基于可控制备的纳米电极阵列强化硼掺杂金刚石海水电导率传感的机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41806112
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0608.海洋物理与观测探测技术
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Due to the high mechanical strength, low polarization effect and chemical stability, boron-doped diamond (BDD) is a potential sensing material in complicate ocean environment. However, the application of flat BDD in seawater conductivity sensing with high precision is suppressed by its low sensitivity. By increasing the surface area of the electrodes, the nanoelectrode array can effectively improve the intensity and sensitivity of the sensing signals. Based on the controllable fabrication of BDD nanoelectrode arrays with the methods of nanoparticles and plasma modification, this project intends to combine SEM and electrochemical analysis, such as cyclic voltammetry, AC square wave voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy, to study the optimal design of surface arrays, diffusion mode and electric double layer properties. Through studying the seawater conductivity sensing signals of BDD with different surface structure and the inner optimization mechanism, this project will establish the sensing model of BDD semiconductor and seawater interface, and reveal the inner relationship among BDD surface array structure, electric double layer properties and seawater conductivity sensing characteristics, to clear the key factors influencing the BDD seawater conductivity sensing performances. This project is to clarify the optimization mechanism of BDD nanoelectrode arrays in seawater conductivity sensing, and to provide experimental and theoretical basis for the design principles of BDD electrode for seawater conductivity sensing.
硼掺杂金刚石(BDD)是一种适用于复杂海洋环境的传感电极材料,具有机械强度高、极化效应低、化学性质稳定等优点。平面BDD传感灵敏度低,难以满足海水电导率传感的需要。通过增大电极表面积,纳米电极阵列结构可有效提高传感信号强度与灵敏度。本项目拟基于纳米颗粒修饰与等离子清洗的BDD纳米阵列结构的可控制备,通过SEM手段,结合循环伏安、交流方波伏安与阻抗谱等电化学分析方法,从电极表面阵列结构设计、扩散模式与双电层性质等角度,研究不同表面结构BDD的海水电导率传感信号及表面阵列结构对BDD电导率传感特性的优化机理,确立半导体BDD电极-海水界面的传感模型,揭示BDD电极表面结构–双电层性质–海水电导率传感特性三者之间的内在联系,明确影响BDD海水电导率传感性能的核心因子。本项目旨在阐明纳米电极阵列对BDD海水电导率传感的优化机理,为BDD海水电导率传感电极设计原则的提出提供实验基础和理论依据。

结项摘要

硼掺杂金刚石(BDD)是一种适用于复杂海洋环境的传感电极材料,具有机械强度高、极化效应低、化学性质稳定等优点。平面BDD传感灵敏度低,难以满足海水电导率传感的需要。通过增大电极表面积,纳米电极阵列结构可有效提高传感信号强度与灵敏度。本项目拟基于纳米颗粒修饰与等离子清洗的BDD纳米阵列结构的可控制备,通过SEM手段,结合循环伏安、交流方波伏安与阻抗谱等电化学分析方法,从电极表面阵列结构设计、扩散模式与双电层性质等角度,研究不同表面结构BDD的海水电导率传感信号及表面阵列结构对BDD电导率传感特性的优化机理,确立半导体BDD电极-海水界面的传感模型,揭示BDD电极表面结构–双电层性质–海水电导率传感特性三者之间的内在联系,明确影响BDD海水电导率传感性能的核心因子。本项目旨在阐明纳米电极阵列对BDD海水电导率传感的优化机理,为BDD海水电导率传感电极设计原则的提出提供实验基础和理论依据。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(4)
会议论文数量(6)
专利数量(10)
Classification, Synthesis, and Application of Luminescent Silica Nanoparticles: a Review
发光二氧化硅纳米颗粒的分类、合成和应用:综述
  • DOI:
    10.1186/s11671-019-3006-y
  • 发表时间:
    2019-06-04
  • 期刊:
    NANOSCALE RESEARCH LETTERS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li, Lei;Wang, Wei;Belfiore, Laurence A.
  • 通讯作者:
    Belfiore, Laurence A.
Capsaicin mimic-polyethyleneimine crosslinked antifouling loose nanofiltration membrane for effective dye/salt wastewater treatment
模拟辣椒素-聚乙烯亚胺交联防污疏松纳滤膜用于有效处理染料/盐废水
  • DOI:
    10.1016/j.memsci.2021.119923
  • 发表时间:
    2021-10-02
  • 期刊:
    JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Zhang, Lili;Xu, Li;Yu, Liangmin
  • 通讯作者:
    Yu, Liangmin

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其他文献

液态铅的电阻率计算
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
    郭风祥;吕婷;贾燕;田学雷
  • 通讯作者:
    田学雷
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  • 期刊:
    铸造技术
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  • 作者:
    贾燕;田学雷;郭风祥;吕婷
  • 通讯作者:
    吕婷
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  • 期刊:
    物理学报
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  • 作者:
    田学雷;郭风祥;张明晓
  • 通讯作者:
    张明晓

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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