用于诺氟沙星现场灵敏检测的便携式智能手机赋能荧光传感技术

通过融合激光诱导荧光原理和光纤传感原理,集成全光纤光学系统、微型化流动进样系统、高灵敏微型光电探测系统和基于智能手机的APP软件,研制了用于水中抗生素现场快速灵敏检测的便携式智能手机赋能荧光生物传感器.以喹诺酮类抗生素诺氟沙星(NOR)为例,在优化条件下,该荧光生物传感器对NOR的检测限可达0.35μg/L,线性检测范围为1.6～20.6μg/L.所建立的NOR检测方法也被用于各种水样的NOR加标回收检测,其回收率为85%～120%,检测时间少于15min,表明其可以用于实际样品中NOR的现场灵敏快速检测.结合物联网等新兴技术,可根据设定的程序将检测结果直接上传环境监测监管中心,为实现水环境安全的监测预警和应急监测提供重要技术支持.     

供水管网不同管材内壁微生物分布的显微观察

采用扫描电镜、原子力显微镜以及激光共聚焦显微镜对不锈钢插片表面和供水管网末端PPR管内壁微生物的分布和生物膜结构进行了观察和分析.结果表明,在供水管网中,不锈钢材质表面不利于微生物附着生长,在短时间内(3个月)只有很少的微生物附着.在管网末端PPR管表面有明显的微生物附着生长,细菌容易附着在基底表面的凹穴中,细菌与基底是紧密黏附在一起的.扫描电镜和原子力显微镜结合是观察管壁非连续生长生物膜表面结构的有效手段.采用激光扫描共聚焦显微镜可同时实现管壁生物膜内部和三维结构观察.     

微激光烧蚀电感偶合等离子体质谱多元素分析环境物质

采用微激光烧蚀电感偶合等离子体质谱分析了环境物质中的11种元素(镁、钾、钙、铁、镍、铜、锌、铷、铯、钡、铅)。将日本国立环境研究所(NIES)认证标准物质(CRM)No.3小球藻(chlorella),No.7茶叶,No.9果囊马尾藻(sargasso)及国家标准技术研究所(NIST)标准参考物质(SRM)1573西红柿叶和1568小麦粉,分别用基体相似的NIESNo.1胡椒藤和No.10-c小麦粉校准各元素测定灵敏度。让薄薄一层粉末状样品紧紧粘在一小块粘胶纸上,不需要另外的样品制备。测定方法有较高的灵敏度,且其分析过程简单快速。      

油气管道激光电弧焊工艺安全条件研究与应用

针对焊接工艺参数超出安全条件时,焊缝会出现应力集中、疲劳开裂的问题,采用SYSWELD软件建立了激光电弧焊X80钢板有限元模型,分析了焊接速度与预热温度对焊缝质量的影响。发现随着焊接速度的增加,纵向残余应力先降低后增加,现场可由最小残余应力确定安全焊接速度。安全焊接速度与预热温度有关,结合硬度可确定安全预热温度。以中俄东线黑河-长岭段天然气管道为研究对象,确定了现场安全焊接速度为2.6 m/min,安全预热温度为100℃,为现场油气管道激光电弧焊提供理论指导。     

基于IoT和边缘计算的智能燃气泄漏检测系统的开发

针对目前燃气检测方案功能单一,以及缺少信息化、智能化管理的问题,开发了一种基于IoT和边缘计算的激光旋转智能检测设备,包含激光传感器、云台、摄像机、录像机、RTK定位模块、三维电子罗盘等核心模块。可实现固定式泄漏监测,也可实现移动式泄漏检测。经过现场试验,检测设备的泄漏点定位误差可达一米以内。     

激光打印法制备滤纸复合材料用于油水分离与盐水淡化

为了有效处理石油与盐污染水体,通过激光打印墨粉法制备了同时拥有疏水亲油性能与光热转换效应的滤纸复合材料(filter paper composites,FPCs)。对材料的微观结构与化学组成进行了表征,并测定了材料的油水分离效率和光热转换性能。结果表明FPCs粗糙多孔,具有疏水亲油性能,高通量分离油水混合物的同时可保持优异的分离效率(99.3%),并且10次使用后仍然能够保持良好的分离能力。FPCs还拥有优异的光热转换性能,在一个太阳光强度下(1 kW/m²),水的蒸发速率可达1.06 kg·h/m²,光能转换效率(η)可达75.8%,盐水淡化后盐度从105 mg/L下降到1 mg/L。该研究结果可为石油与盐污染水体的治理提供理论基础。     

北部湾海洋鱼类微塑料的分离、鉴定及其特征分析

作者采集北部湾9个地区的23种鱼类,结合原位红外光谱技术和激光拉曼红外光谱技术,采用场发射扫描电镜-X射线能谱（FESEM-EDS）技术对鱼体内微塑料表面形貌特征和微量元素进行分析。结果表明：（1）15.3%的鱼类胃肠道和2.59%的鳃中发现微塑料,鱼类微塑料个数在0～1.11个/个体之间;（2）微塑料颜色主要为透明色,形状主要为纤维类和碎片类;（3）微塑料类型主要有聚丙烯、聚对苯聚碳酸酯和尼龙;（4）微塑料表面出现褶皱、凹槽、划痕等形态特征,并携带了微量的Fe、Al、Zr、Ti等金属元素和Ca、K、Mg等盐类化合物元素。以上结果确定了北部湾周边区域鱼类微塑料的丰度、类型及其表面特征,为北部湾区域微塑料的污染程度和分布特征提供了参考依据。     

试论主动红外和激光入侵探测器

主动红外入侵探测器是周界入侵防范应用最早、也是最经常使用的探测器材,而激光入侵探测器面市较晚,目前的应用面也相对较窄.     

震后某工号建渣及土壤样品中铀的分析测定

采用激光荧光法对"5.12"地震后某工号建筑垃圾和土壤样品进行了铀的测定。方法检出下限D.L≤3×10-11g/mL,相对标准偏差RSD为7.4%,回收率达到86%~109%。对实验数据进行了分析和初步评价,结果表明,该工号所测样品铀含量基本处于天然本底水平。     

真空条件下飞秒激光制备纳米铝颗粒的分子动力学计算

纳米铝颗粒作为新式储氢及储能材料,在环保方面有重要意义,其可以在真空中由激光烧蚀废铝制造。为了分析激光烧蚀制造纳米铝颗粒反应过程,更好地指导纳米铝颗粒的制备,将双温模型与分子动力学结合,利用Lammps分子动力学软件对烧蚀及溅射过程进行了模拟,获得了激光烧蚀过程中溅射团簇的种类、数目及体积的变化情况。在整个模拟过程中,团簇的主要变化依次为溅射原子结合生成大团簇、大团簇裂解为小团簇及团簇分解生成铝原子。