国家科技支撑计划(2012BAK08B05) 作品数:14 被引量:67 H指数:5 相关作者: 金庆辉 赵建龙 金妍 雷冲 周勇 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院大学 上海交通大学 更多>> 发文基金: 国家科技支撑计划 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 理学 环境科学与工程 电子电信 更多>>
基于氧敏感膜荧光特性的溶解氧传感器研制 被引量:2 2014年 溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。传统的实验室溶解氧测定方法(如碘量法),在测定上耗时耗力,且不能实现实时获得数据,因此不能实时地监测自然水体等所需应用领域的溶氧变化。文中介绍了一种基于氧分子特异性敏感膜的溶解氧传感器,以高功率蓝光发光二极管为激发光源,激发敏感膜产生特定波长的荧光,通过滤光及光电管光电信号转换,进行信号的采集,水体中氧浓度的多少与检测到的荧光信号强度成反比,通过测定荧光强度即可测定水体中溶解氧的浓度。该传感器具有结构简单、测定迅速、准确、稳定,并具有在线连续监测和数据发送功能,适合于自然水体等水质环境的监测应用。 陈强 王勤 戚海燕 王跃 章立 李铭 张洹千 金庆辉关键词:溶解氧 荧光 光传感器 在线检测 基于紫外吸收原理的硝酸盐在线监测传感器研制及应用 被引量:5 2016年 基于紫外吸收原理,研制了一种新型硝酸盐在线监测传感器。通过对硝酸钾标准溶液的测试,绘制了该传感器的标准曲线,利用传感器对几种实际水体的硝酸盐含量进行了检测,并和国标法进行对比,同时通过加标回收率、稳定性、重复性及最低检出限等实验,对传感器的性能进行了评估。实验表明,传感器和国标法测量值的相对误差小于10.0%,加标回收率为91.8%~126%,传感器稳定性和重复性实验的CV值(变异系数)分别为3.364%和3.043%,最小检出限为0.074 mg/L。结果表明,该传感器基本满足水体硝酸盐在线监测的需求,并且具有无污染、工作稳定、测量快速和准确的优势。 孙浩 郭慧 赵辉 王勤 戚海燕 金庆辉关键词:硝酸盐 水质 在线监测 紫外吸光度 基于Android平台的便携式痕量重金属离子检测仪的研制 被引量:13 2015年 基于Android平台,设计了一种用于痕量重金属离子检测的便携式电化学分析检测仪。仪器输出电压范围为-3-3 V,精度为0.1%,分辨率〈1 mV;电流检测范围为-10-10 mA,精度为0.1%,最小分辨率为10 pA,已达到普通电化学分析的要求。借助Android智能设备在人机交互方面的优势,仪器设有专业检测模式与快速检测模式,简化了复杂的电化学检测分析过程,可同时满足专业用户与普通用户的操作需求。使用本仪器,并结合商品化的电极对Cu, Cd, Pb及Hg等常见的重金属离子进行了初步检测,线性范围、重复性及结果准确度方面都获得了满意的结果。 黄善洛 金妍 郭慧 蔡奇 杜晓薇 金庆辉 赵建龙关键词:ANDROID平台 重金属离子 电化学分析仪 液栅型石墨烯场效应管的缓冲液浓度和pH响应特性 2015年 本文使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管(Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors,SGFETs),并测试了该器件对磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS)浓度和p H的响应特性.随缓冲液浓度的增大,SGFETs转移特性曲线的最小电导点向左偏移,偏移量与溶液浓度的自然对数呈线性关系.随p H的增大,其最小电导点向右偏移,偏移量与溶液p H呈线性关系.该响应特性对石墨烯生化传感器排除外界影响因素有一定的指导作用. 杜晓薇 成霁 郭慧 金庆辉 赵建龙石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅 被引量:25 2013年 建立了石墨烯修饰铂电极(G/Pt)共沉积铋膜测定水中微量重金属镉和铅的方法。采用微机电系统(MEMS)工艺制作铂电极,并利用CVD法在铂电极上原位生长石墨烯,制备了石墨烯修饰铂电极,与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极构成三电极体系;采用差分脉冲阳极溶出伏安法对水中微量的镉和铅进行测定。在pH=4.5的醋酸-醋酸钠(HAc-NaAc)底液中,Cd2+和Pb2+分别在#0.72和#0.48 V灵敏地产生溶出峰,线性范围分别为0.05~10 mg/L和0.03~5 mg/L,检出限均为10!g/L。本方法操作简单、安全快速、重现性好,适合于废水、地表水、及生活用水中镉和铅的测定。 唐逢杰 张凤 金庆辉 赵建龙关键词:铋膜 重金属离子 基于V/I转换电路与锁相放大器的磁阻抗测量系统 被引量:2 2016年 为了实现GMI传感器的低成本及便携式应用,一种新型的GMI传感器检测系统被提出并研究,新型GMI传感器检测系统由信号源、V/I转换电路及锁相放大器构成。在1 MHz到10 MHz的激励信号频率范围内,利用新型检测系统对Ni Fe/Cu/Ni Fe三明治结构的GMI传感器进行了测量,并且与惠普公司4194A型阻抗分析仪在相同条件下的测量结果进行了比对分析,在频率为6 MHz时比较结果显示该系统的误差范围小于1.5%。 樊天麒 刘岩 雷冲 周勇关键词:磁传感器 巨磁阻抗 磁探测 On-line detection of Cu(II) in bioleaching system by anodic stripping differential pulse voltammetry 被引量:1 2014年 On-line Cu (II) ion concentration detection in bioleaching system was achieved by anodic stripping differential pulse voltammetry (ASDPV). Good linearity between Cu (II) concentration and oxidation peak current was obtained when Cu (II) existed in 0K media in the concentration range of 1μmol/L (64μg/L) to 1 mmol/L (64 mg/L). Moreover, when 0.2 mol/L KCl was added into this media, the linear detection range could be extended from 1 mmol/L to 100 mmol/L (6.4 g/L). The reduction of Cu (II) to metallic copper was shown to proceed as two successive single-electron transfer reactions involving an intermediate chemical step where the cuprous ion (Cu+) was complexed by chloride to form the dichlorocuprous anion (CuCl-). In addition, interference effect was also investigated when Fe3+existed in the media, which was the common situation in the copper bioleaching system. The results showed no interference effect once the concentration of Fe3+was less than 100 mmol/L (5.6 g/L). 金妍 陈淼 金庆辉 赵建龙曲折型微机电正交磁通门传感器有限元仿真分析 被引量:6 2019年 正交磁通门传感器具有磁场测量范围广,对测量环境要求低等优点,被广泛应用于导航、金属探测和勘探领域。传统正交磁通门传感器灵敏度较低,限制了其应用领域的进一步拓展。一种新型的多匝曲折型磁芯结构微型正交磁通门传感器在本文中被提出,利用三维电磁场有限元仿真软件对器件性能进行了仿真分析。通过研究不同磁芯匝数对微型正交磁通门传感器性能的影响,仿真结果发现,随着磁芯匝数增加,传感器灵敏度提高,磁场响应线性范围明显增大。 闫丽丽 支绍韬 郭磊 冯竹 郭磊 周勇关键词:微机电系统 有限元分析 微型化钴基薄带中的巨磁阻抗效应 2016年 采用键合、光刻和电镀等微机电系统(MEMS)微细加工技术制备了不同结构的微型化Co基薄带。微型化Co基非晶薄带采用VACUUMSHMELZE公司生产的VC6025Z型材料,其结构设计为曲折型不同匝数(1~3匝)。在1~40 MHz频率内,研究了外加磁场的方向以及传感器的匝数对巨磁阻抗(GMI)效应的影响。研究发现,巨磁阻抗效应均呈现负值,这与材料本身具有较大的矫顽力这一属性有关。与外加横向磁场时的GMI效应相比,当外加磁场为纵向时,获得较大的巨磁阻抗效应负值。在电流频率为10 MHz、磁场强度120 Oe(1 A·m-1=4π×10-3 Oe)时,巨磁阻抗变化率达到最大值-64.2%。随着匝数的增加,巨磁阻抗变化率的最大值由1匝的-31.2%增加到3匝的-64.2%。GMI效应均有相同的变化趋势,随磁场强度的增加而降低,在某一磁场下达到负的最大值。 樊天麒 杨真 雷冲 周勇关键词:外加磁场 匝数 基于光吸收原理的化学需氧量传感器设计与应用 被引量:7 2014年 化学需氧量(COD)是反映水体受还原性生物质污染的程度,是目前衡量水质状况的最重要指标之一。介绍了一种基于光吸收原理的化学需氧量在线监测传感器,通过邻苯二甲酸氢钾溶液标定实验对传感器进行校准,并应用于上海苏州河水化学需氧量的监测和分析。实验结果表明:利用设计的传感器监测苏州河水,水样COD值为23.17mg/L,传感器稳定性和重复性实验CV值分别为0.18%和0.20%因此,设计的传感器实现了对苏州河水COD值的快速监测和分析。 赵辉 王勤 戚海燕 王跃 章立 李铭关键词:化学需氧量 光吸收 在线监测