手机数码比色法测定土壤中总磷含量

基于在酸性介质中,磷酸二氢钾(KH2PO4)与钼酸钠及抗坏血酸作用,生成蓝色的络合物,溶液的颜色随着KH2PO4浓度的增加而逐渐变浅,并呈现一定颜色梯度的原理,提出了使用手机数码比色法测定土壤中总磷含量的分析新方法。方法的相对标准偏差(RSD)为1.2%,对样品进行加标回收实验,加标回收率在102%¹03%。方法方便快捷,成本低,适合现场分析,是一种农民自行测定土壤中总磷含量的新方法。     

非制式爆炸物比色/荧光传感研究进展（特邀）

非制式爆炸物因原料易得、破坏性大等特点,已成为暴恐分子施爆的首选方式。目前,国内外针对光学传感2,4,6-三硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯等制式爆炸物的研究已经相对成熟,而对于非制式爆炸物,因其具有与制式爆炸物完全不同的本征特性,如多为不挥发离子晶体、分子构型差异巨大等,难以通过光学传感制式爆炸物的原理对其分析与识别,成为国际反恐的棘手难题。因此,针对非制式爆炸物的特性,设计特异性光学传感材料、提出光学信号增强策略、建立现场识别超痕量非制式爆炸物的有效方案,是实现追踪非制式爆炸物源头、截断非制式爆炸物转移路径与炸后残留定性分析的迫切需求。本文从光学传感的本质出发,系统总结了传感材料的设计方法和比色/荧光传感非制式爆炸物模式的发展趋势,旨在为光学传感非制式爆炸物领域提供思路和借鉴。     

纸基比色阵列传感器的研究进展

比色阵列传感器具有响应迅速的识别检测能力,结合纸基分析装置成本低廉、制作简单和多孔亲水等优点,近年来纸基比色阵列传感器的研究发展迅速,灵敏度和通用性得到了进一步提高,应用领域大大拓展,受到了研究者的广泛关注。本文主要介绍了纸基比色阵列传感器的研究进展,概括了其近年在生物医疗、环境检测、食品安全等领域的应用,针对不同的检测传感材料、检测原理及性能进行了讨论,并对其研究和应用的前景和发展趋势进行了展望。     

纳米金-适配体比色传感法检测玉米油中黄曲霉毒素B1

黄曲霉毒素B₁(Aflatoxin B₁, AFB₁)是真菌或霉菌产生的有毒代谢物,通过污染农作物和食品从而对人体健康造成严重威胁。本研究建立了纳米金(AuNPs)-适配体比色传感法,采用不同序列长度的AFB₁适配体检测玉米油中AFB₁。通过优化适配体浓度、NaCl浓度和体系反应温度,进一步提高体系检测灵敏度。在最佳条件下,50(B50)和80(A80)个碱基长度的适配体建立的AuNPs-适配体比色传感法的检出限分别为13.55和10.56 ng/mL,线性范围均为20～1000 ng/mL,且选择性良好。基于B50和A80适配体比色传感法检测玉米油中AFB₁的加标回收率分别为102.4%～104.9%和98.1%～109.1%。结果表明,基于B50和A80建立的AuNPs比色传感法均可用于玉米油中AFB₁特异性鉴定。本研究为现场快速检测和高效筛查食品中AFB₁污染提供了技术支持,为开发针对其它靶标的适配体传感检...     

康宁研发智能玻璃:应用短波激光集成波导

正日前,康宁公司正在研发一种智能玻璃,在不需要任何外界医疗器具的前提下,能够分析屏幕表面的液体,从而检测用户的身体状况以及DNA,甚至还能够监测空气中气体的含量。未来如果有人对着自己或者别人的手机屏幕吐口水,他可能不是蛇精病,他可能正在拿手     

新型可见光成像通信信号解调方案研究

可见光成像通信(OCC)是利用手机摄像头的卷帘快门工作方式拍摄快速闪烁的发光二极管(LED),接收明暗相隔的条纹图像,并通过对该图像进行解码恢复,实现数据通信的一种新兴的无线光通信技术.然而数据传输过程中出现的灰度值波动会影响通信过程中的误码率(BER)、传输距离和数据速率.提出了一种新型的OCC信号解调方案.利用基于...     

负压环境对乳化炸药爆炸温度场和有害效应的影响

为了探究负压条件下乳化炸药的爆轰反应机制,利用自制的可视化球形爆炸罐,通过高速摄像机、压力传感器和噪声仪分别记录乳化炸药的爆炸火焰传播过程、爆轰波压力和爆炸噪声,采用比色测温技术重构了爆炸火球的二维温度场,并深入研究了初始真空度对乳化炸药爆炸温度场、爆轰波特征参数以及爆炸噪声的影响。实验结果表明：随着初始真空度的提高,爆炸火球亮度更高,持续时间更长,形态更稳定;当真空度为0 k Pa时,火球在19.35μs时破裂,而当真空度为100 k Pa时,火球在58.05μs才开始破裂;低初始真空度对火球温度影响较小,而60 k Pa以上的初始真空度会显著提高乳化炸药的爆炸温度;冲击波峰值压力和比冲量均随着初始真空度的升高而降低,但初始真空度对冲击波正压作用时间变化的影响不明显。AUTODYN数值模拟结果表明,随着真空度的提高,冲击波峰值压力降低,冲击波速度逐渐降低至与爆轰产物的膨胀速度接近。此外,初始真空度的提高有利于降低爆炸噪声,与常压相比,当罐体内真空度为100 k Pa时,爆炸噪声的声压级降低了35.9 d B,降幅为29.8%。     

曝光一定时单相机辐射测温范围的影响因素分析

针对单相机单波长测温和比色测温过程中测温范围较窄的问题,以单波长测温过程为基础,推导了相机传感器动态范围和工作波长对单相机测温范围影响的理论公式,并对波段选取过程中的影响因素进行了分析。理论分析结果表明：相机动态范围和波长的选取限制了一次曝光时测温范围的最大跨度值,在相机传感器唯一确定时,相机动态范围一定,根据波段选取原则选定工作波段,选定估计温度范围下限之后,由公式即可确定待测温度上限,再根据实际测温范围调整波段和估计测温下限;配合调节曝光及光圈,充分利用相机传感器的全动态范围,可实现单相机辐射测温法中宽温度范围的测量。此外,通过涡流加热实验和熔池温度场测量实验对上述影响因素进行验证,选取更优波长和更优曝光时间,可提高单次测温跨度至少40%,为单相机测温技术的具体实施提供技术参考。     

基于MgAl-8-HQ LDH复合粒子选择性检测Fe~(3+)的荧光传感器

为实现对Fe~(3+)高选择和简便检测,基于镁铝层状双氢氧化物(MgAl LDH)层板的Al~(3+)的可调控性及易与8-羟基喹啉(8-HQ)发生配位作用,设计制备了8-HQ插层配位的高荧光性8-羟基喹啉镁铝层状双氢氧化物(Mg_xAl-8-HQ LDH),同时采用IR,XRD,UV-Vis及分子荧光光谱仪表征其结构和性能。IR分析表明8-HQ与铝离子生成C-O-Al和C-N-Al配位键;XRD揭示8-HQ插入MgAl LDH的层板间,致(003)衍射峰向2θ低角度方向移动,衍射峰强度随Mg与Al摩尔比增加而增强;因MgAl LDH层间的8-HQ与Al~(3+)配位,致8-HQ在314 nm处的吸收峰消失,同时在376 nm处出现了金属离子与配体之间的跃迁吸收峰;荧光分析表明:Mg_xAl-8-HQ LDH的荧光强度随Al~(3+)含量降低而增强,当镁铝离子物质的量之比为4∶1时,荧光强度显著强于8-羟基喹啉铝。通过研究金属离子对Mg_4Al-8-HQ LDH粒子荧光光谱的影响,发现该粒子对金属离子表现出显著的选择和差异性,尤其对Fe~(3+)具有高选择性。进一步研究[Fe~(3+)]对Mg_4Al-8-HQ LDH粒子的溶液颜色及荧光强度的影响表明:在10~(-6)~10~(-2)mol·L~(-1)内随[Fe~(3+)]增加,Mg_4Al-8-HQ LDH粒子溶液的颜色由浅黄色变成墨绿色,故可实现上述浓度范围内Fe~(3+)的比色传感;同时其荧光强度显著降低,当[Fe~(3+)]为10~(-3)mol·L~(-1)可完全猝灭其荧光,当-log[Fe~(3+)]为3~6时,-log[Fe~(3+)]与溶液荧光强度呈负相关函数关系,可实现对Fe~(3+)的高选择和灵敏性荧光传感检测,据此本实验成功建立了Mg_A Al-8-HQ LDH粒子荧光和比色双重传感检测Fe~(3+)的新方法。