本文主要研究内容
作者汪正坤（2019）在《准确在线测量微藻生物膜厚度的塑料光纤传感器研究》一文中研究指出：微藻可以通过光合作用将二氧化碳和水合成有机物。同时,微藻也可以利用有机废水中的碳源（如苯酚）实现微藻生物质生产。此外,微藻能够生产人类生活中所需的蛋白质、维生素、油脂、抗生素等物质。因此,微藻在固碳、有机废水处理及生物质能源生产等研究领域受到了广泛关注。目前关于微藻的培养方法主要有悬浮法和生物膜法。其中微藻生物膜技术具有生物质采收方便、占地面积小、光能利用效率高等优点而成为研究热点。虽然微藻生物膜技术具有上述诸多优点,但其生长代谢过程受到微藻生物膜厚度显著的影响。其原因在于微藻生物膜厚度是联系反应器流体力学和生化反应动力学特性的关键参数,生物膜厚度参数直接影响微藻生产蛋白质、脂肪等营养物质的效率与品质及光能与底物利用效率、微藻生物质产量及微藻降解CO2或有机污染物的效率。因此实时监测微藻生物膜厚度对人类进行微藻生物质能源的大规模培养、应对未来能源危机、CO2固定及有机污染物降解都具有十分重要的意义。目前关于微藻生物膜厚度测量的方法主要有显微镜法、电化学方法和光纤法。其中显微镜法和电化学方法难以实现对微藻生物膜厚度的实时在线原位测量。虽然光纤传感器具有灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、生物相容性等优点可被用于生物膜厚度的测量,但是目前光纤传感器难以实现对微藻生物膜厚度的准确测量;其原因在于微藻生物膜生长代谢过程中,不仅生物膜厚度（生物膜量）会发生变化,液相底物及产物浓度也会变化;液相变化信息会对传感器输出结果产生干扰,导致传感器输出信号难以实时反映生物膜厚度变化信息。因此,本文为了实现微藻生物膜厚度实时在线准确的测量,首先,利用塑料光纤构建了一种高灵敏度塑料光纤折射率传感器。其次,研制了一种高灵敏度苯酚溶液光纤传感器。再次,利用研制的高灵敏度光纤传感器构建了用于微藻生物膜在线准确测量的双探针光纤倏逝波传感器;其中一个探针作为生物厚度传感器探针,用于响应生物膜厚度及液相浓度变化信息;另外一个探针作为生物膜厚度参考探针,用于响应生物膜生长代谢过程液相浓度变化信息。为了分析该双探针光纤传感器能准确测量微藻生物膜厚度,建立了传感器理论分析模型。最后,利用构建的双探针光纤传感器对微藻生物膜在苯酚溶液中的生长过程进行了实时在线测量。本文的主要研究内容如下:（1）高灵敏度塑料光纤折射率传感器研究。实验首先利用机械和化学腐蚀的方法将光纤的包层或部分纤芯去除制成不同直径的D型的光纤传感器,探究了不同直径的光纤传感器的灵敏度的差异,其次,在光纤表面涂敷加拿大树脂和纳米薄膜,探究了不同涂敷厚度对传感器灵敏度的影响,最后利用D型光纤倏逝波传感器对不同折射率的葡萄糖和不同浓度的汞（II）离子进行了测量。（2）高灵敏度苯酚溶液响应的光纤传感器研究。为获得苯酚响应的高灵敏度响应的光纤传感器,在（1）的基础上,在D型光纤传感器表面涂敷加拿大树脂薄膜后,在表面再涂敷TiO2、TiO2/SiO2、Er3+:YAlO3/SiO2/TiO2三种光催化薄膜,探究了三种光催化薄膜厚度对苯酚溶液响应的灵敏度的影响。（3）在上述研究的基础上,针对微藻生物膜光生物反应器,构建了一种用于苯酚溶液中微藻生物膜厚度在线检测的双探针型D型塑料光纤倏逝波生物膜厚度传感器及其检测系统。微藻生物膜厚度传感器由双探针光纤（传感臂和参考臂）组成,其中一根传感器的敏感区裹上一层核孔膜,用于分离也液相混合溶液和微藻藻细胞,仅响应液相中的浓度相关信息,记为参考臂;另一根传感器敏感区不做处理,用于响应微藻生物膜厚度及液相浓度变化信息,记为传感臂。同时,本文构建了传感器理论模型。最后,利用该传感器系统实时在线检测了液相中微藻生物膜生长过程中的厚度变化信息。
Abstract
wei zao ke yi tong guo guang ge zuo yong jiang er yang hua tan he shui ge cheng you ji wu 。tong shi ,wei zao ye ke yi li yong you ji fei shui zhong de tan yuan （ru ben fen ）shi xian wei zao sheng wu zhi sheng chan 。ci wai ,wei zao neng gou sheng chan ren lei sheng huo zhong suo xu de dan bai zhi 、wei sheng su 、you zhi 、kang sheng su deng wu zhi 。yin ci ,wei zao zai gu tan 、you ji fei shui chu li ji sheng wu zhi neng yuan sheng chan deng yan jiu ling yu shou dao le an fan guan zhu 。mu qian guan yu wei zao de pei yang fang fa zhu yao you xuan fu fa he sheng wu mo fa 。ji zhong wei zao sheng wu mo ji shu ju you sheng wu zhi cai shou fang bian 、zhan de mian ji xiao 、guang neng li yong xiao lv gao deng you dian er cheng wei yan jiu re dian 。sui ran wei zao sheng wu mo ji shu ju you shang shu zhu duo you dian ,dan ji sheng chang dai xie guo cheng shou dao wei zao sheng wu mo hou du xian zhe de ying xiang 。ji yuan yin zai yu wei zao sheng wu mo hou du shi lian ji fan ying qi liu ti li xue he sheng hua fan ying dong li xue te xing de guan jian can shu ,sheng wu mo hou du can shu zhi jie ying xiang wei zao sheng chan dan bai zhi 、zhi fang deng ying yang wu zhi de xiao lv yu pin zhi ji guang neng yu de wu li yong xiao lv 、wei zao sheng wu zhi chan liang ji wei zao jiang jie CO2huo you ji wu ran wu de xiao lv 。yin ci shi shi jian ce wei zao sheng wu mo hou du dui ren lei jin hang wei zao sheng wu zhi neng yuan de da gui mo pei yang 、ying dui wei lai neng yuan wei ji 、CO2gu ding ji you ji wu ran wu jiang jie dou ju you shi fen chong yao de yi yi 。mu qian guan yu wei zao sheng wu mo hou du ce liang de fang fa zhu yao you xian wei jing fa 、dian hua xue fang fa he guang qian fa 。ji zhong xian wei jing fa he dian hua xue fang fa nan yi shi xian dui wei zao sheng wu mo hou du de shi shi zai xian yuan wei ce liang 。sui ran guang qian chuan gan qi ju you ling min du gao 、ti ji xiao 、kang dian ci gan rao 、sheng wu xiang rong xing deng you dian ke bei yong yu sheng wu mo hou du de ce liang ,dan shi mu qian guang qian chuan gan qi nan yi shi xian dui wei zao sheng wu mo hou du de zhun que ce liang ;ji yuan yin zai yu wei zao sheng wu mo sheng chang dai xie guo cheng zhong ,bu jin sheng wu mo hou du （sheng wu mo liang ）hui fa sheng bian hua ,ye xiang de wu ji chan wu nong du ye hui bian hua ;ye xiang bian hua xin xi hui dui chuan gan qi shu chu jie guo chan sheng gan rao ,dao zhi chuan gan qi shu chu xin hao nan yi shi shi fan ying sheng wu mo hou du bian hua xin xi 。yin ci ,ben wen wei le shi xian wei zao sheng wu mo hou du shi shi zai xian zhun que de ce liang ,shou xian ,li yong su liao guang qian gou jian le yi chong gao ling min du su liao guang qian she she lv chuan gan qi 。ji ci ,yan zhi le yi chong gao ling min du ben fen rong ye guang qian chuan gan qi 。zai ci ,li yong yan zhi de gao ling min du guang qian chuan gan qi gou jian le yong yu wei zao sheng wu mo zai xian zhun que ce liang de shuang tan zhen guang qian shu shi bo chuan gan qi ;ji zhong yi ge tan zhen zuo wei sheng wu hou du chuan gan qi tan zhen ,yong yu xiang ying sheng wu mo hou du ji ye xiang nong du bian hua xin xi ;ling wai yi ge tan zhen zuo wei sheng wu mo hou du can kao tan zhen ,yong yu xiang ying sheng wu mo sheng chang dai xie guo cheng ye xiang nong du bian hua xin xi 。wei le fen xi gai shuang tan zhen guang qian chuan gan qi neng zhun que ce liang wei zao sheng wu mo hou du ,jian li le chuan gan qi li lun fen xi mo xing 。zui hou ,li yong gou jian de shuang tan zhen guang qian chuan gan qi dui wei zao sheng wu mo zai ben fen rong ye zhong de sheng chang guo cheng jin hang le shi shi zai xian ce liang 。ben wen de zhu yao yan jiu nei rong ru xia :（1）gao ling min du su liao guang qian she she lv chuan gan qi yan jiu 。shi yan shou xian li yong ji xie he hua xue fu shi de fang fa jiang guang qian de bao ceng huo bu fen qian xin qu chu zhi cheng bu tong zhi jing de Dxing de guang qian chuan gan qi ,tan jiu le bu tong zhi jing de guang qian chuan gan qi de ling min du de cha yi ,ji ci ,zai guang qian biao mian tu fu jia na da shu zhi he na mi bao mo ,tan jiu le bu tong tu fu hou du dui chuan gan qi ling min du de ying xiang ,zui hou li yong Dxing guang qian shu shi bo chuan gan qi dui bu tong she she lv de pu tao tang he bu tong nong du de gong （II）li zi jin hang le ce liang 。（2）gao ling min du ben fen rong ye xiang ying de guang qian chuan gan qi yan jiu 。wei huo de ben fen xiang ying de gao ling min du xiang ying de guang qian chuan gan qi ,zai （1）de ji chu shang ,zai Dxing guang qian chuan gan qi biao mian tu fu jia na da shu zhi bao mo hou ,zai biao mian zai tu fu TiO2、TiO2/SiO2、Er3+:YAlO3/SiO2/TiO2san chong guang cui hua bao mo ,tan jiu le san chong guang cui hua bao mo hou du dui ben fen rong ye xiang ying de ling min du de ying xiang 。（3）zai shang shu yan jiu de ji chu shang ,zhen dui wei zao sheng wu mo guang sheng wu fan ying qi ,gou jian le yi chong yong yu ben fen rong ye zhong wei zao sheng wu mo hou du zai xian jian ce de shuang tan zhen xing Dxing su liao guang qian shu shi bo sheng wu mo hou du chuan gan qi ji ji jian ce ji tong 。wei zao sheng wu mo hou du chuan gan qi you shuang tan zhen guang qian （chuan gan bei he can kao bei ）zu cheng ,ji zhong yi gen chuan gan qi de min gan ou guo shang yi ceng he kong mo ,yong yu fen li ye ye xiang hun ge rong ye he wei zao zao xi bao ,jin xiang ying ye xiang zhong de nong du xiang guan xin xi ,ji wei can kao bei ;ling yi gen chuan gan qi min gan ou bu zuo chu li ,yong yu xiang ying wei zao sheng wu mo hou du ji ye xiang nong du bian hua xin xi ,ji wei chuan gan bei 。tong shi ,ben wen gou jian le chuan gan qi li lun mo xing 。zui hou ,li yong gai chuan gan qi ji tong shi shi zai xian jian ce le ye xiang zhong wei zao sheng wu mo sheng chang guo cheng zhong de hou du bian hua xin xi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自重庆理工大学的汪正坤，发表于刊物重庆理工大学2019-07-16论文，是一篇关于塑料光纤论文,传感器论文,微藻生物膜论文,苯酚论文,准确测量论文,灵敏度论文,重庆理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自重庆理工大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：塑料光纤论文; 传感器论文; 微藻生物膜论文; 苯酚论文; 准确测量论文; 灵敏度论文; 重庆理工大学2019-07-16论文;