基于微悬臂梁生物传感器检测三磷酸腺苷

基于适配子构建了无标记检测三磷酸腺苷(ATP)的微悬臂梁生物传感器。 将ATP适配子修饰在微悬臂梁阵列中的传感悬臂镀金面上,用来识别ATP,而参比悬臂修饰巯基己醇(MCH)防止非特异性吸附。 ATP与其适配子发生特异性相互作用,使悬臂的上下两个表面产生应力差,导致传感悬臂产生偏转,扣除参比悬臂偏转后其偏转值与ATP的浓度在0.5~5 mmol/L范围内有良好的线性关系,相关系数为0.998,最低检出限为0.06 mmol/L。 该微悬臂梁生物传感器响应快速、操作简单,并且对ATP具有良好的特异性。     

镉(Ⅱ)-半胱氨酸配合物对CdS量子点的荧光增强作用及其在离子检测中的应用

合成了弱配体柠檬酸三钠修饰的CdS量子点(Cit-CdS QDs), 透射电子显微镜表征结果表明, Cit-CdS QDs的粒径分布均匀(4~6 nm), 分散性好。 研究了金属离子(银(Ⅰ)离子、镉(Ⅱ)离子)、巯基化合物(巯基乙酸、半胱氨酸)以及金属离子(银(Ⅰ)离子、镉(Ⅱ)离子)与巯基化合物形成的配合物对Cit-CdS QDs荧光的影响。 发现金属离子(银离子、镉离子)与巯基化合物(巯基乙酸、半胱氨酸)形成的水溶性配合物可以显著增强Cit-CdS QDs的荧光, 配合物对Cit-CdS QDs的增强程度比单独的金属离子或巯基化合物均要高, 而且配合物修饰的CdS QDs对铜(Ⅱ)离子的响应要高于单独用金属离子或巯基化合物修饰的量子点。 建立了铜(Ⅱ)离子高灵敏度荧光检测方法, 该方法检测范围宽(1.0×10^-8~1.0×10^-6 mol/L), 检测限低(1.0×10^-9 mol/L)且具有很好的选择性, 拓展了配合物作为量子点修饰剂的应用。     

基于原理解读的铁吸氧腐蚀实验再设计

由教材中吸氧腐蚀原理的解读引发思考, 对相关铁吸氧腐蚀实验再研究, 从溶液中的氧气参与吸氧腐蚀反应的角度设计吸氧腐蚀实验器, 用数字化实验技术中的溶解氧传感器进行实验, 能直观形象地看到溶解氧参与反应, 且有电流产生, 还探究了氯化钠溶液进行实验时的最佳浓度。     

基于色度传感器的“酒精检测”实验探究

探究了基于色度传感器的酒精检测实验, 尝试将实验从定性层面上升到定量层面, 发展成为酒精检测的探究性和创新性实验, 以期为传感技术应用于高中化学实验教学提供一些借鉴和思考。色度传感器在本实验中提供了即时、直观的数据支持, 拓展了实验原理在生活中的应用;开阔了学生的视野, 培养了学生的创新意识。     

基于pH传感器测定食醋总酸量的实验研究

利用pH传感器测定食醋与氢氧化钠中和滴定过程中溶液pH的实时变化,通过求导进而确定反应终点,无需考虑食醋本身颜色对反应终点判定的影响,是一个紧密联系科学、技术、社会与环境的典型的定量实验案例.引进该实验技术,有利于学生对定量方法的学习和科学思维的培养,促进学生认识到科学仪器的进步可以将近代经典实验转变为现代实验的事实.     

多芳基吡咯衍生物的发光性质及其应用

荧光分子在良溶剂中基本不发光或发光较弱,而在聚集状态下发光较强的现象,称为聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)现象,这与传统的聚集导致猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)现象相反。本文研究了多苯基吡咯衍生物的结构与发光性能的关系。通过比较吡咯衍生物的单晶结构和发光性质发现扭曲的结构可以限制共轭发光基团的分子内旋转(RIR),这是产生AIE现象的主要原因。羧酸化的吡咯衍生物可以对Al³⁺实时、选择性检测。由DMF诱导的三苯基吡咯羧酸衍生物(TPPA)重结晶在固态时出现可控的荧光发射,它具备很好的温度选择性,响应迅速,并可以循环利用,这证明TPPA可以作为一种热响应材料用于温度监控设备中。     

基于物理水平基准的组合式高程测量方法

针对空间坐标点相对于测量基准的高程测量准确性问题,提出一种基于物理水平基准的组合式高程测量方法。利用激光三角测量原理及其测量光路的几何特性,搭建了物理水平基准的高程测量系统,在朗伯散射光场中,分析了倾角变化对激光光能质心偏移量的影响,建立了相应的误差修正模型,利用倾角传感器实现了高程测量的倾角误差补偿,自主研制了标定平台对本文提出的高程测量系统进行标定验证试验。结果表明：本文提出的组合式高程测量方法能够在500 mm测量量程下将重复性测量误差控制在±20μm的波动范围内,相较于单一激光位移传感器测量方式,其组合式高程测量误差波动量大幅度降低,能够适应空间坐标点在任意姿态下的精准测量,有效改善激光位移传感器在高程测量领域的性能,使其测量结果更为真实有效。     

一种高温下高灵敏光纤光栅温度传感器的制作方法

提出一种充分利用光纤光栅所能承受的应变量, 显著提高了光纤光栅温度传感器在高温下的灵敏度的方法.在常温下制作传感器时, 根据传感器需要测量的温度设置光纤光栅的预松长度;当温度升高到需要测量的温度时, 光纤光栅才开始被拉紧, 传感器才开始以高灵敏度方式工作.分析了预松长度和工作温度之间的关系.实验中, 当预松长度分别为0.2 mm、0.5 mm、0.6 mm时, 工作温度分别上升了25 ℃、50 ℃、61 ℃, 并且灵敏度(约675 pm/℃)基本不变.实验结果和理论分析吻合, 较好地证实了该方法的有效性.     

FBG传感器复用解调异常的研究

基于光纤布拉格光栅应变传感器的解调原理,分析了传感器性能蜕化时应变传感系统中解调异常的问题,通过理论推导及模拟仿真,发现了存在解调的测量峰值波长少于实际传感器数量的现象,并提出了解决方法,在工程应用中对此进行了验证,证实了方法的有效性。     

光电液位传感测量系统的准静态特性研究

光电液位传感位移测量系统中,液体作为测量的特殊敏感元件,其准静态特性研究的滞后一直制约着系统进行准静态测量的应用。为此,建立了三通道连通管模型,推导了液位振荡的运动方程。通过分析知连通管的直径、液体总长以及液体的运动粘滞系数是影响液体准静态特性的主要因素。在此基础上进行了准静态特性实验。实验结果验证了液位振荡规律,得到了各系统参数对液位振荡的影响特性,从而得到系统的优化准则。