行業技術搶先看：那些聽上去很“牛”的研究
【中國化工儀器網 本網視點】科研技術的革新對推動科研儀器發展、促進原始創新來說是至關重要。改革開放40年來，我國取得了眾多舉世矚目的科技成果，不僅提升了我國的地位，也極大改善了我們的生活。新技術的出現和應用，是科技創新推動數字經濟和實體經濟快速發展，重塑中國形象、推動中國經濟轉型發展的生動注腳。那么近期，我們儀器行業又涌現了哪些聽上去很“牛”的研究技術呢？小編為了方便大家了解特做了如下盤點：
長春光機所研制出具有近紅外吸收/發射的碳納米點
近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員曲松楠課題組突破了碳基納米點在近紅外波段發光效率低的難題，研制出具有近紅外吸收/發光特性的碳納米點，實現了基于碳納米點的活體近紅外熒光成像，并在近紅外-Ⅱ區(1400nm)激發下同時實現了雙光子近紅外發射和三光子紅光發射，在基于碳基納米點的活體近紅外熒光成像研究中邁出重要一步。
曲松楠課題組自2012年起，開展發光碳納米點能帶調控及應用的研究，先后開發出水溶性綠光碳納米點，實現碳納米點綠光光泵激光，實現基于碳納米點的噴水熒光信息打印，開發出橙光波段發光效率高的碳納米點、具有光熱轉換功能的超碳納米點。針對碳納米點帶隙難于調控到近紅外區，并難于實現近紅外發光的難題，曲松楠課題組通過對紅光碳納米點表面進行吸電子基團修飾及對碳基內核層有序結構的無序化調控，使層狀碳基內核外片層與核內共軛結構分離，在近紅外波段產生新的發光帶隙，獲得了在近紅外光激發下具有近紅外發射的碳納米點，熒光量子效率達到10%，為高值。以該碳納米點為熒光成像試劑，實現了小鼠胃部及血液循環過程中的活體近紅外熒光成像。
中國科大凝聚相超快光譜與動力學機理研究取得新進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心羅毅研究團隊張群研究組，在凝聚相超快光譜與動力學機理研究方面取得新進展，揭示出甲醇分子(光催化研究中常用的空穴犧牲劑之一)吸附于模型半導體材料(g-C3N4)表面所發生的光激發反向空穴轉移動力學行為機制。研究成果以Experimental Identification of Ultrafast Reverse Hole Transfer at the Interface of Photoexcited Methanol/Graphitic Carbon Nitride System為題，發表在《德國應用化學》上。
研究人員聚焦具有代表性的CH3OH/g-C3N4界面體系中的光激發空穴動力學，采用飛秒時間分辨的超快光譜與動力學測量技術，開展了一套精心設計的比較和控制實驗。首先，通過比照分析不同溶劑條件下的超快特征譜及其演化，不僅給出了反向空穴轉移過程(由空穴犧牲劑分子到半導體材料表面)的首例實驗指認，而且量化了該過程的時間尺度(幾百皮秒)。其次，通過質子化g-C3N4的控制實驗，印證了理論所預測的吸附在半導體材料表面的去質子化甲醇分子是主導其空穴犧牲能力的化學物種。此外，通過比照分析不同波長飛秒激光激發下的實驗結果，揭示了該類體系中存在的熱空穴轉移效應。通過比照分析不同空穴犧牲劑分子(如甲醇、乙醇、乙二醇等)存在下的反向空穴轉移速率，提出了衡量空穴犧牲能力的微觀動力學定量判據。這些來自超快光譜與動力學實驗研究的新發現，將為相關光催化研究提供具有普適意義的機理認知和指導。
合肥研究院在等離激元耦合傳感器件研究中取得新進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所微納技術與器件研究室李越課題組，中國科學技術大學教授鄧兆祥、李良彬，與濟南大學教授李村成合作，在金納米球二聚體的組裝及其等離激元耦合動力學調控的比色傳感新方法方面取得進展。相關成果發表在Advanced Functional Materials上。
該傳感器巧妙利用了水凝膠在受外界物質的刺激引起體積迅速膨脹或收縮的特點，成功實現了對Au納米球二聚體中光學性質的動力學調控，進而實現高敏感的比色傳感器件的構筑；此外，將Au二聚體嵌入在水凝膠薄膜中，可有效克服其自發團聚與沉降等不足，具有很好的穩定性。進一步，該團隊合理利用水凝膠的膨脹程度反比于其交聯度的敏感特性，拓寬該器件靈敏度的動態可調諧范圍，實現了針對不同濃度范圍內目標分析物的敏感探測。該工作為Au納米球二聚體等離激元耦合光學性質的動力學調控研究提供了新途徑，并為超高敏感、高穩定性的傳感器件的構筑等方面提供了新思路。
研究員在針灸針表面增強拉曼光譜分子傳感研究中取得進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院合肥智能機械研究所研究員楊良保等，基于針灸針構筑了一種“可插入式”SERS傳感器，實現了多相體系的原位檢測，該傳感器有望用于針灸機理的研究。相關成果發表在Analytical Chemistry上。近年來，表面增強拉曼光譜(SERS)技術由于可以進行無損、高靈敏的指紋識別檢測而備受關注，已廣泛應用于各大基礎研究領域。能否利用SERS技術研究傳統針灸機理呢，尚不清楚。
研究人員受到傳統針灸銀針的啟發，將PVP包裹的金納米顆粒修飾在針灸銀針表面，構筑了一種“可插入式”的SERS傳感器。與傳統的SERS傳感器相比，“可插入式”SERS傳感器更容易達到樣品內部，通過針體表面不同位置的取點檢測，可以獲得樣品不同深度的信息。研究人員將“可插入式”SERS傳感器置于水-油雙相體系中，分別從水相和油相中取點檢測，可以獲得不同相中的分子信息。這種“可插入式”SERS傳感器有望用于生物活體樣本，特別是對于傳統針灸機理的研究。
聲學所研發出相控陣檢測系統 無損檢測應用取得新進展
近日，中國科學院聲學研究所超聲技術中心王沖等人研發了基于現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)的全并行計算架構，有效加速了超聲全聚焦檢測(Total Focusing Method，TFM)成像，實現實時成像的無損檢測，可廣泛應用于工業檢測領域。
該研究成果改變了傳統成像計算方式，充分利用了目前高速發展的可編程集成電路優勢，而不再需要處理器進行繁重的疊加運算，顯著提高了TFM成像計算效率，有利于促進超聲全聚焦檢測應用于工業現場，滿足現代工業無損檢測的高分辨率、快速自動化檢測需求。
科研院所和創新型企業在建立國家創新體系建設上具有顯著優勢，經過多年來的攻堅克難，科研已進入市場經濟成熟時期。上述這些新技術是科技創新的新產物，是技術創新和科技改造升級的成果，同時也滿足了市場需求。希望在日后，這些已經日趨成熟的科研技術能夠更加廣泛的運用到我國儀器領域中。
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