一锅溶剂热法制备具有不同形貌特征的CdSe量子点负载石墨烯

利用Hummer氧化法制备了氧化石墨烯,并对氧化石墨烯的NaBH₄化学还原法和乙二胺溶剂热还原法进行了比较,发现用乙二胺还原后可在石墨烯表面引入含氮基团,增加片层间的距离,提高分散性。采用乙二胺溶剂热还原法,发展了一锅法制备CdSe量子点负载石墨烯的简易方法。对CdSe量子点负载石墨烯的表征分析结果显示,氧化石墨烯在负载CdSe量子点的同时自身被还原,氧含量显著减少,而还原后的石墨烯表面引入了含氮基团。考察了反应温度及反应时间的影响,研究结果表明,反应温度的变化对氧化石墨烯的还原过程影响不大,而反应时间的影响相对明显。随着反应时间的延长,石墨烯的还原程度越高,石墨烯表面负载的CdSe则由量子点由颗粒逐渐长大成为纳米棒和支化的星状纳米结构。通过调控反应条件可在控制氧化石墨烯还原程度的同时改变石墨烯表面所负载CdSe量子点的形貌,这为形貌可控的CdSe量子点负载石墨烯的制备提供了一种有效方法。     

手性石墨烯量子点与DNA相互作用及其机制研究

手性作为自然界最重要的特性之一,与生命活动息息相关.因此,手性纳米材料在材料学及生物学相关领域的研究引起了极大的关注.本工作提出了一种采用一步水热法合成手性石墨烯量子点的新方法.该方法以柠檬酸和L-色氨酸为原料进行手性石墨烯量子点的合成,通过圆二色光谱法证明了两种手性石墨烯量子点具有两个对称性高的手性信号,圆二色吸收峰分别位于230 nm和305 nm.通过荧光光谱法获取了它们与ctDNA相互作用的系列热力学参数,采用粘度测量、DNA熔链温度实验并结合多种谱学方法证明,手性石墨烯量子点与小牛胸腺DNA（ctDNA）之间的结合存在较大的手性差异.紫外-可见吸收光谱证明手性石墨烯量子点均能使ctDNA的吸收峰红移,并出现减色效应.手性石墨烯量子点提高了ctDNA的熔链温度,但降低了ctDNA的相对粘度.通过氢键和范德华力相互作用,手性石墨烯量子点均插入ctDNA的G-C碱基对中,这严重影响了ctDNA的右手B型螺旋结构.因空间位阻效应不同,右手性石墨烯量子点比左手性石墨烯量子点更容易与右手B型螺旋的ctDNA结合,且对ctDNA的右手B型螺旋结构产生显著的影响.这些结论阐明了手性石墨烯量子点与ctDNA之间嵌插结合作用的分子机制,为手性纳米材料在化学、生物学、医学等许多科学领域的发展提供有价值的信息.     

季铵盐型阳离子表面活性剂与牛血清白蛋白的相互作用

本文合成并表征了三种不同烷基链长度的季铵盐型阳离子表面活性剂：N-十二烷基-N-（2-羟乙基）-N,N-二甲基溴化铵（DHDAB）、N-十四烷基-N-（2-羟乙基）-N,N-二甲基溴化铵（THDAB）、N-十六烷基-N-（2-羟乙基）-N,N-二甲基溴化铵（CHDAB）。采用荧光光谱法、紫外-可见光谱法、动态光散射法和等温滴定量热法对三种表面活性剂与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用进行研究。荧光光谱研究表明,三种表面活性剂主要与BSA分子内的色氨酸残基发生相互作用,导致蛋白质的构象发生变化,且表面活性剂烷基链越长,与BSA的相互作用就越强。BSA荧光猝灭的主要原因是静态猝灭,紫外光谱实验同样验证了静态猝灭的存在。等温滴定量热法结果表明低浓度的表面活性剂与BSA主要发生静电作用和疏水作用而放热。动态光散射结果表明高浓度的表面活性剂会使BSA结构被破坏。本文揭示了表面活性剂与BSA相互作用的机理,为表面活性剂的广泛应用提供了理论基础。     

一锅溶剂热法制备具有不同形貌特征的CdSe量子点负载石墨烯

利用Hummer氧化法制备了氧化石墨烯,并对氧化石墨烯的NaBH4化学还原法和乙二胺溶剂热还原法进行了比较,发现用乙二胺还原后可在石墨烯表面引入含氮基团,增加片层间的距离,提高分散性。采用乙二胺溶剂热还原法,发展了一锅法制备CdSe量子点负载石墨烯的简易方法。对CdSe量子点负载石墨烯的表征分析结果显示,氧化石墨烯在负载CdSe量子点的同时自身被还原,氧含量显著减少,而还原后的石墨烯表面引入了含氮基团。考察了反应温度及反应时间的影响,研究结果表明,反应温度的变化对氧化石墨烯的还原过程影响不大,而反应时间的影响相对明显。随着反应时间的延长,氧化石墨烯的还原程度越高,石墨烯表面负载的CdSe量子点则由颗粒逐渐长大成为纳米棒和支化的星状纳米结构。通过调控反应条件可在控制氧化石墨烯还原程度的同时改变石墨烯表面所负载CdSe形貌,这为形貌可控的CdSe量子点负载石墨烯的制备提供了一种有效方法。     

柴油中相微乳液的制备和相图分析

制备了柴油/复合表面活性剂/正戊醇/MnCl2盐水五元微乳液;研究了MnCl2浓度、表面活性剂浓度及正戊醇浓度对五元微乳液体系中相微乳液的形成和鱼尾相图的影响.结果表明,用MnCl2扫描时形成的中相微乳液范围较窄;在鱼尾相图中,当复合表面活性剂D0821(双(C8-10烷基)二甲基氯化铵)和AEO-3(脂肪醇聚氧乙烯醚)的质量比为4∶6时,形成单相微乳液的表面活性剂效率最高,最佳表面活性剂的质量分数为8.3%.     

D-半胱氨酸自组装膜对D-或L-天冬氨酸结晶行为的影响

在相同的实验条件下,研究了D-半胱氨酸自组装膜对D-或L-天冬氨酸结晶行为的影响.实验结果表明,不同手性的天冬氨酸在D-半胱氨酸自组装膜提供的手性模板环境下表现出某些令人感兴趣的结晶特点.在自组装膜的诱导作用下,D-或L-天冬氨酸都沿着[100]方向择优生长.然而,显微镜图象和高效液相色谱（HPLC）结果都表明,D-或L-天冬氨酸在D-半胱氨酸自组装膜上的结晶数量却有明显不同,L-天冬氨酸的结晶数量远远大于D-天冬氨酸的结晶数量.D-和L-天冬氨酸分子存在镜面对称关系,与D-半胱酸自组装膜接近过程中,空间位阻的差别造成了L-或D-天冬氨酸结晶数量的显著差异.     

环糊精基阻抗型传感器的制备及对L-半胱氨酸的识别

借助量子化学计算, 从分子层面模拟了γ-环糊精(γ-CD)主体与L-半胱氨酸(L-Cys)氧化产物客体之间的超分子相互作用, 得到γ-CD与L-Cys氧化产物之间的弱相互作用能E_L(-12.6 eV), 其与D-Cys氧化产物客体的弱相互作用能(E_D=-2.7 eV)相差3.7倍, 分子内氢键键价相差近1倍. 据此, 构建了基于手性源γ-环糊精的阻抗型传感器, 并用于L-Cys的阻抗识别. 结果表明, 以铁氰化钾(Ⅱ/Ⅲ)作为氧化还原探针分子, 电化学阻抗信号变量(R_et)与L-Cys浓度在0.1~1.0 μmol/L(阶段一)和1.0~6.0 μmol/L(阶段二)2个范围内分别呈现良好的线性关系, 检出限为74 nmol/L(S/N=3). 与未修饰玻碳电极相比, L-Cys在该手性传感器上的阻抗响应灵敏度提高了约19倍, 对含巯基结构相似物的选择性明显提高; 将该传感器应用于人体血清、 药品胶囊样品的分析, 平均回收率在88.9%~108%之间. 建立了一种新颖、 低成本、 简便的针对弱电活性手性化合物的定量识别方法, 为其电化学分析提供了新策略.     

石墨烯量子点负载银纳米粒子制备及氧还原电催化活性

银基氧还原电催化剂具有较高的电催化活性且价格相对低廉,因而受到广泛关注. 本文采用简单、预先合成的石墨烯量子点作为载体和还原剂,制得了负载于石墨烯量子点、且无保护剂和表面活性剂的表面洁净银纳米粒子（Ag NPs/GQDs）. 电化学研究表明,Ag NPs/GQDs复合电催化剂的氧还原有较高的电催化活性,氧在碱性溶液中可经4电子途径还原为水. 与商业铂碳电极（Pt/C）相比,AgNPs/GQDs电极具有高催化电流密度、良好稳定性和极佳抗甲醇性能. 该银纳米粒子对开发高性能和低成本的非铂氧还原电催化剂有潜在的应用前景.     

基于单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精修饰金电极对L-半胱氨酸的快速灵敏检测

将单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精(HS-β-CD)通过金硫键自组装在金电极(GE)表面, 构建了一种简单、 快速、 灵敏的超分子识别L-半胱氨酸(L-Cys)的电位型电化学传感器. 通过循环伏安法和交流阻抗法研究了膜表面的电化学行为; 通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了电极表面的膜组装效果, 其作用机制是固定在金电极表面的HS-β-CD空穴可通过分子间作用力吸附结合带负电的L-Cys, 使电极表面的膜电位发生改变, 导致对L-Cys的超分子选择性识别作用, 从而实现对L-Cys的定量分析. 在优化的实验条件下, 该电极在pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液中对L-Cys有良好的电位响应性能, 线性范围为1.0×10 ^-7~1.0×10 ^-4 mol/L, 斜率为(-65.29±1.0) mV/pc(25 ℃), 检测下限达到6.0×10 ^-8 mol/L; 电极响应速度快、 稳定性和重现性好、 抗干扰能力强. 将该电极用于实际猪血清和猪尿液样品中L-Cys含量的测定, 回收率为95.0%~104.7%, 表明该新型电极在生命科学等领域具有良好的应用前景.     

胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性

将胶态磁组装光子晶体与分子印迹技术结合, 通过磁场诱导快速、 可逆地组装得到一种灵敏度高、 选择性强且响应速度快的胶态磁组装分子印迹光子晶体(CMA-MIPCs), 并将其用于L-苯丙氨酸(L-Phe)分子的响应性研究. 结果表明, 细乳液聚合法制得的L-Phe磁性分子印迹纳米粒子(MMIPs)具有规则的球形形貌和明显的核-壳结构, 平均粒径为104.3 nm. CMA-MIPCs对L-Phe分子的识别可直接通过光学信号进行表达, 当L-Phe的浓度从6.0×10^-7 mol/L增加至6.0×10^-4 mol/L时, CMA-MIPCs的衍射色发生从紫色到深黄色的明显变化, 最大衍射峰位置红移181 nm, 响应过程仅需1 min. CMA-MIPCs对L-Phe的结构类似物L-酪氨酸(L-Tyr)和L-色氨酸(L-Trp)均无响应性, 表明CMA-MIPCs具有良好的选择性.     

油胺/油酸稳定的CdSe量子点的绿色合成

以液体石蜡为高温反应溶剂,油酸和油胺为混合稳定剂,利用高温热解法一步合成了高质量的CdSe量子点。通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、红外光谱和X射线衍射等手段对量子点的光学性质和结构进行了表征。结果表明,油胺/油酸混合表面活性剂稳定的量子点吸收光谱峰形更尖锐,荧光发射光谱半峰宽更窄。反应温度和反应时间均对量子点的生长过程和光学性质有明显影响,220℃下反应15 min,荧光量子产率可达26%。得到的CdSe量子点为立方晶型,表面同时包覆了油酸和油胺,具有良好的光稳定性。该方法无需使用三烷基膦,价廉环保,且合成的CdSe量子点性质稳定、性能优越,有利于其在分析检测领域中的应用。     

石墨烯量子点印迹传感器检测盐酸罗哌卡因

采用热聚合法合成石墨烯量子点,再将石墨烯量子点通过π-π作用吸附在聚邻氨基苯酚膜表面,基于石墨烯量子点表面电化学印迹,制备石墨烯量子点-分子印迹传感器检测盐酸罗哌卡因。同时采用原子力显微镜表征石墨烯量子点尺寸,示差脉冲伏安法研究印迹响应机理。安培I~t曲线法发现传感器对盐酸罗哌卡因的响应线性范围为2.0×10-6~6.1×10-4mol/L,检出限(S/N=3)为1.1×10-6mol/L,与未使用石墨烯量子点的分子印迹传感器对比,石墨烯量子点-分子印迹传感器的线性范围变宽,检出限降低,空白加标回收率为91.0%~101%。将传感器用于血浆样品中盐酸罗哌卡因的检测,测得其浓度为4.21×10-6mol/L,高效液相色谱法验证显示该方法的检测结果可靠,可用于临床样品的检测。     

石墨烯/CdTe量子点复合物的合成及在克伦特罗检测方面的应用（英文）

成功地合成了石墨烯/CdTe量子点复合物,并采用透射电镜、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、荧光衰减曲线和X射线光电子能谱对产物进行了表征。透射电镜结果显示CdTe量子点被修饰于石墨烯的表面;X射线光电子能谱结果表示石墨烯在合成过程中被还原,还表明在所合材料的表面具有羧基和羟基;荧光发射光谱和荧光衰减曲线的结果显示将CdTe量子点修饰于石墨烯表面显著提高了CdTe量子点的荧光性能。此外,基于克伦特罗和石墨烯/CdTe量子点复合物之间形成的氢键,所合成材料可用于定量分析克伦特罗。克伦特罗对石墨烯/CdTe量子点复合物具有显著的猝灭作用,荧光强度的降低(F0/F)与克伦特罗之间存在良好的线性关系,线性范围为7.22~108.30μmol·L-1,检出限为4μmol·L-1。     

系列阳离子双子表面活性剂的合成及其表面活性的研究

合成了一系列新型的阳离子双子表面活性剂二溴化-N,N'-二(二甲基烷基)乙二铵(12-2-m', m'＝4, 8, 12, 16), 初步研究了其水溶液的表面活性和电导率性质. 结果表明, 此类表面活性剂的表面活性与所含疏水尾基的碳数密切相关.     

生物组织中丝氨酸对映体的毛细管电泳-非接触式电导分离检测

采用高效毛细管电泳-非接触电导检测法, 使用未涂层石英毛细管(50 μm i.d.×45 cm, L_eff=40 cm), 以3.2 mmol/L氢氧化钠+0.4 mmol/L柠檬酸+2.5 mmol/L乙酸铜+5.0 mmol/L L-精氨酸+15.0 mg/L 羟丙基甲基纤维素为电泳运行液, 实现了未衍生化的D,L-丝氨酸对映体的基线分离和检测. 其线性范围为0.35~30 mg/L, 检出限(S/N=3)为0.10 mg/L. 对影响分离度的因素如手性选择剂、 电泳运行液的组成和浓度、 分离电压和进样方式等进行了探讨. 结果表明, 该方法无需衍生化预处理, 高效低耗, 可实现常见氨基酸共存组分的不干扰测定, 能有效测定小鼠脑组织样品中的D-丝氨酸含量.     

基于量子点的荧光共振能量转移

研究了具有相反电荷的两种量子点间的荧光共振能量转移.分别以巯基乙酸(TGA)和十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)修饰发射绿色和红色荧光的CdSe/ZnS量子点,使其由油溶性变为水溶性,且表面带相反的电荷,并对修饰后的水相量子点进行琼脂糖凝胶电泳、荧光成像、量子产率等系列表征.对两种量子点间的荧光共振能量转移现象进行研究.结果表明: 在激发波长为400 nm时,两种量子点在磷酸盐缓冲溶液(pH 7.5)中具有较好的荧光共振能量转移效率(猝灭效率0.54,增强效率0.27).     

四氧化三铁纳米粒子表面接枝聚L-谷氨酸苄酯多孔微载体的构建和性能

在氨基化改性的四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子表面引发N-羧酸酐L-谷氨酸苄酯(BLG-NCA)开环聚合, 制得四氧化三铁/聚L-谷氨酸苄酯(PBLG)复合材料(Fe₃O₄-g-PBLG). 改变单体和引发剂比例可以调控Fe₃O₄-g-PBLG的接枝率, 采用热失重分析(TGA)测得实际接枝率分别为66.36%, 79.66%和89.52%. 通过双乳液挥发法制备磁性Fe₃O₄-g-PBLG多孔微载体, 其中接枝率为89.52%的微载体密度为1.034 g/mL, 孔隙率为92.57%, 粒径为200~300 μm, 孔径为40~50 μm, 保水率为370%~400%. 同时Fe₃O₄-g-PBLG微载体具有超顺磁性, 在外加磁场作用下可排布成任意形状, 对治疗复杂结构的骨缺损具有显著优势. 因此Fe₃O₄-g-PBLG多孔微载体在骨组织工程领域具有潜在应用价值.     

单一及复合表面活性剂对联苯菊酯微乳液的影响

通过对单一及复合型表面活性剂水溶液临界胶束浓度(CMC)和表面张力(γcmc)的测定分析,研究了表面活性剂对以水为介质、环己酮为溶剂形成的联苯菊酯质量分数为2.5%微乳液相行为及稳定性的影响.结果表明,在几种单一非离子表面活性剂中,苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段型非离子表面活性剂EPE的γcmc最低,为28.18 mN/m;按m(EPE):m(SDBS)=2∶1形成的复合型表面活性剂水溶液的γcmc更低,为27.60 mN/m,有利于O/W型微乳液的形成,当其质量分数为10%时,配制联苯菊酯质量分数为2.5%微乳液的有效成分热贮分解率为2.35%.     

手性温敏凝胶 P(NIPAM-co-NALL)的制备及识别性能

以L-亮氨酸(L-Leu)为手性源, 经酯化和缩合等步骤制备手性单体(NALL), 以该单体为手性识别基团, 在交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂偶氮二异丁腈的作用下, 与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)以不同的质量比发生自由基共聚, 制备了一系列新型手性温敏水凝胶P(NIPAM-co-NALL), 其结构经红外光谱确证. 相比于PNIPAM水凝胶, 疏水性单体NALL的引入使 P(NIPAM-co-NALL)凝胶的温敏性下降. 以D, L-苯丙氨酸为模型药物对P(NIPAM-co-NALL)凝胶的手性识别和拆分性能进行研究, 结果表明, 手性温敏凝胶对D型对映体具有选择吸附性, 且吸附量随着手性单体含量的增加而增加; 提高温度(40 ℃)有利于手性温敏凝胶对D, L-苯丙氨酸的手性识别和拆分. P(NIPAM-co-NALL)凝胶在重复使用后依然具有手性识别性能, 但其吸附量随着使用次数的增加而下降, 3次重复使用后吸附量下降到原来的27.6%.     

聚苯乙烯微球负载脲催化剂与碱协同催化环内酯的开环聚合

通过环己基异氰酸酯和4-三氟甲基苯异氰酸酯分别与氨基化聚苯乙烯反应, 构筑了聚苯乙烯(PS)负载的环己基脲(PS-U₁)和聚苯乙烯负载的4-三氟甲基苯基脲催化剂(PS-U₂). 利用PS-U/KOMe二元催化体系协同催化环内酯的开环聚合. 结果表明, PS-U/KOMe二元体系可高效催化ε-己内酯(ε-CL)、 δ-戊内酯(δ-VL)和L-丙交酯(L-LA)的开环聚合, 制备了低催化剂残留且环境友好的聚酯材料; 同时实现了PS-U的回收及循环利用.