2025年大学《分子科学与工程》专业题库—— 分子传感技术的研究进展.docxVIP

2025年大学《分子科学与工程》专业题库——分子传感技术的研究进展

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填入括号内。）

1.下列哪一项不属于分子传感技术的分类？（A.光学传感器B.电化学传感器C.机械传感器D.核磁共振传感器）

2.分子传感器的主要功能是？（A.改变分子结构B.催化化学反应C.检测特定分子D.提供能量）

3.下列哪种材料不适合用于制备光学分子传感器？（A.量子点B.金属有机框架C.蛋白质D.石墨烯）

4.分子传感器的灵敏度通常用哪种参数来衡量？（A.选择性B.响应时间C.检测限D.稳定性）

5.环境监测中，分子传感器主要用来检测？（A.重金属离子B.有机污染物C.生物分子D.以上都是）

6.生物医学领域，分子传感器主要应用于？（A.疾病诊断B.药物研发C.基因编辑D.A和B）

7.下列哪种技术不属于分子传感技术的发展趋势？（A.纳米技术B.人工智能C.传统材料科学D.生物技术）

8.分子传感器相比传统检测方法的优势在于？（A.灵敏度高B.选择性好C.操作简便D.以上都是）

9.最早出现的分子传感器是基于哪种原理？（A.光学原理B.电化学原理C.磁学原理D.机械原理）

10.分子传感器的选择性是指？（A.检测的灵敏度B.检测的准确性C.对目标分子的识别能力D.响应时间）

二、填空题（每题2分，共20分。请将答案填写在横线上。）

1.分子传感器由______和______两部分组成。

2.分子传感器的响应时间是指______。

3.金属有机框架（MOF）是一种新型的______材料，在分子传感领域具有广阔的应用前景。

4.量子点具有______和______的特点，在光学分子传感器中发挥着重要作用。

5.分子传感技术的发展离不开______、______和______等学科的交叉融合。

6.基于电化学原理的分子传感器通常需要选择合适的______和______。

7.分子传感技术在食品安全检测中主要用来检测______和______等。

8.人工智能技术在分子传感器的设计和优化中可以用于______和______。

9.纳米技术在分子传感器中的应用主要体现在______和______等方面。

10.分子传感技术的未来发展趋势是______、______和______。

三、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题。）

1.简述分子传感技术的基本原理。

2.比较光学分子传感器和电化学分子传感器的优缺点。

3.分子传感技术在环境监测中有哪些具体应用？

4.分子传感技术在生物医学领域面临哪些挑战？

四、论述题（10分。请详细论述分子传感技术的未来发展趋势及其潜在应用前景。）

试卷答案

一、选择题

1.D

2.C

3.C

4.C

5.D

6.D

7.C

8.D

9.A

10.C

二、填空题

1.传感元件；信号转换器

2.分子传感器对目标分子产生响应并产生信号所需的时间

3.多孔性

4.优异的光学性质；可调控的尺寸和形状

5.化学；材料科学；生命科学

6.电极材料；电解质溶液

7.食品添加剂；非法添加物

8.识别目标分子；优化传感器性能

9.提高传感器的灵敏度和选择性；制备微型化和便携式传感器

10.多功能化；智能化；微型化

三、简答题

1.分子传感技术的基本原理是利用传感元件与目标分子发生特异性相互作用（如结合、催化等），导致传感元件的物理化学性质发生变化，通过信号转换器将这种变化转化为可测量的信号（如光学信号、电信号等），从而实现对目标分子的检测。

2.光学分子传感器优点：灵敏度高、检测范围广、仪器设备相对简单；缺点：易受环境干扰、信号解释有时复杂。电化学分子传感器优点：灵敏度高、选择性好、仪器设备相对便宜、可制备成便携式设备；缺点：电极易被污染、需要合适的电解质环境。

3.分子传感技术在环境监测中具体应用包括：水体中重金属离子（如铅、镉、汞等）的检测、空气中有害气体（如甲醛、二氧化硫、氮氧化物等）的检测、土壤中农药残留和污染物（如农药、化肥、重金属等）的检测。

4.分子传感技术在生物医学领域面临的挑战包括：提高传感器的生物相容性和生物安全性、降低检测成本、实现实时检测和原位检测、提高复杂生物样本（如血液、尿液、组织等）的检测能力、将传感器与诊断设备和治疗设备相结合。

四、论述题

分子传感技术的未来发展趋势主要体现在多