LDHs薄膜基纳米荧光传感器的制备及其研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)是一种层板金属元素和层间离子可调的无机层状材料,利用其独特的插层组装特性,基于静电、氢键、范德华力等相互作用力,功能性荧光客体分子可与LDHs纳米片复合构筑多功能荧光薄膜材料.LDHs薄膜基荧光材料用于荧光传感器,在有机挥发性气体(VOCs)、温度、压力、重要生物分子等的检测中显示了良好性能.本文总结了LDHs复合薄膜的制备方法以及近年来其在纳米荧光传感领域的进展,并对其未来发展做出了展望.     

直线运动动态目标发生器光学系统设计

直线运动动态目标发生器用于检测与标定光电跟瞄吊舱的动态分辨率、跟踪带宽等性能指标。动态目标发生器内置平行光管用于模拟无限远动态目标,动态图形置于光管的焦平面并做变速直线运动模拟地面景物的移动动态。发生器内的平行光管由于其长焦距、大口径、大视场的特点,其二级光谱需重点考虑,基于复消色差理论,矫正二级光谱并平衡场曲等其余像差。设计了1m焦距、口径100mm、视场角为5°的大视场、长焦距无限远目标模拟光学准直系统。设计结果表明,光学系统的传递函数优于0.3@100lp/mm,畸变≤0.03%,沿轴色差远小于焦深,有效地矫正了二级光谱。采用分辨率板法检测光学系统的轴上、轴外点的空间分辨率,检测结果表明光管的空间分辨率均达到20组152lp/mm,满足系统要求。     

[SiNi(H2O)W11O39]6-多层组装膜修饰电极及其电化学行为

采用电化学生长法制备包含杂多酸[SiNi(H2O)W11O39]6-(SiNiW11)和聚合物阳离子PDDA的多层膜修饰电极, 利用循环伏安法研究其电化学行为、 pH的影响及其对BrO3-和NO2-体系还原的电催化性能;并对多层膜电化学过程机理进行了初步探讨. 结果表明: 多层膜的增长均匀, 峰电流随层数的增加而增加;多层膜的峰电流随扫速的增加而增加;还原峰的峰电位随pH的增加而负移.     

纳米银自组装电极的制备及对高氯酸二茂铁的电化学响应

采用自组装的方法制备了纳米银粒子修饰金电极,并运用循环伏安法、交流阻抗谱探讨了该电极的电化学特性.研究了高氯酸二茂铁在该修饰电极上的直接电化学行为.实验结果表明,高氯酸二茂铁在该修饰电极上具有良好的电流响应.用示差脉冲法测定高氯酸二茂铁,其氧化峰电流与浓度在4.0×10-6～5.0×10-4 mol/L范围呈良好线性关系,线性方程为:Ip(μA)=0.0236c(μmol/L)-0.0975,线性相关系数为0.9982,检出限为2.3×10-7 mol/L(信噪比为3).     

光学仪器照明CAD软件设计

设计了一套照明CAD软件用于实现对光学仪器中照明光路照度分布模拟.对该照明CAD系统的光线追迹与光照度计算方法进行了理论探讨,其中在光照度计算方法中引入了线性同余组合发生器,大大提高了模拟的真实性.运用该软件对实际照明光路进行了分析,分析结果表明该软件获得了需要的照度分布模拟图,能较好地满足用户要求.     

稀土基亚纳米材料

亚纳米材料是近年来不断发展的新兴材料.一维亚纳米材料具有独特的类高分子性质,可借鉴高分子的表征和成型方法来研究.例如,羟基氧化钆(GdOOH)亚纳米线通过静电纺丝制成的纤维具有不错的力学强度,可以制成大面积的无纺布;通过湿法纺丝制成的薄膜具有双折射性质,掺入量子点后可发出线偏振荧光.在没有外加手性试剂的情况下,GdOO...     

红外双波段双层谐衍射光学系统设计

将谐衍射透镜应用在传统红外单波段佩茨瓦尔(Petzval)物镜上,设计得到工作波段处于3.4~4.2μm和8~11μm的红外双波段单层谐衍射光学系统。但单层谐衍射元件的衍射效率只在设计波长处衍射效率最高,随着波长相对设计中心波长向两侧偏离,主衍射级次的衍射效率逐渐下降。为提高含单层谐衍射元件光学系统的衍射效率,基于双层衍射元件衍射效率表达式研究了双层谐衍射元件的结构优化,给出了优化方法。设计出佩茨瓦尔型红外双波段双层谐衍射光学系统,其在3.4~4.2μm和8~11μm两个工作波段的衍射效率均达到90%以上,相比含有单层谐衍射面的光学系统衍射效率有了很大提升,提高了像面衬比度,完善了系统成像质量。     

光突发交换网络中最长队列优先调度组装机制

提出了光突发交换网络中的最长队列优先调度（LQF-SA）机制,将边缘节点的突发组装和突发调度两种技术紧密结合在一起.在现实网络中,业务通常是非均匀分布的,即在某些源宿对之间存在更大的业务流量.仿真结果表明,LQF-SA机制可以很好地完成非均匀分布业务流的组装.即使在均匀分布业务流输入下,LQF-SA机制在突发大小分布、组装效率和突发丢失率等方面也优于已提出的轮询调度组装（RR-SA）机制.     

基于气体的动态化学与组装

探索新的组装基元,丰富分子组装策略是推动自组装化学发展的核心,为复杂纳米结构的构筑与功能材料的创制提供了持续动力.气体分子是一类结构简单的资源性化学物质,将其作为外部刺激源调控组装过程与材料性能近年来取得了很大进步.然而,能否将气体分子作为一种组装基元,参与化学组装过程、构建组装材料,我们尚缺乏足够的原理性认识.本文以本课题组的工作为主,系统介绍了广谱气体分子作为一类新型组装基元,通过形成动态气桥键参与分子组装的新原理,着重论述了动态气桥键与其他动态共价键、超分子相互作用截然不同的特性及其微小结构差异影响组装动力学的本质,并总结了气体动态化学驱动的气控组装体系形成与气筑组装材料构建.最后,本文展望了该研究领域当前所面临的机遇和挑战,并提出了未来可能的发展方向.     

微观作用力对肽自组装过程中结构演化的影响:分子模拟研究

本文通过全原子分子动力学研究了典型的自组装芳香二肽分子(z-FF)自组装过程的微观结构演化,探索了肽分子间以及肽分子与溶剂水分子的微观作用力在自组装各个阶段的作用.模拟结果显示,尽管π-π堆积作用占分子间作用能的比重不高,但其在自组装初期对分子聚集起到的驱动力的贡献大于非π-π堆积作用力.肽分子与溶剂水分子形成的氢键数量随着组装进程而减少,总体呈现去溶剂化效应,但同时伴随着多次再溶剂化过程.水化层中的水分子存在两种特殊的“水桥”形式,即“单分子水桥”和“水团簇水桥”,其在水化层水分子中占比在30%～70%之间涨落.水桥的涨落伴随着肽分子结构重排,在自组装各个阶段(相分离、成核、生长和纤维交联)起着重要作用.