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多巴胺检测用硼掺杂金刚石膜电极材料与电化学性能研究
摘要 ：脑内神经递质多巴胺 (DA) 的含量异常与帕金森病、阿尔兹海 默症等神经系统类疾病的发生发展密切相关，精准、实时监测其脑 内含量可作为临床诊疗的重要参考。电化学分析法具备成本低、响 应快、可实现体内实时监测等优势。然而，脑内复杂环境中蛋白吸 附、多物质共存等因素会极大干扰多巴胺的定量分析，这对电极的 灵敏度、选择性和稳定性提出了极高的要求。因此，研发出满足要 求的电极材料是实现多巴胺电化学检测临床应用的关键。掺硼金刚 石 (BDD) 电极生物相容性好、背景电流低、电势窗口宽、抗吸附性 强、化学稳定性高，相较于易团聚、易脱落而失效的金属纳米颗粒 或电阻较大的高分子材料， BDD 电极更具潜力解决上述多巴胺检测 的难点问题。然而， BDD 电极虽能有效抵御蛋白吸附，但在多巴胺 的选择性检测方面存在不足： BDD 电极表面缺乏能够高灵敏度、高 选择性检测多巴胺分子的官能团。因此，在保持 BDD 本征特性的基 础上，系统研究 BDD 电极表面改性与功能化修饰对电化学检测多巴 胺的选择性、灵敏度和稳定性的影响机理，是 BDD 电极实现临床应 用的关键。基于此，本论文从 BDD 膜电极的功能性改性与修饰到 BDD 微电极体内检测，系统研究了 BDD 膜电极在多巴胺电化学检测 中的作用机理，揭示了 BDD 电极界面性质对多巴胺分子氧化过程的 影响规律，所得具体结论如下： (1) 针对 BDD 电化学活性较低的问题，采用高温溶碳刻蚀和滴 涂修饰方法，在 BDD 电极表面刻蚀纳米孔洞并修饰 Nafion 选择性透 过膜（ NAF ），制备了 Nafion 修饰的多孔 BDD 复合电极 NAF/pBDD ； 研究了该复合电极对多巴胺的电化学检测机理，揭示了 NAF/pBDD 复合电极比 BDD 电极具有更多活性位点的原因，同时探究了 Nafion 膜对多巴胺和抗坏血酸的作用机制；该电极针对多巴胺的检测限 (42 nM) 和检测线性范围 (0.1 ~ 110 μM) 相较于 BDD 均得到了有效改善。 (2) 针对 BDD 电极对多巴胺选择性较弱的问题，在 pBDD 表面 修饰活性更高的纳米炭黑颗粒 (CB) ，制备了 NAF-CB/pBDD 复合电 极，研究了炭黑颗粒的加入对主要干扰物抗坏血酸 (AA) 电化学响应 的影响机理，揭示了该电极在高浓度、多干扰物并存环境下对多巴 胺的选择性检测机制。结果表明，该电极可有效将干扰物抗坏血酸 的氧化电位提前以减少对多巴胺信号的干扰，检测限 (54 nM) 和检测
采用硼基陶瓷材料的微通道热沉性能比较
摘要：微通道热沉在从不同电子设备的小表面积上去除大量热流方面起着至关重要的作用。近年来，电子设备的快速发展要求这些热沉得到更大程度的改进。在这方面，选择合适的热沉基板材料至关重要。本文采用数值方法比较了三种硼基超高温陶瓷材料（ZrB 2 、TiB 2 和 HfB 2 ）作为微通道热沉基板材料的效果。利用有限体积法分析了流体流动和传热。结果表明，对于任何材料，在 3.6MWm -2 时热源的最高温度不超过 355K。结果还表明，HfB 2 和 TiB 2 比 ZrB 2 更适合用作基板材料。通过在热源处施加 3.6 MWm -2 热通量，在具有基底材料 HfB 2 的散热器中获得的最大表面传热系数为 175.2 KWm -2 K -1。
氧化铈基复合电解质材料研究进展
单相电解质的低离子电导率已不能满足600 ˚C以下的使用要求，制备高离子电导率的复合电解质成为发展方向。本文综述了掺杂CeO 2 无机盐(碳酸盐、硫酸盐)、掺杂CeO 2 金属氧化物以及掺杂CeO 2 钙钛矿复合电解质，分析了第二相对CeO 2 基电解质性能的影响。由于独特的H + /O 2−共导电性，无机盐的加入可以提高掺杂CeO 2 无机盐复合电解质的电导率。掺杂CeO 2 钙钛矿体系总电导率的提高可能是由于晶界电导率提高引起的。在掺杂CeO 2 金属氧化物体系中加入氧化物可以降低烧结温度，提高晶界电导率。以期为制备性能优异的二氧化铈复合电解质提供理论指导。
用于元件抛光的CeO2基复合材料的研究进展
Figure 7. Morphologies and surface roughness values of (a) the initial surface and the polished surface under conditions of (b) without UV-light, (c) TiO 2 film electrode with UV-light, (d) TiO 2 film electrode with UV-light and anodic bias, (e) CeO 2 -TiO 2 composite-film electrode with UV-light and (f) CeO 2 -TiO 2 composite-film elec- trode with UV-light and anodic bias [31] 图 7. (a) 初始表面； (b) 无紫外光条件下抛光表面； (c) 有紫外光并使用用 TiO 2 薄膜电极抛光下表 面； (d) 在有紫外光和阳极偏压的 TiO 2 薄膜电极下抛光表面； (e) 有紫外光并使用 CeO 2 -TiO 2 复合 膜电极下抛光表面； (f) 有紫外光和阳极偏压的 CeO 2 -TiO 2 复合膜电极抛光表面的形貌和表面粗糙 度值 [31]
聚吡咯/铁基复合材料的制备及其应用
摘要：多吡咯（PPY）是一种廉价的导电聚合物，具有有效的存储容量，但其有限的溶解度限制了其生产和应用。因此，为了扩大其应用范围，多功能PPY复合材料的设计和研究引起了极大的关注。PPY/铁基复合材料是通过水热方法，聚合方法和一锅方法等方法制备的。有关PPY/铁复合材料的应用的研究主要集中在电容器，电磁波吸收材料，吸附剂，传感器，药物和催化剂等领域。，它们在超级电容器的电极材料，电磁波的吸收，重金属离子的吸附以及催化降解，展示广泛的应用前景中表现出色。随着制备技术的持续发展和应用领域的进一步扩展，PPY/基于铁的复合材料有望在更多领域中发挥重要作用。关键字：polypyrrole;准备方法；复合材料；应用区域