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文件名称:现代传感与技术第.ppt
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总页数:77 页
更新时间:2025-06-29
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文档摘要

表几种重要的膜分离过程膜过程推动力传递机理透过物截留物膜类型微滤MF压力差颗粒大小形状水、溶剂溶解物悬浮物颗粒纤维多孔膜超滤UF压力差分子特性大小形状水、溶剂小分子胶体和超过截留分子量的分子非对称性膜纳滤NF压力差离子大小及电荷水、一价离子多价离子有机物复合膜反渗透RO压力差溶剂的扩散传递水、溶剂溶质、盐非对称性膜、复合膜电渗析ED电位差电解质离子的选择传递电解质离子非电解质大分子物质离子交换膜渗透蒸发PV压力差选择传递易渗的溶质或溶剂难渗的溶质或溶剂均相膜、复合膜、非对称性膜第30页,共77页,星期日,2025年,2月5日8. 膜技术的集成应用每一种膜技术都有其特定的能和适用范围能够解决一定的分离问题,但是在实际生产过程中仅仅依靠一种膜技术完成例如废水深度处理或精细物料分离之类的任务,其结果往往难以令人满意。集成各种膜技术,优化各种膜的分离性能,可以达到一种膜技术根本无法实现的效果。几种常用的膜集成技术见右表。几种常见的膜集成技术及应用膜集成技术适合的工业生产微滤/反渗透纺织印染废水、电厂锅炉给水、电镀废水处理等纳滤(超滤)/反渗透皮革工业废水、化肥工业废水处理等反渗透氯化铵废水、酸性矿山废水处理等电渗析/超滤/反渗透海带废水处理等第31页,共77页,星期日,2025年,2月5日9.3.1酶传感器酶传感器是将酶作为生物敏感基元,通过各种物理、化学信号转换器捕捉目标物与敏感基元之间的反应所产生的与目标物浓度成比例关系的可测信号,实现对目标物定量测定的分析仪器。酶传感器是由固定化的生物敏感膜和与之密切结合的换能系统组成,它把固化酶和电化学传感器结合在一起,因而具有独特的优点:(l)它有不溶性酶体系的优点,也有电化学电极的高灵敏度;(2)由于酶的专属反应性,使其具有高的选择性,能够直接在复杂试样中进行测定。9.3生物传感器仪器技术及其应用第32页,共77页,星期日,2025年,2月5日1.酶传感器的基本结构酶传感器的基本结构单元是由物质识别元件和信号转换器组成.当酶膜上发生酶促反应时,产生的电活性物质由基体电极对其响应。基体电极的作用是使化学信号转变为电信号,从而加以检测,基体电极可采用碳质电极、Pt电极及相应的修饰电极。*第33页,共77页,星期日,2025年,2月5日2.酶传感器的工作原理当酶电极浸入被测溶液,待测底物进入酶层的内部并参与反应,大部分酶反应都会产生或消耗一种可被电极测定的物质,当反应达到稳态时,电活性物质的浓度可以通过电位或电流模式进行测定。因此,酶传感器可分为电位型和电流型两类传感器。基团之间形成化学共价键连接,从而使酶固定的方法;交联法:将传感器表面预先组装上一层具有特定基团的载体膜,再通过偶联活化剂分别以羧基氨基键形式或席夫碱形式等将酶键合到电极表面。第34页,共77页,星期日,2025年,2月5日3.酶的固定方法酶的固定是相当重要的一个环节。合适的固定化方法应当满足:(1)酶固定化后活性应尽可能少受影响,(2)固定化方法对被测对象的传质阻力小(3)酶固定化牢固,不易洗脱。酶固定化方法有多种,大致可分为以下四类:吸附法:将酶通过静电引力、范德华力、氢键等作用力固定在电极表面,过程简单,但稳定性差;包埋法:在温和的条件下形成聚合物的同时,将酶包埋在高聚物的微小格子中,或用物理方法将其包埋在凝胶中的方法;共价键合法:是酶蛋白分子上的官能团和固相支持物表面上的反应*第35页,共77页,星期日,2025年,2月5日酶的固定方法4.酶传感器的分类生物传感器按换能方式可分为电化学生物传感器和光化学生物传感器2种。下面来集中介绍一下电化学酶传感器和光化学酶传感器。第36页,共77页,星期日,2025年,2月5日5.电化学酶传感器基于电子媒介体的葡萄糖传感器,具有响应速度快、灵敏度高、稳定性好、寿命长、抗干扰性能好等优点,尤为受到重视。二茂铁由于有不溶于水、氧化还原可逆性好、电子传递速率高等优点,得到了广泛的研究和应用。目前研究的重点是防止二茂铁等电子媒介体的流失,从而提高生物传感器的稳定性和寿命。*第37页,共77页,星期日,2025年,2月5日6.光化学酶传感器7.酶传感器中应用的新技术纳米技术固定化酶时引入纳米颗粒能够增加酶的催化活性,提高电极的响应电流值。孟宪伟等首次研究了二氧化硅和金或铂组成的复合纳米颗粒对葡萄糖生物传感器电