Ti3C2Tx/Au@Pt纳米花复合膜的制备及其无酶H2O2传感器的应用

基于二维过渡金属碳化物(MXene)-Ti_3C_2T_x材料的导电性与Au@Pt纳米花的催化活性,组装了一种用于超灵敏和快速检测H_2O_2含量的Ti_3C_2T_x/Au@Pt纳米花无酶传感器。通过发射扫描电镜和X-射线衍射对制备的Ti_3C_2T_x进行表征。结果表明Ti_3C_2T_x材料表现出特有的手风琴结构,Ti_3C_2T_x/Au@Pt为以Au粒子为中心,Pt粒子环绕周围组成蒲公英状纳米球。研究了H_2O_2在Ti_3C_2T_x/Au@Pt纳米花修饰玻碳电极上的循环伏安曲线和时间电流曲线,结果显示该修饰电极检测H_2O_2具有线性范围良好(0.03～1 100μmol/L)、灵敏度高(检出限可达0.02μmol/L)、抗干扰性和再现性好等优点。与传统滴定法相比,该新型无酶传感器能在复杂环境下快速准确检出H_2O_2含量。     

多酸/Pt-Ni合金纳米粒子复合膜电极的制备及其对H_2O_2电催化性能研究

选用Dawson型多酸K_6[P_2W_(18)O_(62)]·14H_2O (P_2W_(18))和Pt-Ni合金纳米粒子作为电化学活性组分,制备了P_2W_(18)/Pt-Ni合金纳米粒子复合膜电极,采用循环伏安法研究了复合膜电极的电化学行为。实验结果表明,P_2W_(18)/Pt-Ni合金纳米粒子复合膜电极具有良好的重复性和稳定性,并展现出较P_2W_(18)电极更好的对H_2O_2的电催化活性。     

酶功能化聚多巴胺包覆纳米普鲁士蓝的制备及电化学分析应用

在纳米金表面原位沉积普鲁士蓝,然后在核壳结构纳米金-普鲁士蓝的表面包覆一层易氧化聚合的多巴胺保护膜,利用多巴胺聚合表面残留的大量氨基和羟基进一步将纳米铂粒子修饰于聚多巴胺膜表面制得普鲁士蓝-聚多巴胺-纳米铂多层纳米复合材料。将此复合材料修饰于金电极表面,协同使用辣根过氧化物酶用于H_2O_2浓度的检测。结果表明:聚多巴胺的引入有效增加了普鲁士蓝的稳定性,增大了纳米铂的负载量以及辣根过氧化物酶的生物活性;由于普鲁士蓝、纳米铂和辣根过氧化物酶的多重信号放大作用,酶功能化纳米复合材料修饰电极对H_2O_2表现出良好的电还原活性。优化条件下,对H_2O_2的检测范围为2.0×10~(-7)~1.0×10~(-3)mol·L~(-1),检出限(S/N=3)为1.2×10~(-7)mol·L~(-1)。     

Au纳米簇-WS_2纳米片复合材料的合成及类过氧化物酶活性研究

通过静电组装技术制备了金纳米簇-硫化钨片纳米复合材料(Au-WS_2NCs),此Au-WS_2NCs具有优良的过氧化物酶催化活性,能有效催化H_2O_2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺盐酸盐(TMB)发生显色反应。考察了Au-WS_2催化NCs/TMB/H_2O_2显色反应条件对此纳米复合材料类过氧化物酶活性的影响,并进行了稳态动力学分析。实验结果表明,Au-WS_2NCs的酶催化反应遵循典型的Michaelis-Menten动力学模型。基于Au-WS_2NCs在H_2O_2存在下对TMB的催化显色反应及葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下可产生H_2O_2的催化氧化反应,在最优实验条件下,实现了比色法测定H_2O_2和葡萄糖,检出限分别为6.0×10~(-7)mol/L和3.1×10~(-6)mol/L,并成功用于血糖的检测。     

纳米CuFe_2O_4-rGO复合材料的制备及电化学性能

采用溶剂热法成功制备了纳米CuFe_2O_4-rGO复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学工作站对样品的结构、形貌及电容特性进行表征。结果表明,CuFe_2O_4纳米粒子均匀地分散在石墨烯片层间,其中CuFe_2O_4-20%rGO复合材料具有最优的电化学性能,当电流密度1 A·g~(-1)时,其比电容为1 952.5 F·g~(-1),当电流密度为1 A·g~(-1)时,CuFe_2O_4-20%rGO复合材料经1 000次充放电后的比电容保持率为86.17%。     

水热法制备SnO2/α-Fe2O3纳米复合材料

用α-Fe2O3纳米粒子作为前驱物,以SnC l4和NaOH作为反应试剂,通过简单的水热法制备了SnO2/α-Fe2O3纳米复合材料。SnO2/α-Fe2O3纳米复合材料具有有趣的形貌:直径约为20nm的SnO2纳米棒以α-Fe2O3纳米粒子为中心向四周辐射生长。利用X-ray粉末衍射(XRD),透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等测试手段对样品的成份、结构、形貌和尺寸进行了表征,初步探讨了SnO2/α-Fe2O3纳米复合材料的形成机理。     

负载银纳米粒子的多酸银盐复合材料的可见光催化性能研究

通过固相研磨法,选取具有不同中心杂原子的Keggin型多酸(H_3PW_(12)O_(40)、H_4SiW_(12)O_(40)、K_5BW_(12)O_(40))固体与硝酸银固体反应,制备得到了系列低溶解度的多酸银盐前驱体(Ag_nPOM).再以这类多酸银盐为基质,通过紫外光照,使其中部分抗衡阳离子Ag~+原位还原生成金属Ag纳米粒子,进而可获得一系列具有不同Ag纳米粒子负载量的Ag_x~0/Ag_n~IPOM复合材料.固体漫反射光谱表明,Ag纳米粒子的表面等离子体(plasmon)共振吸收导致复合材料在可见光区域的吸收明显增加.这类复合材料在可见光照射下对光催化降解甲基橙和光还原Cr(Ⅵ)展现出高效、稳定的催化活性.随着阴离子所带电荷的增加,Ag纳米粒子的负载量明显增加,可见光吸收增强,因此光催化活性越高.Ag_x~0/Ag_5~IBW_(12)O_(40)展现最佳的光催化活性.     

空心球形In2O3/ZrO2-TiO2纳米复合材料多模式光催化

本文以聚苯乙烯(PS)胶球为模板,通过一步水浴法结合煅烧后处理制备了不同比例的In_2O_3/ZrO_2-TiO_2空心球状复合材料(简写为In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H)。通过X-射线衍射、扫描电镜、X-射线光电子能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱和氮气吸附-脱附等测试手段对该系列复合材料的结构、组成和形貌进行了表征。结果表明,In_2O_3/ZrO_2-TiO_2复合材料经PS模板处理后呈现空心球状结构,球壁由纳米粒子堆积而成。将In_2O_3与ZrO_2-TiO_2复合后其光吸收性能呈现了一定的红移现象,且In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H(1∶4)的比表面积较大(66.92m~2·g~(-1))。同时,为了考察该复合材料的光催化性能,在多模式光催化条件下对甲基橙的降解情况进行了研究。结果表明,In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H(1∶4)表现出较好的光催化性能,其光催化活性高于P25、ZrO_2、In_2O_3/ZrO_2-TiO_2及其他体积比的In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H。     

PTFE/纳米SiO2复合材料的制备及其力学性能

聚合物／纳米级无机粒子复合材料是纳米材料中的一种具有重要价值的新型材料，可广泛应用于橡胶、塑料、纤维三大合成材料之中。采用纳米级无机粒子填充聚合物基复合材料，可以在材料的补强、增韧等改性中获得良好的效果。本文以纳米SiO2为填料，将其经过有机处理后，制备了FIFE／纳米SiO2复合材料，并研究了纳米SiO2的含量对PTFE复合材料性能的影响。     

TiO2纳米微粒对聚苯胺性能的影响

纳米微粒具有量子尺寸效应, 其光、电、声及磁等方面的性能与常规材料有显著的不同, 其中以TiO2纳米微粒的电荷载体、光电活性中心、光学微腔和光电特性等特征[1,2]尤为引人注目. 导电聚合物的纳米复合材料是纳米材料的研究热点之一, 在导电材料、电流体和高密度信息存储材料等方面具有良好的应用前景[3]. 在导电聚合物中, 聚苯胺(PANI)因其具有较高的电导率, 原料便宜, 稳定性好而成为目前最有希望获得实际应用的导电聚合物[4～6]. 将纳米微粒和PANI制成复合材料, 其光电性能等与PANI相比均有所改变. 目前已相继有PANI-ZrO2, PANI-MnO2, PANI-SiO2纳米复合材料的报道[7,8], 而有关PANI-TiO2研究工作尚少见报道. 本文制备了PANI-TiO2纳米复合材料, 通过红外光谱、紫外可见光谱及透射电镜等探讨了复合材料的微结构及性能.     

新型铕配合物二氧化硅荧光纳米粒子DPPDA-Eu~(3+)/SiO_2的制备与表征

本文首先合成配位体4,7-二苯基-1,10-菲罗啉-2,9-二羧酸(DPPDA,C_(26)H_(16)N_2O_4)及铕配合物DPPDA-Eu~(3+)((C_(26)H_(16)N_2O_4)_2Eu·15H_2O),然后采用反相微乳液法,通过正硅酸乙酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的共水解、聚合作用成功制备出表面带氨基的二氧化硅包裹铕配合物DPPDA-Eu~(3+)的核壳型荧光纳米颗粒DPPDA-Eu~(3+)/SiO_2。利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性、荧光泄露与氨基测定等实验,结果表明所制备的纳米粒子呈规则球状,大小均匀,粒径为80±8nm,具有良好的单分散性和光稳定性,不易发生荧光分子从二氧化硅壳层中泄露,纳米粒子表面带有氨基,可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应。该纳米粒子可望作为一种新型的稀土荧光探针应用于时间分辨荧光免疫分析、生物芯片及生物传感器等。     

碳纳米管负载纳米金-石墨烯量子点修饰电极电化学检测过氧化氢

采用过氧化氢刻蚀法制备石墨烯量子点(GQDs),再采用原位化学还原法制备金纳米粒子-石墨烯量子点纳米复合物(Au NPs-GQDs),最后以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)为交联剂将上述纳米复合物组装于多壁碳纳米管表面,制得金纳米粒子-石墨烯量子点-PDDA-多壁碳纳米管复合材料(Au NPs-GQDsPDDA-MWCNTs)。通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法和透射电子显微镜对上述复合材料进行表征。采用滴涂法制得该复合材料修饰的玻碳电极,研究了过氧化氢在该电极上的电化学行为。结果表明:在石墨烯量子点、金纳米粒子和多壁碳纳米管三者的协同作用下,该电极对过氧化氢的电氧化表现出强的催化活性。在优化条件下,安培法检测H_2O_2的线性范围为2.0×10~(-8)~1.5×10~(-3)mol/L,检出限(3sb)为8.0×10~(-9)mol/L,灵敏度为61.6μA/(mmol·L~(-1))。     

基于贵金属纳米颗粒构建无酶过氧化氢电化学传感器的研究

采用一步电化学沉积方法分别将三种常用贵金属纳米颗粒(Au,Ag,Pt)负载于工作电极上,构建了基于纳米薄膜的过氧化氢(H_2O_2)无酶电化学传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)表征证明三种金属纳米颗粒成功修饰在玻碳电极(GCE)表面。通过比较三种金属纳米颗粒检测H_2O_2的能力,发现Ag纳米粒子具有更优异的催化活性。进一步研究扫描速率和检测电压对Ag/GCE催化性能的影响。电化学实验结果表明,该修饰电极显示出优异的H_2O_2催化活性以及在优化条件下可以达到0.01～23mmol·L~(-1)的线性范围,检出限为3.3μmol·L~(-1),并将该传感器用于检测吐温80中残留H_2O_2,为吐温80的质量检查提供了一种简单快捷的方法。     

BaO·4B_2O_3·5H_2O纳米材料的制备及其对聚丙烯阻燃性能的热分解动力学方法评价（英文）

硼酸盐是一类抑烟、低毒和热稳定性较高的无机阻燃剂,但是通常制备得到的硼酸盐颗粒在微米尺度,在聚合物基质中很难分散,限制了其在工业上的应用。所以,开展硼酸盐纳米材料的制备及其阻燃性能的有效评价研究具有重要实际意义。关于硼酸钡作为纳米阻燃剂的研究还未见报道,本文采用水热法制备了硼酸钡BaO·4B_2O_3·5H_2O纳米片和纳米带,并通过粉末X-射线衍射仪(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),热重-差示扫描量热(TG-DSC)和扫描电镜(SEM)等手段对样品进行了表征。采用热重分析(TGA)、差示扫描量热(DSC)及极限氧指数(LOI)法对聚丙烯/BaO·4B_2O_3·5H_2O复合材料的阻燃性能进行了研究;考虑到聚丙烯/BaO·4B_2O_3·5H_2O纳米片和纳米带复合材料接近的TG失重和LOI,所以进一步通过非等温热分解动力学方法进行了评估。伴随着TG质量损失的减少,DSC在N_2气氛下吸收热的增加,氧指数值的增加,以及热分解表观活化能的增加,制备样品BaO·4B_2O_3·5H_2O的阻燃性能由块体到纳米带再到纳米片依次增强,这与样品尺寸依次减小一致。通过对燃烧后残渣的扫描照片分析,对其阻燃机理进行了探讨。另外,对聚丙烯/BaO·4B_2O_3·5H_2O复合材料的力学性能也进行了研究。其中,聚丙烯/BaO·4B_2O_3·5H_2O纳米片复合材料具有最好的阻燃性能和力学性能,可以发展作为一种潜在的实用阻燃剂。     

硫酸化糖修饰Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子诱导肿瘤细胞凋亡研究

首先制备了具有磁性的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子,然后通过"Click"化学反应在粒子表面修饰选择性保护的N-乙酰氨基葡萄糖,再对糖硫酸化,得到一系列具有核/壳结构、表面具有不同硫酸基图案的糖功能化的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子修饰前后的成分和形貌进行了分析,并从细胞水平初步研究了硫酸化糖修饰的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子诱导肿瘤细胞凋亡及对蛋白质信号的影响.结果表明,所制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子尺寸均一,分散性良好,经硫酸化糖修饰后,平均粒径由110～130 nm增加至160～180 nm.经硫酸化糖修饰后的纳米粒子能够有效进入肿瘤细胞,调节Bcl-2/Bax通路的蛋白表达水平,进而诱导细胞凋亡并呈现浓度依赖关系,但不会影响正常细胞.这一活性的差异与纳米粒子表面糖的硫酸基图案有关.     

p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维的制备及气敏特性

以电纺In_2O_3纳米纤维为模版,通过溶剂热法构建了p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对所得材料的形貌和结构进行表征.结果表明,CuO纳米颗粒可以均匀地负载在超细In_2O_3纳米纤维表面;随着反应液中乙酸铜浓度的增加,负载的CuO纳米颗粒密度也逐渐增加.通过制备旁热式气敏器件对复合纳米纤维材料的气敏特性进行了研究.结果表明,与纯In_2O_3纳米纤维相比,p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维对H_2S气体具有较高的灵敏度和较低的工作温度.     

纳米Al_2O_3改性双酚A型环氧丙烯酸酯的制备与性能研究

选用硅烷偶联剂KH570对纳米Al_2O_3进行表面改性处理,并用改性后的Al_2O_3对双酚A环氧丙烯酸酯进行复合改性,研究了纳米Al_2O_3含量(1%(wt)~5%(wt))对树脂性能的影响。结果表明:改性纳米Al_2O_3质量分数为5%时的复合材料的体积收缩率最小,为6.48%;粒子质量分数为2%时,树脂的凝胶率最大,为88.3%;热失重测试结果表明,改性纳米Al_2O_3提高了树脂的热稳定性;拉伸性能显示,随着改性纳米Al_2O_3质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先升高后下降,当改性纳米Al_2O_3质量分数为3%时,复合树脂拉伸强度最大,为34.74MPa,与未改性树脂相比,拉伸强度提高了108.27%。本文所制备的改性光敏树脂可适用于3D打印环境。     

热分解法制备Fe_2O_3修饰的TiO_2纳米管阵列及其光电性能研究

为提高TiO_2纳米管阵列(TiO_2-NTs)的可见光活性,通过阳极氧化和热分解法制备了Fe_2O_3纳米粒子修饰的TiO_2纳米管阵列(Fe_2O_3/TiO_2-NTs)。通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)等对产物进行了相关表征,同时测试了产物的光电性能及其光催化降解甲基橙的性能。结果显示,Fe_2O_3/TiO_2-NTs的光电流强度和光催化降解率分别是是TiO_2-NTs的19倍和8.7倍。     

热分解法制备Fe2O3修饰的TiO2纳米管阵列及其光电性能研究

为提高TiO_2纳米管阵列(TiO_2-NTs)的可见光活性,通过阳极氧化和热分解法制备了Fe_2O_3纳米粒子修饰的TiO_2纳米管阵列(Fe_2O_3/TiO_2-NTs)。通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)等对产物进行了相关表征,同时测试了产物的光电性能及其光催化降解甲基橙的性能。结果显示,Fe_2O_3/TiO_2-NTs的光电流强度和光催化降解率分别是是TiO_2-NTs的19倍和8.7倍。     

普鲁士蓝/CdS纳米复合物电致化学发光及其H2O2传感应用

通过一定体积比的CdS和普鲁士蓝(PB)胶体纳米溶液的简单混合,制备了PB/CdS纳米复合物。在共反应剂存在条件下,PB纳米粒子含量较低时,在ITO电极上CdS纳晶的电致化学发光(ECL)强度可以增强3倍左右。PB纳米粒子含量较高时,CdS纳晶的ECL强度则显著降低。详细讨论了PB纳米粒子对CdS纳晶ECL影响的机理。PB纳米粒子对CdS纳晶的ECL增强可用于H2O2传感。该传感器对H2O2响应的线性范围为3.3×10-8～6.5×10-3 mol.L-1(R=0.999 2),检测限为12 nmol.L-1(S/N=3),传感器具有良好的稳定性和重现性。