电子鼻在乙醇和丙酮、乙醇和苯定量分析中的应用

采用6个不同掺杂的纳米ZnO气体传感器组成的电子鼻和人工神经网络(ANN)实现了乙醇和丙酮、乙醇和苯的定量分析.研究表明,不同掺杂的气体传感器在二元可挥发有机物(VOCs)混合体系的测量中敏感特性存在一定的差异,同时混合气体种类对传感器敏感特性影响也不同.对乙醇和丙酮、乙醇和苯定量分析的标准偏差分别为8.9×10-6、7.8×10-6.     

基于SCA-LSSVM的电涡流传感器温度补偿方法研究

针对电涡流传感器在实际应用中容易受环境温度影响产生温度漂移这一现象,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)建立回归模型,并将正余弦算法应用于回归模型的参数优化。通过正余弦算法对LSSVM的惩罚因子和核函数参数进行优化选取,得到最佳的传感器回归模型,并和粒子群算法优化最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)进行比较。实验结果表明,SCA和PSO优化后模型计算结果均方误差分别为9.97×10-4、4.39×10-3,模型优化耗时分别为578s、782s,传感器温度灵敏度系数分别为8.73×10-6(/℃)、7.63×10-5(/℃)。可以看出SCA算法在优化精度和效率方面均优于PSO算法。该方法提高了传感器的温度稳定性和系统检测精度,具有很强的实际应用价值。     

ARMA MICRO空用计算机

ARMA MICRO计算机,是一台串行二进制存貯程序计算机。计算速度为36000次操作/秒,字长22位。加减法,包括存取时同在内,需要27×10~(-6)秒;乘法,135×10~(-6)秒;除法,324×10~(-6)秒;平方根视精度要求而定,最长可达584×10~(-6)秒。虽然是一台串行机,但是却由于采用并行存取,由于应用了节省机器设备的特殊算法,使乘、除、平方根的处理近似平行处理,计算速度得到提高。此外,由于加、减、乘、除和平方根等操作可以同时进行,也     

基于13X型沸石分子筛的类神经毒气传感器

研制了基于13X型分子筛阻抗型气体传感器,探测了神经类毒气沙林的相似物甲基磷酸二甲脂(DMMP)。通过交流电压对传感器进行激励,得到其交流阻抗谱的变化,从而实现对不同体积分数DMMP的检测。对0.2×10-6,0.4×10-6和1×10-6DMMP气体分别进行了检测,在1×10-6时(频率为0.01 Hz)电阻的相对变化可达13.2%;同时,分别采用13X型和Cu-β型分子筛作为敏感膜对1×10-6DMMP,100×10-6CO2和饱和蒸汽压下的乙醇气体进行了选择性比较实验。实验表明:基于13X型分子筛膜传感器对DMMP的探测有较好的灵敏度和选择性。     

微电极研究ⅫNafion修饰微电极伏安特性研究及其在痕量测定中的应用

本文介绍 Nafion 修饰碳纤维园盘微电极的制备及其伏安特性研究;用线性扫描阳极溶出法测定人体头发中镉离子的含量;电极面积固定,重现性好,方法简便;镉的峰电流在其浓度为1×10~(-7)～9×10~(-6)及10~(-6)～9×10~(-6)范围内有良好的线性关系,适用于阳极溶出。     

基于四苯基卟啉的PVC膜电极的研制及其应用于药物中黄连素的分析

本文用四苯基卟啉作为电活性物质研制了 PVC 膜黄连素敏感型电位传感器,该传感器响应范围为1.8×10~(-7)-5.0×10~(-3)mol/L,pH 范围4.3-12.2,响应时问小于30s,斜率为60.4±1.9mV/dec。此电极表现出与经典的基于阳离子交换型的电极不同的选择性行为。本文还研究了不同增塑剂对传感器响应性能的影响并对实验条件进行了优化。该传感器可直接用于药物中黄连素的定量分析,结果令人满意。     

色氨酸微生物传感器的研究及应用

本文用酿酒酵母菌涂于载体上,与氧电极偶合,研制成色氨酸微生物传感器,研究了其稳态响应和动态响应特性;传感器灵敏度高、响应快,稳态法测定的线性范围为2.50×10~(-6)mol/L～1.10×10~(-3)mol/L;注流分析法的线性范围为2.00×10~(-6)mol/L～1.33×10~(-3)mol/L;线性相关系数分别为0.9990和0.9987。并用注流分析法测定了小米和玉米中色氨酸的含量,方法简便快速,有一定的实用价值。     

胃复安电极的研制及应用

本文报道了胃复安选择性电极的研制及应用.研究了活性物膜含量、增塑剂、电极结构等因素对电极性能的影响.以四苯硼作为离子交换体时,电极的线性范围为2.0×10~(-2)～8.0×10~(-6)mol/L,斜率57.4mV/pC,检测下限4.2×10~(-6)mol/L.用于胃复安的分析结果良好,回收率在97～104%之间,片剂胃复安的含量测定与药典法一致.     

羟苄唑PVC膜电极及PVC膜石墨棒电极的研究

羟苄唑是治疗急性出血性结膜炎的药物,其PVC膜电极的研制及应用尚未见报导。作者据以前工作,以羟苄唑—四苯硼离子缔合物为活性物质研制成羟苄唑PVC膜电极(Ⅰ)及PVC膜石墨棒电极(Ⅱ)。经测试,(Ⅰ)的能斯特响应范围为1.0×10~(-2)—4.0×10~(-5)M,检测下限为5.6×10~(-6)M;对羟苄唑的回收率为100.2—105.1％(Ⅱ)的能斯特响应范围为1.0×10~(-2)M—4.3×10~(-5)M,检测下限为8.9×10~(-5)M,回收率为98.6—     

基于金属有机框架化合物修饰的QCM湿度传感器

提出一种基于自行合成的钴金属框架化合物Co2(oda)2(4,4’-bipy)修饰的石英晶体微天平(QCM)的新型湿度传感器,研究了其制备条件、不同溶剂和不同修饰量对传感器性能的影响。实验结果表明:水在1.2×10-6～20×10-6范围内与频率变化量呈良好的线性关系,其相关系数为0.99903,检测灵敏度可达到87.40 Hz/10-6,检测限为0.16×10-6(信噪比为3∶1)。将此传感器在实际环境中对11%～95%RH进行了检测,结果显示频率对数变化logΔf与%RH呈良好的线性关系,其线性方程为logΔf=1.414 2+0.018 18%RH,R=0.999 65。该湿度传感器具有制备简单、体积小、选择性好、灵敏度高、稳定性好等特点,为湿度检测提供了一个新的方法。     

层层累积技术制备基于纳米碳管的葡萄糖生物传感器

以多壁纳米碳管(MWCNTs)为电子媒介体和酶的吸附载体,利用层层累积的自组装技术固定葡萄糖氧化酶(GOx)的多层(MWCNTs/GOx)n复合薄膜修饰电极,制备了一种新型葡萄糖生物传感器。结果表明:传感器对葡萄糖的响应电流值随着MWCNTs/GOx复合薄膜层数的不同而变化,当MWCNTs/GOx复合薄膜的层数为6时,响应电流值达到最大。(MWCNTs/GOx)6复合薄膜修饰的葡萄糖生物传感器对3×10-2mol/L葡萄糖的响应电流为1.63μA,响应时间仅为6.7 s。该生物传感器检测的线性范围为5×10-4~1.5×10-2mol/L,最低检测浓度可达0.9×10-4mol/L。     

亲和型生物传感器对TNF-α/sTNFR-I相互作用的研究

应用亲和型生物传感器—Asys生物传感器实时监测不同浓度的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与可溶性肿瘤坏死因子受体-I(sTNFR-I)的亲和反应过程,并应用FASTfit软件对数据进行分析。结果表明:sTNFR-I以2.25 ng/mm2的密度固定于样品池敏感基片表面,TNF-α可与其发生特异性、浓度依赖性亲和反应,应用FASTfit软件进行数据拟合,并计算其反应的动力学常数,其反应符合二级动力学方程,结合速率常数kass=4.21×104L.mol-1.s-1,解离速率常数kd iss=2.12×10-2s-1,则解离平衡常数kD=5.05×10-7mol.L-1,结合平衡常数kA=1.99×106L.mol-1。应用IAsys传感器可实时监测结合和解离反应过程,操作简便、快速,是研究TNF-α和sTNFR相互作用动力学的有效方法。     

掺杂三乙醇胺铜配合物的PVA复合薄膜/K+交换玻璃光波导器件检测SO2气体

三乙醇胺酮配合物气敏性研究发现,该配合物与二氧化硫气体作用时透光率发生变化。以此结果为依据在K 交换玻璃光波导表面固定三乙醇胺铜配合物掺杂的聚乙烯醇复合薄膜,研制出了二氧化硫气体传感元件,并在光波导传感检测系统中测定其传感特性。实验结果表明,本传感元件对低浓度(500×10-9～15×10-6)二氧化硫气体有良好的线性快速可逆响应,低浓度氯化氢、硫化氢、二氧化氮、氨气以及挥发性有机物蒸汽对二氧化硫气体的检测没有干扰,具有灵敏度和选择性高、可逆性好,结构简单和易制作等特点。     

基于纳米分子筛敏感膜类神经毒气传感器

研究了ZSM5分子筛膜对神经类毒剂沙林的相似物甲基磷酸二甲脂的敏感特性,并结合高灵敏的石英谐振微天平(QCM)研制了甲基磷酸二甲脂气体传感器。测试甲基磷酸二甲脂气体的体积分数分别为10-6,5×10-6,20×10-6的气体。研究表明:基于ZSM5纳米分子筛膜的传感器的检测灵敏度高,对气体体积分数为10-6甲基磷酸二甲脂气体的检测灵敏度为60Hz/10-6,比半致死浓时积低;传感器的响应与脱附时间较快,对气体体积分数为10-6甲基磷酸二甲脂气体的响应与脱附时间均为100s;对同体积分数丙酮气体进行了频率响应测试,对传感器的选择性进行验证。还研究了ZSM5分子筛对甲基磷酸二甲脂气体的脱附再生条件,发现经过200℃脱附,分子筛的再生能力可以得到较好的恢复.     

四烷氧基酞菁铜(Ⅱ)旋涂膜的气敏特性

设计合成了可溶性的四 a (2.2.4 三甲基 3 戊氧基)酞菁铜(C64H80N8O4Cu),利用旋涂技术制备了四 a (2.2.4 三甲基 3 戊氧基)酞菁铜旋涂膜,研究了配合物旋涂膜的红外光谱、电子吸收光谱、对NO2和乙醇蒸汽的敏感特性以及气敏机理。结果表明:可溶性的四 a (2.2.4 三甲基 3 戊氧基)酞菁铜可制得较理想的旋涂膜,与溶液相比较旋涂膜的电子吸收光谱明显变宽,且Q带的2个吸收峰分别红移了16nm和12nm。室温下配合物旋涂膜对较低体积分数NO2呈现出良好的气敏性,在NO2为1.0～5.0×10-6体积分数范围内表现出较好的线性关系,而薄膜对乙醇蒸汽响应的体积分数为3.0×10-5。动力学研究表明:四 a (2.2.4 三甲基 3 戊氧基)酞菁铜旋涂膜对气体的吸附和脱附分2个过程完成。     

基于SnO_2传感器对液化石油气的动态检测

采用SnO2 传感器对家用液化石油气进行动态检测。介绍了整套实验装置及具体的实验操作过程;对实验结果进行分析,表明动态检测方法可以明显地提高SnO2 传感器的选择性,检测下限为10-7 mol/L,检测上限为 5×10-6 mol/L,检测准确度为 0. 2×10-7 mol/L。     

SnO_2-ZnO复合膜特性研究

用真空蒸发的方法,在1.33×10-3Pa的真空中,蒸发SnO2,ZnO获得超微粒结构的SnO2-ZnO复合膜。当复合膜中ZnO质量分数为20%时,SnO2-ZnO复合膜对乙醇气体的灵敏度为40,膜的方电阻值也较低,为0.01×103Ω/□。复合膜经热处理后,其电学性能也得到改善,当温度t=600℃时,ZnO质量分数为20%的SnO2-ZnO复合膜热处理后,其膜对乙醇气体有较高的选择性,灵敏度为60。当t=400℃时,对掺有Sb2O5质量分数为450×10-6,ZnO质量分数为20%的SnO2-ZnO复合膜进行热处理,其方电阻仅为0.003×103Ω/□,具有优良的导电性能。     

用于低温环境的铂电阻温度微传感器

目前,铂电阻温度传感器主要应用于73 K(-200℃)以上环境的温度检测。设计了可用于10 K(-263℃)～200 K(-73℃)低温区的铂电阻温度微传感器。铂电阻温度微传感器采用对称的折回型结构,这种结构有效地降低了交流感抗的影响。传感器的敏感薄膜是一层采用磁控直流溅射沉积厚度为200 nm的铂薄膜。采用QD PPMS仪器测试传感器的电阻与温度的变化关系,得出传感器的电阻温度系数(TCR):研制的温度传感器的电阻温度系数在温度高于30K(-243℃)时可达到9980×10-6/K,同时在低于30K(-243℃)的深低温区域TCR也可达到3730×10-6/K。     

MEMS红外光源及应用

针对传统红外光源需要另加调制部件,使得传感体系价高和笨重的不足,利用微电子工艺研制了一种用于便携式非扩散红外气体传感器的电调制红外光源,并对其辐射特性进行了测试。将光源应用于自行搭建的小型红外吸收气体传感系统中,对不同气体体积分数的CO2和SO2气体进行探测,测量精度分别达到20×10-6和50×10-6气体体积分数。重复测量偏差在10%之内,且光源辐射性能稳定,可用于多组分气体探测。