基于学科交叉的交通运输专业研究生培养模式探索

多学科交叉培养是我国研究生教育的大势所趋,是推动学科发展和促进高层次创新人才培养的重要途径。以交通运输专业为例,分析了学科交叉培养中存在的问题,例如在教学模式、课程设置、科研安排、指导方式、组织形式、制度规定等方面的不足。通过结合中国民航大学行业特色和学科发展规划,探索并提出了以课程思政为导向的引导式、以前沿成果为导向的课程式、以科学问题为导向的创新式、以导师团队为导向的项目式、以产学研共融为导向的平台式的多学科交叉培养模式,以期为研究生培养提出新思路、新方法、新模式,为培养拔尖创新人才提供建议和方案。

具有类过氧化物酶活性的纳米材料在比色分析中的研究进展

纳米酶的出现是人工模拟酶研究领域的重大进展,突破了以往人工模拟酶催化效率不高的局限性,目前已被广泛应用到疾病诊断和治疗、环境监测及污水处理等多个领域。近年来,人们发现了多种纳米材料具有天然酶活性,并将具有类过氧化物酶活性的纳米材料应用于制备比色生物传感器。借助纳米材料自身所具有的催化能力,模拟类过氧化物酶活性,发挥其成本低、稳定性高和易于储存等优势,直接实现对生化反应的催化,进而通过裸眼观察或以分光光度计检测溶液吸光度变化对目标物进行快速、灵敏的定性定量分析。具有类过氧化物酶活性的纳米材料在比色传感器中的应用为新型纳米比色传感器的发展提供了更广阔的空间。但是随着研究的不断深入,该类纳米材料也暴露出一些需要改进的问题,如对pH值要求较多、亲和力不够强、催化活性不够高等。针对上述问题,大多的研究都集中于材料的改进和优化。现有的研究表明,可以通过改变材料的结构、增加表面修饰、多种纳米材料复合等方法来进行性能的改进和提升。本文首先明确了比色传感器的显色机制,接着从六种纳米材料(贵金属纳米材料、金属氧化物纳米材料、金属硫化物纳米材料、碳基纳米材料、金属有机骨架、MXene纳米材料)出发详细综述其类过氧化物纳米酶的研究及应用进展,最后概述和讨论了类过氧化物纳米酶当前面临的挑战,明确了纳米材料在比色分析中的地位和未来的发展前景。

基于MXene的电化学传感研究进展

MXene是一种早期过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物组成的二维(2D)层状材料。由于MXene具有独特的层状形态、高电导率、高比表面积、优异的亲水性和良好的热稳定性等特性,在物理、化学和纳米技术领域具有广阔的应用前景,可应用于催化、储能和传感器等多种科学领域。本文主要综述基于MXene的电化学传感器的研究进展,介绍电化学传感器的原理、构成,传感界面修饰和MXene制备方法,着重讨论MXene在电化学酶传感器、电化学非酶传感器、电化学免疫传感器、电化学适体传感器和电化学分子印迹传感器方面的研究进展,指出MXene电化学传感领域工业化和商业化利用不足、新种类MXene开发的挑战,对其在各类分析物检测、更多潜在领域的应用进行展望。

基于分层Ti_(3)C_(2) MXene纳米片的多巴胺电化学检测

选择多巴胺作为标志物,构建了基于分层Ti_(3)C_(2) MXene(DL-Ti_(3)C_(2))纳米片的电化学检测平台。通过原位锂离子插层法成功合成了DL-Ti_(3)C_(2)纳米片。采用扫描电镜和X-射线粉末衍射等手段对Ti_(3)C_(2)MXene纳米片进行了微观形貌及结构表征。利用循环伏安法研究了多巴胺的电化学行为,结果表明DL-Ti_(3)C_(2)纳米片比多层Ti_(3)C_(2)Mxene(ML-Ti_(3)C_(2))纳米片具有更优异的电化学分析性能。基于DL-Ti_(3)C_(2)纳米片独特的二维纳米片形态、大的比表面积和优异的导电率,所制备的传感器能够实现对多巴胺的高灵敏检测,检出限为0.33μmol/L。该传感平台可用于针对飞行员的特殊神经精神性疾病检测。