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基于情绪刺激实验下表情变化的抑郁症识别研究

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基于情绪刺激实验下表情变化的抑郁症识别研究

作者：李兴运齐鲁工业大学

学位级别：硕士

抑郁症是一种常见的心理疾病。在目前的抑郁症检测方法中,专科医生通常依靠标准化量表进行抑郁症诊断。近期的研究表明表情与抑郁状态存在关系,表情通常可以分为面部表情和肢体表情,专科医生通常需要经过大量的培训和积累丰富经验才能... 详细信息

抑郁症是一种常见的心理疾病。在目前的抑郁症检测方法中,专科医生通常依靠标准化量表进行抑郁症诊断。近期的研究表明表情与抑郁状态存在关系,表情通常可以分为面部表情和肢体表情,专科医生通常需要经过大量的培训和积累丰富经验才能捕捉这些表情的微妙变化。深度学习技术的发展为捕获表情变化提供了技术支持。本文从采集包含受试者完整图像的本土数据集、数据分析、面部微表情、融合面部表情和肢体表情和面部表情模仿五个方面开展研究,具体工作如下:（1）本土抑郁症数据集的构建。本文采集了由中国本土受试者参与的情绪刺激数据集和自愿面部表情模仿数据集。情绪刺激数据集基于情绪刺激范式开展,共涉及156名受试者（病例组76名,对照组80名）,其中包含受试者完整的面部图像和肢体图像。自愿面部表情模仿数据集的采集基于表情模仿范式开展,共涉及139名对照组受试者和184名病例组,其中,病例组包括84名抑郁症患者和100名焦虑症患者,为模型的构建提供了数据基础。（2）数据分析。在本文中,为了分析抑郁症患者表情与常人的差异,新的统计量—面部表情平均出现次数、面部表情平均持续时间和角系统被提出。首先,本文使用曼-惠特尼U秩和检验对抑郁症患者的面部动作单元和肢体表情进行分析,分析发现病例组在表情丰富度、构成负性表情的面部动作单元和肢体表情上与对照组存在差异。其次,本文使用斯皮尔曼相关系数对面部表情和肢体表情的协同性进行分析,分析表明病例组和对照组的面部表情和肢体表情均存在协同性。（3）基于微表情的抑郁症检测方法。作为面部表情的一种,对微表情进行分析是一种判断人类真实情感的重要方法,但是基于微表情的抑郁症自动检测方法很少被提出。本文提出了一种新的基于面部微表情的抑郁症检测模型SFTNet。SFTNet使用单时域模型和多时域模型进行特征提取进行抑郁检测。SFTNet在情绪刺激数据集上取得了准确率0.873,精准率0.888和召回率0.846的结果,在微表情数据集CAS（ME）和MMEW上取得了准确率0.472和0.642的结果。（4）融合面部表情和肢体表情的抑郁症检测方法。多模态特征可以从多角度进行抑郁诊断。传统的特征融合方法（特征融合和决策融合）受制于融合形式,提取和融合多模态特征的能力较弱。本文提出了基于新的融合方法-融合和提取模块的深度模型TSFFM。提取和融合模块充分考虑了特征间的互补和时序信息。TSFFM在情绪刺激数据集上取得了准确率0.896,精准率0.866和召回率0.928的结果。为了验证TSFFM的融合方法,本文进一步在动作识别和微表情数据集上进行了验证。模型在CAS（ME）和MMEW数据集上取得了准确率0.422和0.680的结果,在HMDB51和UCF101上取得了准确率0.809和0.952的结果。（5）基于面部表情模仿的抑郁症自动检测模型。对情绪的理解和表达障碍是抑郁症患者的另一重要特征。根据模仿行为,本文提出了一种基于模仿和学习的注意力机制。为了引导模型自动筛选模仿中对抑郁识别有促进作用的行为,本文提出了新的特征金字塔网络。新的模型在抑郁症检测取得了准确率0.850的结果,焦虑症检测中取得了准确率0.835的结果,在抑郁-焦虑联合检测中取得了准确率0.786的结果。

关键词：抑郁症自动识别面部表情肢体表情跨模态抑郁识别

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无需先验测量误差的定位节点选择方法

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 35-41页

作者：汤建龙解佳龙陈弘凯西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

针对现有定位节点选择算法依赖先验测量误差的问题,研究了一种不依赖先验测量误差的时差与频差无源定位节点选择方法,该方法将两步加权最小二乘定位算法中目标估计误差协方差作为目标函数。在给定可用定位节点数目的情况下,通过引入一... 详细信息

针对现有定位节点选择算法依赖先验测量误差的问题,研究了一种不依赖先验测量误差的时差与频差无源定位节点选择方法,该方法将两步加权最小二乘定位算法中目标估计误差协方差作为目标函数。在给定可用定位节点数目的情况下,通过引入一组布尔量构建关于目标函数为带约束的最小估计误差寻优问题,通过半定松弛技术将非凸问题转为半定规划问题进行求解,依据最小化问题特性,使得所提算法不依赖先验测量误差。仿真结果表明,不依赖测量误差的方法与穷举搜索法相比在定位性能上无太大差别;相比于穷尽搜索算法,所提方法复杂度低、实时性好。同时,仿真结果进一步表明在对运动目标定位过程中,及时调整定位节点组合的必要性。

关键词：无源定位到达时间差到达频率差半定规划节点优选

CNT、SiO2双尺寸颗粒混杂增强铜基复合材料性能的研究

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CNT、SiO2双尺寸颗粒混杂增强铜基复合材料性能的研究

作者：巩铭昆长春工业大学

学位级别：硕士

铜因其优异的导电性、导热性和良好的延展性而被广泛应用于电接触材料,但由于铜强度、耐磨性和高温稳定性较差严重限制了其应用,因此将合适的增强体引入到铜基体中制备出综合性能优异的铜基复合材料成为该研究领域的热点。本论文为发挥... 详细信息

铜因其优异的导电性、导热性和良好的延展性而被广泛应用于电接触材料,但由于铜强度、耐磨性和高温稳定性较差严重限制了其应用,因此将合适的增强体引入到铜基体中制备出综合性能优异的铜基复合材料成为该研究领域的热点。本论文为发挥双组元、双尺寸混杂增强的优势,将双尺寸颗粒引入铜基复合材料中。在众多增强相中碳纳米材料具有良好力学、热学等性能,而陶瓷颗粒具有高硬度,高强度的特性,二者相互混杂能够提升铜基复合材料的性能。碳纳米管具有优异的力学,热学和热力学稳定性而二氧化硅硬度高、热力学稳定且热膨胀系数低,所以选用这两种材料作为增强相引入到铜基体中。由于增强相与铜基体之间界面润湿性差,影响铜基复合材料性能,所以本文对CNT进行酸处理并采用湿混吸附-低能球磨工艺制备CNT/Cu复合粉末、使用化学镀的方法在二氧化硅表面镀铜,以此提高增强相与铜基体间的界面结合强度。本文使用SPS烧结技术制备CNT/Cu和Cu@SiO-CNT-Cu复合材料,分别研究CNT含量、Cu@SiO含量对复合材料组织和性能的影响。得到以下结论:（1）酸处理后的CNT经湿混吸附-低能球磨工艺制备CNT/Cu复合材料提高CNT分散性,且制备的复合材料有更优的性能。（2）随CNT含量的增加,CNT/Cu复合材料的致密度、导电率、热导率逐渐降低,但布氏硬度、抗拉强度、耐磨性均呈现先提升后下降的趋势,当CNT含量为1 wt.%时综合性能最优,其布氏硬度为51.27 HB,抗拉强度为369.5 MPa,分别较纯铜提升52.6%和67.8%,其磨损率为10.071×10mm/Nm,较纯铜下降57.4%。（3）采用化学镀铜法在二氧化硅表面镀铜,提高二氧化硅与铜基体界面结合强度,与SiO/Cu复合材料相比,Cu@SiO/Cu复合材料的致密度、布氏硬度更高。（4）在CNT质量分数为1 wt.%的基础上加入不同含量的Cu@SiO,复合材料布氏硬度随着二氧化硅含量的增加而增加,导电率、热导率和磨损率均呈现下降趋势,当Cu@SiO含量为3 wt.%时,其布氏硬度为56.3 HB,磨损率为6.097×10mm/Nm。（5）使用小尺寸CNT与大尺寸Cu@SiO混杂增强铜基复合材料。小尺寸CNT起强化基体、降低摩擦系数的作用,大尺寸Cu@SiO起稳定摩擦系数并降低磨损率的作用。Cu@SiO-CNT-Cu比CNT/Cu拥有更良好的摩擦磨损性能。

关键词：铜基复合材料碳纳米管二氧化硅力学性能摩擦磨损性能

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破体书法历代发展研究

破体书法历代发展研究

作者：白昆鹏新疆艺术学院

学位级别：硕士

破体是书法艺术中极为独特的存在,它基于五种字体不同的字形特征、线条个性以及艺术风格之间明显的区别,这种区别使得五种字体之间能够产生强烈的艺术对比关系。历史上的书家看到了这种价值,在保留各字体本身文字规范的基础上,将两种及... 详细信息

破体是书法艺术中极为独特的存在,它基于五种字体不同的字形特征、线条个性以及艺术风格之间明显的区别,这种区别使得五种字体之间能够产生强烈的艺术对比关系。历史上的书家看到了这种价值,在保留各字体本身文字规范的基础上,将两种及以上的字体,运用独特的艺术手法将其和谐的书写在同一作品中,并将其逐渐发展成为了一种书法艺术的创作方式:“破体”。本文立足于当代国内外对破体书法研究的基础之上,通过对书法理论史中涉及“破体”的梳理与分析,首先通过三个方面对破体的概念进行了着重分析。一、艺术自觉和破体的关系,二、“破体”所破之体到底是指“书体”还是“字体”。三、破体中“破”的具体方式。通过以上问题的论述,讨论出“破体”明确的定义:“破体是在保留各字体本身文字规范的基础上,运用两种及以上的字体,通过书法家的主观创作,运用独特的艺术手法将其和谐的书写在同一作品中的书法艺术创作手段。”然后通过梳理书法史发展中涉及到破体的艺术家与作品,将破体的发展以及对时代的相互影响进行分析与总结。其中破体的发展将作为重点叙述部分展开,并在破体发展脉络的分析过程中,将破体发展中具备代表性的破体书法作品进行重点解读,集中在汉代至明清时期重要的破体书家及作品。通过对经典破体作品的分析,了解破体书法创作中所需要掌握的艺术手段,以及对不同风格的破体作品所应用的艺术理念进行剖析,学习经典破体作品中处理矛盾的方式。最后将破体发展的脉络以及发展过程中的问题进行综述,得到破体书法直到现在也未能成为大范围的创作风潮的原因。最后,将经典作品所运用的创作理念总结,分析其不同的创作风格和破体技巧,以期在明确破体概念,梳理破体发展的重要节点的同时能为破体书法创作的实践带来现实指导意义。

关键词：破体书体破体定义合体

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新课标视域下小学篮球大单元教学设计研究

新课标视域下小学篮球大单元教学设计研究

作者：莫昆辉武汉体育学院

学位级别：硕士

随着《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》的颁布,对我国的体育与健康课程的改革提出了新要求,发展学生体育与健康核心素养,推动结构化的大单元教学成了体育课程教学改革的重要方向。当前体育大单元教学正处在起步阶段,虽然已有体... 详细信息

随着《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》的颁布,对我国的体育与健康课程的改革提出了新要求,发展学生体育与健康核心素养,推动结构化的大单元教学成了体育课程教学改革的重要方向。当前体育大单元教学正处在起步阶段,虽然已有体育研究者展开了理论探讨和实践探索,但是体育教师在大单元教学设计方面仍然存在一定程度的模糊,对于大单元教学的实施目的与实践方法缺乏明确性,对具体的实际操作流程尚不明晰。因此,本研究结合新课标的理念探究小学篮球大单元教学如何设计与实施。本文以小学篮球大单元教学设计为研究对象,以行动研究法为主线通过文献资料法、集体讨论法、课堂观察法、案例分析法及数理统计法等研究方法,理清新课标视域下小学篮球大单元设计的基本脉络,设计了基于实践进路落实的教学规划和基于教学规划设计的18课时内容并进行了行动实施,从而建立一套整改方案,希望能为一线体育教师提供参考。经过本研究进行理论分析和实践探索,得出以下结论:(1)小学篮球大单元教学设计的实操方式即“理论探索-实践进路-内容设计”的操作过程。(2)小学篮球大单元教学设计的依据即基于核心素养进行多学科融合,遵循系统性、整体性的育人原则。(3)小学篮球大单元教学设计的具体路径包括:阅读文献提出明确定义的问题,并组织专家进行讨论;随后制定初步方案,并通过集体讨论对方案进行修正,寻找具体实施方向;设计教学规划和内容,以落实教学目标,在教学实践中发现问题并进行反思;总结教学过程确定教学要点,对整体实施进行反思,并修正方案和内容;通过理论和实践相互促进,形成理论指导实践、实践反馈理论的良性循环。(4)小学篮球大单元教学设计的修整方案包括以下六方面:一是要根据学生学习目标的实际达成情况,对课时目标进行调整;二是根据学生对学习内容的掌握情况,基于情境化地进行相应的修正教学设计;三是根据结构化理念调整教学内容;四是以进阶性教学为基础要考虑教学的完整性;五是根据评估活动的反馈及时对教学进度进行调整;六是学习任务的编排要基于实施结果进行反思和修正进行完整性修订。

关键词：新课标小学篮球篮球教学大单元教学设计

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涉水视觉

电子学报 2024年第4期52卷 1041-1082页

作者：李学龙西北工业大学光电与智能研究院陕西西安710072 智能交互与应用工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 陕西西安710072

地球表面有约71%的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(... 详细信息

地球表面有约71%的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(water-related vision)作为涉水光学技术在视觉领域的具象化体现,重点研究光与水的物质相互作用及跨介质传播过程中,涉水视觉影像信号智能处理与分析方面的科学问题,以及先进智能涉水视觉装备研制方面的工程技术问题.本文从“为什么大海是蓝色的?”这一具有普适意义的问题出发,系统介绍了水对光的吸收、散射、衰减作用机理,对涉水视觉任务造成的影响,以及现有的涉水图像处理与解析方法.本文基于水体光学特性及成像退化机理,介绍了团队在探索涉水成像和图像解析等涉水视觉关键技术及装备方面的成果,先后研制了全海深超高清相机“海瞳”、全海深3D相机、全海深高清摄像机等,形成了从色彩、强度、偏振、光谱等全方位、体系化的水下观测解析装备研制能力,填补了我国全海深光学视觉技术的空白,推动了我国涉水视觉领域技术的升级,应用价值和社会效益显著.

关键词：涉水视觉涉水光学多模态认知计算机器视觉图像视频信号处理地外海洋

基于萘酰亚胺荧光团设计的具有靶向功能的荧光探针及其在生命系统中的应用

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基于萘酰亚胺荧光团设计的具有靶向功能的荧光探针及其在生命系统...

作者：张玉昆齐鲁工业大学

学位级别：硕士

生物活性物种包括活性氧（ROS）、生物硫醇（Cys、GSH和Hcy）和气体信号分子（HS、CO和NO）等,这些生物活性物种在生理和病理活动中发挥着重要作用,具体体现为在亚细胞环境中维持细胞稳态、信号传导和免疫代谢。在生理活动紊乱以及疾病... 详细信息

生物活性物种包括活性氧（ROS）、生物硫醇（Cys、GSH和Hcy）和气体信号分子（HS、CO和NO）等,这些生物活性物种在生理和病理活动中发挥着重要作用,具体体现为在亚细胞环境中维持细胞稳态、信号传导和免疫代谢。在生理活动紊乱以及疾病早期,亚细胞环境中的生物活性物种的浓度常异于正常细胞。因此对亚细胞环境中的标志物进行检测对于生理活动研究、疾病治疗与预防具有重要意义。荧光探针技术因其具有良好的生物相容性和细胞内原位成像能力已成为生物学研究、疾病预防和辅助治疗等研究方向中较为热门的工具之一。萘酰亚胺荧光团有着较大的共轭π结构,它是一种能够发射出强烈荧光信号的缺电子染料,其拥有良好的光稳定性、热稳定性以及化学稳定性,这类荧光团在环境监测、医学诊断以及细胞原位成像等多个领域得到了广泛的应用。因此,利用萘酰亚胺荧光团易于修饰且荧光信号易调节等优势构建新型具有靶向功能的荧光探针用于亚细胞环境中分析物的检测具有重要意义。本论文利用萘酰亚胺荧光团分别构建了靶向检测癌细胞中Cys,靶向检测溶酶体中Cys以及靶向检测溶酶体中HO和递送HS的三种新型荧光探针。具体内容如下:1.将生物素通过点击化学反应与萘酰亚胺荧光团相连接构建了一种新型靶向癌细胞的荧光传感器。由生物素、萘酰亚胺和二硝基苯基醚组成的荧光探针BN-C具有“A-π-A”结构,ICT过程受阻从而未有荧光信号发出。当荧光探针BN-C与Cys相互作用后,具有吸电子能力的二硝基苯基醚脱落,具有强供电子能力的羟基暴露,使得ICT机制畅通从而发出强烈荧光信号。该探针可以检测到炎症条件下Cys的浓度波动,在疾病诊断与治疗领域具有潜在的应用。2.基于萘酰亚胺荧光团构建了一种新型靶向检测溶酶体中Cys的荧光探针LN-NCS。利用吗啉基团可在溶酶体环境中质子化从而靶向溶酶体,将异硫氰酸酯引入荧光团,构建了“A-π-A”型荧光探针LN-NCS。当异硫氰酸酯与Cys相互作用,经过环化自分解反应后具有强供电子能力的氨基暴露使得化合物结构转换为“D-π-A”,从而ICT过程畅通发出强烈的荧光信号。探针LN-NCS能够对细胞溶酶体环境中的Cys进行检测,除此之外,该探针还可以检测到炎症条件下Cys的浓度波动和具备检测实体水样中Cys的能力,拓宽了荧光探针的应用方面。3.基于荧光探针LN-NCS的基础衍生出一种新型HS供体LN-HOD。该供体是将HO的响应基团硼酸盐与荧光探针LN-NCS中的异硫氰酸酯连接。因此,供体LN-HOD是由HO触发,在释放HS的同时伴随着强烈的荧光发射信号。供体LN-HOD具有低细胞毒性、稳定长效释放HS和高灵敏度等优点。该供体已被应用于维持细胞溶酶体、斑马鱼及拟南芥的氧化还原环境,为HS的生理学应用提供了一种潜在的工具。

关键词：萘酰亚胺荧光探针靶向功能 H2S供体

铋系/ZnFe2O4异质结构建及其光催化性能研究

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铋系/ZnFe2O4异质结构建及其光催化性能研究

作者：丛泓昆烟台大学

学位级别：硕士

电镀废水中的Cr（Ⅵ）和医疗废水中的抗生素盐酸四环素（TC）是常见的水体污染物,针对水体污染,采用吸附和光催化技术降解污染物已被证明是有效的,为了提高吸附和光催化技术降解污染物的效率,选用高效的吸附光催化剂是关键。Zn FeO材料... 详细信息

电镀废水中的Cr（Ⅵ）和医疗废水中的抗生素盐酸四环素（TC）是常见的水体污染物,针对水体污染,采用吸附和光催化技术降解污染物已被证明是有效的,为了提高吸附和光催化技术降解污染物的效率,选用高效的吸附光催化剂是关键。Zn FeO材料作为一种典型尖晶石材料,有着制备简单、无毒无害、可见光吸收范围广、稳定性好等优点,得到了研究人员的广泛研究,然而,单一的Zn FeO材料会产生较快的光电子-空穴复合速率,这大大降低了其光催化效率,因此,寻找能与Zn FeO结合制备具有良好光催化活性的异质结材料就显得尤为重要。铋基半导体作为一类重要的光催化剂,近年来受到了研究人员的广泛关注,其中以Aurivillius型层状结构的BiOCO和四方matlockite结构的Bi OI为本文研究重点,已有文献将Zn FeO材料和BiOCO或Bi OI复合,并取得一定成果。基于此背景,本文采用两种方法制备了Zn FeO材料,并将两种Zn FeO材料分别与BiOCO或Bi OI复合,进而探究该光催化剂在不同环境条件下对Cr（Ⅵ）和TC的降解情况。具体研究成果如下:（1）采用原位水热法制备了一种新型的废水快速净化光催化剂。Z-scheme BiOCO/Zn FeO（BZ-X）异质结对六价铬(Cr（Ⅵ）)和盐酸四环素（TC）具有良好的光催化降解活性。最佳催化剂在50 mg/L Cr（Ⅵ）溶液中5 min内完全去除Cr（Ⅵ）。此外,在含有50 mg/L Cr（Ⅵ）和50 mg/L TC的混合溶液中,Cr（Ⅵ）和TC的去除率仍可分别达到100%（5 min）和65%（150 min）。模拟电镀废水结果表明,最佳催化剂对Cr（Ⅵ）的去除率为100%。多次循环实验证明了异质结的稳定性。BiOCO/Zn FeO具有较高的光催化活性是由于形成了紧密的Z型异质结结构,提高了电荷分离速率。本研究为制备具有高Cr（Ⅵ）和TC去除率的可回收Z型光催化剂提供了参考。（2）采用原位沉积法合成了莲子荚状Ⅱ型Zn FeO-Bi OI异质结。在450℃的煅烧温度下获得了最佳的莲荚状Zn FeO骨架。Bi OI成功地附着在Zn FeO骨架上,获得了较高的比表面积。复合材料在可见光下对Cr（Ⅵ）和TC的光催化活性优于Zn FeO和Bi OI。其原因是反应活性位点增加,电荷转移效率加快,光生电荷复合率低。此外,Zn FeO-Bi OI催化剂可以同时去除Cr（Ⅵ）和TC混合溶液中89%的Cr（Ⅵ）和70%的TC。该催化剂经过四次循环降解后仍保持85%的初始活性,证实了异质结的稳定性。Zn FeO-Bi OI催化剂具有磁性,有利于催化剂的回收。生成的·O、h和e是光催化降解体系中的主要反应物质。

关键词： ZnFe2O4 Bi2O2CO3 BiOI 吸附-光催化异质结

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用于检测有机磷神经毒剂的有机荧光传感材料

用于检测有机磷神经毒剂的有机荧光传感材料

作者：张五昆上海师范大学

学位级别：硕士

有机磷神经毒剂作为一种化学武器,多次在战争以及恐怖袭击中被使用,对公民人身安全及国家公共安全造成重大威胁。因此对有机磷神经毒剂的实时、快速检测具有重要意义。传统的检测方法如气相色谱-质谱联用、电化学法、拉曼光谱等方法因... 详细信息

有机磷神经毒剂作为一种化学武器,多次在战争以及恐怖袭击中被使用,对公民人身安全及国家公共安全造成重大威胁。因此对有机磷神经毒剂的实时、快速检测具有重要意义。传统的检测方法如气相色谱-质谱联用、电化学法、拉曼光谱等方法因操作繁琐、仪器庞大复杂以及检测所需时间冗长等缺点无法满足现场实时检测的需求。荧光传感器因其操作简单、灵敏度高以及仪器便携等特点,逐渐得到广泛应用。荧光传感器的核心是荧光传感材料,因此发展针对有机磷神经毒剂的快速、灵敏、简便的敏感材料是设计高灵敏荧光传感器的先决条件。有机磷神经毒剂具有强亲电性,目前针对其检测的分子设计策略多为开发新型亲核性荧光材料,然而此类材料通常不具备可逆性,因而制备的传感器也只能一次性使用。此外,多数已报道的敏感材料基于荧光信号淬灭,很容易受材料自身光漂白的干扰,灵敏度降低,为了提升对检测有机磷神经毒剂的灵敏度、可逆性和抗干扰能力。本论文创新性地设计并合成了系列敏感材料,并对其对氯磷酸二乙酯(沙林模拟物,DCP)的传感性能和传感机制进行了系统研究,主要研究成果如下:1.设计并合成了一类席夫碱/金属离子配合物组成的荧光探针。该材料中席夫碱结构作为荧光骨架,三联吡啶作为端基对氯磷酸二乙酯有着良好的识别特性。首先以4'-(4-甲酰基苯基)-2,2':6',2"-三联吡啶与肼为原料,通过席夫碱反应一步制备了探针TBH。以1当量的TBH和2当量的醋酸锌络合,形成的有机金属配合物(TBH-Zn)荧光探针能够对DCP气体灵敏检测,检测限低至5.7ppb,荧光响应速度低于4s,可逆性好,选择性好。在液相中,TBH与TBH-Zn配合物溶液都能与DCP反应使得荧光增强,选择性良好,灵敏度高,配合物溶液能够有着更高的荧光传感性能。X射线光电子能谱(XPS)测试表明配合物中醋酸根与三联吡啶上的氮能够形成氮氧键,而在与DCP气体作用后N-O峰消失,表明醋酸根参与了和DCP的结合。区别于传统亲核反应,TBH-Zn与DCP作用是一类配位超分子结构参与的气体检测新型传感机制。2.设计并合成了不同配位结构的传感材料,并通过使用一种悬臂梁测试系统对化学传感器进行热力学及动力学分析,从而对化学传感器的传感性能与效率进行研究。悬臂梁系统通过振动频率与重力的关系来反映材料吸附被测物的量,通过测定不同温度以及不同气体浓度的频率谱图,经过热力学公式计算可定量分析材料的焓变等热力学参数,TBH-Zn配合物的焓变为-25.04k J/mol,属于可逆物理吸附,动力学分析显示荧光模式完全传感时的DCP-探针物质的量之比为1:1000,展现出高传感效率。动力学模拟表明DCP分子解离后的磷酸酯结构更靠近苯环,这与微悬臂梁测试结果相符,苯环结构越多的吸附性能越强。基于微悬臂梁传感器的热力学及动力学分析为高性能敏感材料的研究提供了一种新的分析角度,从而能够高效的开发以及筛选材料,在后续的材料研发中有望得到应用。

关键词：有机磷神经毒剂荧光传感器配合物微悬臂梁