电位调制下单纳米颗粒的等离激元成像研究

表面等离激元共振显微镜(Surface Plasmon Resonance microscopy,SPRm)与电位调制的联用可用于分析自组装膜(Self-Assembled Monolayer,SAM)控制下电极表面不同距离的纳米颗粒.对单纳米颗粒的SPRm 图像强度(DC 成分)及对电位的响应(由快速傅里叶变换得到的振幅图像,或AC 成分)进行了检测及分析.结果显示:DC 图像强度与SAM 层的厚度无任何关系,但图像的AC 成分对厚度变化具有较高的灵敏度,这一现象可以用表面阻抗及表面电位与单纳米颗粒和电极之间距离的关系来解释.此方法具有高速、实时、灵敏及免标记等优势,为电极表面单纳米颗粒的电化学过程研究提供了可能.

利用影像技术在线追踪测量植物生长速率及其对二氧化碳的响应

二氧化碳(CO_2)是室内空气质量的重要监测指标之一,同时又是植物光合作用的原材料,与植物生长有着密切的联系.考虑植物生长速率与CO_2浓度之间的关联,利用影像技术发展在线追踪测量植物生长速率的方法,并探索利用该方法实时监测CO_2浓度的可能性,建立基于植物的低成本、简单、灵敏的气体传感平台.使用普通的网络摄像头,开发了基于matlab的、极其灵敏的光学边界跟踪方法,实时测量了活体黄豆幼苗的生长速率(下胚轴茎高增长率)及其与二氧化碳浓度(400~1700ppm)之间的关系.结果显示,随着二氧化碳浓度的增加,植物生长速率从400ppm时的6μm·min^(-1)增加到800ppm时的22μm·min^(-1),但当浓度超过900ppm时,生长速率却随之降低.该方法所观察到的这种现象与文献中使用其他方法得到的结果大致相符,进一步验证了该方法的可信性.另外,此方法成本低、简单、灵敏、无污染,无需化学药品和专门仪器,未来不仅可能应用于空气质量监测,还可以用于植物生理学和农业科学研究.