葡萄糖氧化酶在壳聚糖包埋单壁碳纳米管膜中的直接电化学与电催化研究

本文以葡萄糖氧化酶(GOx)为研究对象,采用壳聚糖(Chitosan)-单壁碳纳米管(SWCNTs)复合膜固定GOx构建一种膜体系,研究了GOx在膜上的直接电子转移和对葡萄糖的电催化.通过循环伏安法,在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中对膜电极进行表征,得到一对形态良好的可逆氧化还原峰,探讨了在不同pH值的磷酸盐缓冲溶液及...     

镍/生物质衍生氮掺杂多孔碳纳米复合材料的制备及对甲醇氧化反应的电催化

以Ni （Ac）₂·4H₂O和生物质材料丝瓜络为原料,通过先浸渍后热解的方法制备了低成本的镍纳米颗粒/丝瓜络衍生氮掺杂多孔碳纳米复合材料（Ni/T-dNPCN）。研究复合材料对甲醇的电催化性能,并讨论热解温度对复合材料结构和性能的影响。结果表明,Ni/T-dNPCN修饰玻碳电极（GCE）在碱性条件下对甲醇氧化反应（MOR）具有良好的电催化活性。其中,800℃煅烧得到的Ni/T-dNPCN₈₀₀/GCE对1 mol·L^-1甲醇具有最低的起始电位（0.344 V （vs Ag/AgCl））、最高的催化电流密度（质量活性：1 902 mA·mg_Ni^-1;比活性：1.61 mA·cm^-2）和最快的动力学反应过程（Tafel斜率：50.23 mV·dec^-1）,其催化活性约为商业化Pt/C/GCE的3.92倍。且计时电流测试表明,Ni/T-dNPCN₈₀₀/GCE具有良好的稳定性。     

仿生技术在转基因大豆中镍形态分析和生物可给性评价中的应用

转基因的食品安全问题一直是科学家和公众关注的焦点,其微量元素的生物可给性研究可为转基因食品的安全评价提供参考。以“胃肠仿生消化、肠道微生物代谢、脂质体仿生物膜亲合吸附”构建胃肠功能模型,用于大豆(转基因大豆和普通大豆)的样品前处理,以脂质体亲合态、水溶态界定消化食糜中镍化合物的形态, 以人体可吸收部分的脂质体亲合态评价大豆中镍的生物可给性。经胃肠消化和微生物代谢,大豆食糜中镍配合物以水溶态为主;胃肠消化、肠道微生物代谢均对镍配合物的生物可给性起促进作用;转基因大豆和普通大豆中镍的生物可给性分别为4.1%和3.3%,即大豆转基因后镍生物可给性提高24%;但转基因大豆中脂质体结合态镍含量122.3 ng·g-1,仅为普通大豆的36%。     

羧基化碳纳米管共价层层自组装膜的构建及对多巴胺的电化学检测

本文以乙二胺为连接剂共价层层自组装(LBL)羧基化的多壁碳纳米管(CMWNTs),并用于多巴胺(DA)的电化学检测。层层自组装过程利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱进行表征。与裸电极相比,修饰电极在较低的电势下对DA表现出优异的电催化特性。修饰层的厚度可通过组装层数进行有效控制,通过电化学实验优化选择组装5层羧基化多壁碳纳米管修饰电极。在0.1mol/L pH=7.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中氧化峰电流与DA浓度在6~370μmol/L范围内呈线性关系,检测限(S/N=3)为0.532μmol/L。     

以DDAB为模板的银纳米粒子多层膜制备及其表面增强拉曼效应

通过离子交换和静电相互作用, 将银纳米粒子引入双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)模板中, 获得了有序的银纳米粒子多层膜. 用紫外-可见光谱(UV-Vis)、循环伏安(CV)和原子力显微镜(AFM)对其进行了表征, 并用小角X射线衍射(XRD)研究了DDAB模板和银纳米粒子多层膜的有序性结构. 以4-巯基吡啶(4-MPY)为探针分子研究了银纳米粒子多层膜在表面增强拉曼(SERS)方面的应用, 结果表明, 4-MPY吸附在银纳米粒子多层膜上呈现很强的SERS信号, 说明该多层膜可以用作高活性的SERS基底.     

羟基卟啉化合物的电化学、顺磁共振及时间分辨光电压性质

通过循环伏安法、电子顺磁共振谱和时间分辨电压光谱研究了羟基取代基数目和位置的不同对羟基苯基卟啉化合物的电化学、电子顺磁共振和时间分辨光电压性质的影响. 研究结果表明, 所有氧化还原反应都是在卟啉环上进行的. 卟啉周边取代基数目的增加使得卟啉共轭体系平均电子云密度增大, 导致体系易氧化而难以还原. 对称性增强可能使卟啉化合物的半波电位值向正方向移动, 羟基取代基的给电子效应对于卟啉化合物电化学性质的影响起主导作用. 常态下卟啉分子没有EPR信号, 在光的激发下, 卟啉分子由原来的逆磁性分子变成顺磁性的激发三重态分子, 这种激发三重态分子在分子轨道上具有两个未成对电子, 这两个电子相距很近, 彼此之间发生很强的相互作用而产生电子, 它的g值随卟啉共轭体系平均电子云密度增大而变大. 时间分辨光电压是由分子中的自由光声载流子的存在而产生的, 光电压的衰减与分子结构密切相关, 它们的电荷分离速度基本上随卟啉周边羟基取代基数目的增加而减慢.     

基于叶片状氧化铜纳米材料的无酶葡萄糖传感电极

将Nafion交联剂与纳米材料修饰至玻碳电极基底制备一种无酶葡萄糖传感器,通过循环伏安曲线、时间-电流曲线检测该电极电化学特性. 氧化铜纳米复合膜具有高比表面积和多活性点位的优点. 实验结果表明,氧化铜纳米电极对葡萄糖的检测线性响应范围0.01 ~ 0.3 mmol·L^-1,灵敏度1783.58 μA·L·mmol^-1·cm^-2,检测限0.80 μmol·L^-1 (S/N=3),稳定性较好,能抵抗抗坏血酸、多巴胺和尿酸干扰.