基于金属卟啉的甲基磷酸二甲酯分子印迹聚合物微球的合成及性能

合成了分别以5-(4-甲基丙烯酰氧苯基)-10,15,20-三苯基锌卟啉(ZnMOTPP)和5-(4-甲基丙烯酰氧苯基)-10,15,20-三苯基钆卟啉(GdMOTPP)为功能单体, 甲基丙烯酸(MAA)为辅助功能单体的甲基磷酸二甲酯(DMMP)分子印迹聚合物微球. 扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明, 微球平均粒径为50～100 μm, 粒度均匀. 与甲基丙烯酸作为功能单体的分子印迹聚合物微球的吸附性能和特异性进行对比发现, ZnMOTPP分子印迹微球的吸附性能优于 GdMOTPP分子印迹微球, 金属卟啉分子印迹微球的吸附性能优于仅以甲基丙烯酸作为功能单体的分子印迹微球, 并且微球对其印迹分子DMMP具有特异性吸附. Scatchard分析表明, DMMP分子印迹空穴中只存在一类结合位点, MIPMs-Zn+MAA的最大吸附量Q_max=148 μmol/g, MIPMs-Gd+MAA的Q_max=78.9 μmol/g, MIPMs-MAA的Q_max=13.57 μmol/g.     

可视交叉传感阵列对蛋白质及其热变性过程的快速识别

以卟啉及其衍生物和特异性染料为敏感化学元件, 基于交叉响应原理构建了识别蛋白质的可视6×6阵列. 该阵列以颜色差谱图显示其与蛋白质作用呈现的特异性光谱反应, 采用聚类分析、 主成分分析和欧氏距离对图谱进行了分析. 结果表明, 该阵列可以鉴别模式蛋白牛血清白蛋白(BSA)、 牛血红蛋白(BHb)和卵清白蛋白(Ova)及其混合物, 且有望实现定量分析. 此外, 阵列的高敏感性使其不仅能识别天然蛋白质和不同变性程度的蛋白质, 还能对其热变性过程进行可视化实时监控. 该阵列产生的特殊颜色变化与蛋白质的空间构型、 微环境pH值的差异及溶解度有关. 因此, 该方法不仅能实现对蛋白质的快速识别, 为蛋白质热变性机理的研究提供新途径, 而且在临床医学和食品安全等的实时快速检测方面有潜在的应用价值.     

光学防抖对提高相机成像清晰度的影响分析

研究了光学防抖提高相机成像清晰度的原理和效果。从相机成像光路上分析了抖动对成像的影响并给出抖动造成的偏移量的表达式;建立了光学防抖的控制模型,采用PID控制算法,利用MATLAB仿真得出防抖效果;在关闭和开启光学防抖条件下,对成像目标拍摄并经处理后得到2组8幅150112像素的图像。在基于频率域的直方图上,有光学防抖的图像增加10个左右高频分量;在基于空间域的能量梯度曲线上,有光学防抖的图像数量级从104提高到了105。     

基于稀疏特征的红外与可见光图像融合

针对传统的红外与可见光图像融合算法提取目标信息不突出的问题,提出一种基于非下采样剪切波变换和稀疏结构特征的融合方法.首先用非下采样剪切波变换分解源图像;然后通过主成分分析提取低频子带系数中边缘和轮廓等显著特征,引导低频成分融合规则的设计,同时基于结构信息的稀疏性指导融合高频子带系数;最后经过非下采样剪切波变换逆变换得到融合后的图像.实验结果表明,该方法在保留可见光图像背景信息的基础上,突显了红外图像的结构信息,有效提高了融合效果.     

全自动间断化学分析法测定锅炉水中磷酸根离子

建立全自动间断化学分析法测定锅炉水中磷酸根离子含量的方法.样品加入量为90μL,钼酸铵和酒石酸锑钾酸性混合溶液(R1)加入量为160μL,抗坏血酸溶液(R2)加入量为470μL,加入R1反应时间为50 s,加入R2反应时间为300 s,检测波长为880 nm,采用稀释模式检测.磷酸根离子的质量浓度在5～50 mg/L范...     

基于蒙特卡罗原理的混合颗粒三相体系声衰减计算模型研究

从单个固体和液滴颗粒的声吸收和散射特性计算入手,基于概率统计的蒙特卡罗方法(MCM),将声波以离散化的声子加以处理,通过追踪其运动历程并进行事件统计,建立一种气体介质中球形混合颗粒的声衰减预测模型.对空气中铝粉颗粒和亚微米级水滴的声衰减分别计算和验证后,将模型推广至含有混合颗粒的三相体系,对铝粉和液滴构成的单、多分散混合颗粒体系进行数值研究.结果表明:两类颗粒的声吸收特性差异明显,其散射声压均随颗粒无因次尺寸kR的增加呈现从后向散射占主要地位逐渐过渡到前向增强的趋势.气液固混合颗粒三相体系中,颗粒类型对于声衰减影响明显、且随浓度的增加不同颗粒的衰减贡献不再遵循随混合比的线性递变关系;对于多分散体系而言,声衰减谱受平均粒径影响较大,对于粒径分布宽度参数则不敏感.模型可进一步结合数学反演形成混合颗粒体系测量的理论基础.     

基于强制进化随机游走算法的质量交换网络综合

针对现有质量交换网络优化方法存在的不足, 提出一种适用于质量交换网络综合的强制进化随机游走算法。通过随机增大或减小质量交换器的传质负荷、分流比以及贫流股的流量, 并设置最小阈值实现网络连续和整型变量的同步优化; 通过以较小概率接受差解, 增强结构变异, 使算法更好地兼顾质量交换网络的全局和局部搜索。在2个质量交换网络实例中的应用表明, 优化结果优于文献最优结果, 算法保持了个体的独立进化且具有良好的全局和局部搜索能力。     

混纺比测定中的数学方法及其遗传算法实现

测定纱线的混纺比在纺织工程的实践中有着重大的实际意义.在特征值提取环节,结合相关文献,从“径长”的角度提出面积系数、异形度、波动率等形态指标并利用其合理地构成特征向量.重点讨论鉴定纱线混纺比中聚类分析的数学方法.结合非线性优化模型和遗传算法,通过适当的编程计算,从而得出较好的聚类分析结果.     

Spectroscopic properties of thulium ions in bismuth silicate glass

A new type of bismuth silicate glass (Bi2O3-SiO2-ZnO-Al2O3-La2O3) doped with Tm2O3 is prepared by melt-quenching method. The thermal stability of the glass is examined by differential scanning calorimetry. No crystallization peak is found. Using the absorption and emission spectra, the absorption and emission cross-sections are calculated. Their maximum data are 2.9×10-21cm2 at 1663 nm and 4.7×10-21cm2 at 1826 nm, respectively. Using the Judd-Ofelt theory, the radiation transition probabilities and radiative lifetimes are obtained. The extended overlap integral method is applied to analyze energy transfer process among the Tm3+ ions. The transfer constants of cross-relaxation and energy migration among the Tm3+ ions at the 3H4 level are 7.60×10-40 and 14.98×10-40 cm6 /s, respectively. The critical transfer radius for cross-relaxation is 0.99 nm. The cross relaxation process is easy to realize and is favorable for obtaining ～2-μm laser.     

双光子荧光探针

双光子吸收是指在强光激发下,介质分子同时吸收两个光子,从基态跃迁到两倍光子能量的激发态的过程。荧光显微成像是研究活体生物的重要工具,而最通常的细胞成像方法则是使用单光子激发荧光团的单光子显微成像。近红外光源激发的双光子荧光探针克服了单光子荧光探针的光漂白与光致毒而更适于生物检测与成像,为生命科学研究提供了更为锐利的工具。双光子荧光探针的作用机理包括分子内电荷迁移(ICT)、荧光共振能量迁移(FRET)、光诱导电子迁移(PET)与基团转换(GC) 4种方式。该文综述了双光子阳离子探针(Mg²⁺, Ca²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺, Ag⁺, Fe³⁺, Zn²⁺, Na⁺, Cr³⁺)、双光子阴离子探针(F^-)、pH探针、双光子葡萄糖示踪器、双光子脂筏探针、双光子巯基探针、双光子半胱氨酸探针和双光子生物标记探针,以及双光子荧光探针在生物成像方面的应用,展望了双光子荧光探针的发展趋势与应用前景。