改性SiO2水溶胶在棉织物超疏水整理中的应用

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂．十六烷基三甲氧基硅烷为添加剂．在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作用下制备了改性纳米SiO2水溶液．并将其成功应用于棉织物的超疏水整理中。通过控制氨水用量和表面活性剂浓度．制备了不同颗粒尺寸及粒径分布的改性SiO2水溶胶．讨论溶胶粒径大小及分布对棉织物拒水性的影响。     

纤维素微纳颗粒的硅烷化改性对制备超疏水材料的影响

利用纤维素纳米晶(CNC)经过喷雾干燥得到纤维素微纳颗粒(CNCmp),再用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)进行硅烷化改性,配制成超疏水涂料喷涂于定性滤纸上制成超疏水滤纸。实验结果表明,硅烷化改性对于制备超疏水滤纸具有重要影响,在自制的硅烷化反应装置中,当MTMS用量为70μL,反应温度为25℃,反应时间10 min,获得的硅烷化改性CNCmp可制备超疏水滤纸。同时发现,分别使用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)和MTMS对CNCmp进行改性后制备超疏水滤纸的效果相近。     

改性SiO2水溶胶在棉织物超疏水整理中的应用

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂,十六烷基三甲氧基硅烷为添加剂,在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作用下制备了改性纳米SiO2水溶胶,并将其成功应用于棉织物的超疏水整理.通过控制氨水用量和表面活性剂浓度,制备不同颗粒尺寸及粒径分布的改性SiO2水溶胶,讨论溶胶粒径大小及分布对棉织物拒水性的影响.采用...     

纸张定量对纸基微流控中溶液扩散的影响

本文研究了纸张定量与亲水通道的宽度对纸基微流控中溶液扩散的影响,同时为纸基微流控中纸张定量的选择提供参考。选用生物检测常用的配比溶液,测量溶液在空白纸、纸条及亲水通道上的扩散长度,得到溶液扩散长度与定量的关系及亲水通道宽度对扩散效率的影响。结果表明溶液扩散长度会随纸张定量的增加而线性减少,溶液扩散效率随亲水通道宽度的增加而增大。纸张定量对溶液的扩散有较大影响,溶液在低定量的纸张上可以实现较长的扩散距离,较宽的亲水通道能获得较大的溶液扩散效率,并能降低溶液在扩散过程中的消耗。     

基于碳点分子印迹纸芯片法测定金银花绿原酸含量

基于数码成像法,利用荧光碳点的高灵敏度结合分子印迹技术的高选择性,建立一种微流控纸芯片法并进行优化,用于金银花绿原酸含量的快速测定。以氮硫掺杂碳点为荧光响应材料,绿原酸为模板分子,在滤纸亲水区表面合成绿原酸印迹聚合物,制得碳点分子印迹纸芯片。以显色斑点的红、绿、蓝值为评价指标进行单因素优化试验。得到最佳制备条件：绿原酸、3-氨丙基三乙氧基硅烷（功能单体）、正硅酸乙酯（交联剂）的物质的量比1∶8∶8,每0.01 mmol绿原酸添加1 mL无水乙醇、0.2 mL氨基修饰的碳点溶液,预聚液超声辅助聚合时间35 min。最佳显色条件：点样量4 μL,显色时间15 min。在最优条件下测定金银花中绿原酸含量,绿原酸质量浓度在0.025～0.15 mg/mL时与绿值有较好的线性关系,决定系数为0.991 8,检出限为0.020 6 mg/mL,回收率在90.77%～102.10%之间。本实验建立的纸芯片法成本低廉、选择性良好且检测速度快（20 min内可完成）,可作为测定条件简陋或现场临时快速测定绿原酸含量的补充方法。     

纸基微流控芯片的加工及其应用

纸基微流控芯片以其低成本、制作简易、方便携带可以实现现场实时检测等优点得到了广泛的应用。文章主要介绍纸基微流控芯片的加工技术,包括蜡印法、紫外光刻法、等离子体处理技术、喷墨印刷技术、融蜡浸透技术、切纸技术以及纸基微流控芯片的应用,以期为食品快速检测提供更先进的方法和更高效的途径,加速纸基微流控芯片的发展。     

纸张作为微流控技术芯片的结构性能与优势

微流控技术指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术,是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。本文简单介绍了纸基微流控芯片的起源和发展过程,阐述了纸张作为芯片的结构特性与优势、机理及其影响因素,简述了纸基微流控芯片的加工技术与方法。最后,希望深入研究纸张的表面性能、毛细管作用动力学等因素对微流控技术的作用和影响,以提高纸基微流控芯片的准确度和灵敏度。     

复合无氟修饰与碱刻蚀协同制备涤纶织物超疏水表面

基于荷叶超疏水仿生理念,通过碱刻蚀和无氟疏水剂复合修饰的方法制备超疏水涤纶织物表面,探讨碱刻蚀工艺参数和三种无氟疏水剂的复合使用对织物超疏水效果的影响。结果表明:在碱质量浓度30 g/L、处理时间10 min、反应温度90℃的条件下,以十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷复合使用处理涤纶织物,可实现超疏水效果,其中静态接触角为152.45°,滑移角为5°,透气率为90.06 mm/s,透湿率为2 993.64 g/(m2·24 h),制备的织物具有良好的耐洗和耐污性能。     

改性羰基铁粉制备及其在蓝光固化磁控超疏水薄膜中的应用

针对超疏水涂层膜在固化过程中功能性颗粒的不受控运动以及传统的热固化能耗高、耗时长的缺点,通过对羰基铁粉进行改性,并将磁控技术和蓝光固化技术相结合构筑超疏水薄膜。分析改性剂质量比、用量、pH值以及温度对羰基铁粉改性效果的影响,确定最佳改性工艺;研究了磁场强度对光固化薄膜表面接触角以及形貌的影响规律。结果表明:当改性剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与1H,1H,2H,2H-全氟葵基三甲氧基硅烷质量比为1:3,质量分数为20%,pH值为6,温度为75 ℃,时间为1.5 h时,羰基铁粉表面改性效果最佳,其活化度达到96%,Zeta电位绝对值由22 mV提高至43 mV;随着磁感应强度的增加,薄膜表面接触角不断增加,当磁感应强度为75 mT时,超疏水薄膜的表面接触角达到157.6°,滚动角为6°,符合超疏水标准。     

微流控纸芯片在食品安全快速检测中的应用

微流控纸芯片,又称纸芯片,是用纸张代替了传统的微流控基底材料并将生化反应微缩于几平方厘米大小的纸上,构成的微型实验室分析系统。由于其低成本、便携性、热稳定性等优势,在质量控制与快速检测领域展现出了独特的创新和潜力。本文综述了纸芯片近几年在食品质量安全快速检测方面的研究进展,主要介绍了传统二维纸芯片制备过程中选择的纸质基材、微流控芯片亲水/疏水材料与技术和表面改性,深入三维结构纸芯片的流体通道构造,通道微阀、折叠等流体控制方式;重点介绍了2016—2022年纸芯片在食品质量安全快速检测方面（农兽药残留检测、致病菌检测、农药残留检测和食品掺假鉴别）的最新应用进展,并讨论其在未来的发展趋势与目前所面临的挑战,以期为纸芯片在食品安全检测领域的发展提供有效参考。     

微流控纸质芯片研究综述

综述了纸质微流控芯片的应用进展。对目前微流控技术的文献报道进行分析,总结出主要的研究热点和方向。对微流控纸质芯片的制造进行了系统总结,主要的纸质芯片集中在2D和3D纸质芯片的制造上。由于3D纸质芯片能够实现高通量、多样品以及多检测等优点,目前备受学界的关注。与此同时,打印与刻蚀技术将可能是未来微流控纸质芯片的主流制造手段。在众多的应用中,生理生化的应用将成为主流,通过LAMP反应与DNA或RNA检测相耦合,微流控纸质芯片将有极其宽广的应用前景。通过文献比照我们发现,目前学者普遍只使用Whatman公司(英国)制造出的特种纸(色谱纸、滤纸)等进行纸质芯片的开发。这也可以看出目前我们国内造纸企业主要生产产品在生理医学类高端检测市场的竞争力非常薄弱。这对于国内的研究学者而言也存在非常大的潜在风险。因为特种纸类是微流控纸质芯片的核心部件,如果没有高质量和稳定的理化性能的优质纸张(色谱纸、硝酸纤维纸、滤纸、玻璃纤维纸等)的生产和销售,国内学者开发出的好的微流控纸质芯片将无法得到稳定和大量的工业化生产。最后,笔者还对国内滤纸企业概况进行了探讨,以期为滤纸企业提供微流控纸质芯片的研发进展,从而更好地为国内滤纸企业在这个新兴市场上找到产品增长点提供思路。     

纸基微流控新型传感材料及其在食品分析中应用的研究进展

相较于其他食品分析检测技术成本高和制作方法复杂等缺点,纸基微流控技术具有制作成本低,制造工艺简单和无毒环保等优点,已在众多领域广泛应用。本文简要介绍了纸基微流控技术,重点讲述了有机分子或化合物材料、纳米材料和聚合物材料在内的探针的传感性能及其检测极限,有望帮助读者更好地理解μPADs中使用的各种化学和生物探针的传感机制,并促进其在该领域的进步。纸基微流控新型传感材料和纸基微流控技术在农药残留、致病菌、重金属和添加剂等食品分析中的检测机理以及其在整个检测体系中发挥简便快捷等优势的同时得到理想的实验结果,为其在快检领域的发展提供基础,并对该技术的未来发展方向和应用前景进行了展望。     

纸上微型实验室在食品检测领域的研究进展

“纸上微型实验室”是以纸为基底的微型分析系统,其因高灵敏、低成本、便携化、可批量生产等独特优势突破了传统检测技术的局限,在食品现场快速检测领域展现出巨大应用潜力。本文梳理了典型的“纸上微型实验室”,分别对纸层析法、化学试纸、侧流层析试纸条、纸基微流控分析装置和合成生物学纸进行全面综述,并重点介绍了“纸上微型实验室”在食品检测领域中的应用,最后讨论了纸基分析方法的优势、挑战和发展趋势,以期为“纸上微型实验室”更全面地应用于食品检测领域提供理论支撑。     

基于pH响应聚合物的比色法检测牛奶中的鼠伤寒沙门氏菌

鼠伤寒沙门氏菌是常见的食源性致病菌,致病性强、分布广泛,造成的食品污染危害已成为世界性的公共安全卫生问题,因此,亟需建立更加高效、快捷、灵敏的检测方法。本文构建了一种基于pH响应聚合物的比色适配体传感器,用于检测食品中的鼠伤寒沙门氏菌。通过溶剂诱导法,使用酚酞、适配体、牛血清蛋白制备pH响应聚合物,该传感器采用双适配体夹心法检测鼠伤寒沙门氏菌,当检测体系中存在鼠伤寒沙门氏菌时,目标菌被捕获探针和pH响应聚合物识别,形成夹心复合物。在NaOH的作用下,酚酞迅速释放到溶液中,溶液颜色由无色变为红色,通过测量溶液的吸光度定量检测鼠伤寒沙门氏菌。结果表明,该传感器在102~107 CFU/mL浓度范围内,菌液浓度与吸光度呈现良好的线性响应,线性方程为y=0.1006ln(x)-0.4887(R2=0.982),检测限可达52 CFU/mL,该方法操作简便、结果可视化,相较于平板计数法,检测时间大大缩短,为构建食品中鼠伤寒沙门氏菌的快速检测提供了一种新思路。     

纸基传感器的研究进展

近年来,柔性传感器以日新月异的速度进入大众视野,尤其是纸基传感器,因其具有柔性、成本低、可回收及环境可降解等优点被广泛应用于生物医学微流控、微生物检测、环境控制、食品安全及可穿戴等领域。虽然,纸基传感器相关研究仍在不断更新,但对其研究进展却缺乏全面而系统的报道;因此,本文主要对纸基传感器的制备方法、检测手段及多元应用进行详细的论述和总结,并对纸基传感器的最新发展和挑战进行综述,最后对该领域的未来展望提出笔者的看法和见解。     

马铃薯片常压油炸工艺优化研究

对影响常压油炸马铃薯片品质的工艺参数进行了优化研究。结果表明,在柠檬酸溶液浓度为0.10%～0.25%、预干燥时间为10～40min和油炸温度为170～200℃的范围内,以薯片的丙烯酰胺含量、含油量和脆度为指标,常压油炸薯片的最佳工艺条件为:薯片切片采用柠檬酸溶液浓度为0.20%的柠檬酸水溶液浸泡后,于85℃预干燥30min,最后用180℃恒温油炸至熟。     

Effects of processing conditions on the quality of vacuum fried apple chips

The effects of pretreatment and processing conditions on the quality of vacuum fried apple chips were studied. As blanched apple slices were pretreated by immersing in fructose solution and freezing prior to vacuum frying, more uniform porosity was observed on the surface (or cross-section) of apple chips as examined by scanning electron microscopy (SEM). During vacuum frying, the moisture content and breaking force of apple chips decreased with increasing frying temperature and time while the oil content increased. The L values of fried apple chips decreased apparently with increasing frying temperature. However, when apple slices were fried at 100°C for up to 20 min, both a and b values increased rapidly. Statistical analysis with the central composite rotatable design showed that the moisture content, oil content, color, and breaking force of apple chips were significantly (P⩽0.05) correlated with concentration of immersing sugar solution, frying temperature and frying time. Based on surface responses and contour plots, optimum conditions were: vacuum frying temperature of 100–110°C, vacuum frying time of 20–25 min, and immersing fructose concentration of 30–40%.     

Textile-based microfluidics: modulated wetting,mixing, sorting,and energy harvesting

Microfluidics technology allows us to perform rapid and massively parallel manipulation and characterization of fluid samples with biomedical and environmental importance. In the attempt to achieve resource-efficient fabrication and operation of the microfluidic devices, paper-based and thread-based microfluidics have been previously demonstrated by other researchers. We propose to develop textile-based microfluidics, formed by three-dimensional networks of individual threads, to further advance the ability of paper-based and thread-based microfluidics. This paper describes four different phenomena that we investigate in textile-based microfluidic systems: modulated wetting, liquid mixing, liquid sorting, and energy harvesting. Our results indicate the feasibility of textiles as a new platform to develop low-cost microfluidic technology.