潜艇与太空舱内有害气体快速检测的微型色谱仪的研制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61176112
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    孙建海
  • 依托单位：
    中国科学院空天信息创新研究院
  • 学科分类：
    F0407.微纳机电器件与控制系统
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

潜艇与太空舱由于长期密闭，持续释放的各种有害气体使得舱室内的空气环境逐渐恶化，严重威胁到人员的身体健康和生命安全，因此，急需对这些有害气体进行现场快速检测，为及时消除和防范提供依据。但现有的检测器存在体积大、功耗高、分析时间长、操作复杂等问题，很难实现现场快速检测，特别是对太空舱内的有害气体。因此，本项目基于MEMS技术，研究出精确控制的微型气路系统、快速分离的微型色谱柱、检测灵敏度高的微型热导检测器与微型光离子化检测器，并将他们集成一体，在国内外首次研制出集成双检测器的微型便携式色谱仪，实现对潜艇与太空舱内八种主要有害气体CO、CO2、CH4、H2S、苯，甲苯、苯酚、甲醛的现场快速检测，检出限达PPM或PPB量级。这种微型色谱仪具有检测范围广、响应速度快、分析时间短（小于10 min）、体积小、重量轻等特点，性能达到国际先进或领先水平。

结项摘要

本课题基于MEMS技术，成功研制出微型富集器、微型半填充式色谱柱、微型填充式色谱柱、Micro TCD以及微小尺度PID检测器等关键功能器件，并实现微型色谱柱与Micro TCD的系统集成，微型色谱柱与微小尺度PID的系统集成，研制出便携式GC-TCD-PID色谱仪。其中微型富集器对苯、甲苯、苯乙烯、苯酚等VOC的富集因子大于10，微型色谱柱理论板塔数达9100 plates/m，Micro TCD的检出限达到5ppm，PID检出限达到1ppb，成功实现了对CO、CO2、CH4、H2S、苯、甲苯、苯酚的快速检测。发表高水平SCI(中科院SCI论文分区2区论文)8篇，EI2篇，总计发表论文15篇，撰写专著章节2章，申请专利8项。此外，基于MEMS色谱柱的便携式GC-PID色谱仪实现了技术转让，转让经费100万。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Design, modeling, microfabrication and characterization of novel micro thermal conductivity detector
新型微型热导探测器的设计、建模、微加工和表征
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2011.09.006
  • 发表时间：
    2011-12-15
  • 期刊：
    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Sun, Jianhai;Cui, Dafu;Li, Hui
  • 通讯作者：
    Li, Hui
Fabrication and characterization of a double-heater based MEMS thermal flow sensor
基于双加热器的 MEMS 热流量传感器的制造和表征
  • DOI：
    10.1016/j.sna.2013.01.010
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Sensors and Actuators A: Physical
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang, Lulu;Chen, Xing;Cai, Haoyuan;Li, Hui
  • 通讯作者：
    Li, Hui
High resolution microfabricated gas chromatography column with porous silicon acting as support
以多孔硅为支撑的高分辨率微加工气相色谱柱
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2014.04.076
  • 发表时间：
    2014-10
  • 期刊：
    Sensors and Actuators B: Chemical
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cui, Dafu;Guan, Fengying;Chen, Xing;Zhang, Lulu
  • 通讯作者：
    Zhang, Lulu
A micro gas chromatography column with a micro thermal conductivity detector for volatile organic compound analysis
用于挥发性有机化合物分析的带有微型热导检测器的微型气相色谱柱
  • DOI：
    10.1063/1.4789526
  • 发表时间：
    2013-02-01
  • 期刊：
    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Sun, J. H.;Cui, D. F.;Li, H.
  • 通讯作者：
    Li, H.
A facile and simple high-performance polydimethylsiloxane casting based on self-polymerization dopamine
一种简便、简单的基于自聚合多巴胺的高性能聚二甲基硅氧烷浇注
  • DOI：
    10.1088/0960-1317/24/9/095006
  • 发表时间：
    2014-09-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Chen, Xing;Zhang, Lu-lu;Cui, Da-fu
  • 通讯作者：
    Cui, Da-fu

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其他文献

Effect of the broken symmetry on the electromagnetic properties in the terahertz ring resonators
太赫兹环形谐振腔中对称性破缺对电磁特性的影响
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    2019-08
  • 期刊：
    Optics Communications
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    石岚;周庆莉;梁菀琳;李格;孙建海;张存林
  • 通讯作者：
    张存林
基于MEMS技术的微型热导检测器的研制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    仪表技术与传感器
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李辉;张璐璐;孙建海;任艳飞;陈兴;崔大付
  • 通讯作者：
    崔大付
微型色谱的信号采集系统对瓦斯的检测研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    半导体技术
  • 影响因子：
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  • 作者：
    陈兴;蔡浩原;李辉;张璐璐;崔大付;孙建海
  • 通讯作者：
    孙建海

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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