国家自然科学基金(50806036)
- 作品数：10 被引量：17H指数：3
- 相关作者：郑艺华马永志徐斐胡艳芳杨启容更多>>
- 相关机构：青岛大学上海理工大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术理学机械工程环境科学与工程更多>>
- 新型多功能量热式生物传感器系统研究与开发被引量：4
- 2011年
- 通过新型结构与流路设计,开发了量热式生物传感器,是由恒流泵、切换阀、恒温器、锥形注入阀、反应室和参比室、热电堆、信号采集模块和微机等组成的流动注射分析系统,能够工作在单向和循环模式。恒温器在0～70℃内有效控温,精度为±0.1℃;锥型注入阀实现绝热状态的同步进样;设置参比室有效消除非特异性热;片状热电堆的灵敏度约4 mV/K,并布置在反应室和参比室间,及时感知热信号变化;微弱信号采集模块具备24位分辨率和64倍增益,并利用虚拟仪器技术通过微机进行数据的动态显示、处理和存储;系统能够优化反应室尺寸、载流流速、反应温度和试剂注入量等关键参数。性能测试和多种反应模式研究表明,系统基线稳定、重现性好,并实现了酶分析、底物测试和重金属检测等功能,该系统尤其适用于抑制条件下的多试样、多组合的现场和在线富集、检测。
- 郑艺华刘晓林马永志胥义徐斐
- 关键词：流动注射分析热电堆虚拟仪器
- 量热分析化学放大方法及技术
- 2018年
- 该文从提高选择性、灵敏度和分析性能的角度,在富集、缓冲液放大、非水溶液体系、级联反应等方面评述了量热分析化学热焓放大的原理、方法以及关键技术,其中,富集是通过集聚提升待测物浓度来提高反应焓变;缓冲液放大利用缓冲液的质子焓变增强反应焓变;非水溶液体系可从热容量的角度提升量热灵敏度;级联反应由系列反应或循环完成,最终焓变是系列反应焓变的叠加,达到热焓放大目的。通过结合最新的研究成果和应用进一步阐明化学放大方法实现热焓放大能有效改善和提高量热分析系统的信噪比和降低检出限,并大大加强量热分析方法在现场、实际试样分析测试中的固有应用优势。同时,对当前存在的问题、挑战及未来的研究方向进行了探讨,并展望了其发展趋势和前景。
- 郑艺华
- 关键词：质子化反应级联反应
- 量热式酶生物传感器及其环境监测应用被引量：3
- 2010年
- 量热式酶生物传感器应用于环境现场快速检测及实际试样具有优势。介绍了量热式酶生物传感器的量热检测和热放大原理以及组成、测试装置等关键技术,其中热放大的应用可从根本上提高检测的灵敏度和水平;综述了量热式酶生物传感器应用于农药残留和重金属检测涉及的酶源、富集处理等环节;结合最新的研究成果,分析并展望了量热式酶生物传感器在农药残留和重金属等环境监测领域的应用。
- 郑艺华马永志聂兆广胡艳芳杨启容
- 关键词：环境工程学重金属农药残留
- 实验教学用简单量热计的研制
- 2009年
- 为满足生物系统热科学实验教学的要求,开发了一种热导式简单量热计。样品池为可变容积单池结构（1~15 mL）,检测用热电堆选用半导体制冷组件（TEC1-12704）,灵敏度可达3 mV/K。量热计可以工作在流动和非流动模式,时间常数为53 s,灵敏度为175 mV/W,精度为5%,具有简单、小巧、便宜和可扩展等特点。
- 郑艺华马永志
- 关键词：实验教学
- 量热式生物传感器内热质传递数值分析被引量：2
- 2012年
- 为了对量热式生物传感器内部结构进行简化,本文从热物理的角度,采用数值分析的方法对其内部酶促反应伴随的传热、传质现象进行研究,通过建立相应的数学物理模型,分析和求解传感器内部速度、温度、反应物生成物的浓度,得出量热式生物传感器的测温装置应安装在入口4mm以后,酶反应器的长度为10mm,通过这些规律得到量热式酶生物传感器中复杂热信号,并运用热信号变化规律和数学描述来指导完善生物传感器的测量过程,对量热式生物传感器的实验研究提供参考。
- 许瑞祥杨启容郑艺华
- 关键词：固定化酶热质传递
- 基于误差补偿的电子罗盘抗干扰设计被引量：3
- 2013年
- 为提高电子罗盘的测量精度,设计了一种小型化、低功耗、结构简单的的三轴磁阻式电子罗盘。对影响精度的因素从硬件和软件方面分别采取措施加以抑制。硬件方面,选择高集成度芯片,合理布线,以消除由电路带来的电磁干扰。软件方面,采用中值滤波、最小二乘法、椭圆假设补偿法等各种数据处理方法来消除系统误差、减小随机误差。实验证明,该设计思路能很好的满足精度要求,俯仰角及翻滚角在-60°～60°的有效测量范围内航向角的精度可达0.7°.
- 曹平军吕冰
- 关键词：电子罗盘误差分析
- 低浓度重金属离子的富集及其对脲酶活性影响被引量：2
- 2010年
- 利用树脂对水中重金属离子进行有效吸附富集,再利用富集的重金属离子对脲酶活性的抑制影响来确定金属离子的浓度。研究了在不同条件下树脂对不同重金属离子的吸附性能,采用分光光度法得到了金属离子浓度及铵离子浓度的标准曲线,同时还研究了温度、树脂质量、缓冲液、尿素、离子种类、离子浓度等对脲酶活性的抑制关系。结果表明,0.5 g树脂完全可以吸附体积为50 mL,质量浓度不大于0.7 mg/mL的重金属离子,而在一定的浓度范围内,铜离子和铅离子对脲酶有明显的抑制作用,且具有线性关系。
- 孙旭东聂兆广郑艺华胡艳芳杨清良
- 关键词：离子交换树脂金属离子脲酶
- 酶催化反应热测量的误差分析被引量：1
- 2009年
- 以鸡肝酯酶催化α-乙酸萘酯发生的水解反应为研究对象,采用MicroDSCIII微量热计作为酶催化反应热的测定工具,分析人员操作误差、体积计量器具误差及酶活测定方法误差等对热测量结果的影响。根据各因素引入的误差分析比较,发现上述因素并不是导致试验结果误差的主要因素;经进一步分析,通过控制试验开始前DSC基线稳定时间的一致性可以获得较稳定的反应焓变;通过控制上述因素,测热结果的相对标准偏差由24.32%降至11.85%,并在此基础上测得α-乙酸萘酯的水解反应热为35.54kJ/mol。
- 李学辉徐斐李海洲曹慧郑艺华李思超
- 关键词：反应热误差分析相对标准偏差
- 量热式生物传感器信号降噪和穿透曲线的研究被引量：5
- 2013年
- 针对量热式生物传感器在采集信号时由于热效应产生的高频随机干扰问题,采用小波变换对含噪信号进行分解重构,并采取默认阈值对分解后的小波系数进行处理,消除了外界干扰信号,目标信号得到优化;在此基础上,对富集时间可能产生时间闲置或不足问题,利用Matlab编程,运用改进的BP神经网络算法(L-M算法)预测富集过程的穿透曲线。仿真结果表明预测值与真实值吻合较好,均方差为6.423E-5,得到了精确的富集时间,为以后的研究提供参考依据。
- 王丽影郑艺华
- 关键词：小波变换神经网络BP神经网络
- 一种通用型农残速测生物传感器设计及降噪、测热实验研究被引量：2
- 2009年
- 通过利用一种基于微机电加工技术(MEMS)的微量热传感器,建立出一种基于生物热的通用型农药残留速测单元。在此基础上,进行了信号的初步实验研究,主要涉及流体流动时的降噪研究和酶促反应放热研究。结果证明,所设计的流路缓冲装置能够大幅降低流体流动的噪声值,未加缓冲装置时的机械噪声为0·8mV,加上缓冲装置后的机械噪声值在40μV;生化反应放热实验证明,该装置对于生化反应热的测量具有较好的稳定性和重现性。
- 于劲松徐斐李海洲郑艺华
- 关键词：生物传感器降噪
