磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜的制备与性能

利用可逆加成-断裂链转移(reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)聚合技术,以氧化石墨烯/Fe3 O4(GO@Fe3 O4)为载体,内分泌干扰素17β-雌二醇为模板分子,成功制备磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜(GO@Fe3 O4-MIP).高倍透射电镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、振动样品磁强计(VSM)等表征结果表明,所制备的GO@Fe3 O4-MIP的磁强度为12.89 A·m2·kg-1,其厚度均一,约为6.45 nm.吸附性能实验研究表明,GO@Fe3 O4-MIP对17β-雌二醇的吸附平衡时间为30 min,最大吸附量为28.62 mg/g,证实了GO@Fe3 O4-MIP对17β-雌二醇具有较高的吸附效率和良好的吸附性.     

高效液相色谱法定量分析化妆品中对羟基苯甲酸酯

建立了用高效液相色谱测定化妆品中对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯4种防腐剂的方法。以甲醇与水作为流动相,DAD检测器的检测波长254nm,流速为1．0mL／min,柱温30℃。方法检出限分别为对羟基苯甲酸甲酯0．18μg、对羟基苯甲酸乙酯0．20μg、对羟基苯甲酸丙酯0．20μg、对羟基苯甲酸丁酯0．21μg。4种防腐剂在0～100mg／L呈现良好的线性关系。样品的加标回收率为101.3％～102.5％,相对标准偏差为0．13％～O．21％     

分子印迹氨基功能化纳米Fe_3O_4高分子磁性复合材料的合成及其对海水中2,4,6-三氯苯酚的吸附性能

为了实现海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的选择性吸附和去除,采用超声协助悬浮聚合法以2,4,6-三氯苯酚为模板制备了分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@MIPNH2-polymer)。通过元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对nFe3O4@MIPNH2-polymer的组成、结构、形貌、磁性等进行表征,并研究了其应用于吸附和去除海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)污染物的性能。结果表明:合成的nFe3O4@MIPNH2-polymer平均粒径约为800nm,饱和磁化强度为32.6emu·g-1;水溶液中2,4,6-TCP的饱和吸附量为105.26mg·g-1,高于非分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@NH2-polymer)的饱和吸附量(76.92mg·g-1),nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的等温吸附线大体符合Langmuir模型。吸附热力学研究表明,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在5min内达到平衡,动力学数据和准二级动力学模型符合较好;其吸附过程去除2,4,6-TCP的活化能为78.0kJ·mol-1。海水中的共存物质对吸附2,4,6-TCP几乎无干扰,nFe3O4@MIPNH2-polymer经洗脱后可以循环使用5次以上。nFe3O4@MIPNH2-polymer能高选择性地有效去除海水中的2,4,6-TCP。     

包装纸中丙烯酰胺及芳香胺迁移量的检测研究

目的建立同时测定包装纸中丙烯酰胺和6种芳香胺迁移量的检测方法。方法通过筛选固相萃取小柱种类,优化净化方法和液相色谱条件,从而形成丙烯酰胺和6种芳香胺迁移量的固相萃取-高效液相色谱检测方法。结果丙烯酰胺在0.2~20 mg/L的浓度范围内线性关系良好(R2=0.9989),检测波长为220 nm,检出限为0.01 mg/L;芳香胺在0.2~20 mg/L的浓度范围内线性关系良好(R20.998),检测波长为240和280 nm,检出限也为0.01 mg/L。纯水样品中,各化合物的加标回收率在90%以上,相对标准偏差为2.3%~5.9%。实际样品中,芳香胺的加标回收率在86.9%以上,相对标准偏差为2.0%~6.1%;丙烯酰胺的加标回收率为78.7%~81.9%,相对标准偏差为4.2%~6.2%。结论该方法处理步骤简单,分离效果好,精密度高,从提高检测效率、节约成本的角度来看,该方法值得推广成为常规检测方法。     

气相色谱分析法检测茶叶中联苯菊酯、溴氰菊酯和毒死蜱

本文采用μECD检测器同时检测联苯菊酯、溴氰菊酯和毒死蜱这三种拟除虫菊酯和有机磷农药残留。该方法简单、快速、准确,灵敏度高,能满足无公害食品和绿色食品茶叶标准的要求。对这三种农药残留的检测,该方法检测限为0.001～0.004mg/kg,相对标准偏差为2.4%～5.1%,方法回收率为73.5%～96.5%。     

Fe3O4@Au@Ag复合纳米材料的制备及SERS研究

用化学共沉淀法制备Fe3O4,用静电吸附法制备Fe3O4@Au复合磁性纳米材料,用种子生长法制备出Fe3O4@Au@Ag复合磁性纳米材料。利用紫外一可见吸收光谱研究复合磁性纳米颗粒的光谱特性,以结晶紫为探针分子检测磁性纳米颗粒的表面增强拉曼散射光谱。实验结果表明：复合磁性纳米颗粒既具有磁性又具有贵金属光谱特性;复合磁性纳米颗粒能很好地改善Fe3O4磁性纳米颗粒的表面增强拉曼散射活性。     

1550 nm激发层状BiOCl:Er~(3+)上转换发光及温度传感特性

由于热耦合能级(TCLs)差的影响,传统稀土上转换(UC)光学温度传感技术的灵敏度受到了极大限制,探索超灵敏温度特性上转换发光材料具有重要的理论和技术价值。本工作研究了1550nm激光激发下Er~(3+)单掺BiOCl的上转换发光及温度传感性能。在近红外激发下, BiOCl:Er~(3+)展现出强烈的670 nm红光发射、弱的525和542 nm绿光发射、微弱的406 nm紫光发射以及983 nm近红外发光。该上转换材料体系的红绿光发射表现出强烈的温度依赖性,在300～563K温度范围内, ~4F_(9/2)/~4S_(3/2)非热耦合能级绝对灵敏度(SA)达到95.3×10~(–3)K~(-1),是~2H__(11/2)/~4S_(3/2)热耦合能级的22倍;同时相对灵敏度(SR)达到了1.19%K~(-1)。1550 nm激发下BiOCl:Er~(3+)的强烈红色上转换发光和高灵敏温度传感特性在显示及光学温度传感方面具有良好的应用前景。     

核-壳型罗丹明6G磁性分子印迹固相萃取材料的合成与表征

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其表面进行氨基硅烷化改性,形成Fe3O4@SiO2-NH2纳米粒子。以其作为磁性核,采用表面印迹技术,以罗丹明6G为模板,丙烯酰胺(AM)为功能单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,在Fe3O4@SiO2-NH2表面形成罗丹明6G分子印迹聚合膜,制备了核-壳型罗丹明6G磁性分子印迹聚合物(Fe3O4@MIPs),对合成条件进行了优化。分别采用红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)、振动样品磁强分析(VSM)和热重分析(TGA)等仪器分析手段,对Fe3O4@MIPs的结构进行表征。结果表明,所制备的核-壳型磁性分子印迹聚合物具有高吸附容量及显著选择性;在外加磁场作用下Fe3O4@MIPs可快速与样品基质分离,大大提高了实验效率。Fe3O4@MIPs作为一种新型固相萃取材料,可以从样品中选择性分离和富集违规添加的罗丹明6G,可应用于食品的安全检测。     

磁性Fe3O4纳米粒子表面巯基化与表征

采用化学共沉约30nm的磁性Fe3O4纳米粒子,并采用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)将Fe3O4纳米粒子表面修饰上巯基(-SH)官能团,获得了表面巯基化的磁性Fe3O4纳米粒子.利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、带有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱仪(XPS)以及磁学测量系统(MPMS)对粒子的结构和性能进行了表征和分析.结果表明:表面巯基化后的磁性粒子粒径略有增加,室温下磁化强度由原来的64emu/g变为62emu/g,较好地保留了原始磁性特征.本研究结果对巯基化磁性纳米粒子实现生物分子结合、固定负载乃至生物传感的应用具有重要意义.     

顶空-气相色谱法测定水中一氯苯

实验采用顶空-气相色谱法对水样的一氯苯进行分析,优化顶空的前处理条件及气相色谱条件,方法最低检测浓度可达0．005mg／L,标准曲线的线性相关系数r^2=0．9999,线性范围为0．1～2mg／L,样品平均加标回收率在101．4％～103．4％之间,相对标准偏差在1．6％～6．94％之间。该方法操作操作简单,重现性好、检出限低,适合水中一氯苯的检测。     

Tactile Sensing Using Force Sensing Resistors and a Super-Resolution Algorithm

This paper presents a tactile sensor consisting of an array of force sensing resistors (FSRs). The tactile sensing array can be seen as a coordinated system of touch sensors. The low spatial resolution measured with the FSRs compared to other force or pressure sensors required the use of a super-resolution algorithm. Super-resolution algorithms are often used in digital image processing to enhance the resolution of images. Multiple images taken from slightly different orientations are superimposed in such a way that a single higher-resolution image is obtained. Different touch sensors are briefly discussed and the use of FSRs is motivated. Image-registration techniques are discussed and the super-resolution algorithm developed for the application is presented. Some tests performed using the tactile sensor in a neck palpation device and the results of these tests are also presented.      

基于极限学习机的软测量建模方法研究

针对极限学习机方法隐层神经元数目过多的缺陷,提出一种改进的极限学习机方法.在单隐层前向神经网络的隐层中增加一类分类神经元,从而形成了一种新的单隐层神经网络结构.利用分类神经元将学习样本进行分类,针对不同类样本,利用相同的隐层神经元分别计算隐层输出矩阵,进而获得输出连接权值,使得隐层神经元数目大大降低.隐层神经元数据的降低提高了神经网络的计算速度,为其在软测量建模技术中的应用提供了有效的途径.将这一方法应用于导盘轧制过程中,建立了导盘转速的软测量模型,实现了导盘转速的在线预估.     

光子晶体光纤Fabry-Perot结构温度传感特性研究

提出了一种将光子晶体光纤(Photonics Crystal Fiber,PCF)与单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)拼接而成的法布里-珀罗干涉(Fabry-Perot Interferometer,FPI)传感器,形成SMF-PCF-SMF结构,其中PCF为F-P腔。反射谱波长周期为2. 18 nm,条纹对比度达到13. 12 d B。研究了FPI传感器的温度响应,在50～400℃分别进行了升温和降温实验,波长灵敏度为12. 3 pm/℃,线性度大于0. 993。该传感器具有交叉灵敏度低、温度稳定性好、线性度高等优点,可用于工业生产、航空航天、生物医学等温度传感领域。     

基于混合采样的压缩感知重构算法

为了提高图像的重构质量和缩短重构时间,同时保持较高的压缩比,提出了一种基于混合采样的压缩感知重构算法。将图像划分为感兴趣区域和非感兴趣区域,对感兴趣区域采用恢复质量较好的正交匹配追踪算法,对非感兴趣区域采用恢复时间较短的分段正交匹配追踪算法。感兴趣区域图像中除感兴趣区域外,其他部分灰度置零以增加采样率和图像稀疏度。实验表明,该方法可以较好恢复图像感兴趣的区域,并保持较高压缩比。     

基于生物电传感的受众感知探索与研究

目的 通过对智能传感技术及表演媒介演变进行探索与分析,提出基于生物电传感的受众感知评估框架,探究真实环境与虚拟空间下的观众情感监测与交互反馈方法.方法 对从真实环境到虚拟空间发展过程中观众的观演模式及其情感感知方法进行综述,对表演空间中的人机交互模式进行分析,提出面向受众感知的表演交互评估框架,将不同媒介下的观演模式进行归纳,通过表演实例阐述真实环境与虚拟空间下的观众情感监测及内容反馈方法.结论 对现场表演和虚拟表演中的观众体验进行评估发现,观众对激发维度的评价与其参与度水平呈现一定的相关性,证实了基于脑电信号的感知方法可用于观众情感监测与表演评估.研究对虚拟空间下的受众感知研究进行拓展,为未来表演界面的构建、虚拟表演的评估提供了可行性建议.     

非亚采样Contourlet遥感图像融合

非亚采样 Contourlet 变换是在非亚采样塔型滤波器及非亚采样方向滤波器组的基础上建立起来的,它是一种移不变多方向多尺度图像表示方法.介绍了该变换的结构特点与系数分布特性,并研究了基于非亚采样Contourlet 变换的图像融合算法.该算法利用非亚采样Contourlet 的平移不变性以及NSCT 系数特点,有效准确地提取图像边缘与细节区域,并分别在高、低频域针对不同区域采用不同的融合方法,有效挖掘了待融合图像中的有效信息.这种具有多分辨率分析和多方向滤波特点的处理方法,提高了融合后遥感图像中的信息量和清晰度,对不同分辨率不同方向上的信息进行挖掘及融合,解决了传统小波融合算法中方向数目受限的不足.通过仿真实验与传统融合方法进行比较,验证了该方法的有效性和优越性.     

Optimal Cooperative Spectrum Sensing Based on Butterfly Optimization Algorithm

Since the introduction of the Internet of Things (IoT), several researchers have been exploring its productivity to utilize and organize the spectrum assets. Cognitive radio (CR) technology is characterized as the best aspirant for wireless communications to augment IoT competencies. In the CR networks, secondary users (SUs) opportunistically get access to the primary users (PUs) spectrum through spectrum sensing. The multipath issues in the wireless channel can fluster the sensing ability of the individual SUs. Therefore, several cooperative SUs are engaged in cooperative spectrum sensing (CSS) to ensure reliable sensing results. In CSS, security is still a major concern for the researchers to safeguard the fusion center (FC) against abnormal sensing reports initiated by the malicious users (MUs). In this paper, butterfly optimization algorithm (BOA)-based soft decision method is proposed to find an optimized weighting coefficient vector correlated to the SUs sensing notifications. The coefficient vector is utilized in the soft decision rule at the FC before making any global decision. The effectiveness of the proposed scheme is compared for a variety of parameters with existing schemes through simulation results. The results confirmed the supremacy of the proposed BOA scheme in both the normal SUs’ environment and when lower and higher SNRs information is carried by the different categories of MUs.     

基于成像模型的遥感图像IHS融合

针对色度融合容易产生光谱扭曲的现象,本文利用光谱响应函数,传感器偏置和增益等参数从成像机理的角度解释了IHS融合.建立了描述从光谱密度到全色图像、多光谱图像再到融合图像的过程的新模型.通过对新模型的分析,本文提出了保持IHS融合光谱特性的条件方程,通过对模型有效的简化进而提出了新的融合方法.而且,本文首次提出利用最小二乘法确定光谱响应函数之间关系并计算融合过程所需要的参数.最后本文分别对QuikBird图像数据进行实验并与多种改进的色度融合方法做了深入的比较,试验证明本文提出的方法不但提高了多光谱图像的空间分辨力而且对保持光谱特性有更加明显的效果.     

On the Tactile Sensing Based on the Smart Materials

A flexible finger with muscles made of Nitinol wires and the skin made of auxetic material is analyzed from the tactile sensing point of view. The recognizing of the shape and texture of 3D objects is performed by simulation the action of an array of nanopiezotronic transistors integrated into the skin. The array of nanopiezotronic transistors makes possible the detection of the pressure-induced changes in the auxetic skin. The shape and texture of the objects is best estimated by determining the surface and texture as an n-ellipsoid defined by 12 parameters. An inverse problem is solved in order to find these parameters from the condition that the n-ellipsoid best fits the set of data points probed by touch with the finger.