服务案例

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为3个模块，模块1，自组装穆雷结构先进传感器膜材料设计与制备；模块2，自组装穆雷结构先进传感器膜材料的性能测试；模块3，自组装穆雷结构先进传感器膜材料的数学理论及其在可穿戴设备中的应用。

模块1，自组装穆雷结构先进传感器膜材料设计与制备

（1）分散剂挥发

在室温下，二氯甲烷快速蒸发以后Cu(OH)₂会形成“咖啡环”，重复该步骤即可得到PDHP支撑的穆雷结构的Cu(OH)₂，表示为Cu(OH)₂/PDHP。

（2）Cu₂ (NDC)₂材料的外延生长

将Cu(OH)₂/PDHP 置于含有 0.05 g 配体 2,6 萘二甲酸（H₂NDC）的乙醇溶液之中，保持反应时间 30 min，完成 Cu₂(NDC)₂ 材料的外延生长。

（3）材料电化学行为表征

将Cu(OH)₂纳米线均匀涂覆于玻碳电极上并烘干，使其成为比较稳定的膜，在同样的介质中的不同扫速的CV曲线。

结果进一步证明了穆雷结构的Cu₂(NDC)₂/PDHP材料较其他结构的铜基材料具有更加优异的电化学活性。

（4）Cu₂(NDC)₂/PDHP中的网络矩阵

通过网络矩阵的数学模型来探讨穆雷结构中的孔道个数对传递效率的影响，由数学优化的角度来理解Cu₂(NDC)₂/PDHP材料中的传输阻力。

模块2，自组装穆雷结构先进传感器膜材料的性能测试

（1）穆雷结构的Cu₂(NDC)₂/PDHP材料弯折不同角度的柔性测试

鼠标左键拖动滑动条进行Cu₂(NDC)₂/PDHP材料弯折不同角度的柔性测试，结果表明电极弯曲引起的应力对其双功能无酶传感性能没有明显影响。

模块3，自组装穆雷结构先进传感器膜材料的数学理论及其在可穿戴设备中的应用

（1）穆雷结构的Cu₂(NDC)₂/PDHP材料在可穿戴设备中的应用

可佩戴在手腕的可穿戴汗液传感器

（二）实验的特色和亮点

本实验项目设计发展了穆雷结构Cu₂(NDC)₂组装及电化学传感性能研究的虚拟仿真实验平台，核心内容包括MOFs电极制备与电化学传感性能研究。该实验平台也是现有无机化学实验“配位化合物的生成与性质”的高阶延伸。这些内容被合理切割设计成穆雷结构MOFs自组装、表征、电化学传感性能、机理研究及应用和目标考核等多个模块。学生可通过学习模式、任务模式和考核模式自主和多样式操作所有实验步骤，充分了解穆雷结构的概念，从而完成从MOFs材料穆雷结构设计到汗液检测的完整实验实践，深刻掌握其乳酸与葡萄糖电化学传感的作用机制，培养材料合成与设计的创新能力。弥补了材料化学实验教学内容方面的不足，完善本科实验教学结构。具体实验目的：

（1）穆雷结构的MOFs电极材料的合成。

（2）穆雷结构的MOFs电极材料的结构表征方法。

（3）穆雷结构的MOFs材料的电化学传感性能研究、机理研究和汗液检测应用。