Управляемый TD-DFT усовершенствованный метод E-Eye Sensing для количественного определения Fe, Cr, F и As в образцах окружающей среды, биологических и пищевых продуктов

Цель этого исследования — разработка портативного устройства для лечения. Он называется e-Eye, который способен измерять концентрацию токсиканта в многометрической образце. Экспериментальные задачи, связанные с современным устройством POCT, — это селективность в многоматричной выборке.

Ещё одна проблема — обнаружение очень низкой концентрации. В данный момент он не может обнаружить очень низкую концентрацию. И последний момент — это обнаружение конкретного аналита, конкретной цели в многоматричном образце.

Этот собственно разработанный сенсор e-Eye по сути имитирует портативный спектрофотометр для EV и видимого спектрофотометра. Здесь e-Eye означает оптический сенсор. Это устройство разработано на основе двух рабочих принципов.

Во-первых, принцип работы кардиометрического химического сенсора. Второй — принцип работы оптического сенсора с высокой точностью. Мы пытались понять основы этой работы до рабочего принципа, концепции теории функций плотности, зависящей от времени, которую применяли к оптическим датчикам комедиата.

Наши изобретения решают основные фундаментальные вопросы — от вычислительной области до разработки сенсорных устройств. Как мы можем развиваться, на это мы уже ответили. И исходя из этого, наша концепция — мы можем понять механизм системы.

Мы можем предсказать избирательность. Мы можем предсказать дальность обнаружения, всё это. Наша будущая цель — разработать точные датчики с более высокой базой, которые смогут решать вопросы качества мониторинга воды.

И он может быть применим как в сельском хозяйстве, так и в сфере экологии, а также в здравоохранении. И он сможет обнаруживать элементные соединения даже в некоторых биоорганизмах из образца. Для начала выберите ключевую реакцию, которая специально распознаёт целевой анализ на основе его фундаментальной химии.

Запустить программу Gaussian 09 для выполнения всех вычислений с использованием метода Becke, 3-параметра, гибридного метода Lee-Yang-Parr, B3LYP и двойного базового набора Лос-Аламоской национальной лаборатории 2 для получения более точных результатов в электронных вычислениях с использованием целевого анализа. В Гауссовом входе добавьте SCRF=PCM и выберите воду, подтвердите параметры и покажите, что вход, содержащий геометрию, равен связности и списку связанных атомов в блоке связности. Нажмите «отправить».

Вычислите энергию основного состояния, необходимую для вычисления оптимальной структуры молекулы. Получите электронные переходы возбужденного состояния с помощью метода самосогласованного поля, запрашивая количество состояний, равное 60. С помощью того же метода и модели растворителя вычисляйте и экспортируйте прогнозируемый спектр поглощения ультрафиолета.

Выполните оптимизацию геометрии функциональной теории плотности основного состояния с использованием функционала B3LYP с LANL2DZ базисом для уточнения молекулярной структуры. Экспортировать оптимизированные структуры 110 фененферлина и ферро-иона для последующих исследований. Переместить равные объемы дигидрата тринатрия цитрат в качестве маскирующего агента, аскорбиновую кислоту как агент оптимизации pH и 110 феанфролина в прозрачную стеклянную культурную трубку.

Добавьте два миллилитра стандартного раствора, чтобы получить общий объём в пять миллилитров. Поместите каждый образец и стандарт в кварцевую кювету с длиной пути один сантиметр и поддерживайте все измерения при комнатной температуре в стандартных лабораторных условиях. Измерять железо во всех стандартах и образцах с помощью ультрафиолетовой видимой спектроскопии, сканируя от 250 до 750 нанометров.

Настройте настройки приборов под заданные условия, выбрав скорость сканирования как среднюю. Установите тип измерения на поглощение. Отрегулируйте ширину щели до пяти нанометров и установите детекторы на прямую.

Выполните коррекцию базовой линии, используя заготовку, содержащую ту же водную матрицу, что и образцы. После фиксации поглощения ультрафиолета наблюдается максимальный лямбда-диапазон на 510 нанометрах, что подтверждает формирование комплекса. Для начала приобретите LDR, белый светодиод и LCD, микроконтроллер или плату микропроцессора, а также прецизионные резисторы.

Используя трёхмерную печатную коробку, выровняйте светодиод и светозависимый резистор прямо напротив друг друга через слот кюветы. Завершите цепь, установив серийный резистор мощностью 3,3 килоом для светодиода, проведите чистую проводку и подключите модель ЖК-дисплея номер 11497. Соединить датчик с микроконтроллером через делитель напряжения, который преобразует сопротивление сопротивления светозависимого резистора в измеримое напряжение.

Установите аналоговые фильтры подавления шума, добавив резистор последовательности 10 килоом или смещения и один микрофарадный конденсатор, чтобы создать низкочастотную сеть на каждом аналоговом входе. Размещайте компоненты близко к контактам микроконтроллера и направляйте короткие скрученные сигнальные провода для повышения стабильности. Печатайте печатную плату, когда схема и макет прототипа будут окончательно утверждены и электрически проверены.

Подавайте питание, включив электронный переключатель, и записывайте отклик датчика как сопротивление или преобразованное напряжение каждого канала. Наблюдайте световой путь, когда светодиод пропускает свет через реакционную камеру, а светозависимый резистор фиксирует интенсивность передачи, соответствующую информации о фарро. Сопоставьте измеренное сопротивление с концентрацией железных ионов для создания графика калибровки и введите полученное уравнение в алгоритм устройства для отчетности в реальном времени.

Просмотрите полный чертёж схемы, чтобы подтвердить окончательную проводку и назначение каналов. Затем распечатать и собрать готовый корпус для устройства. Создайте четыре специальных проёма в трёхмерном ящике для хранения четырёх кювет в фиксированных положениях.

Изолировать каждый слот для обнаружения как оптически с помощью непрозрачных физических барьеров, так и электронно с помощью отдельных пар резисторов, зависящих от светодиода и света, а также отдельных делителей напряжения, чтобы предотвратить перекрытие сигнала. Назначьте один слот одному анализу и оставьте назначение фиксированным. Убедитесь, что кюветка, размещённая в каждом слое, содержит только реагент, специфичный для данного анализируемого вещества.

Включите главный выключатель для подачи питания так, чтобы все четыре светодиода загорелись одновременно. Позволить светозависимым резисторам фиксировать каждый анализируемый элемент параллельно и отображать результаты для всех каналов одновременно. Мультиплексированный прототип точно количественно определил общие концентрации железа в образцах арахиса, при этом результаты были близки к УФ-спектрофотометру и оставались выше предела обнаружения во всех случаях.

Уровни хрома и фторида, измеренные в образцах волос с помощью мультиплексированного прототипа, были сопоставимы с измерениями, видимыми при ультрафиолете. Уровень мышьяка в образцах воды брахмапутры постепенно увеличивался по численности образцов и был надёжно обнаружен как мультиплексированным прототипом, так и системой УФ-визуальной видимости.