面不同部位的近红外漫反射光谱,结合多类支持向量机算法对枸杞子产地进行快速无损辨识。以识别率为评价指标进行光谱预处理方法的选择,为了消除样本划分偏性对结果的影响,本研究通过重复划分样本集多次建模与预测,利用识别率的统计结果考察各个光谱采集部位的建模结果。实验结果表明,原始数据经二阶导数加SG平滑处理后,所建模型具有良好的产地预测性能。除了枸杞子顶端部位外,其他部位模型的稳定性及准确性均较好,其外部验证识别率的中位数与平均值均大于97%。这表明利用枸杞子样品表面近红外光谱可实现产地的准确鉴别,便携式近红外光谱技术可作为中药材流通环节中的有效监控手段。     

强碱胁迫枯草芽孢杆菌芽孢致死的拉曼光谱研究

应用单细胞拉曼分析技术结合PCA方法,以枯草芽孢杆菌芽孢为对象,以强碱为诱导剂实时记录芽孢生理变化过程,探究芽孢在强碱胁迫下的致死机制。实验表明,枯草芽孢杆菌芽孢和其萌发后芽孢在一定范围均有一定的耐受强碱能力,但萌发后芽孢的耐受力明显下降,主要原因是释放了维持其抗性及稳定性的特有Ca2+-DPA的保护;芽胞受强碱胁迫也会有少量Ca2+-DPA释放过程的行为特征,但通过分析所记录的光谱数据结果表明,其释放行为不同于由L-丙氨酸引起的芽孢的正常Ca2+-DPA释放过程。通过PCA比较分析强碱胁迫芽孢和萌发后芽孢Ca2+-DPA释放过程,主要是强碱破坏芽孢膜结构,膜损伤后强碱比较容易进到芽孢内部从而破坏蛋白质的主链结构链及核酸;芽孢膜通道也可能受到强碱的伤害,造成微量Ca2+-DPA的释放。     

各向异性网格下特征值问题的有限元分析

主要目的是在各向异性网格下研究二阶椭圆特征值问题的两类非协调有限元—类Wilson矩形元和Carey三角形元—的收敛性分析.通过新的技巧和方法,得到了与传统有限元网格剖分下相同的特征对的最优误差估计.推广了已有的结果.     

广义FGM Copula的一个判定定理及应用

研究了形如C_θ(u,v)=uv θu~av~b(1-u~m)~c(1-v~n)~d的一种新型广义FGM copula中参数θ的精确取值范围．所研究的copula含盖了文献中许多特殊类型的FGM copula,具有广泛的代表性．参数θ的计算方法简单易行,改进并完善了文献中相应的结论．     

公交车优化调度中的几个问题的研究

本文将 2 0 0 1 CMCM B题公交车调度的最优化问题分成两个相对独立的问题来讨论 ,由所要运送的乘客数来决定公交公司的最小车辆数 ,由乘客到达来决定发车时刻表 .我们求出了最小车辆数和一个可行的最优时刻表 .     

长周期光纤光栅耦合常数的研究

长周期光纤光栅表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长时的模式耦合。由纤芯基模、一阶包层模式的场分布推得其功率分布 ,进一步得到两种模式的归一化常量。推导了纤芯基模与一阶各次包层模式 (HE1l/EH1l)的耦合常数。结果表明 ,纤芯基模与HE1l包层模式产生的耦合常数远大于与EH1l包层模式的耦合常数。次数低时 ,耦合常数随包层模式次数的升高而增大     

Fe(acac)3-Al(i-Bu)3催化甲基丙烯酸丁酯聚合

研究了Fe(acac)3-Al(i-Bu)3催化体系催化甲基丙烯酸丁酯（BMA）的聚合反应，考察了温度，时间，催化剂浓度对聚合反应的影响，动力学研究表明，BMA的聚合速率与单浓度呈一级关系，聚合反应的表观活化能为31．9kJ/mol.     

半导体物理中的一个两点边值问题

本文研究了在半导体流的区域提纯过程中提出的两点边值问题解的存在性，我们用上、下解方法和Ｓｓｈａｕｄｅｒ不动点定理证明了如果Ｑ＝２Ａ３Ｒｅ，其中Ａ是表面速率，Ｒｅ是Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数，则当０ Ｑ １２．６８时，该问题有解． 对［１］的结果（０ Ｑ＜８．５１时，此问题的解存在）进行了重要的改进．