氨氮硝氮离子选择性传感器

近日，中科院理化技术研究所超分子光化学研究组首次发展了一类在活体细胞中选择性检测谷胱甘肽(GSH)的反应型荧光传感器。相关研究结果日前发表于《美国化学会志》。 　　自由基损伤是组织损伤的重要分子机制之一，许多疾病，如心脏病、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和肿瘤等的损伤机制中都有自由基的参与。 　　“含巯基的生物小分子，如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)、GSH，会通过清除生物体系内过多的自由基来维持氧化还原平衡。”该研究组副研究员陈玉哲说。 　　据介绍，作为细胞内含量最多的含巯基生物小分子，GSH不仅参与了细胞抗氧化反应、维持机体的氧化还原平衡，还参与了调节细胞增生、机体免疫应答以及在神经系统中充当神经调质和神经递质的作用。 　　然而，含巯基的生物小分子结构和反应活性的相似性，往往使得一般检测GSH的荧光探针对Cys和Hcy产生相同或相似的响应。因此，发展高选择性检测GSH的荧光传感器仍然存在巨大挑战。 　　在文章中，研究组报道了一类基于单氯代BODIPY类衍生物的比率式荧光化学传感器。不同于传统的荧光检测机理，研究组利用了全新的“两步反应”，将GSH与Cys和Hcy区分开来。 　　“常规的检测，主要是通过巯基和传感器之间发生反应来实现，因而对GSH、Cys和Hcy会产生相似的响应 而我们利用新颖的两步反应机制，Cys和Hcy通过巯基和氨基的协同反应最终生成氨基取代的产物，而GSH生成巯基取代的产物，使其在光谱上产生明显的变化，与Cys和Hcy区分开来。”陈玉哲阐述。 　　业内专家认为，该成果将为研究肿瘤、心脏病、衰老等疾病的影响及诊疗手段提供新的方法。 　　据了解，相关研究工作得到了国家自然科学基金委优秀青年科学基金、科技部“973”计划以及中科院“百人计划”的资助

Imec和Holst中心(比利时鲁汶和荷兰埃因霍温)的研究人员相信他们拥有了世界第一款可同时测定流体中pH和氯离子(Cl-)水平的微型传感器。这种创新对于在环境监测、精准农业和个性化医疗诊断等应用中的离子浓度的精确长期测量是必须的。　　Imec和Holst中心(比利时鲁汶和荷兰埃因霍温)的研究人员相信他们拥有了世界第一款可同时测定流体中pH和氯离子(Cl-)水平的微型传感器。这种创新对于在环境监测、精准农业和个性化医疗诊断等应用中的离子浓度的精确长期测量是必须的。　　借助系统单芯片(SoC)整合的可能性，它可以在物联网(IoT)设置中实现大规模和具成本效益的部署。其创新的电极设计与当今用于测量单离子浓度的标准组件相比具有相似或更好的性能，并允许进行其他的离子测定。　　Imec表示，基于离子选择性膜的传感器被认为是在许多应用中测量离子浓度的“金标准”，例如水质、农业和分析化学。它们由两个电极——带膜的离子敏感电极(ISE)和参考电极(RE)组成。当这些电极浸入流体中时，产生与流体中离子活度的对数成比例的电势、从而构成浓度的量度。然而，这种传感器的精度取决于小型化RE的长期稳定性，Imec说现在已经攻克了这一难题。　　“这种设计的常见问题是离子从内部电解质中浸出，导致传感器随时间漂移。”Imec/Holst中心高级研究员Marcel Zevenbergen说。“为了抑制这种浸出，我们设计和制造了具有微流体通道作为结的RE，并与在硅基板上制造的固态氧化铱(IrOx)和氯化银(AgCl)电极组合，分别作为pH和Cl-的指示电极。我们的测试证明这是一个长期稳定的解决方案，传感器表现出与现有方案相同或更好的灵敏度、精度和响应时间，且同时还小得多、以后还可能更便宜。”　　“我们为物联网提供突破性的感测和分析解决方案，”荷兰Imec常务董事John Baekelmans表示。“这个新的多离子传感器是Holst中心目前正与合作伙伴开发的、用于形成物联网感官的系列产品之一。对于每个传感器来说，目标是以能大规模生产、可无线通信、功耗优化和小型化的封装，提供优于现有领先技术传感器性能的性能。”

近日，中科院合肥物质科学研究院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心973首席科学家刘锦淮研究员和中科院“引进海外杰出人才”黄行九研究员的课题组针对重金属离子的选择性电化学检测，创新性地提出了“选择性吸附产生选择性的电化学响应”的检测策略。 　　重金属离子污染一直是环境安全所面临的重大问题之一。其中，如何发展快速、高选择性地检测重金属离子方法成为了控制和处理重金属离子污染的关键环节。电化学检测方法以其响应速度快、灵敏度高等特点，成为最具应用前景的检测方法之一。目前通常是采用生物分子电极或通过层层化学自组装修饰电极等方法来提高电化学检测的灵敏度和选择性，但这些方法通常存在对环境要求苛刻、稳定性差以及操作复杂等问题。 　　智能所课题组研究人员合成了对汞离子具有选择性吸附的聚吡咯/还原石墨烯氧化物纳米材料，经过一系列试验，发现该纳米材料对汞离子具有选择性响应，其电化学响应规律与吸附过程具有高度一致的关联性，很好地诠释了“选择性吸附产生选择性的电化学响应”的电化学检测机理。本研究为设计和构筑基于纳米结构材料的高选择性电化学传感器提出了新的思路，尤其对揭示其中纳米结构材料的作用具有重要的指导意义。 　　相关研究论文已发表在英国皇家化学学会学术期刊《化学通讯》(Chem. Commun.)上，并受邀作期刊封底报道。审稿专家认为：“此工作提出了水中有毒金属离子检测的新方法，首次将纳米材料的吸附性能和电化学响应相关联起来，为有毒金属离子的选择性电化学检测开辟一种新的途径。这种方法非常可靠。” 　　以上研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973项目)“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”和中科院“引进海外杰出人才”百人计划项目等的支持。 　　检测示意图 　　《化学通讯》封底报道插图

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【科学背景】与单金属材料相比，贵金属基异质结构（NMHSs）结合了两种或更多种材料，具有整合单金属优势并克服单个组件弱点的潜力，从而在给定应用中实现性能提升，甚至产生额外功能。因此，精确定义组成、结构和界面的NMHSs的受控合成对于推进这一领域的研究至关重要。然而，NMHSs在异质界面处不可避免地存在晶格不匹配问题，由于不同晶体在异质界面处的不对称晶格不匹配，导致难以构建明确定义、原子精确的异质结构。这种晶格不匹配的问题难以准确识别，进一步增加了受控合成的难度。此外，直接一步法合成具有目标结构取向、成分分布和界面的NMHSs尚未得到充分研究，其主要障碍在于如何在成核和生长阶段调节前驱体的热力学和动力学平衡。为了解决这些问题，科学家们提出了三项关键参数：首先，必须准确识别和控制金属前驱体的还原速率，以形成预制的基材材料。其次，基材材料必须足够坚固，以承受后续生长过程中化学环境的变化，并且应具有各向异性，这可以通过在异质界面处实现最佳晶格匹配来达到。最后，必须避免次生材料在基材表面上的不良异质成核，以使其能够顺利外延生长。有鉴于此，厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室的黄小青和来自苏州大学化学化工与材料科学学院的邵琪合作报道了一种动力学控制的一步法合成Pt/Pd-Sb异质结构中的区域选择性架构的方法。通过精确控制Pt前驱体的成核速率，成功合成了两种类型的明确定义的Pt/Pd-Sb异质结构，即在Pd20Sb7六方纳米片上区域选择性外延生长的Pt冠和在Pd20Sb7纳米片上均匀分布的Pt壳。此外，通过相位和形貌调节来验证合成机制。【科学亮点】1. 本研究首次成功实现了一种一步法动力学控制合成框架，用于构建金属异质结构中的区域选择性架构。该方法能够同时考虑金属前驱体的还原速率和异质界面处的晶格匹配关系，解决了传统方法中复杂过程、杂质污染以及不明确生长机制的问题。2. 实验通过一步法合成框架，成功实现了Pd–Sb异质结构的相位和形貌调节。从Pd20Sb7六方纳米片（HPs）到Pd8Sb3 HPs的相位调节，以及从Pd20Sb7 HPs到Pd20Sb7菱形体和Pd20Sb7纳米粒子的形貌调节，为选择和优化基材材料提供了坚实的基础。3. 实验中通过精确控制Pt前驱体的成核速率，合成了两种类型的明确定义的Pt/Pd–Sb异质结构。包括在Pd20Sb7六方纳米片（r-Pt/Pd20Sb7 HPs）上区域选择性外延生长的Pt冠，以及在Pd20Sb7 HPs上均匀分布的Pt壳（u-Pt/Pd20Sb7 HPs）。4. 研究表明，区域选择性外延生长的Pt在Pd20Sb7 HPs上的催化活性大大增强。特别是用于乙醇氧化反应（EOR）时，r-Pt/Pd20Sb7 HPs/C的质量和比活性显著高于商业Pt/C，其活性是商业Pt/C的57倍。此外，r-Pt/Pd20Sb7 HPs/C在2000个循环后表现出更高的稳定性（下降16.3%）和选择性（72.4%），远优于商业Pt/C（56.0%和18.2%）。【科学图文】图1：相位和形态调节的演示。图2. r-Pt/Pd20Sb7 HP 和 u-Pt/Pd20Sb7 HP 的形态表征和结构分析。图3. r-Pt/Pd20Sb7 HPs和u-Pt/Pd20Sb7 HPs的电子结构。图4. r-Pt/Pd20Sb7和u-Pt/Pd20Sb7 HPs的合成机理研究。图5：用于验证区域选择性生长机制的形态调控。图6：Pt/Pd20Sb7 HPs的乙醇氧化反应应用。【科学结论】以上文章提出了一种新颖的动力学控制合成框架，专门用于设计Pt/Pd–Sb异质结构中的区域选择性架构。通过精确调控Pd–Sb互金属相的相结构和形貌，以及Pt前驱体的还原速率，实现了对Pt在异质结构表面生长过程的精确控制。其中，利用Pt与Pd–Sb互金属相之间的优化晶格匹配，有助于实现Pt的偏好性生长，提高了催化性能和稳定性。此外，通过调整不同Pt前驱体的还原动力学，有效地打破了成核和生长的平衡状态，进一步调控了Pt在Pd–Sb表面上的分布规律。这些技术创新为制备具有精确定义结构的异质结构材料提供了新的途径，开拓了材料设计和功能优化的新前景。这种方法不仅适用于催化材料领域，还对电化学、传感器和其他功能材料的开发具有广泛的应用潜力，为未来材料科学和工程提供了重要的理论和实验基础。原文详情：Huang, X., Feng, J., Hu, S. et al. Regioselective epitaxial growth of metallic heterostructures. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01696-0

仪器信息网讯 2015年6月17日，&ldquo 第四届中国食品与农产品质量安全检测技术国际论坛暨展览会&rdquo 在北京国家会议中心开幕。此次会议特别设置了&ldquo 食品与农产品中重金属元素和其他有害物质检测&rdquo 、&ldquo 食品与农产品安全微生物检测&rdquo 、&ldquo 饮用水安全检测&rdquo 等九个专题。大会第二天，来自中国科学院广州生物医药与健康研究院曾令文研究员在&ldquo 食品与农产品中重金属元素和其他有害物质检测&rdquo 专题中做了题为&ldquo 核酸生物传感器在重金属离子检测中的应用&rdquo 的报告。 专题现场 中国科学院广州生物医药与健康研究院 曾令文研究员 　　在报告中，曾令文首先介绍了重金属污染的危害、污染源和污染特点。他说，随着工农业生产的迅速发展，食品污染问题越来越严重，重金属是最主要的污染物质之一，会通过食物链的富集最终残留在人体内，对人体的组织器官构成了严重威胁。重金属污染源主要有工业污染、农业污染、生活污染和环境事故污染等。具有不可逆转性、生物积累性、难以降解、生物催化以后毒性会转变等特点。 　　同时曾令文提到，与其他国家相比，我国重金属污染相对比较严重。大气、土壤、水体都存在重金属污染的现象，污染一旦产生，面积会不断扩大。 　　其次，曾令文在报告中详细介绍了目前重金属的检测方法。据他介绍，传统重金属检测方法主要有光谱法、电化学法和基于显色螯合剂的方法等。光谱法主要包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法和分光光度法等方法。光谱法和电化学法需要借助相关的仪器进行检测，具有灵敏度高、特异性好等优点。但是样品处理繁琐、检测成本和技术要求较高，不利于基层单位使用。而基于显色螯合剂的方法具有简便快速、成本低等优点，但是灵敏度不足、其他离子会干扰检测的特异性。 　　为了解决传统方法在检测重金属污染中面临的问题，在曾令文的带领下，课题组研制了两种新型生物传感器，基于核酸酶(DNAzyme)的传感器和基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器，并进行了大量实验验证方法的可行性和灵敏度。据他介绍，两种方法具有以下优点：简单、快速、检测成本较低 降低对仪器的依赖，肉眼即可观察结果 适合在基层实验室或野外使用等。 　　在介绍基于核酸酶(DNAzyme)的传感器在重金属检测中的应用时，曾令文说，该方法在检测重金属离子时主要有两种方法，试纸条法和荧光法。 　　试纸条法中主要制备了Pb2+和Cu2+特异性的DNAzyme检测试纸条，并进行相关实验进行检验。对于Pb2+来说，该方法检测限可以达到10pM，线性范围为10pM-100nM，特异性非常好，不受其他离子干扰，用湖水做回收率分析实验，结果可达88%-106%。对于Cu2+来说，该方法检测限可以达到10nM，特异性分析实验中，铜离子为0.3&mu M，其他离子为3&mu M。 　　荧光法中，主要制备了铜离子检测的荧光传感器和基于比色法检测铜离子的传感器，铜离子检测的荧光传感器的灵敏度可达12.8pM，线性范围是20pM-1&mu M，特异性分析实验中，铜离子为1&mu M，其他离子为10&mu M。基于比色法检测铜离子的传感器，灵敏度可达240nM，线性范围是0.4&mu M-100&mu M，特异性分析实验中，铜离子为10&mu M，其他离子为100&mu M。 　　在介绍基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器在重金属检测中的应用时，曾令文谈道，用该方法检测铅离子，灵敏度为5nM，线性范围为5-100nM，选择性分析实验中，铅离子为0.3&mu M，其他各离子为3&mu M。 　　最后，曾令文总结了基于核酸酶(DNAzyme)的传感器和基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器在进行重金属检测中的优点，并展望了两种方法在未来重金属检测中的应用前景。 　　编辑：张葳

提起VOC检测，可能环境的小伙伴比较熟悉，今天主要跟大家分享一下光离子化气体传感器（PID）方法检测VOC。1、什么是VOC？VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds）的英文缩写，是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类繁多而且其组成成分多样，主要有：氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性对人们的健康带来负面影响，而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量，是复合型空气污染的主要“贡献者“之一。2、VOC的检测方法检测VOC常见的方法有PID检测、GC-FID及GC-MS检测，其中GC-FID和GC-MS都是用来检测VOC气体总值的，在混合气体环境中不能检测出单独某一种VOC气体。GC-FID与GC-MS也可以测出具体某一种VOC气体成分，但价格昂贵，且体积大。其中PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低，更适合作为便携式检测器。表1 VOC检测方法参数GC-MSGC-FIDPID使用方式氦气瓶氮气瓶、氢气瓶、空气瓶便携式重量非常重较重很轻尺寸体积非常大体积较大很小检测范围（ppm）更宽0～500000～10000数据线性全范围线性较好全范围线性较好低浓度线性良好选择性无选择性无选择性低能量灯增加选择性检测气体VOC气体VOC气体VOC气体、某些无机气体样品破坏检测破坏检测无损检测可回收操作使用极为复杂较为复杂简便简洁检测费用极其高高极低检测速度极其慢慢极快3、什么是PID？对于仪器分析的小伙伴，可能对GC-FID（氢火焰离子化检测器）与GC-MS（气质联用仪）使用更清楚，我们今天重点讲一下PID（光离子化检测器）。光离子化气体传感器（简称PID）由紫外光源和气室构成。PID 中激发待测气体离子化的源头就是电离室中的紫外灯，被测气体到达气室后，被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流，气体浓度和电荷流的大小正相关，测量电荷流即可测得气体浓度。紫外发光原理与日光灯管相同，只是频率高，能量大。图1 PID传感器结构PID工作原理:1、在真空玻璃腔内充入高纯稀有气体例如惰性气体。2、用可透紫外光的窗口将玻璃腔体密封。3、外加电磁场进行激发。4、在外加电磁场的作用下，被电离气体产生电流，进而被检测到。图2 PID传感器工作原理4、PID传感器类型与品牌调研PID传感器可以按照紫外灯能量、寿命及检测气体分类，主要可以分为以下类型。表2 PID传感器类型紫外灯能量（eV）9.6eV10.6eV11.6eV紫外灯寿命6个月12～24个月6个月检测气体种类114250300在VOC快检领域， PID传感器品牌几乎都是进口仪器公司，国产采用PID技术的检测设备仅镁汇科技一家企业。表3 PID传感器品牌品牌典型产品英国阿尔法AlphasensePID-A1英国离子科学Ion Science Ltd.FirstCheck F Ex6000，世界上首台PPB级PID检测器的多组分气体检测仪美国贝斯兰Baseline–MOCONPID-TECH FirstCheck F Ex6000MeiHui镁汇科技PID-GH，专注PID研发可替代进口品牌PID配件5、PID的国产替代通过分析比对，可以看出采用PID技术的检测设备与动辄花费大几十万的GC-FID、GC-MS相比，具有明显的优势，不但便携快捷而且设备成本低。表4 国产配件与进口配件对比类型价格货期特点进口配件国产3～5倍综上所述，目前国内PID气体传感器有了较大发展，对已知气体可以实现快速实时检测，有着广泛的应用前景。转载自公众号：实验室仪器分析

9608BNWP氟离子电极 现货特价促销。原价9180. 特价是6500/支。先到先得。仓库有限。选择性电极（ISE）简介 Thermo Scientifi c Orion 是全球研制出第一支离子电极 － 钙离子电极的制造商，公司发展40 年来已开发30 多种具有专利技术的离子电极，为众多行业广泛使用，成为同业中最著名的离子电极制造商。Orion 的许多离子电极分析方法已被众多国家的政府组织列为相关行业中的标准方法，例如：牙膏中氟化物的测定（国家牙膏标准GB 8372-2008）。 当今采用离子电极从事物质研究分析的科研机构中有70% 以上使用的都是Thermo Scientifi c Orion 离子电极，Thermo Scientific Orion 离子电极是您进行离子分析最可信赖的**品牌。 离子选择性电极（ISE）的应用 离子选择性电极是一种简单、迅速、能用于有色和混浊溶液的非破坏性分析工具，一般不需进行化学分离，不要求复杂的仪器，可以分辨不同离子的存在形式，能测量少到几微升的样品，所以十分适用于野外分析和现场自动连续监测。与其他分析方法相比，它在阴离子分析方面特别具有竞争能力。电极对活度产生响应这一点也有特殊意义，使它不但可用作络合物化学和动力学的研究工具，而且通过电极的微型化已被用于直接观察体液甚至细胞内某些重要离子的活度变化。离子选择性电极的分析对象十分广泛，它已成功地应用于环境监测、水质和土壤分析、临床化验、海洋考察、工业流程控制以及地质、冶金、农业、食品和药物分析等领域。 离子测量常识 离子测量前，要尽可能先查阅相关的技术文献，选择正确的离子测量方法和离子浓度测量仪与电极 由于各种溶液的成份不一样，离子价态也不一样，其温度系数也不一样，故分析仪要做到对任何溶液都做出温度补偿那是办不到的，在进行离子浓度的精确测量时，需要将离子标准液和样品温度调节到同一温度 离子浓度的测量，需要配合相应的离子强度调节剂和标准液9609BNWPF-离子复合电极饱和—10-6M 饱和—0.02ppm900061F-离子电极填充液5 x 60ml940906F-离子标准液0.1M NaF（475 ml）940907F-离子标准液100ppm F-（475 ml）040906F-离子标准液1 ppm F-（475 ml）040907F-离子标准液2 ppm F-（475 ml）040908F-离子标准液10 ppm F-（475 ml）940909F-离子强度调节剂3780 ml940911F-离子强度调节剂475 ml

王家海教授在过去十多年，对核酸探针进行了系统的探索，开发了一系列基于核酸纳米结构或者G-quadruplex为主题的核酸传感器，开发了生物芯片新的修饰方法，设计了一种的Insertion Approach，极大地提高了传感器电信号重现性，2021年王家海团队构建了以三维核酸纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器。团队另外一个方向纳米孔单分子计数器和整流器平台的发展，也充分得益于我们在功能核酸探针上所开展的系统性工作。体外诊断，尤其是分子诊断离不开对探针的设计。在功能化核酸探针的优化和设计上，我们做出了一系列有特色的工作。运用核酸四链体（G-quadruplex）构建了探测各种离子，小分子的高灵敏，高选择性的生物化学传感器，并被国际刊物邀请撰写综述。为纳米孔的可控功能化，选择性识别打下了坚实的基础。最终优化设计的核酸探针需要参考如下标准：更好的检测限，选择性，更高的稳定性，更稳更强的信号放大系统和更好的实验信号重现性。我们设计的能结合荧光分子的G-quadruplex能对铜离子，钾离子和毒素小分子灵敏探测（G-quadruplex facilitated turn off fluorescent chemosensor for selective detection of copper ion. Chem. Commun., 2010, 46, 7385-7387. Qin Haixia，Ren Jiangtao，Wang Jiahai*，Wang Erkang*；G-quadruplex-modulated fluorescence detection of potassium ion in the presence of 3500-fold excess of sodium ion , Anal. Chem., 2010, 82 (19), pp 8356–8360. Qin Haixia，Ren Jiangtao，Wang Jiahai*，Wang Erkang*.；图 1.四链体核酸高灵敏检测K离子图 2.四链体核酸高灵敏检测Cu离子PVP-coated Graphene oxide for Selective Determination of Ochratoxin A via Quenching Fluorescence of Free Aptamer，Biosensor and Bioelectronics, 2011, 26, 3494-3499. Sheng LinFeng, Ren Jiangtao, Miao Yuqing, JiaHai Wang* Erkang Wang*.）。其中对真菌毒素小分子OTA的检测，他引已经超过100多次，对钾离子的探测选择性达到3500倍，他引超过50多次。后续的工作中，可以探索用纳米孔结合这些探针进行检测。图 3. 对真菌毒素小分子OTA的检测可以预期的是修饰适配体的纳米孔可以结合离子整流区分手型多肽（Enantioselective and label-free detection of oligopeptide via fluorescent indicator displacement” Biosensor and Bioelectronics, 2012, 35, 401-406. Ren Jiangtao, Jiahai Wang*, Jin Wang*, Nathan W. Luedtke, Erkang Wang*.）图 4. 手性多肽的检测设计了劈开的G-quadruplex探针对病毒核酸小片段进行了探测，并对其机理做了详细的阐述（Label-Free Detection of Nucleic Acids by Turn-ON and Turn-OFF G-Quadruplex Mediated Fluorescence. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2011, 399:2763-2770. Ren Jiangtao, Qin Haixia, Wang Jiahai*， Luedtke, Nathan W, Wang ErKang*, Wang Jin*；Contribution of potassiumion and split modes of G-qaudruplex to the sensitivity and selectivity of label-free sensor toward DNA detection using fluorescence Biosensor and Bioelectronics, 2012, 31, 316-322. Ren Jiangtao, Jiahai Wang*, Jin Wang*, Nathan W. Luedtke, Erkang Wang*.）。有理由相信，对这类探针了解的越多，将其应用在纳米孔上的机会越多：譬如G-quadruplex的重新组装引起局部体积和局部电荷的变化，这都是纳米孔传感器很重要的特征。图 5.分裂式探针有三种，在乙肝病毒基因存在下，四链体核酸可以被激活根据多年的经验和大胆展望，体外诊断（分析化学）的进一步发展还离不开探针体系本身的优化和信号放大。2011年我们建立了两种核酸马达，运用A方案组建了一个免标记的核酸传感器，该方法可以扩展到探测其他一些小分子，譬如毒素。运用B方案建立的另一个马达可以把四极子（G-quadruplex）加入到核酸纳米结构中，应用前景广泛；可以进一步把核酸纳米结构组装成三维结构用于药物释放（Kinetically grafting G-qaudruplex onto DNA nanostructure as structure and function encoding via DNA machine，Chem. Commun., 2011, 47, 10563–10565. Jiangtao Ren, Jiahai Wang* , Lei Han, Erkang Wang*, Jin Wang* .）。图6. 这个体系中A途径可以用于生物分子的探测的信号放大，这个体系中B途径有很强的扩展性，可以用于制备其他一些智能化材料或者信号放大免标记，免修饰方法并不能覆盖全部探测对象，其他绝大多数探测系统都需要表面探针修饰。2014年我们发展了一种新的表面修饰方法，极大地提高了分子表面组装和信号放大的重现性（Insertion Approach：Bolstering the Reproducibility of Electrochemical Signal Amplified via DNA Superstructure Analytical Chemistry 2014, 86, 4657-4662. Yang, Li, Zhang, Caihua, Hong, Jiang, Li, Guijuan*, Jiahai Wang*, Wang, Erkang*.）。通常在金电极上修饰核酸探针，都是先修饰巯基核酸，然后修饰小分子覆盖的空白区域。但这种方法重现性并不高。我们设计了一种新方法，先修饰小分子，后修饰核酸探针是通过插入小分子空白区域。发现核酸超级结构在电极表面的组装就有非常好的重现性。期待这种方法能在将来运用到纳米孔表面的内部修饰。图 7.核酸修饰新方法（Insertion Approach）2021年，构建了以三维核酸纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器。（Insertion Approach：Bolstering the Reproducibility of Electrochemical Signal Amplified via DNA Superstructure Analytical Chemistry 2014, 86, 4657-4662.）。小尺寸分析物的检测仍然是限制固态纳米孔应用的主要挑战之一。要实现具有良好抗干扰能力、高信噪比和可重复使用的固态纳米孔传感器，一种潜在的策略是使用大孔径纳米孔（直径大于10 nm）。孔径远大于靶标和干扰物的尺寸，可以满足干扰物通过纳米孔无电阻脉冲的要求，解决了孔堵塞问题。DNA纳米结构具有精确形状和可调节大小等优点，有潜力成为最通用的一种。可以根据特定的孔径组装出尺寸均匀的DNA纳米结构。另外，CRISPR-Cas12a已被证明是一种优秀的信号放大策略，Cas12a通过将序列特异性靶标转化为其他可检测信号，如荧光、生物发光或比色信号，被广泛应用于生物传感器的设计中。图8 基于CRISPR-cas12a转换机制，使用DNA四面体作为信号传导载体的固态纳米孔传感器示意图。对于目标分子，Cas12a的反分裂活性导致连接器ssDNA的降解，导致DNA四面体信号传导载体通过纳米孔的易位率增加；如果没有目标分子，Cas12a就不会被激活，因此DNA四面体信号传导载体被磁铁拉下，不能观察到任何易位事件

一、介绍 锂资源作为电子设备和电动汽车的关键原料，被誉为 "白色黄金"。为了确保锂资源的稳定供应，人们开始尝试从盐湖中提取锂资源。然而，盐湖中含有大量与Li+离子化学性质相似的Mg2+离子，这极大地增加了盐湖提锂的难度。因此，实现离子的高效分离以及盐湖提锂成为当前研究的重点。目前的研究主要集中在调控膜的尺寸和电荷量，以实现Li/Mg分离。研究表明，许多生物离子通道通过离子与孔道官能团之间的溶剂化/配位相互作用实现对离子的高效分离。然而，对于这种溶剂化/配位相互作用选择性机制在Li/Mg分离的研究仍然相对较少。二、测试和结果Li+/Mg2+离子分离膜的设计原理 由三醛基间苯三酚（Tp）制成的COF以其化学稳定性和与多种酰肼衍生物单体的兼容性而著称。这使得我们能够在图1中很好地研究膜的孔道环境和选择性之间的关系。因此，我们利用Tp与连接不同数量环氧乙烷（EO）单元的酰肼单体制备了膜，这些膜具有不同数量的EO单元，并将其命名为COF-EOx，其中x代表EO单元的数量。 图 1. COF-EOx的化学结构。 我们使用掠入射小角XRD衍射 （GIWAXS）技术评估了以COF-EO2/PAN 膜为代表的COF膜的结晶度。尽管活性COF层非常薄，而且腙键连接的COF具有一定的柔性，这导致该类COF的信号较弱，但XEUSS 3.0*仍然观察到了它们的衍射峰，表明其良好的结晶度（见图2）。此外，我们对COF-EO2/PAN膜进行了取向分析，证实了PAN基底上的COF膜在平面方向上没有优先取向，Qz = 0处的圆形模式证明了这一点（见图2）。这可能是孔道内的醚氧链官能团影响了最终的结果。 图2.（A）PAN基底和（B）COF-EO2/PAN膜对应的2D-GIWAXS图像。(C)上述2D-GIWAXS图像对应的一维图。 为了探究不同长度醚氧链COF膜对Li+和Mg2+跨膜传输的影响，我们首先进行了分子动力学（MD）模拟。结果显示，随着醚氧链长度的增加，Li+和Mg2+的跨膜能垒逐渐下降。这表明，醚氧链在促进离子传输方面发挥了重要作用。有趣的是，含有最长醚氧链的COF-EO4膜在Li+和Mg2+离子间的跨膜能垒上并未显示出最大的差异。相反，COF-EO2膜显示出最高的跨膜能垒差（见图2A），表明醚氧链能够有效调节COF膜的孔道环境，优化其分离Li+和Mg2+的性能。膜孔径的测量 随后，我们通过测量不易水合的四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和四戊基氯化铵溶液的跨膜电导率，拟合出了COF-EOx/PAN膜的孔径。根据拟合结果，COF-EO0/PAN、COF-EO1/PAN、COF-EO2/PAN、COF-EO3/PAN和COF-EO4/PAN的孔径分别为2.86、2.51、2.13、1.98和1.82 nm（见图3B）。这个结果表明，不同长度的醚氧链对COF膜的孔径影响不大，这表明在水溶液中，醚氧链可以自由运动。研究Li+和Mg2+的跨膜选择性 接着我们测试了孔道醚氧链的长度对Li+和Mg2+相对扩散速率的影响。结果显示Li+和Mg2+的相对离子通量与EO单元数量呈现出明显的火山状曲线关系（见图3C，插图）。具有中等长度醚氧链的COF-EO2/PAN膜展现出Li+和Mg2+离子相对迁移率的最大差异。这一发现与MD模拟的结果非常吻合。考虑到这些差异，为了量化醚氧链对Li+和Mg2+离子跨膜传输的影响，我们首先测量了COF-EOx/PAN在单盐条件下的离子通量，并将这些膜与不含醚氧链的COF-EO0/PAN进行了比较。我们的研究结果表明，增加醚氧链的长度可以增强离子传输，因为随着EO单元数量的增加，传输速度持续增加（见图3A）。值得注意的是，含有四个EO单元的COF-EO4/PAN对Li+和Mg2+离子的传输速度最高，超过COF-EO1/PAN对Li+和Mg2+传输速度的两个数量级以上。我们注意到这些膜的孔径随着醚氧链长度的增加而略有减小，这更加为醚氧链在离子传输中的促进作用提供了确凿的证据。图3. 离子跨膜行为的研究。（A) 根据PMF曲线得出的Li+和Mg2+离子穿过COF-EOx的跨膜自由能垒；（B) 四烷基铵阳离子与Cl-离子跨膜的相对迁移率；（C) COF-EOx/PAN在两侧注入相同浓度梯度溶液的条件下记录的I-V图（插图：COF-EOx/PAN的Vr）。 为了对这些实验观察结果做出合理解释，我们测量了COF-EOx/PAN中的Li+和Mg2+离子浓度。我们发现，Li+和Mg2+离子的电导率都高于体相值，并且随着醚氧链长度的增加，偏离更为明显（见图4B）。这表明，具有较长醚氧链的膜孔道能吸附更多的Li+和Mg2+离子。为了定量评估COF-EOx/PAN膜的跨膜能垒，我们测量了离子跨膜的表观活化能。结果表明，随着膜孔道EO单元数量的增加，Li+和Mg2+的表观活化能降低，而COF-EO2的Li+和Mg2+跨膜活化能差异最大，这与MD模拟和电化学实验结果一致（见图4D）。基于上述结果，我们认为基于配位化学的离子识别（通过促进传输机制发生）可用于合理解释选择性分离（见图4E）。图4. （A) 在1 M单盐条件下测试的LiCl和MgCl2穿过COF-EOx/PAN的离子通量，以及通过DFT计算得出的Li+和Mg2+与COF-EOx的结合能；（B) COF-EOx/PAN的电导率与氯化锂浓度的关系；（C) MD计算得出的Li+（虚线）和Mg2+（实线）穿过COF-EOx的PMF曲线（灰色背景代表离子进入COF孔道的区域；（D）在1 M单盐条件下测试的COF-EOx/PAN膜上的LiCl和MgCl2跨膜活化能以及相应的Li+/Mg2+选择性，以及（E）推测的离子跨膜传输机理。 为了进一步评估COF-EOx/PAN膜的分离性能，我们使用含有相同Li+和Mg2+离子浓度（0.025-1 M）的混合溶液进行了扩散实验。Li+和Mg2+离子的二元盐选择性峰值在15到331之间（见图5A）。与单盐条件相比，COF-EOx/PAN在二元体系下测试的Li+/ Mg2+选择性更高，这可能是因为在二元体系下，由于离子存在竞争作用，Mg2+离子的通量极大地减少。为了定量分析这一现象，我们将二元体系中的离子通量与单盐溶液中的离子通量进行了归一化处理。分析表明，在二元体系下，Li+和Mg2+离子的通量分别减少至0.34-0.60和0.06-0.19。因此，导致了Li+/ Mg2+选择性的增加（见图5B）。电驱动二元盐体系下的Li+/Mg2+分离性能的研究 为了研究COF-EOx/PAN在实际应用中的性能，采用了类似工业电渗析的装置，并在5 mA cm-2的电流密度下评估了其性能。实验中使用了0.1 M LiCl和0.1 M MgCl2的二元水溶液作为进料液。结果表明，COF膜的Li+/Mg2+分离比随着膜中醚氧链上EO单元数量的增加而变化。在电驱动条件下，虽然观察到离子通量显著增加，但COF膜仍然实现了高达1352的Li+/Mg2+分离比，远超过COF-EO2/PAN在扩散渗析条件下的分离比，成为迄今为止报道中性能最优的锂镁分离膜之一。此外，COF-EO2/PAN的Li+/Mg2+选择性超过了ASTOM标准两个数量级。因此，在使用COF-EO2/PAN进行电渗析处理后，西台吉尔盐湖（中国）的模拟溶液中Li+/Mg2+的摩尔比从0.06显著提升至10.9，而阿塔卡马盐湖（智利）模拟溶液中Li+/Mg2+的摩尔比从0.61提高至230。这些结果表明，COF-EO2/PAN在盐湖提锂应用中具有巨大的潜力。另外，COF-EO2/PAN还展现出卓越的长期稳定性。尽管选择性随时间略有下降，但通过用去离子水清洗膜，其选择性至少可以在10个周期后完全恢复。COF-EO2/PAN在不同条件下展现的全面稳定性和优异的选择性，使其成为盐湖提锂工业中理想的膜材料。图5. （A) 在二元盐体系下测试的LiCl和MgCl2在COF-EOx/PAN中的离子通量以及相应的LiCl和MgCl2的选择性（各为 1 M，误差条代表三个不同测量值的标准偏差）；（B) 在二元盐体系下测试的LiCl和MgCl2的离子通量与在单盐条件下测试的离子通量（各为1 M）的归一化通量；（C) COF-EO2/PAN对Li+/Mg2+的选择性和对LiCl的离子通量与其他膜材料的比较。三、结论 在本研究中，我们通过一系列系统性研究深入探讨了醚氧链对COF膜在离子进膜、跨膜扩散以及选择性方面的影响。我们的研究成果揭示了一个重要发现：与Mg2+的传输相比，醚氧链替代的离子水合物对Li+的传输更为有利。此外，Li+和Mg2+与膜中密集分布的醚氧链形成的络合作用导致了膜孔道内离子的富集，有效地将离子与体相溶液隔离。这一富集效应在静电排斥力的作用下促进了离子通过膜的传导。Li+与Mg2+跨膜传导的活化能差异决定了膜的选择性特征。在分子层面上，离子选择性的机理研究表明，通过调节离子与膜之间的结合能，可以在保持高离子通量的同时提升离子选择性。Author: Qingwei MENGZhejiang Provincial Key Laboratory of Advanced Chemical Engineering Manufacture Technology, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China参考文献：[1] Meng, Qing-Wei, et al. "Enhancing ion selectivity by tuning solvation abilities of covalent-organic-framework membranes." Proceedings of the National Academy of Sciences 121.8 (2024): e2316716121.随后，我们通过测量不易水合的四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和四戊基氯化铵溶液的跨膜电导率，拟合出了COF-EOx/PAN膜的孔径。根据拟合结果，COF-EO0/PAN、COF-EO1/PAN、COF-EO2/PAN、COF-EO3/PAN和COF-EO4/PAN的孔径分别为2.86、2.51、2.13、1.98和1.82 nm（见图3B）。这个结果表明，不同长度的醚氧链对COF膜的孔径影响不大，这表明在水溶液中，醚氧链可以自由运动。

p 　　记者从中国科学技术大学获悉，该校田长麟教授研究组与德国莱布尼茨分子药物所Adam Lange及孙涵课题组合作，应用固体核磁共振、单通道电生理及分子动力学模拟等方法揭示了NaK离子通道的离子选择性新机制。该研究成果已发表在《自然· 通讯》上。 /p p 　　离子通道是细胞膜上的一类特殊亲水性蛋白质微孔道，在细胞膜上形成动作电位和梯度电位，决定细胞的兴奋性和传导性。绝大多数离子通道对不同的离子有选择性的通透，但仍有一部分离子通道可以非选择性地通过几种离子。研究人员在KcsA钾离子通道结构基础上，提出了“钾离子通道通过选择过滤器中主链C=O形成水合离子配位方式实现离子选择性”的静态机制模型，获得了广泛认同。但是，近年来高分辨率X-射线晶体结构显示NaK离子通道在结合不同离子时其静态通道结构完全一致，这无法解释其如何识别和通透这些离子。 /p p 　　田长麟课题组以非选择性通道NaK为研究对象，将其重组装到磷脂双分子膜内(还原离子通道所存在的细胞膜环境)，并与Adam Lange组合作，通过魔角旋转固体核磁方法获得高分辨固体NMR谱图，并获得了不同金属阳离子条件下谱峰归属。NMR谱图数据表明，NaK在生理环境下通道存在两种构象，钾离子选择结合其中一种，而钠离子选择另一种。双方进一步通过固体核磁对原子间距离测量勾画出了两种构象的结构差别，并用分子动力学模拟的方法验证了两种构象分别对K+和Na+有高度的选择性。 /p p 　　这一研究成果提出了离子通道选择性的新机制。 /p

近日，中国科大生命科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室田长麟教授和清华大学刘磊教授合作，基于蛋白质化学全合成方法制备了不同类型的双泛素蛋白，在特定位点引入光活化交联基团，并成功鉴定高选择性双泛素结合蛋白。相关研究成果以“Chemical synthesis of diubiquitin-based photoaffinity probes for selectively profiling ubiquitin-binding proteins”为题发表在《Angewante Chemie Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201611659)》上，该文章于2017年2月1日在网上公开发布。　　泛素化修饰是蛋白质翻译后修饰中非常复杂的一类体系，目前发现存在8种多泛素连接方式，分别在泛素蛋白的Met1、Lys6、Lys11、Lys27、Lys29、Lys33、Lys48、ys63等不同位点上接入下一个泛素蛋白。这些不同类型的蛋白质多泛素修饰在细胞自噬、蛋白酶体降解、细胞信号传导及DNA损伤修复等生命活动中执行非常多样的功能。但是，目前针对多泛素蛋白的生物法制备较为困难，导致选择性识别并结合多泛素修饰的蛋白质的了解非常贫乏。近年来，中国科大田长麟实验室和清华大学刘磊实验室通过紧密合作，在蛋白质化学全合成尤其是含有特种标记、翻译后修饰的膜蛋白、蛋白质复合物的化学全合成及组装等方面取得了多项重要突破(Angew Chemie2013,52:9558，JACS2014, 126:3695，Angew Chemie2015, 54:14276， JACS2016, 128:3553等)，并于近期发展了蛋白质泛素化修饰的化学合成技术并应用于含泛素化修饰核小体的冷冻电镜(cryo-EM)结构解析(ChemBioChem2017, 18:176)。这些为基于蛋白质化学全合成制备含有光交联基团的不同类型双泛素蛋白制备和高选择性结合蛋白的质谱鉴定提供了重要基础。　　 含有光交联基团的双泛素蛋白化学全合成及不同类型双泛素特异性结合蛋白的质谱鉴定　　近期，中国科大田长麟实验室、严以京实验室和清华大学刘磊实验室密切合作，应用基于蛋白质化学全合成方法制备了Lys48连接、Lys63连接的双泛素蛋白，并在蛋白质化学合成过程中在Ala46位点上引入不同的光交联基团。通过和标准泛素蛋白结合实验，确认了双泛素蛋白合成的有效性，并优化了光交联基团的反应条件。在此基础上，从哺乳动物细胞HEK293裂解液中通过光激活双泛素蛋白，并应用质谱方法鉴定出多个能和Lys48-连接双泛素、Lys63-连接双泛素结合的蛋白质，为后续进一步分析这些双泛素结合蛋白在细胞自噬、DNA损伤修复等生理活动中的功能机制提供了重要的前期基础。相关工作将为分析其他蛋白质相互作用、细胞中配体-受体发现等重要科学问题提供可靠的方法学手段。　　合肥微尺度物质科学国家实验室、化学物理系博士研究生梁军为该研究工作的第一作者。该研究工作得到了科技部、国家自然科学基金的资助。

基因编码的荧光传感器可以在单细胞水平追踪代谢物、蛋白质或重金属离子等细胞内靶标的丰度变化和动力学分布，并解析活细胞的生理过程和信号传导通路。7月24日，《核酸研究》（Nucleic Acids Research）在线发表了中国科学院北京生命科学研究院李幸团队撰写的题为Genetically encoded RNA-based sensors with Pepper fluorogenic aptamer的研究论文。该团队开发了一类基因编码的新型荧光RNA传感器。该传感器能够在活细胞中监测代谢物、外源药物、蛋白与金属离子等靶标，展现出高通量、高内涵药物筛选的潜力。 传统的基因编码传感器由荧光蛋白和结合靶标的蛋白模块组成。然而，由于多数靶标缺乏对应的蛋白模块，科学家难以构建基于荧光蛋白的传感器。此外，基于荧光蛋白的传感器还有信噪比低等缺陷，限制了荧光蛋白传感器的应用。 近年来，基于荧光RNA的传感器发展迅速。荧光RNA传感器由荧光RNA与结合靶标的RNA模块组成。二者通过一个短茎连接。该短茎称为传导模块（transducer module），其热力学稳定性由靶标识别适配体调节。靶标与结合靶标的RNA模块结合，诱导RNA构象变化，调控荧光RNA适配体的荧光强度，从而检测靶标信号，解析其在活细胞中的信号通路。然而，这些荧光RNA传感器通常含有RNA G四链体（RG4）结构。RG4结构可被活细胞解旋酶靶向，导致RNA的解旋或降解，故限制了含RG4的荧光RNA传感器在活细胞中的应用。 为此，李幸团队通过系列实验设计，研发了不包括RG4的荧光RNA传感器。研究选择使用了Pepper荧光适配体。Pepper不含RG4结构，避免了被细胞酶降解或解旋。此外，Pepper亮度高、稳定性强，并能够结合不同小分子探针产生不同颜色的荧光。基于此，李幸团队开发了一系列基于Pepper的生物传感器。进一步，实验表明这些传感器不包含RG4结构，并可以高效监测活细胞中的内源小分子代谢物、外源药物、蛋白质和金属离子等多种靶标。该研究发展的基于RNA传感器率先用于检测人体细胞内的金属离子，为探索人体活细胞金属离子提供了新型基因编码工具（图1）。 该团队基于Pepper的生物传感器，探讨了甲基化代谢物S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosyl methionine，SAM）代谢通路，测定了靶标药物活性。研究将Pepper与SAM适配体融合，构建出低背景、高响应、高选择性的SAM传感器。进一步，该工作探究了单细胞中SAM合成的代谢来源，解析了SAM合成酶（methionine adenosyltransferase，MATase）的酶活性和基因表达水平。此外，该工作还构建了监测SAM的比率传感器。该传感器精确定量了MATase的酶活性，并准确测定了MATase抑制剂AG-270的半抑制浓度（IC50）。该工作首次发展荧光RNA传感器来准确测定活细胞中的药物IC50，为研发基于RNA的药物筛选平台验证了可行性，并提供了高效的MATase酶药物筛选工具（图2）。 该团队为追踪活细胞内靶标及其信号传导途径提供了高效的生物传感平台，在药物筛选和疾病诊断等领域具有潜在的应用价值。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。 图1. 将Pepper改造为高性能荧光RNA传感器，检测细胞内靶标，监测细胞甲基化代谢通路与药物活性图2. 构建基于Pepper的比率传感器，准确测定MATase抑制剂AG-270的半抑制浓度（IC50）

自单壁碳纳米管被发现以来，其优异的电学性能引起了广泛的关注。但是，现有方法制备的单壁碳纳米管都是金属性管和半导体性管的混合物，两种管的互相影响会降低彼此的器件性能。为使金属性管和半导体性管各尽其用，而不是互相影响进而降低彼此的器件性能，单壁碳纳米管的分离/富集就显得尤为重要，并成为本领域一个亟待解决的瓶颈问题。 　　化学所有机固体院重点实验室与日本索尼公司先进材料实验室的科研人员合作，在单壁碳纳米管分离/富集领域取得了新进展，有关研究成果申请了发明专利并发表在近期的《先进材料》(Adv. Mater., 2009, 21, 813-816)上。 　　他们采用实验室常用的化学气相沉积装置(图1)，在400摄氏度的高温下通入刻蚀性气体，从而实现了单壁管的选择性分离/富集。与当前广泛报导的溶液分离方法选择性反应(刻蚀)金属性碳管不同，这种气相刻蚀的方法选择性刻蚀半导体性单壁管(图2)，被刻蚀的碳管转化为二氧化碳气体排出装置外，而金属性单壁管则被保留在了装置内。本方法对于不同直径范围的半导体管均有选择性刻蚀作用，尤其是对于直径小于1.18 nm半导体管，刻蚀效率高达90%。此外，本方法还具有成本低廉，操作方便，易于规模化及对金属性碳管破坏性小等优点，为大规模富集金属性单壁碳纳米管提供了一个新的思路。北京大学物理系相关教授还利用密度泛函法对选择性刻蚀进行了理论计算。　　 　　图1 用于气相刻蚀的电炉装置 　　 　　图2 选择性分离前后碳管样品的Raman 光谱(a，b)，及紫外可见近红外光谱(c，d)

p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 离子源是质谱仪的关键核心部件，其技术及产品的发展不断推动着质谱仪器的进步和应用领域的拓展,如电喷雾离子源(ESI)、基质辅助激光解吸电离源(MALDI)的发明加速了各学科研究领域的革命。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 常压敞开式离子源是近年来新兴的一种离子源，这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性等特点。2004年，Cooks等报道了电喷雾解吸离子化(DESI)技术，且首次提出商业化常压敞开式离子源质谱技术的概念，为大气压下直接采样的常压离子化技术的发展起到了重要的推动作用。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 近日，中国检验检疫科学研究院科研团队在敞开式质谱离子源的研制方面又取得新进展！（点击链接了解更多： a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200709/553444.shtml" target=" _blank" span style=" font-family: 宋体, SimSun color: rgb(192, 0, 0) " strong 张峰团队成功研发出新型敞开式质谱离子源 /strong /span /a ）。 /span span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " 科研人员研制出一种新型敞开式质谱离子源。该离子源与常用的液相色谱串联质谱技术相比，检测时间由几十分钟可缩短至不到1分钟，检测灵敏度可达到ppb甚至sub-ppb级，而离子源成本由几十万元降至几千元。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " 仪器信息网编辑在了解到该研究进展后，第一时间联系到中国检验检疫科学研究院副院长张峰老师，请他详细介绍了该项目进展及其研制技术的发展现状与展望。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 据项目团队首席专家、中国检验检疫科学研究院副院长张峰介绍，科研团队是将传统的固体基板电喷雾离子源中的惰性基板改进为导电基板，引入分子印迹修饰技术，首次合成分子印迹聚合材料涂布的不锈钢片（MIPCS）。相较于传统固体基板电喷雾离子源，所研制的MIPCS既结合了分子印迹材料可选择性提取及富集目标物的特性，又结合了导电基板空白质谱噪音低的优势，实现选择性富集目标物并提高检测灵敏度。该技术不但可以应用于食品安全检测，还可应用于药品、化妆品、环境等复杂基质的检测中。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 由于无需繁琐复杂的样品前处理就可以将复杂基质中的目标物质离子化，因此敞开式质谱离子源有其独特优势。张峰说，其团队在该方面的研发主要围绕着“高选择性”进行，通过将高选择性富集材料涂布在导电基板离子源表面，从而提高对样品的选择性富集能力，提高检测灵敏度。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 未来，该团队还将通过应用分子印迹技术、纳米材料技术、MOF/COF富集技术、免疫技术等研发一整套高选择性离子源，系统解决果蔬、牛奶、肉等食品中农兽药残留、生物毒素等有毒有害物质的检测，从而实现复杂食品中痕量目标物的快速灵敏检测。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " & nbsp /span /p p br/ /p

第十一届全国化学传感器学术会议第三轮通知 　　各位参会代表： 　　2011年是国际化学年。好消息!金秋时节，由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办，湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议定于10月22-25日在湖南长沙市芙蓉华天大酒店召开。现将有关与会的具体安排通知如下： 　　一、大会学术安排 　　10月22日：全天报到 　　10月23日：大会开幕式，大会报告 　　10月24日：大会报告，闭幕式 　　10月25日：代表离会或参加考察 　　二、大会报告安排 　　1、陈洪渊 院士 南京大学 细胞图案化与细胞传感研究 　　2、张玉奎 院士 中科院大连化学物理研究所 色谱分离与蛋白质组学的最新研究进展 　　3、庄乾坤 国家自然科学基金委员会 (NSFC) 国家自然基金委分析化学学科发展战略与项目资助情况 　　4、杨秀荣 中科院长春应用化学研究所 双偏振干涉测量技术研究生物分子相互作用：基于功能化脱氧核酸实时无标检测小分子 　　5、周飞艨 加利福尼亚州州立大学洛杉矶分校,中南大学电化学和光谱学方法用于生命体系中动态过程研究 　　6、王柯敏 湖南大学 基于氧化石墨烯的DNA聚合酶检测新方法 　　7、周道民、章宗穰 美国Second-Sight公司，上海师范大学 生物医学植入器件的刺激电极和传感电极 　　8、陶农建 Arizona State University，USA Plasmonic-Based Electrochemical Current and Impedance Imaging and Applications 　　9、鞠熀先 南京大学 纳米生物传感新策略 　　10、钟传健 State University of New York at Binghamton Biomolecular Recognition with Functional Nanoprobes 　　11、庞代文 武汉大学 量子点标记多靶单病毒示踪研究流感病毒侵染动态过程 　　12、谭蔚泓 湖南大学 生物传感的基石：分子识别 　　三、会务安排 　　1. 报到 　　报到时间：10月22日8:00—22:00， 会议代表在报到处确认注册后，领取代表证、会议指南、论文集、就餐券、纪念品等。 　　报到地点：芙蓉华天大酒店，地址：长沙市湖南省 芙蓉区五一大道176号 　　电话：(0731)84401888。 　　2. 住宿 　　会议期间与会人员住宿费用自理，住宿费标准：芙蓉华天大酒店单人间，标准间：268元/间 银河大酒店双标间：160元/天，豪华双标：200元/天。 　　四、会议注册 　　与会代表的食宿统一安排，差旅、住宿费用自理。注册费包括资料费、会务费和餐费等，报到时以现金交付。会议代表每位900元(在读研究生代表每位600元，注册时请出示学生证件)。 　　五、会议日程安排 　　请见本通知附件及会议网站，如有疏漏、问题或希望调整，望及时反馈，谢谢! 　　六、会议联系方式 　　会议主页(http://huiyi114.cn) 　　联系人：吴海龙 庞新宇 　　联系方式：0731-88821848 传真：073188821848 　　E-mail：cbsc@hnu.edu.cn 　　七、会议考察 　　会议协助旅行社安排三条考察线路，费用自理。 　　八、友情提示 　　1. 由于参会代表较多，会务组无法安排接送，对此我们深表歉意。 　　2. 提供交通信息如下： 　　(1)、从火车站乘坐 113路(或 7, 118, 104, 105, 111, 117, 12), 乘2站在 曙光路口站 下车 或沿五一路步行约10分钟 　　(2)、从高铁火车站乘148路公交车至终点火车站，乘坐 113路(或 7, 118, 104, 105, 111, 117, 12), 乘2站在 曙光路口站 下车 或沿五一路步行约10分钟 打出租车约25-30元。 　　(3)、从机场乘坐机场大巴到终点站：民航大酒店，步行横穿五一路人行通道即到。打出租车约70元。 　　中国分析仪器学会化学传感器专业委员会 　　第十一届全国化学传感器学术会议组委会 　　2011年10月 10日 第十一届全国化学传感器学术会议 会 议 程 序 初 步 安 排 2011年10月22日 星期六 全天 报到注册 时间 内容 地点 08:00-22:00 注册 芙蓉华天大酒店 18:30- 晚餐 (自助餐) 21:00- 学术委员会会议 2011年10月23日 星期天 上午 时间 内容 地点 07:00- 早餐 08:20-08:50 会议开幕式 主持人：章宗穰 芙蓉华天大酒店---华天全厅 08:50-09:20 合影酒店正门前 主持人：杨秀荣、王柯敏 时间 类型 报告人 单位 报告题目 09:20-09:45 PL1 陈洪渊 院士 南京大学 细胞图案化与细胞传感研究 09:45-10:10 PL2 张玉奎 院士 中科院大连化学物理研究所 色谱分离与蛋白质组学的最新研究进展 10:10-10:35 PL3 庄乾坤 国家自然科学基金委员会 (NSFC) 国家自然基金委分析化学学科发展战略与项目资助情况 10:35-11:00 PL4 杨秀荣 中科院长春应用化学研究所 双偏振干涉测量技术研究生物分子相互作用：基于功能化脱氧核酸实时无标检测小分子 11:00-11:25 PL5 周飞艨 加利福尼亚州州立大学洛杉矶分校,中南大学 电化学和光谱学方法进行生命体系中的动态过程研究 11:25-11:50 PL6 王柯敏 湖南大学 基于氧化石墨烯的DNA聚合酶检测新方法 11:50-12:15 PL7 周道民、章宗穰 美国Second- Sight公司，上海师范大学 生物医学植入器件的刺激电极和传感电极 12:10- 午餐 (自助餐) 14:00-18:00 报展 I （尺寸为 高120厘米、宽90厘米） 2011年10月23日 星期天 下午 第一分会场： 主持人：李根喜、于聪 时间 类型 报告人 单位 报告题目 14:00-14:20 IL1 李根喜 南京大学 基于蛋白质电化学研制的若干生物传感器 14:20-14:40 IL2 于 聪 中国科学院长春应用化学研究所 核酸诱导的小分子探针的集聚及自组装 14:40-15:00 IL3 郑建斌 西北大学 生物电化学与生物传感器的研究 15:00-15:20 IL4 王进义 西北农林科技大学 微流控芯片细胞分析 15:20-15:30 OP1 贾能勤 上海师范大学 基于有序介孔材料的生物传感应用 15:30-15:40 OP2 李钟卉 南京大学 基于蛋白质芯片的雌激素受体药物多靶点筛选方法 15:40-15:50 OP3 赵伟洁 浙江大学 基于多孔硅光子晶体的微流控体系实现细胞的实时非标记分析 15:50-16:00 OP4 赖国松 湖北师范学院 基于银沉积电化学溶出分析的高灵敏多通道免疫传感 16:00-16:10 茶歇 主持人：叶邦策、袁若 时间 类型 报告人 单位 报告题目 16:10-16:30 IL5 袁 若 西南大学 电化学蛋白质生物传感器的研究 16:30-16:50 IL6 叶邦策 华东理工大学 生物纳米传感器设计及在生化分析中的应用 16:50-17:10 IL7 胡乃非 北京师范大学 可开关的生物电催化与生物传感 17:10-17:20 OP5 董俊萍 上海大学 基于硅钼酸柱撑水滑石复合材料的电化学传感器研究 17:20-17:30 OP6 李珏瑜 浙江大学 HA修饰对细胞捕获的影响 17:30-17:40 OP7 甘 峰 中山大学 基于镍纳米线的过氧化氢传感器的研究 17:40-17:50 OP8 汪庆祥 漳州师范学院 基于一步电沉积壳聚糖-ZrO2-CeO2复合膜的DNA电化学传感器 17:50-18:00 OP9 陈建平 漳州师范学院 基于富勒烯衍生物修饰玻碳电极的电化学免疫传感器 18:00-18:10 OP10 李周敏 南京大学 基于纳米银生物探针的IgE可视化检测方法的研究 第二分会场： 主持人：由天艳、朱俊杰 时间 类型 报告人 单位 报告题目 14:00-14:20 IL8 朱俊杰 南京大学 量子点功能化与电化学生物传感 14:20-14:40 IL9 蒋兴宇 国家纳米科学中心 基于微纳尺度技术传感器的应用研究 14:40-15:00 IL10 许丹科 南京大学 生物微阵列芯片检测新方法的研究 15:00:15:20 IL11 由天艳 中国科学院长春应用化学研究所 电纺碳纳米纤维及其复合材料在电分析化学中的应用 15:20-15:30 OP11 刘清君 浙江大学 中华蜜蜂化学感受蛋白阻抗传感器的研究 15:30-15:40 OP12 孙兆辉 华侨大学 基于石墨烯增敏的印迹电化学传感器的制备 15:40-15:50 OP13 荆 莉 华东师范大学 基于链接反应的碳纳米管功能化及其应用 15:50-16:00 OP14 曹 忠 长沙理工大学 钆掺杂纳米二氧化钛修饰平板金电极测定火腿肠中微量亚硝酸根 16:00-16:10 茶歇 主持人：施国跃、王坤 时间 类型 报告人 单位 报告题目 16:10-16:30 IL12 牛 利 中国科学院长春应用化学研究所 石墨烯纳米组分电化学传感器应用 16:30-16:50 IL13 王 坤 江苏大学 基于介孔TiO2修饰电极实现多巴胺的选择性测定 16:50-17:10 IL14 施国跃 华东师范大学 新型复合纳米材料的电催化行为研究及其在活体分析中的应用 17:10-17:20 OP15 吴 硕 大连理工大学 虾中4-己基间苯二酚的高灵敏电化学检测 17:20-17:30 OP16 崔 亮 厦门大学 基于变构探针设计的荧光偏振技术用于小分子的高灵敏检测 17:30-17:40 OP17 彭 晖 华东师范大学 PEDOT修饰的微通道硅电极用于多巴胺、抗坏血酸及尿酸的同时测定 17:40-17:50 OP18 孙芳洁 大连理工大学 基于YSZ和Au敏感电极的混合电位型NO2传感器的特性 17:50-18:00 OP19 赵 路 南京师范大学 氯霉素复合分子印迹膜的制备及电化学研究 18:00-18:10 OP20 羊小海 湖南大学 一种基于G四聚体自身猝灭能力的新型单标记DNA探针用于Hg2+及半胱氨酸的检测 第三分会场： 地址： 主持人：杨黄浩、屠一锋 时间 类型 报告人 单位 报告题目 14:00-14:20 IL15 王振新 中国科学院长春应用化学研究所 功能化金纳米粒子的合成与应用 14:20-14:40 IL16 何治柯 武汉大学 规模合成水溶性低毒量子点用于疾病诊断及可视化检测 14:40-15:00 IL17 杨黄浩 福州大学 基于切刻内切酶的荧光型核酸适体传感器用于放大检测蛋白质 15:00-15:20 IL18 屠一锋 苏州大学 基于纳米增敏电化学发光的氧传感技术 15:20-15:30 OP21 姜大为 华东师范大学 氮掺杂二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能的研究 15:30-15:40 OP22 王 颖 南京大学 一种新颖的基于银纳米粒子荧光增强的适配体传感器 15:40-15:50 OP23 张 妍 福州大学 多壁碳纳米管表面茶碱印迹材料的制备与吸附性能 15:50-16:00 OP24 代 昭 天津工业大学 固相有机合成对基于无机纳米材料的荧光DNA探针微结构的控制作用 16:00-16:10 茶歇 主持人：冯锋、赵睿 时间 类型 报告人 单位 报告题目 16:10-16:30 IL19 赵 睿 中国科学院化学研究所 以石英晶体微天平研究尿液中三聚氰胺与三聚氰酸层层自组装相互作用 16:30-16:50 IL20 徐静娟 南京大学 新型电致化学发光生物传感器研究 16:50-17:10 IL21 冯 锋 山西大同大学 基于表面等离子体共振技术用鸡蛋黄抗体IgY测定转铁蛋白 17:10-17:20 OP25 姜 晖 东南大学 CdSe纳米颗粒的电化学发光动力学及其检测应用 17:20-17:30 OP26 李 慧 南京大学 聚合纳米银荧光探针检测人IgE的新方法 17:30-17:40 OP27 李 娟 福州大学 以氧化石墨烯为平台研究多肽和蛋白质的相互作用 17:40-17:50 OP28 王 荣 上海师范大学 基于TPAA载体的Fe3+离子选择性电极研究 17:50-18:00 OP29 陈荣生 武汉科技大学 核壳结构TiO2/C纳米纤维阵列的制备、微观结构及电化学行为 18:00-18:10 OP30 杨海峰 上海师范大学 钯纳米粒子修饰电极对过氧化氢电催化性能研究 时间 内容 地点 14:00-18:00 报展 I （尺寸为 高120厘米、宽90厘米） 18:30-20:00 欢迎晚宴 20:30- 专业委员会和刊物编委会联席会议 2011年10月24日 星期一 上午 时间 内容 地点 07:00- 早餐 8:00-12:00 报展 II （尺寸为 高120厘米、宽90厘米） 第一分会场： 地址： 主持人：双少敏、张文 时间 类型 报告人 单位 报告题目 08:00-08:20 IL22 张 文 华东师范大学 双酶传感器对大鼠血清与腹腔巨噬细胞内葡萄糖和胆固醇的同时检测 08:20-08:40 IL23 双少敏 山西大学 基于酶固定的新型抗坏血酸传感器的研究 08:40-09:00 IL24 王利兵 湖南出入境检验检疫局 一种测定双酚A的弛豫开关免疫传感器09:00-09:20 IL25 王升富 湖北大学 电化学生物传感器用于Fenton反应产生羟自由基对蛋白质损伤的监测研究 09:20-09:30 OP31 刘文娟 山西大学 基于酶固定的新型抗坏血酸传感器的研究 09:30-09:40 OP32 韩根亮 甘肃省科学院传感技术研究所 碳纳米管增强的谷氨酸生物传感器 09:40-09:50 OP33 艾仕云 山东农业大学 基于石墨烯-纳米金-锁核酸修饰的分子信标及酶催化放大反应的电化学microRNA传感器的设计 09:50-10:00 OP34 李 臻 浙江大学 用于微生物快速检测的微通道免疫分析芯片 10:00-10:10 茶歇 主持人：夏兴华、何品刚 时间 类型 报告人 单位 报告题目 10:10-10:30 IL26 夏兴华 南京大学 生物分子的界面行为及生物传感 10:30-10:50 IL27 杨小弟 南京理工大学 石墨烯和碳纳米管修饰电极间接测定生物体液中的铝 10:50-11:10 IL28 何品刚 华东师范大学 基于重氮功能化直立碳纳米管阵列的核酸适配体传感器的制备及其应用于凝血酶的检测 11:10-11:20 OP35 丁应涛 漳州师范学院 基于靛蓝胭脂红为杂交指示剂的高选择性电化学DNA传感器 11:20-11:30 OP36 胡涌刚 华中农业大学 伪狂犬病毒抗体磁性免疫传感器的研制 11:30-11:40 OP37 刘志敏 河南工业大学 基于石墨烯-纳米金复合物的乙酰胆碱酯酶生物传感器于马拉硫磷的测定 11:40-11:50 OP38 高峰 安徽师范大学 A DNA Sensor Based on FRET between Fluorescent Silica Nanoparticles and Gold Nanoparticles 11:50-12:00 OP39 张旋 漳州师范学院 空心球状CeO2–ZrO2–壳聚糖在金电极表面的一步电沉积及DNA传感分析应用 12:00-12:10 OP40 嵇海宁等 湖南大学 基于纳米金颗粒增强/猝灭荧光效应的多目标物检测及其逻辑门操作 第二分会场： 地址： 主持人：刘松琴、李景虹 时间 类型 报告人 单位 报告题目 08:00-08:20 IL29 李景虹 清华大学 石墨烯的电化学传感器研究 08:20-08:40 IL30 刘松琴 东南大学 掺氮碳空心微球制备及其电催化性质 08:40-09:00 IL31 胡文平 中国科学院化学研究所 自组装纳米材料与纳米器件/分子器件的研究？ 09:00-09:20 IL32 宋世平 中国科学院上海应用物理研究所 生物传感器与生物芯片在现代分子诊断学中的应用？ 09:20-09:30 OP41 陈旭 北京化工大学 新型石墨纳米材料修饰电极电化学生物传感研究 09:30-09:40 OP42 何婧琳 长沙理工大学 结合金纳米的层层自组装膜用于致癌基因c-myc蛋白的检测 09:40-09:50 OP43 丁亚平 上海大学 基于石墨烯氧化钴萘酚膜修饰玻碳电极的L-色氨酸电流型传感器 09:50-10:00 OP44 杨园园 西南大学 基于聚甲基丙烯酸-聚咔唑杂化型分子印迹聚合物的手性电化学传感器 10:00-10:10 茶歇 主持人：杜丹、杨荣华 时间 类型 报告人 单位 报告题目 10:10-10:30 IL33 杨荣华 湖南大学 茎部可控核酸探针设计策略 10:30-10:50 IL34 徐国宝 中国科学院长春应用化学研究所 三联吡啶钌电化学发光免疫分析和核酸测定？ 10:50-11:10 IL35 杜丹 华中师范大学 磷化蛋白phospho-p5315的电化学免疫传感器 11:10-11:20 OP45 龚静鸣 华中师范大学 纳米增效型固相提取剂在典型环境污染物的净化和电化学检测中的应用 11:20-11:30 OP46 华亮 上海师范大学 碳纳米管复合材料修饰电极对芦丁和抗坏血酸的同时检测 11:30-11:40 OP47 王海霞 山西大学 基于β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物修饰电极对色氨酸的化学传感器研究 11:40-11:50 OP48 费俊杰 湘潭大学 葡萄糖氧化酶在-环糊精共价键修饰SWCNTs/CTAB复合膜中的直接电化学及电催化 11:50-12:00 OP49 亓秀娟 福州大学 一种简单、快速、高灵敏检测痕量铜离子传感器的研制 12:00-12:10 OP50 马嘉悦等 湖南大学 基于大孔/中空碳球修饰玻碳电极的硝基苯高灵敏电化学传感研究 第三分会场： 地址： 主持人：杨朝勇、赵书林 时间 类型 报告人 单位 报告题目 08:00-08:20 IL36 杨朝勇 厦门大学 An Agarose DropletMicrofluidic Approach for Highly Efficient Single Molecule mplification and Its Application to Aptamer Selection 08:20-08:40 IL37 赵书林 广西师范大学 基于CdTe/CdS量子点与金纳米粒子的荧光共振能量转移测定三聚氰胺 08:40-09:00 IL38 肖丹 四川大学 金纳米颗粒的绿色制备及其在生物传感器中的应用 09:00-09:20 IL39 李向军 中国科学院研究生院 表面等离子共振法研究β淀粉样蛋白和金属离子相互作用 09:20-09:30 OP51 秦利霞 华东理工大学 CdTe/ZnS 量子点的表面修饰及在细胞中的应用 09:30-09:40 OP52 徐章润 东北大学 PDMS气动喷射混合器用于微流控芯片量子点合成 09:40-09:50 OP53 卢丽敏 江西农业大学 基于电聚合荧光素的高灵敏度和高选择性亚硝酸盐电化学传感器的研究 09:50-10:00 OP54 张海娟 浙江大学 基于离子液体修饰的多孔硅光学气体传感器 10:00-10:10 茶歇 主持人：谢青季、卢小泉 时间 类型 报告人 单位 报告题目 10:10-10:30 IL40 卢小泉 西北师范大学 Photoelectrochemical Study Based On The Functionalized-Metalporphyrin 10:30–10:50 IL41 谢青季 湖南师范大学 生物传感和生物燃料电池研究 10:50-11:10 IL42 徐景坤 江西科技师范学院 基于导电高分子复合材料的抗坏血酸氧化酶电化学生物传感器的开发和农业应用 11:10-11:20 OP55 汪海燕 华东理工大学 基于纳米通道传感技术对老年痴呆症致病蛋白的结构特性研究 11:20-11:30 OP56 马 巍 华东理工大学 选择性识别糖-蛋白作用的荧光传感器 11:30-11:40 OP57 余 刚 湖南大学 交流电沉积自组装金铂和金钯合金纳米线及传感性能 11:40-11:50 OP5, 8 邬建敏 浙江大学 基于多孔硅的光学传感器研究 11:50-12:00 OP59 魏广芬 山东工商学院 基于压缩传感的气体传感器检测技术新框架 12:00-12:10 OP60 张晓兵 湖南大学 新型荧光化学生物探针研究 12:10- 午餐(自助餐) 时间 内容 地点 8:00-12:00 报展II （尺寸为 高120厘米、宽90厘米） 2011年10月24日 星期一 下午 主持人：谭蔚泓、鞠熀先 时间 类型 报告人 单位 报告题目 15:00-15:25 PL8 陶农建 Arizona State University，USA Plasmonic-Based Electrochemical Current and Impedance Imaging and Applications 15:25-15:50 PL9 鞠熀先 南京大学 纳米生物传感新策略 15:50-16:15 PL10 钟传健 State University of New York at Binghamton Biomolecular Recognition with Functional Nanoprobes 16:15-16:40 PL11 庞代文 武汉大学 量子点标记多靶单病毒示踪研究流感病毒侵染动态过程 16:40-17:05 PL12 谭蔚泓 湖南大学 生物传感的基石：分子识别 17:05-18:00 会议闭幕式 主持人：吴海龙 总结、颁奖、下一届代表发言 18:30- 晚餐 (自助餐) 2011年10月25日 星期二 全天 时间 内容 地点 06:20- 早餐 市外考察： 7:00 出发 选项 项目 备注1.市外考察I 韶山 (1天) 详见会议网站 2.市外考察II 凤凰 (2天) 详见会议网站 3.市外考察III 张家界 (3天) 详见会议网站 4.市内考察 长沙市内 附件：报展目录.doc

p 　　量子技术为电子元件小型化开辟了新的途径。近日，德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)和马普固体研究所发布消息称，其科研人员共同研发出一种量子传感器，未来可用于测量微磁场，如硬盘磁场和人脑电波。 /p p 　　集成电路越来越复杂，目前一台奔腾处理器可容纳约3000万个晶体管，因而硬盘的磁性结构可识别的范围仅为10至20纳米，比直径为80至120纳米的流感病毒还小，该量级的尺寸规格只有量子物理技术可触及。新研发的量子传感器则可精确测量这类用在未来硬盘上的微小磁场。新型量子传感器仅有氮原子的大小，作为载体物质的是一种人造金刚石。金刚石具有很好的机械和化学稳定性以及超强的导热性能，可通过引入硼、磷等外来原子，将晶体制成半导体，且非常适用于光学电路。 /p p 　　IAF的研究人员在近几十年中研制并优化出用于生产金刚石的设备，一种专用的椭圆形等离子体反应堆模具。在800-900摄氏度的高温下，在金刚石底物上从导入甲烷气和氢气中可长出金刚石层，再将边长3-8mm的晶体从底物剥离并抛光，最后制造出具备量子物理用途的、仅含碳原子稳定同位素C12的超纯单晶金刚石晶体。所用的甲烷气经锆过滤器净化，氢气经其它手段净化。 /p p 　　研究人员制做磁场检测器有两种途径：直接植入单个氮原子，或在制造金刚石的最后一步加入氮。之后，在超净室内采用氧等离子体蚀刻法均可制作出类似于原子力显微镜的纤细金刚石尖。关键点是导入的氮原子以及晶格中的相邻空位。该氮空位中心就是实际的传感器，用激光和微波照射时会发光，发出的光可随附近磁场的强度变化而变化。专家们将这项创新与光学探测磁共振(ODMR)相提并论。 /p p 　　这种传感器不仅能准确检测到纳米级的磁场，还能确定其强度，应用潜力惊人。例如，可监控硬盘质量，检测出密集存储数据中的小错误和发现有缺陷的数据片段，在刻写和读取前即将其去除。因此，可减少随着小型化的加速而迅速增加的废料，降低生产成本。IAF的专家称，这种量子传感器还可用于测量很多微弱磁场，包括脑电波。与目前使用的脑电波传感器相比，不仅更准确，而且在室温下即可使用，无需经液氮冷却。 /p

各有关单位：根据《上海市环境保护产业协会团体标准管理办法》的有关规定，由上海市环境监测中心等单位申请的团体标准《地表水水质指标(pH值、水温、溶解氧、电导率、浊度、氨氮及COD)传感器法自动监测系统技术要求及检测方法》，经我会组织专家评审，符合立项条件，现批准立项。请起草单位按照协会管理办法有关要求，严格把控标准质量关，切实提高标准制订的质量和水平，增强标准的适用性和实效性，按期完成各阶段工作任务。如有单位或个人对该标准项目存在异议,请在公示之日起10日内将意见以书面形式反馈至我会秘书处，逾期视作无意见。联系方式：侯 隽 19512392335邮箱：houjunshaepi@163.com上海市环境保护产业协会2024年7月11日立项的通知-地表水水质指标(pH值、水温、溶解氧、电导率、浊度、氨氮及COD)传感器法自动监测系统技术要求及检测方法.pdf

氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。近年来，随着经济的发展，越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3-N)以及亚硝态氮(NO2-N)等多种形式存在，而氨态氮是主要的存在形式之一。废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮，主要来源于生活污水中含氮有机物的分解，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的浓度变化大。常见氨氮废水处理方法：1、化学沉淀法化学沉淀法又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg2+、PO43-在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。磷酸按镁俗称鸟粪石，可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。反应方程式如下:Mg2++NH4﹢+PO43-=MgNH4P04化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度较高时，应用其它方法受到限制，如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等，此时可先采用化学沉淀法进行预处理 化学沉淀法去除效率较好，且不受温度限制，操作简单 形成含磷酸馁镁的沉淀污泥可用作复合肥料，实现废物利用，从而抵消一部分成本 如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合，可节约药剂费用，利于大规模应用。化学沉淀法的缺点是由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用 药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高 投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。2、吹脱法吹脱法去除氨氮是通过调整pH值至碱性，使废水中的氨离子向氨转化，使其主要以游离氨形态存在，再通过载气将游离氨从废水中带出，从而达到去除氨氮的目的。影响吹脱效率的因素主要有pH值、温度、气液比、气体流速、初始浓度等。目前，吹脱法在高浓度氨氮废水处理中的应用较多。吹脱法去除氨氮效果较好，操作简便，易于控制。对于吹脱的氨氮可以用硫酸做吸收剂，生成的硫酸钱制成化肥使用。吹脱法是目前常用的物化脱氮技术。但吹脱法存在一些缺点，如吹脱塔内经常结垢，低温时氨氮去除效率低，吹脱的气体形成二次污染等。吹脱法一般与其它氨氮废水处理方法联合运用，用吹脱法对高浓度氨氮废水预处理。3、催化氧化法催化氧化法是通过催化剂作用，在一定温度、压力下，经空气氧化，可使污水中的有机物和氨分别氧化分解成CO2、N2和H2O等无害物质，达到净化的目的。催化氧化法具有净化效率高、流程简单、占底面积少等有点，多用于处理高浓度氨氮废水。应用难点在于如何防止催化剂流失以及对设备的腐蚀防护。4、生物法传统生物法是在各种微生物作用下，经过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮气，从而达到废水治理的目的。传统生物法去除氨氮需要经过两个阶段，第一阶段为硝化过程，在有氧条件下硝化菌将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐 第二阶段为反硝化过程，在无氧或低氧条件下，反硝化菌将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气。传统生物法具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。该法也存在一些弊端，如当废水中C/N比值较低时必须补充碳源，对温度要求相对严格，低温时效率低，占地面积大，需氧量大，有些有害物质如重金属离子等对微生物有压制作用，需在进行生物法之前去除，此外，废水中，氨氮浓度过高对硝化过程也产生抑制作用，所以在处理高浓度氨氮废水前应进行预处理，使氨氮废水浓度小于300mg/L。适用于处理含有有机物的低浓度氨氮废水，如生活污水、化工废水等。5、膜分离法膜分离法是利用膜的选择透过性对液体中的成分进行选择性分离，从而达到氨氮脱除的目的。包括反渗透、纳滤和电渗析等。膜分离法的优点是氨氮回收率高，操作简便，处理效果稳定，无二次污染等。但在处理高浓度氨氮废水时，所使用的薄膜易结垢堵塞，再生、反洗频繁，增加处理成本，故该法较适用于经过预处理的或中低浓度的氨氮废水。6、离子交换法离子交换法是通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。沸石是一种三维空间结构的硅铝酸盐，有规则的孔道结构和空穴，其中斜发沸石对氨离子有强的选择吸附能力，且价格低，因此工程上常用斜发沸石作为氨氮废水的吸附材料。离子交换法具有投资小、工艺简单、操作方便、对毒物和温度不敏感、沸石经再生可重复利用等优点。但处理高浓度氨氮废水时，再生频繁，给操作带来不便，因此，需要与其他治理氨氮的方法联合应用，或者用于治理低浓度氨氮废水。

随着工业化和现代化的快速发展，环境污染问题日益凸显，环保监测成为了保障生态安全和可持续发展的重要手段。在众多环保监测设备中，PID（Photo Ionization Detector，光离子化检测器）传感器以其独特的技术优势，在环保监测领域发挥着至关重要的作用。英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选一、PID传感器的工作原理与特点PID传感器是一种基于紫外线光电离技术的气体检测器，它能够测量极低浓度的挥发性有机化合物（VOCs）。当PID传感器工作时，紫外线光源会发出特定波长的光，使通过检测器的气体分子发生电离，产生微小的电流。这种电流与气体浓度成正比，通过测量电流大小，PID传感器可以准确计算出气体浓度。PID传感器具有灵敏度高、响应速度快、测量范围广等特点。它能够检测ppb（十亿分之一）级别的VOCs浓度，对于一些有毒有害的有机物质，如苯、甲苯、二甲苯等，PID传感器能够迅速做出反应，为环保监测提供及时准确的数据支持。二、PID传感器在环保监测领域的应用室内空气质量监测：PID传感器可用于检测室内空气中的VOCs浓度，评估室内空气质量。在装修、家具制造等行业中，PID传感器可以帮助企业了解生产过程中产生的有害气体浓度，从而采取相应的措施降低污染排放。工业园区废气排放监测：工业园区是环境污染的主要来源之一。PID传感器可以实时监测废气排放口的气体浓度，判断废气是否符合排放标准。对于超标排放的企业，环保部门可以及时采取措施进行整改。机动车尾气检测：机动车尾气是城市空气污染的重要来源。PID传感器可用于机动车尾气检测站，实时监测车辆尾气中的VOCs浓度。通过对尾气排放的严格监管，可以有效减少机动车对环境的污染。应急监测与事故处理：在环境污染事故发生时，PID传感器能够迅速响应，提供及时准确的数据支持。通过监测事故现场的气体浓度变化，环保部门可以制定有效的应急处理方案，减少事故对环境和人体健康的影响。三、PID传感器在环保监测领域的重要性英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选提高监测精度：PID传感器具有极高的灵敏度和准确性，能够准确的测量极低浓度的VOCs。这对于及时发现和处理环境污染问题具有重要意义。促进环保管理：PID传感器在环保监测领域的应用，有助于企业了解自身生产过程中的污染排放情况，促进企业加强环保管理，降低污染排放。同时，环保部门可以通过PID传感器实时监测企业废气排放情况，确保企业遵守环保法规。英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选 保障生态安全：PID传感器在环保监测领域的应用，有助于及时发现和处理环境污染问题，减少污染物对环境和人体健康的影响。这对于维护生态安全和可持续发展具有重要意义。随着全球环境问题的日益严重，环保监测成为了维护生态平衡和人类健康的重要手段。在这一领域中，传感器技术发挥着至关重要的作用，其中英国Alphasense公司的光离子PID传感器更是以其较高精度、高灵敏度的特性，成为了环保监测领域的佼佼者。PID（Photo Ionization Detector）光离子气体传感器，特别是Alphasense的PID-A1型号，以其大量程（50ppb-4000ppm）和高灵敏度，在VOCs（挥发性有机物）的检测中展现出了良好的性能。VOCs作为大气污染物的重要来源，不仅影响空气质量，还对人体健康造成直接威胁。因此，准确、快速地监测VOCs的浓度对于预防和控制空气污染至关重要。PID-A1传感器采用了光电离子探测技术，通过测量气体分子在紫外光照射下产生的电离电流来检测气体的浓度。这种技术具有响应速度快、灵敏度高、选择性好等优点，能够实时、准确地反映VOCs的浓度变化。同时，该传感器还具备熄灯诊断功能，能够及时发现并修复潜在的故障，确保监测数据的准确性和可靠性。在环保监测领域，英国Alphasense的PID传感器被广泛应用于空气质量监测站、工业排放口、泄漏监测等多个场景。通过将PID-A1传感器集成到气体检测仪中，可以实现对VOCs的实时监测和数据分析，为环保部门提供准确的数据支持，帮助他们制定有效的污染治理措施。此外，随着技术的不断发展和应用的不断拓展，PID传感器在未来环保监测工作中将发挥更加重要的作用。例如，通过与物联网、大数据等技术的结合，可以实现对多个监测点的远程监控和数据共享，提高监测效率和数据利用率。同时，随着传感器技术的不断进步，PID传感器的性能也将得到进一步提升，为环保监测提供更加准确、可靠的技术支持。英国Alphasense的光离子PID传感器在环保监测领域发挥着重要作用。其高精度、高灵敏度的特性使其成为有害物质早期危险报警、泄漏监测等不可缺少的实用工具。更多英国Alphasense光离子PID传感器：环保监测领域的创新之选、英国Alphasense传感器、英国Alphasense阿尔法传感器、氯化氢传感器HCL-A1、光离子传感器、PID传感器、VOC传感器请致电英肖仪器仪表（上海）有限公司1⃣ ️ 7⃣ ️ 3⃣ ️ 1⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 0⃣ ️ 8⃣ ️ 3⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 获取进口传感器详细资料。

近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所副研究员郭正通过纳米材料的表面功能化实现了对Cd(II)和Pb(II)的高选择性电化学同时检测。该工作在利用功能化纳米材料提高电化学检测重金属离子的选择性和灵敏度方面具有重要的科学意义，相关研究成果已发表在工程技术类期刊《电化学学报》上(ElectrochimicaActa 211 (2016) 998–1005)。　　环境电化学传感器的选择性和灵敏度的改善一直是电分析领域的研究热点。在电极修饰材料方面，纳米材料已被广泛应用于增强电化学分析信号。功能化纳米材料借助暴露在其表面的有机基团可以大大提高对重金属离子的有效抓捕作用，从而提高电化学检测的选择性和灵敏度。　　基于此，课题组研究人员分别制备出巯基化和氨基化多孔Si纳米线并将其修饰在电极上实现对Cd(II)和Pb(II)的高选择性检测。相比于氨基化多孔Si纳米线，巯基化的材料表现出更好的检测效果，这主要归因于巯基对重金属离子具有更大的亲和力。除此之外，巯基化Si纳米线修饰电极还可用于Cd(II)和Pb(II)的无干扰同时检测。在多孔Si材料表面修饰不同的有机基团可实现对其它重金属离子的有效检测，该工作为借助有机基团增强重金属离子的电化学检测信号提供了新思路。　　该研究工作得到了国家重大科学研究计划项目和国家自然科学基金等项目的支持。　　文章链接　　a)巯基化和氨基化多孔Si纳米线的合成示意图 b)和c)修饰电极同时检测Cd(II)和Pb(II)的性能及选择性研究

吴海龙教授在第十一届全国化学传感器学术会议开幕式上的近期工作汇报 化学传感器专业委员会主任委员、湖南大学吴海龙教授 　　相关新闻：第十一届全国化学传感器学术会议成功召开 　　尊敬的中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长兼秘书长刘长宽先生，尊敬的国家自然科学基金委庄乾坤主任，尊敬的俞汝勤院士、姚守拙院士，尊敬的各位嘉宾、各位代表，女士们、先生们： 　　上午好! 　　今天，由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办，湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议，在湖南长沙胜利召开了。这是我国化学生物传感技术领域的又一次学术盛会，将为我国化学生物传感技术领域的科技人员和研究生们提供一个良好的交流学习平台和机会。首先，请允许我代表化学传感器专业委员会对于各位的光临，表示最诚挚的欢迎和衷心的感谢! 　　各位知道，化学传感器专业委员会作为中国仪器仪表学会分析仪器学会下设的一个专业委员会，是于1984年4月提出申请，后经中国分析仪器学会批准正式成立的。然而，化学传感器专业委员会的历史却可追溯到上世纪七十年代末的全国离子选择性电极协作组。全国离子选择性电极协作组开展了卓有成效的学术交流等工作，包括组织召开了1979年第一届全国离子选择性电极学术交流会(后被认定为第一届全国化学传感器学术会议)。在老一辈科学家高鸿、高小霞及汪厚基先生的支持下，确定创刊“离子选择性电极通讯”，即后来的“化学传感器”杂志。1984年在扬州组织召开了第二届全国离子选择性电极学术交流会(后被认定为第二届全国化学传感器学术会议)，代表人数达到140，取得圆满成功。1985年5月，在上海师范大学举办了离子选择性电极国际学术讨论会，会议的组织者就是化学传感器专业委员会的老主任委员、名誉主任委员、我们今天第十一届全国化学传感器学术会议开幕式的主持人章宗穰先生。 　　化学传感器专业委员会于1985年成立后，在各位委员的共同努力下，首先于1986年11月在四川成都召开了第三届全国化学传感器学术会议。高小霞先生到会并作大会报告。会议征集内容已包括化学传感器研制，理论研究，测量仪器研制和配用微机技术，数字模拟、数学方法及软件方法，以及在工业、农业、环境科学、生理医学、卫生防疫、水文地质、海洋气象、国防、基础科学研究等领域中的应用研究，还有生产技术经验和改进等。会议取得圆满成功。1988年9月，第四届全国化学传感器学术会议在湖南省大庸市即现在的张家界市举行，此会由湖南大学具体承办。当时出席会议的有来自全国92个单位的160名代表。中国仪器仪表学会分析仪器学会副理事长史久泰高级工程师和分析仪器学会化学传感器专业委员会名誉主任汪厚基教授出席了会议。会议录用论文187篇，其内容涉及化学传感器和离子选择电极各分支领域的发展趋势，各种新的化学传感器的研制，化学传感器的基础理论研究和在热力学研究等方面的应用，生物敏传感器和药物电极的研究，化学传感器在国民经济各个领域中的应用；微型计算机在研究与应用中的开发以及新型智能化测量仪器的研制等。可见，当时我国化学传感器研究已达到相当高的水平。 　　此后，我们化学传感器专业委员会先后在 1991年的武汉(5)、1994年的太原(6)、1997年的上海(7)，2000年的长沙(8)、2005年的扬州(9)以及2008年的重庆(10)，召开了第五届到第十届全国化学传感器学术会议，均取得圆满成功。我们的系列学术会议几乎与起源于1983年在日本福冈召开的国际化学传感器系列会议同步，可谓反映见证了我国化学传感器研究领域的发展历程。回忆过去，我们今天更加深切怀念我国著名分析化学家高小霞先生、深切缅怀我国化学传感器领域先驱者汪厚基先生和殷晋尧先生、深切缅怀为我国化学传感器发展做出突出贡献的苏渝生先生等各位。 　　2005年的扬州会议，成立了以中青年科技人员为主体的新一届化学传感器专业委员会，在2008年的重庆会议期间，对化学传感器专业委员会领导成员进行了个别调整。本届专业委员会先后组织了于重庆举行的第十届和此次于长沙举行的第十一届全国化学传感器会议。今天召开的第十一届全国化学传感器学术会议，收到了来自海内外的近200多位专家、学者及青年才俊的稿件，涉及化学生物传感技术各个领域的发展趋势和前沿动向，可谓盛况空前。此次会议的会务工作由湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室承担。我们衷心感谢各位的大力支持。 　　本次大会共征集论文215篇，参会人员将超过350人(最后统计与会人数超420人)。非常值得一提的是本届大会参会人员老中青三代齐聚一堂，包括曾为我国化学传感器发展做出突出贡献的张国雄先生、丰达明先生、吴国梁先生、陆君涛先生、余瑞宝先生等，他们专程与会，我们表示热烈欢迎。同时大会还有江苏江分电分析仪器有限公司、天津兰力科化学电子高技术有限公司、天津德尚科技有限公司、深圳市凯特生物医疗电子科技有限公司、台湾Zensor R & D Co，Ltd 、岛津公司等多家分析仪器厂家和Springer公司、中国科学杂志社、仪器信息网等相关出版公司和媒体企业代表参加。他们不仅为会议提供了经费支持，更显示了企业界对传感技术研究开发的浓厚兴趣和积极参与的热情。本次大会可谓我国化学传感器领域的一次空前盛会，充分显示了多学科、多技术交叉的特色和向产业化推进的美好前景。 　　这次大会学术气氛会非常浓厚。共安排11个大会报告、42个分会邀请报告、58个口头报告，还有100多篇论文以墙报形式进行交流。本次会议还将对以青年学者和研究生为主的优秀墙报论文作者进行奖励。评选工作将由专业委员会聘任的评选小组负责进行，也希望各位与会代表提出建议。 　　依据学会章程，任期已满五年的本届化学传感器专业委员会和《化学传感器》刊物编委会成员都将换届。章宗穰、张国雄、金利通等多位专业委员会及编委会中的年长成员在会前多次提出了不再担任专业委员会和编委会工作的动议。希望由中青年同事承担起学会的全部工作。这一动议将在专业委员会和编委会委员的联席会议上进行讨论。与此同时，也将适当补充热心于学会工作的新成员。可以预期，经过调整和补充后的新一届学会和刊物领导成员的努力和全国同行的支持下，一定会将学会和刊物工作推向新的阶段。在此，我们也向离开学会及刊物工作的年长委员表示由衷的谢意和敬意,恭祝各位前辈健康长寿。 　　会议期间，还将在单位申请的基础上，确定下一届学术会议的承办单位。欢迎有意承办的单位提出申请。 　　10月的长沙，天气虽有些凉意，但山水洲城的美丽景色，一定会给各位与会代表留下深刻印象。我衷心希望各位，在这人文、自然和谐的氛围中，将大会开成一个交流学术思想、促进学术创新，增进学术友谊的会议。 　　最后，预祝第十一届全国化学传感器学术会议圆满成功!谨祝各位在长沙身体健康、万事如意! 　　谢谢大家!

得利特技术组最近给同事们讲解了 一系列小知识 ，我们进行了整理。本次给大家带来常见的氨氮废水处理方法。氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。近年来，随着经济的发展，越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3-N)以及亚硝态氮(NO2-N)等多种形式存在，而氨态氮是主要的存在形式之一。废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮，主要来源于生活污水中含氮有机物的分解，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的浓度变化大。常见氨氮废水处理方法：1、化学沉淀法化学沉淀法又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg2+、PO43-在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。磷酸按镁俗称鸟粪石，可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。反应方程式如下:Mg2++NH4﹢+PO43-=MgNH4P04化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度较高时，应用其它方法受到限制，如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等，此时可先采用化学沉淀法进行预处理 化学沉淀法去除效率较好，且不受温度限制，操作简单 形成含磷酸馁镁的沉淀污泥可用作复合肥料，实现废物利用，从而抵消一部分成本 如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合，可节约药剂费用，利于大规模应用。化学沉淀法的缺点是由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用 药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高 投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。2、吹脱法吹脱法去除氨氮是通过调整pH值至碱性，使废水中的氨离子向氨转化，使其主要以游离氨形态存在，再通过载气将游离氨从废水中带出，从而达到去除氨氮的目的。影响吹脱效率的因素主要有pH值、温度、气液比、气体流速、初始浓度等。目前，吹脱法在高浓度氨氮废水处理中的应用较多。吹脱法去除氨氮效果较好，操作简便，易于控制。对于吹脱的氨氮可以用硫酸做吸收剂，生成的硫酸钱制成化肥使用。吹脱法是目前常用的物化脱氮技术。但吹脱法存在一些缺点，如吹脱塔内经常结垢，低温时氨氮去除效率低，吹脱的气体形成二次污染等。吹脱法一般与其它氨氮废水处理方法联合运用，用吹脱法对高浓度氨氮废水预处理。3、催化氧化法催化氧化法是通过催化剂作用，在一定温度、压力下，经空气氧化，可使污水中的有机物和氨分别氧化分解成CO2、N2和H2O等无害物质，达到净化的目的。催化氧化法具有净化效率高、流程简单、占底面积少等有点，多用于处理高浓度氨氮废水。应用难点在于如何防止催化剂流失以及对设备的腐蚀防护。4、生物法传统生物法是在各种微生物作用下，经过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮气，从而达到废水治理的目的。传统生物法去除氨氮需要经过两个阶段，第一阶段为硝化过程，在有氧条件下硝化菌将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐 第二阶段为反硝化过程，在无氧或低氧条件下，反硝化菌将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气。传统生物法具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。该法也存在一些弊端，如当废水中C/N比值较低时必须补充碳源，对温度要求相对严格，低温时效率低，占地面积大，需氧量大，有些有害物质如重金属离子等对微生物有压制作用，需在进行生物法之前去除，此外，废水中，氨氮浓度过高对硝化过程也产生抑制作用，所以在处理高浓度氨氮废水前应进行预处理，使氨氮废水浓度小于300mg/L。适用于处理含有有机物的低浓度氨氮废水，如生活污水、化工废水等。5、膜分离法膜分离法是利用膜的选择透过性对液体中的成分进行选择性分离，从而达到氨氮脱除的目的。包括反渗透、纳滤和电渗析等。膜分离法的优点是氨氮回收率高，操作简便，处理效果稳定，无二次污染等。但在处理高浓度氨氮废水时，所使用的薄膜易结垢堵塞，再生、反洗频繁，增加处理成本，故该法较适用于经过预处理的或中低浓度的氨氮废水。6、离子交换法离子交换法是通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。沸石是一种三维空间结构的硅铝酸盐，有规则的孔道结构和空穴，其中斜发沸石对氨离子有强的选择吸附能力，且价格低，因此工程上常用斜发沸石作为氨氮废水的吸附材料。离子交换法具有投资小、工艺简单、操作方便、对毒物和温度不敏感、沸石经再生可重复利用等优点。但处理高浓度氨氮废水时，再生频繁，给操作带来不便，因此，需要与其他治理氨氮的方法联合应用，或者用于治理低浓度氨氮废水。

改变营养盐的监测EXO NitraLED 是一款当今很容易使用的 UV 硝酸盐传感器，采用先进的 LED 技术，用于长期营养盐监测。它可以无缝集成到任何 EXO 多参数仪中，简化并降低了淡水环境中点源和非点源污染的监测成本。光学传感器与离子选择性电极的性能比较离子选择电极 (ISE) 在短时间内容易发生明显漂移，因此频繁的校准对于得到可靠的数据至关重要，然而每日校准的方法并不适合无人值守监测。相比之下，光学传感器能在数周内保持稳定，更适合进行原位监测。另外，光学传感器相对 ISE 有着更高的准确度和分辨率。强大的技术EXO NitraLED 采用两个 UV LED 来测量硝酸盐和亚硝酸盐吸光度，同时会对天然有机物造成的干扰进行补偿。吸光度与硝酸盐浓度（以氮计）成正比。采用EXO 浊度传感器用于实时浊度补偿。新增水质传感器EXO 具有多个传感器端口，可供用户使用其他水质参数对硝酸盐数据进行补充。这样便可对环境条件和影响进行更广泛的分析。EXO NitraLED 提供一个更全面了解水质状况，从而做出更为明智的决策。LED 与气灯光源的比较与UV 硝酸盐传感器竞争的往往采用氙灯或氘灯光源，这些灯功率要求高，体积大，价格昂贵。从本质上来讲，它们都是实验室分光光度计， 经过改造后用于现场应用。而 EXO NitraLED 专为户外淡水监测设计，操作更高效，很大程度上弱化相关气灯传感器存在的缺点。手掌大小随着最近 UV-LED 技术的进展，YSI 生产出一种光学硝酸盐传感器，紧凑形状，手掌大小。无需任何修改，即可将这传感器适合于现有的 EXO 防水底座上。EXO NitraLED 可与所有 EXO 多参数仪的探头保护套和流通池配合使用。易于布放由于降低电力消耗，此类传感器可通过EXO多参数仪的电池供电，而这种电池可由用户更换。多参数仪包含用于在内部记录数据的内置存储器，可方便地进行自容式部署，而无需外部硬件带来的成本和负担，无需新的基础结构。用户校准用户可在必要时自行校准 EXO NitraLED。由 Kor 软件提供稳定性标识和有用提示，能够进行简单的两点校准。最后还会自动生成一份校准报告记录保存。硝酸盐监测技术革命现有的硝酸盐监测价格昂贵。随着赤潮 (HAB) 和水体缺氧案例的不断增加，用户亟待寻求成本更低、监测参数更广的解决方案。大面积覆盖是从源头探测和减轻污染的关键。借助 EXO NitraLED,你可以在任何有EXO多参数仪的地方进行成本效益高的硝酸监测。直观的界面设计EXO NitraLED 采用与 EXO 多参数仪相同的 Kor 软件和配件，因此无需学习新界面。如果您是初次使用 EXO，您会发现 Kor 软件的界面非常简洁，可进行高效的设置和操作。SmartQC指示可让您放心布放。长时间布放EXO中央清洁刷结合新型NitraLED清洁刷，可保护所有传感器免受污损，有效确保长时间布放间隔内的数据完整性。清洁刷有独特的加长臂，其采用双毛刷设计，可用于平稳擦拭硝酸盐传感窗口，以保持样品路径洁净，有效减少用户前往现场的次数。经济实惠这款产品尺寸小，价格低。使用 UV LED 代替气灯光源，可节省组件和生产成本，为您带来更多实惠。EXO NitraLED 具有更低的功耗、更小的外形尺寸和更低的价格，其成本只占市场上其他 UV 硝酸盐监测仪器成本的一小部分。必需产品EXO NitraLED 能够与其他所有 EXO 智能传感器和配件兼容。除了这些现有的组件，我们还发布了两个新的附件，以帮助进行长期监控：一是传感器对准环，用于将传感器紧密固定在一起，以最大程度地减少清洁过程中的移动；二是专门用于 EXO NitraLED 的新型清洁刷，该清洁刷安装在现有的中央清洁刷上，用于清洁所有 EXO 的传感器及硝酸盐传感窗口。

所谓气体传感器，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测，测量该气体在传感器附近是否存在，或在传感器附近空气中的含量。因此，在安全系统中，气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上，通常分为可燃气体传感器（常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常采用红外、紫外等）、氧气（常采用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器。从使用方法上，通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上，通常分为扩散式气体传感器（即传感器直接安装在被测对象环境中，实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触）、吸入式气体传感器（是指通过使 用吸气泵等手段，将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释，又可细分为完全吸入式和稀释式等）。从分析气体组成上，通常分为单一式气体传感器（仅对特定气体进行检测）和复合式气体传感器（对多种气体成分进行同时检测）。按传感器检测原理，通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性：1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途：一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型（采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件）、表面电位型（采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件）、体积控制型（基于半导体与气体发生反应时体积发生变化，从而产生电导率变化的工作原理） 等。可以检测百分比浓度的可燃气体，也可检测ppm级的有毒有害气体。优点：结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足：测量线性 范围较小，受背景气体干扰较大，易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质，当用作气体传感器时，它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中，可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用，其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间，选择性、灵敏度高于半导体气体传感器，寿命长于电化学气体传感器，因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器，即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层，在一定温度下，可燃气体在表面催化燃烧，因此铂电阻温度升高，导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹，因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体，但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析（根据电解过程中消耗的电量，由法拉第定律来确定被测物质含量）传感器。这种传感器用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。主要优点：体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辨率一般可以达到0.1ppm，寿命较长。主要不足：易受干扰，灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同，只是频率高，能量大。被测气体到达气室后，被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流，气体浓度和电荷流的大小正相关，测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物，PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率，通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史，其仪表类型较多，能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应，其中广泛应用的是气体的氧化反应（即燃烧），其典型为催化燃烧式气体传感器，其主要工作原理是在一定温度下，一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥，主要用于检测可燃气体，如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体，采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量，石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量，燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端，当有气体时，对红外光产生吸收，接收到的红外光就会减少，从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器，使检测更准确、可靠。优点：选择性好，只检测特定波长的气体，可以根据气体定制；采用光学检测方式，不易受有害气体的影响而中毒、老化；响应速度快、稳定性好；利用物理特性，没有化学反应，防爆性好；信噪比高，抗干扰能力强；使用寿命长；测量精度高。缺点：测量范围窄；怕灰尘、潮湿，现场环境要好，需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护；现场有气流时无法检测；价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中，常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器，利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽，是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器（按构成方式不同，又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式）和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途：用于氧气的检测，选择性极好，是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁，废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术，分离并测定气样中各组分浓度，因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中，已有应用。工作时，从进样装置定期采取一定容积的气样，在流量一定的纯净载气（即流动相）携带下，流经色谱柱，色谱柱中装有称为固定相的固体或液体，利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同，使各组分在两相中反复进行分配，从而使各组分分离，并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理，气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点：灵敏度高，适合于微量和痕量分析，能分析复杂的多相分气体。不足：定期取样不能实现连续进样分析，系统较为复杂，多用于 试验室分析用，不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊，其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时，就会形成湍流，产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素，超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散，但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象，测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量，只能用于氧气检测，选择性极好。

p 　　很多涉及原子层沉积技术(ALD)的人都知道，选择性原子层沉积是当今热议的话题。各类论文、研讨会和博文层出不穷，详尽地解释了各种可以达到选择性生长目的的新方法。从某种意义上说，选择性ALD运用了长期困扰ALD使用者的效应，即由于ALD的化学反应特性，薄膜生长的成核现象取决于基底表面。通常来说，在ALD领域人们已经在研究如何尽可能减小这种影响。例如，等离子体ALD一般会有可忽略不计的延迟，但对于选择性ALD来说，成核延迟现象却被放大了。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 234px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/bcc86ec1-e447-400c-8d88-439d8b625aec.jpg" title=" 02.jpg" height=" 234" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p 　　有意思的是，虽然等离子体ALD一般没有成核延迟现象，但它仍然可被用于选择性ALD。我在埃因霍温的大学同事已登载了相关发现(http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.7b04701)。它的要点是在等离子体曝光之后再次重复应用抑制剂，这个过程可用视频中所示的三步ABC ALD方法操作。 /p p 　　 strong 以下视频中解释了选择性等离子体ALD技术的全新概念： /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=65C25DD24223E8749C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script p 　　那么问题来了，人们会选择哪种ALD设备来研究选择性ALD呢。 strong 我相信我们系统中的一些功能会很有用，例如： /strong /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 可应用多种化学前驱物。气箱可容纳多路气体并由MFC进行流量控制 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 可应用抑制剂分子(如在前驱物注入过程中通入NH3或CO) /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 将氢基作为抑制剂：在前驱物注入前使用氢等离子体(或其他等离子体)来抑制特定表面的生长 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆& nbsp 氟化物等离子体：将CFX或F作为抑制剂，在前驱物注入前使用此等离子体，或进行选择性ALD生长时，即每隔几个生长周期就在同一个腔体内进行一次刻蚀的步骤(注意O2等离子体可刻蚀Ru，H2等离子体可刻蚀ZnO)。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 用于抑制生长的自组装单分子膜(SAMS)注入 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 多腔体集成系统，比如与感应耦合等离子体-化学气相沉积(ICP-CVD)腔室(生长非晶硅)、溅射(sputter)腔室或原子层刻蚀(ALE)腔室结合使用 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 用于原表面改性或刻蚀的基底偏压 /p p 　　 strong 牛津仪器的设备可实现优异的控制效果，包括： /strong /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 通过MFC，快速ALD阀门和快速自动压力控制，可获得精准可调的前驱物/气体注入，以实现一面成核另一面不成核的现象。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 使用预真空室和涡轮增压分子泵保持系统的的高真空度，以使抑制现象长时间不受影响。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 使用等离子体可清洁腔体和恢复腔体氛围。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp ◆ 带实时诊断功能的生长监控设备：椭圆偏正光谱测量、质谱分析法及发射光谱法 /p p 　　基于选择性ALD提出的与刻蚀相结合的方法再次让我想到原子尺度工艺处理的问题，我在之前发表的一篇博文中对此进行了讨论。可以想象，通过结合选择性ALD及其他工艺，可以生长出新的超材料(特异材料)和独特结构。例如，通过在选择性曝光的铜中生长石墨烯，或通过周期性刻蚀同一平面的沉积(例如局部选择性ALD)，可有效地仅在结构侧边生长材料。因此不论是在普通等离子刻蚀机或带基底偏压特性的FlexAL，结合带导向的离子曝光法也许会是个优势。总得来说，我很期待能有令人惊喜的新发现，新结构和新材料能在可控的方式下诞生。 /p

近日，大连化学物理研究所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组(1824组)卿光焱研究员团队设计并制备了一种用于汗液中钙离子传感的可持续、不溶性和手性光子纤维素纳米晶体贴片。该研究为纤维素纳米晶(CNC)的功能化研究提供了一种新思路。 　　在低碳循环经济的倡导下，CNC作为一种生物基材料被迅速地开发，在电子、生物塑料、能源等领域被广泛的应用，有望加速推进各领域的可持续发展。特别的是，CNC可以自发组织形成手性向列液晶结构，产生绚丽的光子结构色，这对可持续性光学和光学传感的发展非常重要。然而，此类材料在潮湿或液体环境中的功能失效，不可避免地损害了它们在生物医学、膜分离、环境监测和可穿戴设备中的发展。因此，通过简单有效的手段使得CNC在液体环境下稳定存在，并实现功能化的应用非常重要。本工作中，团队发展了一种制造不溶性CNC基水凝胶的简单且有效的方法，利用分子间氢键重构，热脱水使优化的CNC复合光子膜在水溶液中形成一个稳定的水凝胶网络。研究发现，该水凝胶在干湿状态之间可以可逆转换，便于进行特定的功能化处理。团队通过在液体环境下吸附溶胀引入功能化分子，得到了具有抗冻性(–20℃)、强粘附性、良好生物相容性、对Ca2+高灵敏度和高选择性感应的水凝胶。该工作有望促进利用可持续纤维素传感器监测其他代谢物(即葡萄糖、尿素和维生素等)的应用，并为在环境监测、膜分离和可穿戴设备中运行的数控水凝胶系统奠定了基础。 　　卿光焱团队长期致力于CNC手性功能化相关研究，开展了一系列工作：通过整合CNC自组装工艺和DMF溶剂中的紫外光引发的有机聚合，实现高性能光子材料的合成，从而增强CNC基复合材料的弹性变形概念(Small，2022)；将强手性的CNC系统与强发光的稀土配合物进行结合，制备出携带四种光学信息的手性光子复合膜(Adv. Funct. Mater，2022)等。 　　相关研究成果以“Sustainable, Insoluble, and Photonic Cellulose Nanocrystal Patches for Calcium Ion Sensing in Sweat”为题，于近日发表在Small上。该工作的第一作者是大连化学物理研究所1824组博士研究生李琼雅。上述工作得到国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、大连化学物理研究所创新基金等项目的支持。

近日，安光所利用“疏水分子筛”研发抗湿型高性能硫化氢(H2S)传感器，相关成果以“基于Pt锚定CuCrO2(铜铬氧)的高性能H2S气体传感器”，“PDMS(聚二甲基硅氧烷)膜在抗湿、高选择H2S气体传感器中的双重功能”为题，分别发表于ACS Applied Materials & Interfaces和Chemical Communication杂志上。 　　H2S是一种无色、易燃易爆、有强腐蚀性的剧毒气体，广泛存在于石化、天然气、矿井、下水道、养殖场、废水处理厂、垃圾填埋场等半封闭和高湿度场所。近年来，半导体型H2S传感器取得了长足的进展，包括铜铁矿、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)在内的多种氧化物在干燥空气中都对H2S具有较高的响应。然而，传感器在实际使用时必须暴露在湿度环境中，环境中的水汽是一种强干扰性气体，且水汽(湿度)随时间、地点、季节、天气等因素急剧变化，这给传感器的浓度标定带来了较大干扰。此外，H2S是一种强腐蚀性气体，且腐蚀性随湿度增加而增大，导致传感器在高湿度环境下快速腐蚀中毒、寿命大幅缩短，成为传感器走向实际应用的一个重要挑战。 　　为解决上述问题，安光所激光中心孟钢研究员团队在前期基于Pt单原子敏化CuCrO2的高灵敏H2S传感器基础上，通过热蒸发法在CuCrO2敏感层上蒸镀了一层基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的疏水、透气薄膜。PDMS性质稳定、本征疏水，可有效隔绝环境中水汽的侵入，减弱环境湿度对传感器的影响，同时显著提升传感器在湿度环境中的长期稳定性；此外，PDMS膜中大量微孔可有效阻挡甲硫醇分子(结构、性质同H2S极相似，直径略大)，充当“分子筛”的作用，进一步提升了传感器对H2S的选择性，实现了“一石二鸟”的功效。基于PDMS包覆CuCrO2的H2S传感器，工作温度较低(100 ℃)、湿度影响小、响应高(50%相对湿度下对5 ppm H2S的响应高达151)、选择性高、长期稳定性好，为H2S传感器在石化、天然气等领域的实际应用奠定了重要基础。 　　以上研究工作由中科院国际合作及安徽光机所所长基金等项目资助。

仪器信息网讯 2011年10月23日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办，湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议在湖南长沙市芙蓉华天大酒店成功召开。此次会议盛况超前，学术报告及参会人员都超过预期。本次会议共包括11个大会报告，42个分会邀请报告，58个口头报告以及100多篇论文报展。 　　2011年10月24日，上午，华天C厅。 会议现场 黄齐林(华东师范大学) 报告题目：双酶传感器对大鼠血清与腹腔巨噬细胞内葡萄糖和胆固醇的同时检测 　　黄齐林代表张文教授为大家作报告。报告主要向大家展示了张文教授课题组研制的一种新型双酶传感器，该双酶传感器灵敏度高，选择性好，成功应用于大鼠血清与腹腔巨噬细胞(PMs)内葡萄糖和胆固醇含量的同时检测，取得令人满意的结果。 双少敏教授(山西大学) 报告题目：基于β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物修饰电极对色氨酸的化学传感研究 　　双少敏教授在报告中主要介绍了课题组的部分工作。以β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物作为电极修饰材料，构建了一种电化学传感系统，用于色氨酸的循环伏安法研究，建立了灵敏、简便、快速的测定色氨酸的分析方法，并将其应用于氨基酸注射液的检测，回收率介于96%-103%。 王利兵副局长(湖南出入境检验检疫局) 报告题目：食品安全与检验检疫领域纳米生物传感研究与展望 　　王利兵副局长介绍了课题组从食品安全与检验检疫的需求出发，针对国内频频发生的食品安全事件，开展了食品安全与检验领域纳米生物传感技术的研究。报告中主要谈到了课题组在免疫分析技术、适配体分析技术、新型金纳米技术传感器及碳纳米管-棉线/纸传感器四个方面的工作。此外，王利兵副局长还呼吁，面对国际上部分发达国家给我们设置的技术壁垒，各界人士特别是科研工作者要更加努力工作，共同为我国食品安全检测事业作出贡献。 晋卫军(北京师范大学) 报告题目：发光量子点传感：从小分子、离子、离子对到信使分子 　　晋卫军教授在报告中主要介绍了量子点(QDs)材料的合成及其性能研究方面的工作。其中涉及到提高QDs传感器选择性的策略、机理研究以及一些传感实例。晋教授课题组的工作为设计具有选择性的基于磷光量子点的离子传感器以及相应机理的研究提供了实验和理论的参考。 杨小弟教授(南京理工大学) 汤勇铮博士(南京理工大学) 报告题目：石墨烯和碳纳米管修饰电极间接测定生物体液中的铝 　　汤勇铮博士代杨小弟教授在本次会议上作了精彩的报告。汤博士报告中讲述了课题组建立的用8-羟基喹啉作电活性配体线性扫描溶出伏安法间接测定生物体液中铝的办法。同时还测定得了8-羟基喹啉在多壁碳纳米管和石墨烯修饰的玻碳电极上的氧化峰电位接近，多壁碳纳米管修饰的玻碳电极具有更强的电催化活性。 　　此外，华东师范大学的何品刚教授等也在本会场作了精彩的报告。

在过去十年中，离电器件（Ionotronics or Iontronics，离子-电子混合器件，即基于离子与电子协同作用的器件）因其固有的柔韧性，可拉伸性，光学透明性和生物相容性等优势引起了越来越多的关注。然而，现有的离电传感器由于器件结构简单、成分易泄漏，导致器件稳定性差，传感功能单一，极大地限制了实际应用。因此，设计制造性能稳定且具有多模式传感能力的离电传感器具有重要的工程应用价值。南方科技大学力学与航空航天工程系杨灿辉团队与机械与能源工程系葛锜团队，报道了通过多材料光固化3D打印技术一体化设计制造基于聚电解质弹性体的多模式传感离子电容传感器，解决了传统离电传感器稳定性差和功能性单一的问题，为可拉伸离电传感器的设计、智造与应用提供了新的解决方案。相关研究成果以“Polyelectrolyte elastomer-based ionotronic sensors with multi-mode sensing capabilities via multi-material 3D printing”为题发表在《Nature Communication》期刊。南方科技大学科研助理李财聪、博士生程健翔和何耘丰为论文共同第一作者，杨灿辉助理教授与葛锜教授为论文共同通讯作者。本研究得到了深圳市软材料力学与智造重点实验室和广东省自然科学基金等项目支持。如图1所示，受人体皮肤对于拉、压、扭及其组合等外力的多模态感知能力的启发，研究人员利用多材料光固化3D打印技术制备了具有多模式传感能力的离电传感器。传感器采用了聚电解质弹性体（PEE），其高分子网络中含有固定的阴离子或阳离子，以及可移动的反离子，具备抗离子泄漏的特性。在打印过程中，PEE材料与传感器上的介电弹性体（DE）材料之间通过共价和拓扑互连形成了牢固的界面粘接。图1. 皮肤启发的多模式传感离电传感器。(a) 人体皮肤内多种力感受器示意图。(b) 人体皮肤可以感知单一的力学信号如压拉、压、压+剪、压+扭。(c) 基于多材料数字光固化3D打印技术制备具有多模式传感能力的离电传感器。研究人员首先合成了一种名为1-丁基-3-甲基咪唑134-3-磺丙基丙烯酸酯（BS）的单体，作为聚电解质材料的组成成分之一，并与另一种名为MEA的疏水单体一起进行共聚。然后通过优化BS和MEA的比例，平衡聚电解质材料的力学性能和电学性能，从而优化传感器的性能，如图2所示。图2. 聚电解质弹性体的设计、制备与光学、力学、电学性能以及热、溶剂稳定性。如图3所示，研究人员进行光流变测试验证了所开发的PEE材料的可打印性。然后通过180°剥离测试，分别测量了3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的界面粘接强度。结果表明，3D打印的双层结构由于PEE和DE之间形成的共价键和拓扑缠结而具有强韧的界面，剥离过程发生了PEE材料的本体断裂, 粘接能达339.3 J/m2；相比之下，手动组装的PEE/DE双层结构界面弱，剥离过程发生了界面断裂，粘接能只有4.1 J/m2。在耐久度测试中，基于PEE的电容式传感器由于无离子泄漏可以长时间保持稳定的信号，而基于传统的LiTFSI掺杂离子的弹性体的传感器由于离子泄漏，信号持续发生漂移，直至发生短路。图3. 离电传感器的可打印性与性能。(a) PEE存储模量和损耗模量随光固化时间的变化曲线。(b) 固化时间与能量密度随层厚的变化关系。(c) 打印的PEE阵列展示。(d) 3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的180°剥离曲线。(e) 3D打印的PEE/DE双层结构本体断裂示意图。(f) 手动组装的PEE/DE双层结构界面断裂示意图。(g) 基于PEE和基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器的ΔC/C0随时间变化曲线。(h) 基于PEE的电容式传感器无离子泄漏。(i) 基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器离子泄漏示意图。3D打印技术为器件的结构设计提供了极高的灵活性。如图4所示，研究人员分别设计并一体化打印了拉伸、压缩、剪切、扭转四种不同的离电传感器，器件均具有良好的性能和稳定性。特别地，通过器件的结构设计，即可以实现传感器灵敏度的大幅度优化，例如通过在压缩传感器的介电弹性体层引入微结构可以将灵敏度提高两个数量级，又可以实现传感器灵敏度的按需调控，例如通过设计剪切传感器前端的轮廓线或扭转传感器的扇形区域数量可以分别实现不同相应的剪切传感器和扭转传感器。图4. 拉伸、压缩、剪切、扭转离电传感器。(a) 拉伸传感器原理示意图。(b) 电容-拉伸应变曲线。(c) 压缩传感器原理示意图。(d) 有/无微结构的压力传感器的电容-压力曲线。(e) 剪切传感器原理示意图。(f) 一种剪切传感器实物图。(g) 不同灵敏度的剪切传感器的电容-剪切应变曲线。(h) 剪切传感器的疲劳测试曲线。(i) 扭转传感器原理示意图。(j) 一种扭转传感器实物图。(k) 不同灵敏度的扭转传感器的电容-扭转角曲线。(l) 扭转传感器的疲劳测试曲线。如图5所示，研究人员进一步设计并一体化打印了拉压、压剪、压扭三种组合式离电传感器。组合式传感器最大的挑战之一在于不同传感通路之间相互的信号串扰，例如，当器件拉伸时，由于材料的泊松效应会导致垂直方向上的器件几何尺寸缩小，等效于压缩变形，导致拉伸激励引起压缩通道的信号变化。研究人员结合有限元模拟分析，通过合理的器件结构设计，有效地避免了不同通道之间的信号串扰。图5. 组合式离电传感器。(a) 拉压组合传感器示意图。(b) 器件实物图。(c) 拉压组合传感器等效电路图。(d) 单一传感模式下的器件信号。(e) 压缩激励下的电容-圈数变化曲线。(f) 拉伸激励下的电容-圈数变化曲线。(g) 拉压组合变形下的信号谱。(h) 压剪组合传感器示意图。(i) 器件实物图。(j) 压剪组合传感器等效电路图。(k) 单一传感模式下的器件信号。(l) 压扭组合传感器示意图。(m) 器件实物图。(n) 压扭组合传感器等效电路图。(o) 单一传感模式下的器件信号。最后，研究人员展示了一个由四个剪切传感器和一个压缩传感器组成的可穿戴遥控单元，并将其连接到一个远程控制系统，用于远程无线控制无人机的飞行，如图6所示。这个可穿戴遥控单元中的四个剪切传感器负责感知手部的手指运动，用于控制无人机的方向。而压缩传感器则用于感知手指的压力，控制无人机的翻滚。这种可穿戴遥控单元的设计可以实现人机交互，提供更加灵活的控制方式。图6. 组合式离电传感器用于无人机的远程无线操控。(a) 无人机控制系统示意图。(b) 组合式离电传感器中剪切传感模块工作模式示意图。(c) 剪切传感模块工作原理。(d) 传感器五个通道电容信号测试。(e) 指令编译逻辑。(f) 组合式离电传感器实时电容信号。(g) 不同时刻的无人机飞行状态。文章来源：高分子科技023-40583-5MultiMatter C1基于高精度数字光处理3D打印技术和独家离心式多材料切换技术，MultiMatter C1多材料3D打印装备可实现任意复杂异质结构快速成型，在力学超材料、生物医学、柔性电子、软体机器人等领域具有重要应用潜力。离心式多材料切换技术：独家开发的离心式多材料切换技术可实现高效材料切换和残液去除。离心转速可调，最高达8000转/分钟，60秒内即可完成多材料切换，单次打印多材料切换最大次数高达2000次，处于业内领先水平。可打印材料范围广：该设备支持粘度在50-5000 cps范围内的硬性树脂、弹性体、水凝胶、形状记忆高分子和导电弹性体等材料及这些材料组合结构的多材料3D打印，为不同行业和应用领域，提供了材料选择的灵活性。多功能多材料耦合结构实现：该设备可打印高复杂度、高精度、多功能、多材料耦合结构，支持同时打印2种材料，可打印层内多材料和层间多材料，且多材料层内过渡区尺寸在200μm以内，为复杂多材料结构制造提供高精度解决方案。