表面硅烷化铜箔的电化学腐蚀与防护研究

用γ-氨丙基三甲氧基硅烷(γ-APS)溶液对铜箔表面硅烷化处理,采用动电位极化和电化学交流阻抗研究不同pH的γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液自组装铜箔电极在0.1 mol.L^-1NaCl溶液的腐蚀防护效果,采用扫描电子显微镜观察γ-氨丙基三甲氧基硅烷自组装膜的表面形貌.结果表明,γ-氨丙基三甲氧基硅烷自组装铜箔有较好的腐蚀防护效果,其中pH=7的γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液自组装膜的抗腐蚀效果最佳.     

一种简单组装纳米沸石粒子层的方法及其二次法成膜研究

使用一种简单、新颖的纳米沸石晶体自组装方法, 以γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AP-TMS)为偶联剂, 成功地实现了纳米A型沸石粒子在多孔不锈钢、陶瓷以及单晶硅表面的沉积组装, 获得了覆盖度高的续、均匀的沸石粒子层. 组装过程在合成釜内分为载体功能化和晶种化两步. 以该沸石粒子层为晶种二次法成膜, 形成了交织生长的连续、均匀的沸石膜, 并用含少量水的苯甲醛混合液评价了微型膜的渗透蒸发性能, 水-苯甲醛分离系数超过10 000以上. 考察了使用γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AP-TMS)、γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CP-TMS)和γ-巯丙基三甲氧基硅烷(SP-TMS)三种不同偶联剂时, 纳米A型沸石晶体在多孔不锈钢、陶瓷以及单晶硅表面的自组装效果. 研究发现, 使用CP-TMS作为偶联剂时, 只在不锈钢载体上形成较为连续的粒子层, 而使用SP-TMS作为偶联剂时, 在三种载体上纳米A型沸石粒子均不能沉积形成粒子层. 对偶联剂的作用和粒子组装机制进行了讨论和预测.     

活性端基聚苯乙烯表面修饰膜的制备与摩擦学性能

以巯丙基三甲氧基硅烷为链转移剂 ,利用自由基聚合反应合成了三甲氧基硅烷封端的聚苯乙烯 ,研究了其在单晶硅基底上的自组装行为 ,并用红外、X射线光电子能谱、原子力显微等对膜进行了表征 .研究发现 ,聚合物的浓度大于 1mg mL时才能形成较完整的聚合物膜 ,均方根粗糙度低于 1nm ,自组装过程在 90℃时 1h内即可完成 .与空白基底相比 ,自组装聚苯乙烯膜具有良好的减摩抗磨性能 ,稳定摩擦系数为 0 12 .     

平面金基质上硅壳的构筑

成功地在平板金基质上构筑了硅壳. 在构筑硅壳前, 首先通过形成Au-S键将具有双官能团的4-巯基苯甲酸自组装到金膜上, 再通过静电吸附, 将3-氨丙基-三乙氧基硅烷偶连到4-巯基苯甲酸的末端羧基上, 然后通过碱催化水解3-氨丙基-三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷, 形成交联的Si-O-Si键, 构筑成硅壳. 利用原子力和扫描电子显微镜表征了硅壳的形貌, 利用红外和X射线光电能谱研究了它的结构. 此硅壳易于衍生成不同官能团的探针, 可进一步用来构建分子传感和识别单元.     

多巴胺在2-氨基-5-巯基-[1,3,4]三氮唑自组装膜电极上的准可逆行为研究及分析应用

利用新合成的巯基试剂2-氨基-5-巯基-[1，3，4]三氮唑在金电极表面进行了首次自组装，用电化学法和扫描电子显徽镜对自组装膜电极进行了表征。研究了多巴胺在该自组装膜电极上的电化学行为，发现该自组装膜能有效促进多巴胺在电极与溶液之间的电子传递．表现为二电子传递的准可逆行为，电极反应速率常数为0．105cm／s。该自组装膜电极用于多巴胺注射液含量的测定，结果满意。     

自组装化学镀银

用三甲氧基巯基丙基硅烷作偶联剂,通过溶剂抽提法获得单分层自组装巯基化 的玻璃。XPS和AES检测了从多层沉积到单分子层形成的过程。将所得的玻璃用于化 学镀银,XPS分析表明,溶液中新生的银通过S-Ag键的形成结合在自组装膜上,银 进一步沉积生成光亮的银镜。对沉积在巯基单分子层自组装后的玻璃上的银层进行 SEM和X射线衍射分析,结果表明用这种方法得到的镀层牢固度优于常规化学镀银所 得银层,晶体结构与常规化学镀银所得层以及金属银的晶体结构一致。     

基于巯基自组装单层膜的日本血吸虫石英晶体微天平免疫传感器

应用自组装膜技术在压电石英晶振金电极表面自组装一带羧基的巯基丙酸单层膜,通过盐酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺及N-羟基琥珀酰亚胺共价固定32KD的日本血吸虫分子抗原(SjAg32),设计了石英晶振微天平免疫传感器,用于测定日本血吸虫抗体.比较了巯基自组装单层膜与HEMA-MMA共聚物涂层修饰的石英晶振在溶液中的振荡行为,发现巯基自组装单层膜修饰的石英晶振稳定快,且稳定性好.在优化条件下,测得IRS(49-2000)的滴度为1:1500.此外,对不同程度血吸虫感染的兔血清进行了测试,结果表明,该传感器能较好地定量区别血吸虫感染程度.     

自组装杂化离子通道膜的构筑及阳离子传输机制

以3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷和对甲氧基苯胺为原料合成了一种可以自组装形成有机-无机杂化材料的化合物--3-(脲基-4-甲氧基苯基)丙基三乙氧基硅烷. 采用FT-IR, ¹H NMR, DSC 和XRD 分析方法对该化合物的结构以及结晶性进行了表征. 将该化合物与聚乙烯醇(PVA)共混, 利用化合物的自组装性质构筑结构均一且致密无孔的离子通道杂化膜, 通过自制的膜运输实验装置测定膜对阳离子的传输性能并提出了相应的传输机制. SEM 照片显示, 自组装杂化膜致密无缺陷, 膜厚度为8 μm. 选择5 种阳离子进行运输实验测试, 结果表明, 自组装杂化离子通道膜对一价的碱金属离子Li⁺, Na⁺和K⁺有很好的传输功能, 这要归功于杂化材料中甲氧基苯基与碱金属阳离子形成的阳离子-π相互作用力. 碱金属阳离子在膜中的扩散过程可由溶解-扩散机制来解释, 结果显示, Li⁺, Na⁺和K⁺在杂化膜中传输的渗透率大小为: P_Na⁺ > P_K⁺ > P_Li⁺ , 说明本研究中的的自组装杂化离子通道膜对Na⁺有优先选择性. 杂化离子通道膜对二价的Ca²⁺和Mg²⁺没有传输作用, 此结果给一二价阳离子的分离带来很好的研究思路.     

系列巯基苯基卟啉自组装膜的光谱和电化学性质

考察了系列巯基苯基卟啉自组装膜的光谱及电化学特征。 结果表明,与溶液中巯基苯基卟啉的光谱相比,自组装膜中卟啉分子的吸收和荧光光谱均发生了明显变化,随着卟啉分子中巯基数目的增加,其荧光峰依次发生红移;不同巯基苯基卟啉自组装膜修饰电极对电解液中电对的电子转移阻碍能力不同,由5,10-二[4-(3-巯基丙氧基)-苯基]-15,20二苯基卟啉形成的卟啉自组装膜的阻碍作用最强,膜表面覆盖度最致密。     

介孔钛硅分子筛表面功能膜的制备及对水体中铅的去除作用

研究了制备条件对氯丙基三甲氧基硅烷在水饱和处理的介孔钛硅分子筛表面自组装作用的影响．通过亲核取代反应制备出巯基乙酰氧基功能膜．用ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＧＡ、元素分析、ＸＲＦ、１３ＣＣＰ／ＭＡＳ和２９ＳｉＣＰ／ＭＡＳＮＭＲ谱对功能膜进行了表征．结果表明，自组装膜的最佳制备条件为选择甲苯作溶剂，控制在１１０℃加热，硅烷化２４ｈ．实验表明，功能膜对水体中的Ｐｂ２＋离子具有良好的选择吸附能力，可有效地去除水体中的痕量铅     

3-氨基-1,2,4-三氮唑对铜的缓蚀性能和吸附行为

采用电化学和表面增强拉曼光谱(SERS)方法研究了新型环境友好型金属水处理剂3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)对铜在3% NaCl溶液中的缓蚀性能和吸附行为. 结果表明, ATA对铜有较好的缓蚀作用, 其中ATA浓度为0.24 mmol·L-1时对铜的缓蚀效率最高, 为97.65%, 其吸附行为符合Langmuir吸附等温式, 吸附机理是典型的化学吸附援SERS表明, ATA分子通过很强的吸附于铜表面达到抑制其腐蚀的作用, 是ATA-与Cu+形成配合物来阻止氯离子化合物(CuCl-2)的生成.     

Amino‐Containing Ultrafine Organosilica‐Nanoparticle‐Modified Au Electrode for the Determination of Cu(II) Ions

Using 3‐Aminopropyltriethoxysilane(APTES) as a single silica source, an amino‐rich ultrafine organosilica‐nanoparticle‐modified Au electrode was fabricated, following the formation of (3‐mercaptopropyl)‐trimethoxysilane (MPTS) monolayer on Au surface (MPTS/Au). With cetyltrimethylammonium bromide as an additive, APTES‐based gel particles on the electrode have a narrow particle size distribution of 4–7 nm and “crystal‐like” structure. AFM and electrochemical characterization confirmed the successful grafting of APTES nanoparticles on MPTS/Au. The APTES/MPTS/Au electrode is highly sensitive for the detection of copper(II) ions with a detection limit as low as 1.6×10^?12 mol L^?1 (S/N>3) by square wave voltammetry. The current is linear to copper(II) concentration between 1.6×10^?12 and 6.25×10^?10 mol L^?1.     

纳米NiAl_2O_4前驱体的电化学合成

在乙醇溶液中,按Ni/Al电量比为1∶3依次电解铝片和镍片,制得复合氧化物纳米粉体NiO Al2O3的前驱体NiAl2(OCH2CH3)(8-y)(acac)y[acac为乙酰丙酮基].产物通过红外光谱、X射线衍射、电子透射显微镜进行了表征,同时研究了镍电极在铝醇盐溶液中的电化学行为,讨论了影响电合成镍、铝醇盐配合物的关键因素.实验表明,电解温度控制在54～60℃、导电盐Bu4NBr浓度为0.040～0.045mol/L时,电流效率约为93%.水解后的干凝胶粒径在10nm左右,为纳米NiAl2O4粉体的制备创造了条件.     

碱性介质中POTAS和PDTAS对铜的缓蚀作用

合成了两种吡唑啉酮衍生物POTAS 和PDTAS, 并采用失重法和电化学方法研究了这两种吡唑啉酮衍生物对铜在5%(w)NaHCO3水溶液中的缓蚀性能和吸附行为. 结果表明, 在5%NaHCO3水溶液中这两种化合物对铜均有较好的缓蚀作用, 缓蚀效率大小顺序为POTAS>PDTAS. 并且POTAS与PDTAS均为混合型缓蚀剂. 两种化合物在铜表面的吸附均为单层吸附, 属于物理吸附.     

以全氟丁基为基础的具有高表面活性的氟表面活性剂

氟表面活性剂的环境和生物降解问题是最近的热点, 特别是全氟长链(≥C8)氟表面活性剂的应用限制乃至禁用已成为必然趋势. 本文合成了一种以短链的全氟丁基为基础的阳离子氟表面活性剂, N-[3-(二甲基胺基)丙基]全氟丁基磺酰胺盐酸盐(C4F9SO2NH(CH2)3NH(CH3)+2Cl-, 简称为PFB-MC). 该表面活性剂适用于强酸性环境, 具有极高的表面活性, 其溶液最低表面张力(19.80 mN·m-1)和通常的氟表面活性剂相当. 通过表面张力方法得到了固定pH(pH=2.6-2.7)情况下PFB-MC的表面张力-浓度对数(γ-lgc)曲线, 以及该pH下外加盐([NaCl]=0.1 mol·L-1)对表面张力的影响; 并进一步研究了pH对PFB-MC在其临界胶束浓度(cmc)前后的表面张力的影响.     

Dual‐Amplification of Antigen–Antibody Interactions via Backfilling Gold Nanoparticles on (3‐Mercaptopropyl) Trimethoxysilane Sol‐Gel Functionalized Interface

A new dual‐amplification strategy of electrochemical signaling from antigen–antibody interactions was proposed via backfilling gold nanoparticles on (3‐mercaptopropyl) trimethoxysilane sol‐gel (MPTS) functionalized interface. The MPTS was employed not only as a building block for the electrode surface modification but also as a matrix for ligand functionalization with first amplification. The second signal amplification strategy introduced in this study was based on the backfilling immobilization of nanogold particles to the immunosensor surface. Several coupling techniques, such as with nanogold but not MPTS or with MPTS but not nanogold, were investigated for the determination of carcinoembryonic antigen (CEA) as a model, and a very good result was obtained with nanogold and MPTS coupling immunosensor. With the noncompetitive format, the formation of the antigen–antibody complex by a simple one‐step immunoreaction between the immobilized anti‐CEA and CEA in sample solution introduced membrane potential change before and after the antigen–antibody interaction. Under optimal conditions, the proposed immunosensor exhibited a good electrochemical behavior to CEA in a dynamic concentration range of 4.4 to 85.7 ng/mL with a detection limit of 1.2 ng/mL (at 3 δ). Moreover, the precision, reproducibility and stability of the as‐prepared immunosensor were acceptable. Importantly, the proposed methodology would be valuable for diagnosis and monitoring of carcinoma and its metastasis.     

铅醇盐配合物的电化学合成

铅醇盐配合物的电化学合成;电化学; 牺牲阳极;铅醇盐     

Employing electrochemical frequency modulation for studying corrosion and corrosion inhibition of copper in sodium chloride solutions

The inhibition effect of 2-carboxymethylthio-4-(p-methoxyphenyl)-6-oxo-1,6-dihy-dropyrimidine-5-carbonitrile (CPD) towards the corrosion of copper was studied in aerated stagnant 3.5% NaCl at 25 °C using ac techniques include electrochemical frequency modulation and electrochemical impedance spectroscopy as well as potentiodynamic polarization measurements. Corrosion rates determined using electrochemical frequency modulation (EFM) which measures the non-linear behaviour of a corroding system are compared with corrosion rates obtained from traditional electrochemical techniques and show good agreement. Data obtained from EIS were analyzed to model the corrosion inhibition process through equivalent circuit. Polarization measurements showed that CPD acts as mixed-type inhibitor. The inhibition efficiency increases with an increase in the concentration of CPD. The adsorption of the inhibitor on the copper surface in the sodium chloride solution was found to obey Langmuir’s adsorption isotherm. A mixed inhibition mechanism is proposed for the inhibitive effects of CPD as revealed by potentiodynamic polarization technique.     

Corrosion resistance of nickel coatings deposited from low-temperature nickel-plating electrolytes

The corrosion resistance of nickel coatings on a copper substrate, plated from low-temperature electrolytes based on acetates, tartrates, and isobutyrates, was studied by the methods of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. The tests were performed in a 0.3% NaCl solution. The nickel coatings exhibit high chemical activity, dissolving in the NaCl solution. The electrochemical step is the limiting step of the corrosion process.