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热辅助延迟荧光共轭高分子实现多种模式的电化学发光
孔怡 , 曾梓晖 , 黄萍 , 罗野林 , 张保华 , 陈丽娟 , 张玉微 , 韩冬雪 , 程延祥 , 牛利
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.210424
热辅助延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescent,TADF)发光材料是新型的纯有机电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)材料,具有合成简便、不含贵金属、生物相容性好、颜色易调节、发光效率高等优势。与传统的荧光有机材料只能利用单线态发光相比,TADF发光材料基于热活化性质,能发生快速、高效的反向系间窜越,使得三线态激子向单线态激子发生有效上转换,实现暗态三线态激子的辐射复合利用。TADF型ECL发光材料能够克服自旋禁阻效应,有望实现近100%的ECL发光效率。但目前尚未有实现全部典型模式下的ECL行为的TADF型ECL的体系材料。本研究基于一种高效的TADF共轭高分子材料,实现了全部典型的ECL发光模式(包括湮灭式、阶跃式、阳极共反应剂式和阴极共反应剂式),特别是通过优化TADF高分子电极制备条件和共反应剂用量,获得了有效的阴极共反应剂式ECL。对此TADF高分子的光物理特征、电化学和电化学发光性质进行了系统研究,与传统荧光高分子的ECL效率进行对比,证明了TADF高分子在电极修饰型ECL研究中,实现高ECL发光效率的潜在优势。
关键词: 电化学发光, 热辅助延迟荧光, 共反应剂型电化学发光, 电化学, 三线态激子
数字图像处理技术在扫描电化学显微镜中的应用
王伟 , 刘振邦 , 包宇 , 关怡然 , 牛利 , 张国玉
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171418
扫描电化学显微镜(SECM)使用超微电极作为探针,由于发生在探针电极上的氧化还原反应是一个扩散过程,探针电极在快速移动过程中会对扩散过程产生影响,导致SECM图像变得不清晰。本研究采用LoG算法与NEDI插值算法相结合的图像处理技术对获得的SECM图像进行处理,LoG算法可以提高SECM图像的清晰度,但会导致图像中部分边缘信息丢失,利用基于边缘导向插值的NEDI算法对后续图像进行处理,可以很好地解决这个问题。采用离子溅射方法制备了金叉指电极和金点阵电极两种基底,对金叉指电极基底、金点阵电极基底和印有指纹的ITO基底进行了SECM成像,通过对3种基底的SECM原始图像、LoG变换后的图像和NEDI插值后的图像进行比较分析,表明LoG算法与NEDI插值算法结合在一起的图像处理技术可以明显提高SECM图像的清晰度和分辨率。
关键词: 扫描电化学显微镜, 图像处理, LoG算法, NEDI插值
新型耗散型电化学石英晶体微天平的研制
刘振邦 , 马英明 , 韩冬雪 , 董献堆 , 牛利 , 包宇
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171488
针对目前商品化的石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance,QCM)仪器存在的功能单一、耗材昂贵等问题,基于正交解调法阻抗分析原理,本研究搭建了新型QCM仪器系统。在此仪器系统中,通过嵌入式软件和硬件电路的深度结合,实现了较宽的频率范围内石英晶体谐振频率自动匹配和精确测量,并引入了电容补偿电路对石英晶体谐振片的静态电容进行实时补偿,从而消除了较高弹性负载情况下谐振频率的测量误差。通过对不同粘弹性负载环境、连续小质量负载添加、电化学联用测试等多个实验对所搭建仪器的功能和性能进行了验证和测试。实验结果表明,研制的QCM仪器系统适用的石英晶体频率范围较宽,可对石英晶体谐振片的静态电容进行自动补偿,频率测量精度可达0.1 Hz,并且能够实时、连续地测量耗散因子,能与多种电化学方法联用,具有功能丰富、耗材成本低等优点。
关键词: 石英晶体微天平, 电化学, 耗散因子, 正交解调法, 静态电容补偿
四环素光学传感器研究进展
池思婷 , 荣铭聪 , 温远智 , 林海婷 , 邓湘舟 , 牛利
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201589
四环素(TC)是一种常用的广谱灭菌抗生素,在临床医学和畜牧业中有广泛应用。然而,滥用TC等抗生素会增加哺乳动物的肾毒性和细菌耐药性,严重威胁生态环境和人类健康。因此,构建灵敏、准确及快速的TC检测方法具有重要意义。本文综述了近年来基于纳米材料对TC的光学传感检测方法,重点讨论了基于荧光分析法检测TC的研究进展,并对TC光学传感器的发展方向进行了展望。
关键词: 纳米材料, 四环素, 光学传感器, 荧光检测法, 评述