基于新型Schiff碱铜配合物为中性载体高选择性硫氰酸根离子电极的研究

首次研究了基于水杨醛缩亚辛胺合铜(Ⅱ)金属配合物[Cu(Ⅱ)-SADOA]为中性载体的PVC膜电极.该电极对硫氰酸根离子具有优良的电位响应性能和选择性并呈现出反Hofmeister选择性行为,其选择性次序为SCN-＞ClO4-＞Sal-＞I-＞Br-＞NO2-＞NO3-＞SO32-＞Cl-＞SO42-＞H2PO4-.在pH=5的磷酸盐缓冲体系中,电极电位呈现近能斯特响应,线性响应范围为3.0×10-6～1.0×10-1 mol/L,斜率为-55.7mV/dec(20℃),检出下限为1.0×10-6 mol/L.采用交流阻抗技术和紫外可见光谱技术研究了电极的响应机理,结果表明配合物与电极的响应行为之间有非常密切的构效关系.该电极具有响应快、重现性好、检出限低、制备简单等优点.将电极用于实际样品分析,其结果令人满意.     

水杨醛缩α-萘胺合钴(Ⅱ)配合物为载体的硫氰酸根离子电极的研究

以水杨醛缩α-萘胺合钴(Ⅱ)[Cu(Ⅱ)-SANA]为中性载体的PVC膜电极对硫氰酸根离子(SCN-)具有优良的电位响应特性并呈现出反Hofmeister选择性行为,其选择性次序为:SCN-＞Sal-＞ClO4-＞-＞NO3-＞NO2-＞Br-＞H2PO4-＞I-＞SO32-＞SO42-.在pH=4.0的磷酸盐缓冲体系中该电极具有最佳的电位响应,在5.0×10-6～1.0×10-1mol/L浓度范围内呈近能斯特响应,斜率为-52.6mV/decade(25℃),检测下限为3.0×1.0-6mol/L.采用交流阻抗研究了电极的响应机理,并将电极用于回收率测定,结果比较满意.     

基于双核汞(Ⅱ)配合物为中性载体的碘离子选择性电极的研究

研究了以水杨醛缩邻苯二胺为配体的双核金属Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)配合物为中性载体的阴离子选择性电极,结果表明,双核Hg(Ⅱ)配合物作为中性载体的电极对I-具有良好的电位响应特性,且呈现反Hofmeister行为,其选择性序列为:I-＞Sal-＞ClO4-＞SCN-＞Br-＞F-＞NO2-＞NO3-＞SO32-＞SO42-＞H2PO4-.在pH 3.0的磷酸盐缓冲体系中该电极对I-具有最佳的电位响应,在1.0×10-1～9.0×10-6 mol/L浓度范围内呈近能斯特响应,斜率为-56.5mY/pI-(25℃),检测下限为7.8×10-6mol/L,采用交流阻抗及紫外可见光谱技术研究了电极的响应机理,并将电极用于药品分析,结果满意.     

新型中性载体高选择性硫氰酸根离子选择电极的研究

研究了肉桂醛邻氨基苯甲酸金属配合物为电极载体的阴离子响应行为.实验结果表明,以肉桂醛邻氨基苯甲酸合铜(Ⅱ)[Cu(Ⅱ)-CMAA]为载体的电极具有选择性高、检测限低、重现性好、制备简单等优点,对硫氰酸根离子(SCN-)呈现出优良的电位响应性能并呈现反Hofmeister选择性行为,其选择性序列为:SCN-＞ClO4-＞Sal-＞I-＞Br-＞NO2-＞NO3-＞SO32-＞Cl-＞SO42-＞H2PO4-.电极在pH=5.0的磷酸盐缓冲体系中对SCN-在1.0×10-1～6.0×10-5mol/L浓度范围内呈近能斯特响应,斜率为-52.4mV/dec(20℃),检测下限为4.0×10-6mol/L.采用交流阻抗技术和紫外可见光谱技术研究了阴离子与载体的作用机理.并将电极应用于废水SCN-含量的测定,结果令人满意.     

N，N-双（2-氨基苯基）草酸二酰胺合铜（Ⅱ）配合物为中性载体的高选择性硫氰酸根电极的研究

该文以N,N-双(2-氨基苯基)草酸二酰胺合铜(Ⅱ)[Cu(Ⅱ)-BAPO]为中性载体,制备了一种对硫氰酸根(SCN-)具有优良的电位响应特性并呈现出反Hofmeister选择性行为的离子电极,其选择性次序为:SCN-＞ClO4-＞I-＞Sal-＞NO3-＞Cl-＞NO2-＞CH3COO-＞SO42-＞F-＞PO43-.该电极在pH=5.0的磷酸盐缓冲体系中具有最佳的电位响应,在1.0×10-5～1.0×10-1mol/L SCN-浓度范围呈近能斯特响应,斜率为-67.5 mV/pSCN-(25℃),检测下限为4.0×10-6mol/L.采用紫外光谱分析技术研究了配合物中心金属原子以及配合物本身的结构对电极电位响应行为的作用机理.将该电极用于废水分析,结果令人满意.     

电聚合二氧化锆固载辣根过氧化物酶的第三代生物传感器的研制

利用生物相容性良好的无机材料二氧化锆(ZrO2)对辣根过氧化物酶(HRP)进行直接固定,用交流阻抗法对修饰电极进行了表征,并用循环伏安法和计时电流法对过氧化氢(H2O2)生物传感器的性能进行了研究.结果表明,该法成功的制备了以电聚合ZrO2为载体的无介体第三代电流型生物传感器.其线性范围为1.00×10-6～1.87×10-3mol/L,线性回归方程为:ip(μA)=0.002 3 c(μmol/L)+2.9324,相关系数r为0.996 8,检测限为2.86×10-7 mol/L.     

混配型金属铜(Ⅱ)配合物为中性载体水杨酸根离子选择电极的研究

研究了基于2-[(邻羟苄叉)胺基]酚吡啶合铜(Ⅱ)[Cu(Ⅱ)-HBAPP]为中性载体的离子选择性电极。该电极对水杨酸根(Sal-)具有优良的电位响应性能和选择性,并呈现出反Hofmeister选择性行为,其选择性次序为Sal->ClO4->SCN->I->NO2->NO3-≈Br->Cl->SO32-。在pH5.0的磷酸盐缓冲体系中,电极电位呈现近能斯特响应,线性响应范围为9.2×10-6～1.0×10-1mol/L,斜率为-53.9mV/dec(25℃),检测下限为8.0×10-6mol/L。采用交流阻抗技术和紫外光谱技术研究了电极响应机理。     

花椰菜二茂铁修饰碳糊电极对抗坏血酸的电催化作用的研究

研制了花椰菜二茂铁修饰碳糊电极,探讨了该电极的性能和实用性.实验结果表明:该电极在KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液(pH=5.6)中对抗坏血酸的氧化具有良好的电催化作用,峰电位Epa=+0.0V(vs.SCE),用差分脉冲伏安法测得的氧化电流与抗坏血酸浓度在1.00×10-5～1.00×10-3mol/L范围内呈线形关系,检测限为3.00×10-6mol/L,电极具有良好的重现性和选择性,响应时间短,使用寿命20天以上.用于检测果汁饮料中的抗坏血酸,结果满意.     

新型高选择性硫氰酸根离子电极的研究

首次研制了基于二苯甲酮缩氨基硫脲合铜(Ⅱ)金属配合物[Cu(Ⅱ)-BBKT]为中性载体的阴离子选择性电极.该电极对硫氰酸根(SCN-)具有优良的电位响应性能,并呈现出反Hofmeister选择性行为,其选择性次序为:SCN-＞I-≈Sal-＞ClO4-＞Br-＞NO3-＞NO2-＞F-＞SO32-＞SO42-.在pH 5.0的磷酸盐缓冲体系中,电极电位呈现近能斯特响应,线性响应范围为8.0×10-6～1.0×10-1mol/L,斜率为-55.2mY/dec(20℃),检测下限是4.5×10-6mol/L.采用交流阻抗技术和紫外可见光谱技术研究了电极的响应机理,结果表明配合物中心金属原子的结构以及载体本身的结构与电极的响应行为之间有非常密切的构效关系.并将该电极用于实验室废水硫氰酸根检测,其结果令人满意.     

基于Pt/石墨烯纳米复合材料的甲醛电化学传感器

采用电沉积的方法制备了Pt/石墨烯纳米复合材料,考察了该复合材料的电化学性能,用于甲醛的检测,表现出良好的检测性能.实验结果表明:在0. 1 mol/L的H2 SO4 溶液中,Pt/石墨烯纳米复合材料修饰电极可以实现在2 ×10 -6 ~2 ×10-3 mol/L浓度范围内甲醛浓度的检测,最低检测限为1 ×10-6 mol/L,并且具有高的灵敏度和良好的重现性.     

毛细管DNA传感器

研究一种新型的利用毛细管作为载体检测靶DNA的生物传感器的可行性。首先应用0.2%多聚赖氨酸在毛细管内壁固定1×10-4mol/L ssDNA,与3.33×10-5mol/L靶DNA杂交后,应用1 g/L EB染色,在RF5000荧光仪上进行检测,t=5.5629,p<0.05,测定组与试剂空白组的荧光强度有明显差别;通过对12 h和14 h的杂交时间的比较,14 h的荧光强度明显高于12 h;对0.01,0.1,1,100,1 000 nmol/L的靶DNA进行测试,随靶DNA浓度的增高,荧光强度增强。实验结果表明:在光学DNA传感器的构建中,毛细管作为探针固定和荧光检测的载体是完全可行的。     

电子鼻系统对危险爆炸物的识别研究

采用纳米氧化锌厚膜气体传感器组成的阵列对硝铵、矿山炸药、苦味酸、2,4二硝基甲苯(DNT)4种典型爆炸物样品进行了实验。称取4mg爆炸物样品,采用动态实验对18只传感器进行筛选、优化,得到6个最优元件组成的阵列。采用静态实验考察了传感器的检测能力,结果表明:随着待测样品浓度的增加,6个传感器的灵敏度均呈指数上升,且该方法能够检测到4种爆炸物样品的最小浓度均低至3.34μg/L。为进一步与实际应用相接近,采用完全动态小剂量实验,结果表明:在15.4μg/L浓度处提取斜率最大值为特征值对阵列进行判别函数分析,可使4种典型爆炸物在该浓度水平能够完全区分。     

MWNTs与GNPs—CHIT修饰的过氧化氢生物传感器

在玻碳电极（GCE）上自组装一层多壁碳纳米管（MWNTs）,构建负电荷的界面,然后,静电吸附一层阳离子电子媒介体硫堇（Thi）,再由共价键作用自组装一层纳米金（GNPs）,壳聚糖（CHIT）混合溶液的复合薄膜,通过静电吸附辣根过氧化物酶（HRP）制得过氧化氢（H2O2）生物传感器。采用循环伏安法和计时电流法考察了该生物传感器的电化学性质,并研究了该修饰电极对H2O2的催化还原作用。生物传感器的响应电流与H2O2浓度在8．2×10^-6～1．1×10^-3mol／L范围内呈现线性关系,检出限为5．8×10^-7mol／L,达到95％稳态响应时间约为15s。将此生物传感器用于H2O2的检测,结果令人满意。     

基于对羟基苯硫酚自组膜免疫传感器的研究

利用自组装技术将对羟基苯硫酚(4—HTH)固定在金片电极上,以1—乙基—3—(3—二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N—羟基硫代琥珀亚胺(NHS)作为活化剂,将羊抗—小鼠IgG以共价键形式固定在对羟基苯硫酚自组装单分子膜修饰的金片电极上,制备了一种免疫传感器。根据抗体与抗原之间特异反应前后引起的电极电位变化,对小鼠IgG进行定量测定。利用循环伏安法分别对裸金片电极、对羟基苯硫酚自组装膜、抗体膜、抗原膜进行了表征。结果表明:该免疫传感器灵敏度高、响应速度快、检测范围宽,其检测下限为0.2μg/L,检测范围为0.2~30μg/L,并可以再生、重复利用,寿命可达10 d左右     

基于ARM的SF6中微水含量检测系统

介绍了一种以ARM处理器S3C44B0为核心、利用红外光谱原理对SF6气体中水分含量进行监测的实时在线检测系统。系统运用基于分子辐射吸收理论的红外检测技术,设计了探测水分的光电传感器;开发了以S3C44B0为核心,包括A／D转换模块、LCD液晶显示模块、基于串口的GPRS通信模块等在内的ARM中央硬件处理平台。与传统检测设备相比,该系统灵敏度高,重复性好,实时性强,是测量精度达到0．001％,是测量SF6气体中微水分含量的理想设备。     

吸收式光纤气体传感器的研究

提出了一种通过波长扫描来检测C2H4 和H2S混合气体的体积分数的新方法。采用超发光二极管作为光源, 2个检测通道共用 1根光纤,通过光源调制实现气体的体积分数的谐波检测技术。该系统最小可探测气体的体积分数约为 10-4, 移植性好,对大多数气体均适用。     

水质油污染原位传感器稳定性设计

由于受光源不稳、环境光干扰、标准曲线非线性及沾污的影响,传感器的稳定性表现不佳.为此,基于紫外荧光测量原理,分别从结构、工艺及算法3个方面做了优化设计.光路设计中引入了参比检测,ZEMAX软件仿真结果显示"十"字光路可行.聚四氟乙烯、光学镀膜的采用及电刷设计可有效防止油污粘附及生物附着.遮光罩为传感器营造一个检测暗腔,有效解决了环境光干扰问题.实验表明:传感器测量样品时,荧光信号的变异系数<0.3%.以浓度30 μg/L为例,模拟光强衰减时荧光信号的变异系数为1.28%.样品浓度为62.4 μg/L时,扩展不确定度为0.256 μg/L(k=2).传感器的稳定性设计取得了较理想的成果,但距离实际应用还有差距,主要是浊度、温度等影响因子未引入到算法修正模型中.     

智能CO探测器设计

设计了一种基于电化学传感器的CO探测器,探测器使用CO—7G燃料电池型电化学CO传感器,分析了CO电化学传感器的工作原理与探测器的电路组成。其中,探测器的硬件电路由电化学传感器的信号调理电路、数码管显示电路、单片机数据处理与控制电路、4~20mA模拟输出电路、继电器控制电路等组成。对采集的数据采用均值滤波算法,提高了系统的灵敏度,减少了探测器的响应时间,降低了误报警率。实验结果表明:该CO探测器的误差小于0.001 16 mg/L,在1个月的时间内其误差没有超过0.005 82 mg/L。该CO探测器灵敏度高,响应时间短,测量精度高,稳定性好,具有很高的实用价值。     

微机械Golay腔型红外探测器的研究

通过分析微机械Golay腔型红外探测器设计中影响性能的关键因素:温致压变系数、红外吸收层、阻尼噪声,提出了一种采用硅和玻璃阳极键合技术实现的新型Golay腔型红外探测器。计算其灵敏度为2 700 pF/W、噪声等效功率为8.4×10-8W/Hz1/2和响应时间为0.5m s。利用光学测量变形,可以实现探测器无电化设计,使得测量不受强电磁场和湿度的影响。