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公开(公告)号：CN112432987A
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN202011229352.6
申请日：2020-11-06
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/416 , G01N33/18
Abstract: 本发明公开构建电自养氧还原生物阴极传感器的毒性预警系统的方法，采用电自养氧还原生物阴极微生物电解池/双模块可切换无线电流数据采集系统耦合体系，且该体系由预警毒性物质浓度变化的电自养氧还原生物阴极传感元件和无线电流数据采集系统组成，构建了用于微生物电解池构型的电子氧还原生物阴极传感元件并实现了循环可再生高效培养，与此同时结合无线电流数据采集系统实现了葡萄糖、甲醛、二氯甲烷、三氯甲烷等多种类型物质的预警响应。本发明集培养、预警和数据采集于一体，优化了生物阴极敏感元件的培养方式，弱化了采集系统带来的电信号差异干扰，为电自养氧还原生物阴极传感器在水质监测中的应用提供了一种方案。
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公开(公告)号：CN112432986A
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN202011229333.3
申请日：2020-11-06
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/416 , G01N33/18
Abstract: 本发明公开一种新型间歇转连续式微生物电解池原位监测方法，该监测方法主要目的是利用污水中常见的具有氧化还原活性的微生物对污水水质和污染物进行原位监测和预警。间歇流与连续流转换区与小型潜水泵构成快速富集具有氧化还原活性的微生物，阳极采用碳刷，对电极采用钢网，并通过小型潜水泵调节运行模式，根据潜水泵流速进行微生物膜反冲洗过程，保障微生物活性，气体集散区设置在钢网顶空用于收集气体并通过三角形设计便于气体传导，无线互联网供电采集器包括微生物电池信号采集模块，电解池供电和采集模块，生物电信号放大，滤波模块和无线传输模块，设置10个采集通道，220伏交流供电系统，用于采集和分析原位监测的电信号并进行预警。
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公开(公告)号：CN116773631A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310735357.3
申请日：2023-06-21
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/327
Abstract: 本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种生物阴极传感器及其应用。本发明提供的生物阴极传感器，包括电解池和三电极体系，所述三电极体系包括工作电极、对电极和参比电极，所述工作电极包括修饰电极和负载在所述修饰电极表面的电自养阴极生物膜：所述修饰电极包括基础电极和修饰材料；所述修饰材料包括核黄素或铁卟啉；所述电自养阴极生物膜为以Moheibacter为主的混菌体系。本发明提供的生物阴极传感器能够用于监测并识别水体中非毒性有机物和毒性物质。
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公开(公告)号：CN116718655A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310649375.X
申请日：2023-06-02
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/327 , G01N27/30 , G01N27/48
Abstract: 本发明属于环境监测技术领域，具体涉及种基于MWCNT@PPy修饰电极的生物阴极BOD传感元件及其制备方法和应用。本发明通过采用多壁碳纳米管(MWCNT)和聚吡咯(PPy)联合修饰电极的方法制得了MWCNT@PPy修饰石墨电极，再将A.venetianus菌体和固定剂混合覆于MWCNT@PPy修饰石墨电极上，得到生物阴极BOD传感元件，增加了电极的比表面积，丰富了细菌的附着位点，促进了生物分子A.venetianus胞外电子转移效率，大幅度地提升了传感器的电化学性能，扩宽传感器对BOD的监测范围，提高传感器的灵敏度，实现多场景下对BOD进行实时监测预警。
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公开(公告)号：CN117805201A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202211208204.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/30 , G01N27/416 , G01N27/48
Abstract: 本发明公开了一种地下水六价铬免维护简易实时传感装置。该装置采用了简单但有效的布置，可以高效、低成本、有选择性地监测地下水环境中的六价铬浓度。本发明的技术方案合理选择了电解池传感器的电极材料和输入电压，并对电解池的结构进行了设计优化，得到的装置能够很好地适应地下水工作环境，对六价铬进行特异性监测。装置的六价铬最低检出限为0.01mg/L，分辨率为0.01mg/L。本发明装置小巧便携、安装方便、结构精简，可以适用在直径8cm以上的地下水检查井中。此外，本发明能耗较低，安装使用以及维护成本低，可以完成长期无人自动监测预警地下水六价铬污染的任务。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117003367A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310855505.5
申请日：2023-07-13
Applicant: 南开大学
IPC: C02F3/00 , C02F3/34 , G01N27/416 , G01N27/28 , G01N27/327 , C02F101/30
Abstract: 本发明提供了一种MEC反应器及有机废水BOD的快速测试方法，涉及分析检测技术领域。本发明基于MEC传感技术，构建了高效的MEC反应器；同时结合连续短周期的测试方法及配套数据计算方法，得到了一种能够适用于>5mgBOD/L的各类不含生物毒性物质的复杂有机废水的快速测试方法。本发明经过三次周期的测试，取后两次稳定的周期进行计算，同时计算时，依据不同时段降解有机物的主要成分发生变化，将曲线分成多段，并进行分段加权计算。这样的计算方法和普通的库仑法相比，更能够从实际的微生物电化学代谢角度，将库仑电量与五日呼吸法BOD准确结合，数据复现性好，测试时间＜2h，与国标BOD5的测试结果误差
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公开(公告)号：CN116794131A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310761913.4
申请日：2023-06-26
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/28 , G01N27/30 , G01N27/327
Abstract: 本发明公开一种BOD实时在线监测装置，涉及水质监测技术领域，包括：两个监测单元，每个监测单元都包括依次管路连接的进水泵、生物反应器和排水泵；生物反应器为微生物电解池，生物反应器包括封闭的壳体，壳体中设置有筒状的阴极和穿设在阴极中的阳极，阳极上生长有电活性生物膜；进水泵与壳体上的进水口连通，排水泵与壳体上的排水口连通；数据采集模块，阴极和阳极分别与数据采集模块电连接；数据处理模块，数据处理模块与数据采集模块电连接；显示屏，显示屏与数据处理模块电连接；电源，电源用于为阴极、阳极、数据采集模块及显示屏供电。本发明实现了BOD的实时在线监测。
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公开(公告)号：CN116660340A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310649441.3
申请日：2023-06-02
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种生物阴极毒性传感元件、一种生物阴极毒性传感器及其应用。本发明通过优化接种源及极性反转的方式快速富集了氧还原生物阴极生物膜，富集生物膜的时间更短，生物膜更稳定。而且本发明提供的生物阴极传感器可以直接从电极上接受电子进行自养呼吸，因此，可以直接应用于低有机浓度及好氧回用水系统的毒性监测预警，无需额外补充有机物以保持稳定的基线的特性。另外，自养微生物较之阳极异养细菌生长在更复杂的环境中，对有毒物质的反馈更敏感，因此，氧还原生物阴极传感元件比生物阳极型的检出限更低，灵敏度更高。
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公开(公告)号：CN116626141A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310653117.9
申请日：2023-06-05
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/44
Abstract: 本发明提供一种水下原位精准测试BOD的装置，涉及水质检测技术领域，包括：水下探头和水上支持设备，所述水下探头包含水泵和微生物电解室，所述水泵能够将水体泵至所述微生物电解室内进行BOD检测，所述微生物电解室能够将BOD检测数据传输至所述水上支持设备上进行显示，所述水泵还能够将经BOD检测后的水体泵出。本发明可以在水下原位检测待测水体的BOD数值，可以避免长距离运输、样品寄存、环境温度等因素对测试结果的影响。
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公开(公告)号：CN116553707A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310658188.8
申请日：2023-06-06
Applicant: 南开大学
IPC: C02F3/00 , C02F1/28 , C02F101/16 , C02F101/36
Abstract: 本发明属于废水处理技术领域，本发明提供的电化学阴阳极联合系统中隔膜将电解槽分为阳极室和阴极室，所述阳极室设置有对电极且填充有活性炭；所述阴极室设置有工作电极和参比电极；所述工作电极包括导电基体和设置在所述导电基体表面的改性电活性生物膜；所述改性电活性生物膜包括电活性生物膜和负载在所述电活性生物膜上的钯纳米颗粒。在本发明中，电活性生物膜上的钯纳米颗粒表面产生的H*能够对PFASs中的碳卤键进行攻克；同时电活性生物膜能够利用电极电子还原硝酸盐；再者经过阳极的活性炭颗粒吸附后得到进一步的净化过滤，进而使得本发明提供的电化学阴阳极联合系统能够同时有效的去除废水中的全氟/多氟烷基化合物和硝酸盐。
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