基于磁弛豫原理的磁化学传感器研究进展

基于磁性纳米粒子的磁化学传感器是集纳米/微米技术、化学反应、生物技术及核磁共振技术于一体的多学科交叉、多技术集成的传感器.利用这一传感器可以检测各种金属离子、蛋白质、小分子、细菌、病毒、DNA、分子间的相互作用、细胞、肿瘤以及癌症.首先简要概述磁化学传感器的传感原理,然后重点介绍在检测方面的应用.     

磁性固相萃取-液相色谱法测定环境水样中多种碱性染料

采用化学共沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米材料(Fe3O4MNPs),通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行了结构表征,结果表明,Fe3O4MNPs呈球状,大小均匀,平均直径小于50 nm,具有良好顺磁性.使用十二烷基磺酸钠(SDS)修饰的方法,应用该磁性纳米材料成功吸附富集了环境水中多种碱性工业染料.通过分析p H、SDS质量浓度、Fe3O4MNPs和Fe3O4MNPs/SDS的Zeta电位对吸附能力的影响,推测吸附机理主要基于半胶束/胶束与碱性染料间的静电作用.以此为基础,建立了磁性固相萃取-高效液相色谱测定环境水样中的碱性嫩黄O、碱性橙21、碱性橙22和罗丹明B含量的分析方法,并对SDS加入量、溶液p H值、Fe3O4MNPs质量浓度和解析溶剂进行了优化.在优化的条件下,富集因子超过100倍,4种染料在0.05~0.5 mg/L范围内线性良好,相关系数R均大于0.999 7;加标回收实验测得4种染料的回收率为96.1%~108.7%,相对标准偏差(RSD)为1.08%~2.35%.方法操作简单,结果准确,重现性好,表明该纳米材料经SDS修饰后,在环境水中染料的吸附富集,检测预处理方面有着广泛的应用潜力.     

LLC谐振变换器软开关边界理论及最小死区设计

LLC谐振变换器已经在开关电源领域得到了广泛应用,但现有的关于变换器软开关实现条件及死区时间设计的研究还存在明显不足.为此,本文以LLC谐振变换器软开关工作特性为研究对象,建立了死区时间内变换器的精确等效模型,并在此基础上提出了变换器的软开关边界理论.该理论根据死区时间内电荷供给量与需求量的平衡关系,以及死区时间与谐振电流回零时间的大小关系,将变换器工作区域分为一个软开关工作区域和三个非软开关工作区域,并归纳得到了软开关边界曲线.分析了变换器在最差工况下也能实现软开关的最小死区,并推导得到了最小死区的数学表达式.最后,结合一款300W的样机进行了实例验证,理论设计与实验结果的吻合验证了理论分析的准确性.     

电喷法制备多功能壳聚糖微球

文章通过电喷法制备了包含磁性和荧光性能的多功能壳聚糖微球,该多功能壳聚糖微球可以对外加磁场做出快速响应。在荧光显微镜下可以观察到微球会发出强的荧光,在不同波长的激发光激发下,能够依次发绿色、黄色、红色的荧光。微球的平均尺寸约为3μm,分布均一、形貌规整。该研究为制备多功能的壳聚糖微球提供了新的方法。     

分接开关过渡电阻断线的交流测试方法

针对在实际运行中可能出现的过渡电阻断线问题, 与直流检测方法相对比, 提出了交流检测方法, 如过渡电阻断线三相交流测试等。通过交流测试装置进行多次试验的结果表明, 测试波形与直流法相比, 具有交流法测试分接开关的过渡电阻断线波形解析唯一、分析方便等优点, 极大地提高了故障诊断的准确率, 具有很大的应用价值。     

开关磁阻电机调速系统的设计与实现

开关磁阻电机调速系统在硬件上采用数字信号处理器与可编程逻辑器件相结合的控制方式,使电路系统得到了大大的简化,更加稳定可靠;在软件控制策略上,在不同的调速阶段采用不同的控制方法,结合了各自方法的优点。整个系统电机结构简单可靠,可在宽广的速度和功率范围内保持较高的能量回馈,具有一定的市场应用价值。     

磁性纳米负载催化剂在氮杂环合成上的应用研究新进展

磁性纳米负载催化剂是一种以磁性纳米粒子为磁核,二氧化硅等为磁基体保护材料,并在二氧化硅等表面负载各种化合物以实现官能团化而得到的新型催化剂,它不仅具有催化特性,还具有独特的磁响应性.磁性纳米负载催化剂在外加磁场的作用下能与反应物和产物分离,实现了催化剂的回收与重复利用,在工业生产得以连续化的同时,也降低了生产成本.介绍了磁性纳米负载催化剂的性质与分类,综述了近几年磁性纳米负载催化剂在6类重要的氮杂环化合物合成领域的应用,探讨了未来的磁性纳米负载催化剂的发展方向.     

一种基于零电压开关的脉冲调制等离子体激发系统的研究

设计实现了一种利用占空比和频率可调节的高电压脉冲调制技术激发大气压等离子体射流的装置;该装置基于蓄电池供电,采用自激式零电压开关技术来产生高频高压正弦波输出;然后利用频率及占空比调节方式实现对等离子体激发的有效控制。射流喷嘴采用介质阻挡式设计,由石英管、圆柱电极和圆环电极三部分组成;其中石英管内电极为接地电极。从大气压等离子体射流的发射光谱分析显示,射流中含有大量激发态的、化学活性较高的氩、氮、氧等分子结构,可用于材料表面的清洁消毒等场合。该装置结构紧凑、便携易用、功能丰富,具有重要的应用价值。     

单轴型六角结构铁氧体纳米晶粒改性研究

从结构相变、磁性能和温度特性3个方面,阐述了过渡族金属离子掺杂对改善锶铁氧体颗粒磁记录性能的影响,介绍了笔者最近在ZnNb,LnZn和ZnCr 3个系列代换研究中取得的最新成果.     

硅源加入方式对Fe3O4/SiO2核壳结构制备的影响及磁性能研究

表面包覆惰性层是解决四氧化三铁(Fe3O4)粒子团聚、易氧化、亲水性差等问题的一种有效方法,但惰性层的引入一般会导致包覆后样品磁性能下降,从而限制了Fe3O4的应用.以正硅酸乙酯(TEOS)和氨水为原料,制备了具有良好磁响应性的Fe3O4/SiO2核壳结构.样品的结构、形貌、尺寸和表面吸附官能团采用X-ray粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FTIR)等测试手段进行了表征.研究发现,TEOS加入方式影响SiO2层生长过程,从而影响包覆的均匀程度.Fe3O4/SiO2核壳结构表现出顺磁性和良好的磁响应性(52emu/g).