Ag/SiO2/Chitosan复合纳米粒子的合成及对六价铬吸附的分析应用

基于反相微乳液纳米粒子合成方法制备了Ag/SiO2/Chitosan(壳聚糖)复合纳米粒子. 采用透射电子显微镜、 电化学方法和紫外-可见吸收光谱表征了复合纳米粒子的性质. 结果表明, 该复合纳米粒子具有导电性、 阴离子通道效应和对六价铬的吸附效应. 与修饰电极化学发光方法相结合, 建立了一种测定六价铬的新方法. 在最佳实验条件下, 增敏电化学发光信号强度与六价铬的浓度在2.0×10-12 ~1.0×10-10 g/mL范围内呈线性关系, 对六价铬的检出限为2×10-13 g/mL.     

XC-72碳和碳纳米管负载PtRu纳米粒子的微波快速合成及其对甲醇的电化学氧化

利用微波辐射加热技术快速合成了XC-72碳和碳纳米管(CNTs)负载的PtRu合金纳米粒子,合金负载的质量分数为20%,Pt和Ru的原子比接近于1:1.透射电镜观察表明微波合成的PtRu合金纳米粒子具有细小的粒径和狭窄的尺寸分布,所合成的PtRu合金纳米粒子高度分散在XC-72碳和CNTs的表面,其平均粒径分别为3.3 nm和2.8 nm.电化学实验表明微波合成的PtRu/XC-72和PtRu/CNTs纳米催化剂比用湿化学方法以KBH₄还原制备的催化剂对甲醇的电化学氧化具有更高的催化活性.     

新型水溶性多色荧光碳点的制备及细胞成像研究

以鸡蛋清和牛奶分别与葡萄糖进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,通过膜和柱层析分离纯化,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)等技术对所制备碳纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团进行表征。将所制备的碳点与小鼠黑色素瘤细胞共孵育,进行细胞成像应用评价。结果表明:制备的两种水溶性荧光碳点平均粒径分别为2.5 nm和4.9 nm,可在紫外灯下发出明亮的荧光,紫外最大吸收波长为250 nm。基于鸡蛋清或牛奶与葡萄糖反应制备的多色荧光碳量子点具有良好水溶性,其荧光光谱最大发射波长分别在410 nm和400 nm处,同时在660~800 nm激发波长范围内具有上转换性质,且荧光发射光谱随着激发光波长的增加发生红移。红外光谱表明存在—COOH、—NH2和—OH基团。细胞成像结果表明,在405 nm或488 nm激光照射下,所制备的碳点在细胞内的荧光成像清晰可见,而且在碳点浓度小于2.5 mg/mL时,均表现出较低的细胞毒性。     

碳纳米纤维糊电极电化学发光法测定甲硫哒嗪

制备了基于碳纳米纤维糊电极(CFPE)的新型电化学发光传感器.运用电化学方法对CFPE进行了表征,并考察了三联毗啶钉和甲硫哒嗪在此电极上的电化学行为和电化学发光行为.结果表明,该电极表现出很好的电化学活性和电化学发光响应.基于甲硫哒嗪对三联吡啶钉电化学发光的增强作用,建立了测定甲硫哒嗪的电化学发光新方法.实验考察了缓冲...     

基于碳纳米管/钯纳米粒子复合材料的电化学传感平台

在碳纳米管存在下合成了直径2~10nm的钯纳米粒子,利用全氟磺酸盐聚合物Nafion溶解碳纳米管/钯纳米粒子复合物,构建了检测H2O2的电化学传感平台.循环伏安法证实所合成的钯纳米粒子在复合材料中保持了其电化学活性,该纳米复合物对H2O2具有催化能力.将葡萄糖氧化酶固定在碳纳米管/钯纳米粒子复合物修饰的玻碳电极上,制备...     

微波合成碳负载纳米铂催化剂及其对甲醇氧化的电催化性能

利用微波辐射快速加热含有XC—72碳的H2PtCl6的乙二醇混合液合成了碳负载的纳米铂,铂负载的质量分数在10％～20％,实验结果表明纳米铂粒子具有均匀的尺寸和形状,其平均粒径在3．6nm,并均匀地分散在纳米碳的表面,循环伏安和恒电位极化表明微波合成的Pt/C比以KBH4作为还原剂制备Pt/C和商业得到E-TEK Pt／C催化剂对甲醇的电化学氧化具有更高的催化活性。     

电化学方法在荧光碳点研究中的应用

作为以碳为骨架结构的新型纳米材料,碳点具有许多优良的性能,如发射波长可调、良好的光稳定性、抗光漂白、良好的水溶性以及易于生物偶联等. 正是因为这些优点,碳点和其它碳质纳米材料（富勒烯、碳纳米管、石墨烯）一样受到了广泛的关注. 电化学方法制备碳点具有条件温和、费用低廉、后处理简单等特点. 另外,电化学方法在材料的表面结构分析以及发光机理的研究中也有其独特的优势. 本文即就电化学方法在荧光碳点的制备以及发光机理探讨中的应用作了综述,并简略介绍了碳点在传感器中的应用,提出了优化电化学方法制备碳点的某些设想.     

新型纳米铂修饰玻碳电极的制备及电催化性能研究

研究了一种新型纳米铂修饰玻碳电极的制备方法,并对其电化学催化性能进行了研究。实验结果表明,通过电沉积前在金刚石粉末悬浊液中对玻碳电极进行超声处理,可制备出新型玻碳电极。经超声处理后,金刚石颗粒在玻碳电极基体上产生了数微米长的划痕。电沉积过程中,在该电极上可沉积分布较密集的平均尺寸为110nm的Pt颗粒。这种新型纳米铂修饰玻碳电极的表面电化学活性值为0.397 m2/g,高于普通铂修饰玻碳电极,且在0.5 mol/L H2SO4溶液中具有良好的电化学稳定性。     

超声电化学制备PbSe纳米枝晶

近年来，纳米晶态半导体粒子因其具有大的表面体积比、高的活性、特殊的电学性质和独特的光学性质引起了科学界的广泛关注犤１，２犦。基于半导体纳米粒子的量子尺寸效应和表面效应，半导体纳米粒子在发光材料犤３犦、非线性光学材料犤４犦、光敏传感器材料犤５犦、光催化材料犤６犦等方面具有广阔的应用前景。如何实现对半导体纳米粒子的尺寸大小、粒度分布以及形状和表面修饰的控制，寻找更简便的合成方法以及改善制备环境等是半导体纳米粒子研究的关键。超声电化学是结合了电化学和超声辐照而建立起来的一种新方法，它显示了两者的优点犤…     

水溶性碳纳米粒子的制备及其在DNA和单核苷酸多态性分析中的应用

利用电化学氧化的方法制备了水溶性好、粒径为7～12nm的碳纳米粒子,该碳纳米粒子通过π-π相互作用吸附荧光标记的单链DNA探针,并能有效地猝灭其荧光．当单链DNA探针与匹配的DNA目标分子杂交形成双链DNA时,猝灭的荧光被恢复,由此可以检测1-200nmol／L的DNA目标分子。此外,在碳纳米粒子存在时,由荧光标记的DNA探针和DNA目标分子形成的双链DNA的熔解温度可以简便地被测定,当双链DNA有错配碱基时,其熔解温度降低,由此可方便、快速地分析单核苷酸多态性．     

基于聚集诱导发光的纳米粒子用于肝癌细胞靶向成像

利用具有聚集诱导发光特性的荧光染料4,4'-[(1E,1'E)蒽-9,10-二基双(乙烯-2,1-二基)]双(N,N-二甲基苯胺)(NDSA), 通过两亲性聚合物二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-N-羟基琥珀酰亚胺(DSPE-PEG-NHS)包覆的方法制备了明亮的橙色荧光纳米粒子, 其最大发射波长为559 nm, 在水溶液中具有2.89%的荧光量子产率. 该纳米粒子具有优异的发光特性和良好的生物相容性. 在该纳米粒子表面修饰肝癌细胞靶向的人类婆罗双树样基因-4(SALL4)抗体后, 荧光纳米粒子NDSA@SALL4可以特异性地靶向肝癌细胞, 还可以在细胞核富集, 呈现出明亮的橙色荧光, 为早期检测肝癌细胞提供了可能.     

结合化学组装和电沉积的SERS基底的制备方法

采用一种结合化学组装和电化学沉积制备均匀而且具有强SERS基底的方法, 研究了沉积电位对组装在ITO表面的金纳米粒子形貌的影响, 发现在-0.04 V下沉积5 min可以得到形貌均匀的纳米粒子. 利用现场电化学紫外-可见吸收光谱来监控电化学沉积过程, 发现沉积一定时间后, 紫外-可见吸收谱在600~700 nm区间出现新峰, 表明粒子间发生了有效的电磁场耦合. 对制备的基底进行拉曼成像, 结果表明, 基底的均匀性很好, 最强点与最弱点的d信号差小于20%, 符合商品化基底的要求.     

微波法制备纳米碳点反应机制与发光机理

为探讨微波法制备纳米碳点发光性质的影响规律与本质,采用微波加热法通过控制微波功率、反应时间以及pH值合成了一系列纳米碳点,并利用荧光激发光谱与发射光谱测试对纳米碳点的发光性质进行了表征,结合紫外吸收光谱与傅立叶红外光谱对反应产物官能团变化分析,最终揭示了微波加热过程中葡萄糖向纳米碳点转变的机制与发光机理。结果表明,采用微波法制备纳米碳点,当微波功率为560 W,反应时间为2.5 min时,获得纳米碳点发光性能最佳。当采用波长370 nm紫外光激发时,对应451 nm的蓝光发射强度最高。伴随纳米碳点溶液pH值从酸性变为碱性,纳米碳点最强发光峰的激发光波长由350 nm显著向高波长方向移动,且发光峰强度显著升高。紫外吸收光谱与傅立叶红外光谱显示反应过程中形成了多环芳香族碳氢化合物,表明微波加热过程中是葡萄糖单糖向多糖聚合并最终发生碳化的过程。不同pH值下纳米碳点发光性质的差异,源于对纳米碳点中C=C键与C=O键比例的调整,从而实现对纳米碳点的光学带隙宽度及激子束缚能等的综合调控。     

NaGdF4:Eu荧光纳米粒子的合成及对肺癌细胞的生物标记

以柠檬酸钠为螯合剂,采用水热法合成了单分散的Eu3+掺杂NaGdF4纳米粒子,采用扫面电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱对粒子进行了表征,结果表明,所合成的纳米粒子尺寸在60-80nm之间,粒度均匀,且具有良好的发光性能。基于其荧光性质,将其标记于肺癌细胞表面,利用激光扫描共聚焦显微镜对标记后的细胞进行荧光成像。在488 nm激发下,获得了红色荧光图像,48h后细胞仍然保持着很亮的荧光,显示出荧光纳米粒子很好的荧光稳定性,并采用MTT法检测肺癌细胞的存活率,对纳米粒子的毒性进行了初步评估。     

DNA-纳米金修饰玻碳电极用于水中甲醛的测定

利用纳米金的生物共容性和高电荷传递性能在玻碳电极表面构建纳米粒子生物活性界面,研究了DNA在其界面上对甲醛的电催化作用.通过电化学沉积方法制备了DNA-纳米金修饰的玻碳电极,并对该电极进行了形貌表征,发现平均直径为100 nm的多面体纳米金均匀分布在电极表面.利用微分脉冲伏安法和安培法对甲醛进行了检测,优化了实验参数.结果表明:该修饰电极实现了对甲醛的灵敏测定,线性范围为1×10-5 ～1×10-3 mol/L,检出限为1.0 μmol/L.该电极表现出较好的稳定性,对实际水样的测定回收率为95% ～103%.     

基于DNA电化学发光传感器研究金纳米颗粒对量子点的电化学发光影响

纳米金颗粒具有高的消光系数和良好的表面等离子体共振特性, 其等离子体共振特性受纳米金颗粒的尺寸和周围环境等因素的影响. 本文基于半导体纳米晶电化学发光信号对金纳米颗粒的距离依赖性制备了DNA电化学发光传感器. 首先利用循环伏安法(CV)在玻碳电极(GCE)表面原位沉积金纳米颗粒(AuNPs), 巯基丙酸包裹的CdS量子点(QDs)与氨基修饰的双链DNA (dsDNA)通过酰胺键缩合, 形成量子点修饰的双链DNA(QDs-dsDNA). 最后将QDs-dsDNA 通过dsDNA 另一端的巯基组装到纳米金表面, 得到CdS QDs-DNA/AuNPs/GCE电化学发光传感器. 在优化电极表面QDs-dsDNA密度、金纳米颗粒沉积方法等实验条件的基础上, 对不同传感器的表面性质进行了表征, 如形貌和电化学阻抗等. 进一步通过控制纳米金和CdS QDs之间的DNA研究了纳米金对CdS QDs发光信号的影响作用. 结果显示DNA链的长度和类型对发光信号有着重要的影响. 最后将此传感器用于环境污染物的DNA损伤检测, 显示出很好的灵敏响应.     

碳纳米粒子支撑的钯纳米催化剂在甲酸氧化中的电催化活性

采用化学还原法制备了碳纳米粒子支撑的钯纳米结构(Pd-CNP). 透射电镜表征显示在Pd-CNP纳米复合物中,金属Pd呈菜花状结构,粒径约20~30 nm。它们由许多更小的Pd纳米粒子（3~8 nm）组成. 电化学研究表明,虽然Pd-CNP的电化学活性面积比商业Pd黑低40%（可能原因是部分Pd表面被一层碳纳米粒子覆盖）,但其对甲酸氧化却表现出更好的电催化活性：质量比活性和面积比活性都比Pd黑高几倍. 催化活性增强的原因可能是碳纳米粒子支撑的Pd纳米结构具有特殊的层次化结构,可以形成更多的活性位,以及表面位更利于反应进行.     

Ag@YF3∶Eu3+核壳结构纳米材料的制备与性能研究

采用乙二醇法制备了单质Ag纳米粒子,并通过直接沉淀法合成了均匀球形的Ag@YF3:Eu3+核壳结构复合纳米发光粒子,对产物的结构和性能进行了表征.XRD分析表明:Ag表面包覆上了结晶良好的正交晶系的YF3:Eu3+.TEM照片表明:所得的纳米复合粒子具有明显的核壳结构和均匀的球形,中间Ag粒子的尺寸在80～100 nm之间,Ag@YF3:Eu3+的粒径尺寸约为150～180 nm,表面粗糙且包覆完全.电子衍射表明复合样品为多晶.荧光光谱表明:该纳米复合粒子具有良好的发光性,以593 nm附近的5D0→7F1磁偶极跃迁为最强发射峰,但是比纯的YF3∶Eu3+的发光强度要弱,其荧光寿命有所增强,这表明Ag纳米粒子对外层的YF3:Eu3+的发光有猝灭作用.     

二氧化钼-碳复合涂层的电化学性能研究

应用简单的刮涂法以及真空煅烧可制备出承载在铜箔表面的二氧化钼-碳（MoO₂-C）复合涂层,并对样品的形貌、成分、结构和电化学性能进行分析.结果表明,该复合涂层由单斜结构的MoO₂纳米粒子和无定形碳组成.一些MoO₂纳米粒子承载在碳基体表面,其尺寸为5~30nm;一些MoO₂纳米粒子包覆在碳基体内部,其尺寸约为5nm. MoO₂-C复合涂层为多孔结构,其孔隙尺寸为1~3nm.该复合涂层与铜箔结合紧密,界面处没有裂纹.承载在铜箔表面的MoO₂-C复合涂层的比容量高、循环和倍率性能良好.在100mA·g^-1电流密度下,该负极经过100次循环后的比容量为814mAh·g^-1,在循环过程中没有出现明显的容量衰减,即使在5000mA·g^-1的高电流密度下,其比容量仍有188mAh·g^-1.     

基于Nafion/碳纳米粒子修饰的葡萄糖传感器

采用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物修饰玻碳电极,该电极对H2O2具有良好的电催化氧化性能。还利用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物包裹的葡萄糖酶电化学生物传感器,该生物传感器对葡萄糖有着良好的电催化作用。应用该传感器对葡萄糖进行了检测,检测线性范围为2.0×10-6～6.0×10-3mol/L,检出限为1.6×10-6mol/L(S/N=3),实验结果表明该传感器具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。对小鼠血清样品中的葡萄糖进行检测,结果令人满意。