Pt/H-TiO2催化剂制备及其甲醇电催化氧化性能

以四氯化钛为前驱体,采用水热法合成二氧化钛纳米棒（TiO₂,白色）,在纯H₂气氛,将其550 ^oC热处理2 h,即得有氧缺陷和Ti³⁺填隙原子的二氧化钛纳米棒（H-TiO₂,灰黑色）. 将Pt纳米粒子（~ 1.9 nm）负载于此两种二氧化钛纳米棒上,制得Pt/TiO₂和Pt/H-TiO₂催化剂. XRD和XPS测试表明,氢处理TiO₂晶型没有变化,仍属金红石型,但增加了Ti-OH表面物种. 电化学测试表明,H-TiO₂载体能够增强氧在Pt表面的吸脱附能力,从而提高其甲醇电催化氧化活性,Pt/H-TiO₂电极甲醇氧化峰电流密度为Pt/TiO₂电极的1.6倍、Pt/C电极的2.1倍.     

基于纳米金与碳纳米管-纳米铂-壳聚糖纳米复合物固定癌胚抗原免疫传感器的研究

采用纳米金(nano-Au)、多壁碳纳米管-纳米铂-壳聚糖的纳米复合物(MWNT-Pt-CS)及电子媒介体硫堇(Th)固载抗体制得高灵敏癌胚抗原免疫传感器．首先, 于壳聚糖溶液中用NaBH4还原H2PtCl6, 并将多壁碳纳米管分散于其中制得碳纳米管-纳米铂-壳聚糖纳米复合物, 并将其滴涂在玻碳电极上成膜; 然后, 吸附电子媒介体硫堇制得硫堇/碳纳米管-纳米铂-壳聚糖(Th/MWNT-Pt-CS)修饰电极．利用壳聚糖和硫堇分子中大量的氨基固定纳米金并吸附癌胚抗体(anti-CEA); 最后, 用辣根过氧化物酶(HRP)封闭活性位点从而制得高灵敏电流型免疫传感器．在优化的实验条件下, 该传感器响应的峰电流值与癌胚抗原(carcinoembryonic antigen)浓度在0.5～10和10～120 ng/mL的范围内保持良好的线性关系, 检测限为0.2 ng/mL．     

LaNiO3/TiO2纳米管阵列的电化学制备及其光催化性能

利用脉冲电沉积与高温退火相结合的方法制备了镍酸镧(LaNiO₃)纳米颗粒负载的二氧化钛(TiO₂)纳米管阵列. 修饰于TiO₂纳米管阵列上的LaNiO₃纳米颗粒粒径小（< 10 nm）、分布均匀、负载量可控,一些LaNiO₃纳米颗粒沉积于TiO₂纳米管内. 紫外可见吸收光谱显示,LaNiO₃/TiO₂纳米管阵列的吸收带边较TiO₂纳米管阵列明显红移,可见光吸收明显增强. 可见光下光催化降解罗丹明B（RhB）的结果表明,脉冲循环沉积500次制得的LaNiO₃/TiO₂纳米管阵列的光催化活性最佳,其对RhB光催化降解速率是TiO₂纳米管阵列的3.5倍,并且表现出极好的光催化稳定性.     

基于纳米四氧化三铁-二茂铁构建甲胎蛋白免疫传感器的研究

用对交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨苪基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺将壳聚糖中的氨基与二茂铁甲酸中的羧基交联,并将制备好的纳米四氧化三铁加入其中反应形成富含氨基和羧基的磁性纳米复合物。该纳米复合物修饰到金电极表面,通过氨基及静电作用,吸附纳米金溶胶及甲胎蛋白抗体(anti-AFP)含量,从而成功制得高灵敏电流型甲胎蛋白免疫传感器。通过循环伏安法考察了电极表面的电化学特性。研究了孵育时间、温度、pH对免疫传感器的影响。在最优实验条件下,甲胎蛋白(AFP)质量浓度在0.01~10 ng/mL和10~120 ng/mL范围内,该免疫传感器的还原峰电流值与AFP的质量浓度有良好的线性关系,检出限为3 pg/mL。     

一种基于静电吸附作用的直接检测补体C3新型可再生电容型免疫传感器

通过壳聚糖/褐藻酸钠体系实现抗体在电极上的固定,制得可多次再生的电容型免疫传感器,用于补体C₃的检测.先在金电极表面上组装一层半胱胺单分子层,通过戊二醛把壳聚糖修饰在金电极上,再用十二硫醇封闭电极,最后,利用壳聚糖与褐藻酸钠之间的强静电相互作用实现抗体的固定.使用交流阻抗法研究了溶液pH值和离子强度对电极膜层稳定性及对抗体固定性的影响.结果表明,所制备的传感器操作简便,易于再生,电容响应与补体C₃浓度在18.2～292.5ng/mL范围内呈线性关系,检出限为9.1ng/mL.     

基于PbS QDs/TiO2 NPs构建新型谷胱甘肽光电化学传感器

通过高温煅烧将二氧化钛纳米颗粒(TiO₂ NPs)修饰到ITO电极表面制成TiO₂ NPs/ITO电极, 再采用连续离子层吸附反应(SILAR)循环将硫化铅量子点(PbS QDs)修饰到TiO₂/ITO电极表面制得PbS QDs/TiO₂ NPs/ITO电极, 并将该电极应用于检测谷胱甘肽(GSH)的光电化学传感器. 在该传感器中, 当PbS QDs受470 nm可见光的激发时将产生电子(e)和光生空穴(h ⁺), 光生空穴可被溶液中的GSH捕获, 并将GSH氧化成GSSH, 有效避免电子和空穴的复合, 显著提高了光电效率. 该传感器对GSH的检测具有较高的灵敏度和选择性, 线性检测范围为0.06~1 mmol/L, 检出限(LOD)为4.6×10 ^-3 mmol/L(S/N=3).     

痕量甲胎蛋白的免疫纳米金催化-氧化亚铜微粒共振散射光谱分析

用粒径15 nm 的纳米金标记单克隆羊抗人甲胎蛋白(GAFP), 制备了甲胎蛋白(AFP)的免疫纳米金探针(AuGAFP). 纳米金及AuGAFP均对葡萄糖还原铜(Ⅱ)生成Cu₂O微粒这一慢反应具有较强的催化作用, Cu₂O微粒在620 nm处产生1个较强的共振散射峰. 将AFP-AuGAFP免疫反应与离心分离技术结合, 建立了超痕量AFP的免疫纳米金催化-Cu₂O微粒共振散射光谱新方法. 随着AFP浓度的增大, AFP-AuGAFP免疫复合物微粒增多, 离心液中AuGAFP浓度降低, 620 nm处的共振散射光强度I_{620 nm}线性降低, 其降低值ΔI_RS与AFP质量浓度ρ(AFP)在0.10～16.0 ng/mL范围内呈现良好的线性关系, 其回归方程为ΔI_RS=4.27ρ(AFP)+1.28, 检出限为0.05 ng/mL. 本方法所用试剂易得, 反应易控制, 灵敏度高, 选择性好, 用于定量分析人血清中的AFP, 结果令人满意.     

富含本征缺陷的新型锐钛矿TiO2纳米管的制备

为阻止纳米管钛酸在转变为新型锐钛矿TiO₂时管状结构的破坏,先在纳米管钛酸的内、外表面化学吸附一层物质,用以保护纳米管钛酸在脱水转变为新型锐钛矿TiO₂的过程中,管状结构不断裂、不塌陷,然后再除去表面的吸附物质,即可制得纯净的新型TiO₂纳米管。新型TiO₂纳米管有望应用于可见光"全"分解水制H₂、药物缓释剂以及纳米反应器等研究。     

Schiff碱改性法制备Ag/TiO2纳米粒子催化剂及其催化性能

通过引入水杨醛衍生的Schiff 碱功能单体与钛酸正丁酯发生水解共缩聚反应,制备了二氧化钛负载的银纳米粒子催化剂。采用红外光谱分析仪(FTIR)、广角X射线衍射仪(Wide Angle XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis) 等技术手段对制得的样品进行了表征,并考察了样品催化CO氧化反应的活性。结果表明,通过改变Schiff碱功能单体的用量和样品焙烧温度可以调控Ag纳米粒子的粒径和TiO₂载体的结构,从而可以调控Ag/TiO₂纳米催化剂的活性。当Schiff碱功能单体用量为20%,焙烧温度为873 K时,Ag/TiO₂纳米催化剂活性最好,CO转化率达到99.9%。     

乙酸修饰Ag/TiO2复合光催化剂的制备及协同催化性能

利用光化学还原法制备了Ag/TiO₂,然后通过乙酸浸渍制备了HAc-Ag/TiO₂复合光催化剂.利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等手段表征了催化剂的性质.以降解水溶液中的甲基橙（MO）为探针反应,考察了催化剂在可见光下的光催化性能.结果表明,乙酸对TiO₂的修饰在TiO₂禁带中产生了"带尾",使TiO₂的禁带宽度发生了显著的缩减;Ag纳米粒子和乙酸共同修饰的HAc-Ag/TiO₂样品具有更窄的禁带宽度和更正的价带顶位置;Ag和乙酸的协同作用使HAc-Ag/TiO₂具有良好的可见光催化活性：可见光照射2 h后,甲基橙在HAc-Ag/TiO₂上的降解率接近100%.