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由于具有独特的物理与化学性质,银纳米粒子被广泛应用于传感器、电化学、光催化等多个领域.在生物领域,银纳米粒子可以通过释放银离子有效地解决细菌感染问题,但是其本身的毒性不可忽略.为了减小银纳米粒子的潜在毒性,迫切需要寻找一种可持续释放银离子(Ag~+)的新型复合光催化抗菌剂.已有研究报道可将银纳米粒子负载在氧化铝、凝胶和二氧化硅上形成银基抗菌材料,但是大多数材料中银纳米颗粒尺寸较大,分布不均匀,且仅靠快速释放的银离子进行抗菌.本文通过一步溶剂热法制备了ZnO/Ag/rGO三元光催化抗菌剂,其中分别由银纳米粒子和氧化锌(ZnO)形成的银离子和活性氧(ROS)可对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌产生协同抗菌作用.负载在还原氧化石墨烯(rGO)上的银纳米粒子持续释放出微量的银离子,后者通过库仑引力牢固地吸附在带负电荷的细菌细胞膜上,从而干扰细菌DNA合成,进而使细菌丧失分裂繁殖能力;与还原氧化石墨烯和银纳米粒子复合的氧化锌可以产生更多的O_2~(·–)和·OH等自由基,具有氧化能力的自由基可分解细菌细胞膜使细菌破裂死亡.银纳米粒子的表面等离子体共振效应不仅可以拓宽氧化锌半导体材料的光吸收范围,而且可以作为电子捕获阱捕获电子,加速光生电子与空穴的分离,有效抑制光生载流子的复合.与其他银基抗菌材料相比,该材料可以实现了30天低浓度银离子持续释放,并利用产生的活性氧和银离子稳定高效地进行抗菌.采用XRD,XPS,SEM,TEM,HRTEM,PL和ESR等表征方法分析了材料的结构、形貌、化学组成、元素价态及光学性质,并通过抑菌圈、最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)等性能测试比较了材料的抗菌性能.XRD和XPS结果证明银和氧化锌纳米粒子成功地负载在还原氧化石墨烯上.SEM,TEM和HRTEM分析发现还原氧化石墨烯上的银和氧化锌纳米粒子分布均匀,尺寸较小(5–10 nm).PL和ESR表征表明ZnO/Ag/rGO相比于ZnO/rGO和Ag/rGO有更好的载流子分离和自由基产生能力.因此,ZnO/Ag/rGO材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有更低的最低抑菌浓度(MIC_(E.coli)=100×10~(-6)μg/mL,MIC_(S.aureus)=80×10~(-6)μg/mL)和最低杀菌浓度,该材料在抗菌领域具有潜在的应用前景. 相似文献
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5-amino-l,10-phenanthroline (5-AP), as a tautomeric heterocyclic aromatic chelating fluorophore (THACF), can sense Zn^2+ selectively by shifting emission from 495 to 564 nm upon Zn^2+ addition in ethanol. The ratiometric fluorescent sensing behavior has been correlated to the tautomerization of 5-AP affected by solvents and metal chelation. The strategy using THACF as ratiometric fluorescent sensor for Zn^2+ not only simplifies the synthetic procedure but also gives a promising alternative for Zn^2+ ratiometric fluorescent sensor design. 相似文献
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设计合成了一种新的具有D-π-A体系的有机分子:3-(4,5-二苄硫基-1,3-二硫杂环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮,通过UV-vis,1H NMR,13C NMR,TOFMS和IR确定了其结构.初步研究了该化合物的电子光谱、荧光光谱和热稳定性.运用Gaussian 03量子化学程序包,采用密度泛函(DFT)B3PW91的方法优化了其基态几何结构,得到的几何参数与实验结果吻合得很好.研究结果表明,体系中存在着分子内的电荷转移,有较好的荧光性质,为寻找新的发光材料具有一定的实际意义. 相似文献
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半导体光催化是一种利用半导体将太阳能转换为高能化学能的绿色技术,在可再生清洁能源生产和污染物修复领域有着巨大的应用前景.石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种环境友好的非金属半导体,因其制备工艺简单、来源丰富、热稳定性和化学稳定性好、可见光吸收范围及特殊的电子性能而受到广泛关注.但一般常用氮源前驱体如二氰二胺、三聚氰胺等所制备的块状石墨相氮化碳存在团聚、比表面积小和光生载流子分离效率低等问题,严重抑制了其光催化活性.本文采用前驱体改性法制得具有高效光催化活性的石墨相氮化碳.利用氰基在酸性条件下易水解这一特性,通过调节不同种类和浓度的酸(硝酸、盐酸、磷酸等)改性二氰二胺,制得一系列新前驱体,通过焙烧制备石墨相氮化碳.采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜和场发射扫描电子显微镜等表征手段对前驱体及氮化碳的结构及微观形貌进行研究.结果表明,通过浓硝酸改性二氰二胺成功制得脒基脲硝酸盐,其煅烧后所得的HNO3-CN(5H-CN)催化剂具有较好的薄层多孔结构,且面内三均三嗪环末端具有丰富的氨基官能团.TG-FTIR结果表明,5H-CN通过不同于传统氮化碳的热缩合过程,导致了其多孔富氨基的结构.光催化性能测试表明,5H-CN对光催化降解罗丹明B(Rh B)具有最佳的催化活性,其准一级速率常数达0.05316 min-1,是普通块状石墨相氮化碳(CN)的34倍.此外,5H-CN的光催化制氢性能也远远高于CN.通过紫外-可见漫反射光谱、莫特-肖特基曲线和瞬态光电流测试等方法研究催化剂的形貌结构对光催化活性的影响.结果表明,5H-CN催化剂具有较高的光催化活性主要归因于其薄层多孔结构提供了更大的比表面积(148.76 m2g-1),表面有更多的活性位点,同时有助于光生载流子的有效分离;其面内三均三嗪环的末端边缘丰富的氨基结构使得其能带结构发生变化,更负的导带位置使其光生电子的还原能力更强,从而有利于光催化反应的进行.其光催化机理归纳如下:在5H-CN催化剂光催化降解Rh B过程中,O2·-作为最主要的活性物种可与空穴(h+)同时氧化催化剂表面的Rh B分子,从而达到光催化降解Rh B的作用;在5H-CN催化剂光催化制氢过程中,铂(3wt%Pt)作为助催化剂可以负导带上的光生电子(e-)快速迁移,迁移的e-可以直接还原水中的氢质子生成氢气. 相似文献
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采用超声辅助湿法合成的方法制备了羟基磷灰石与碳纳米管(HAp/MWNT)无机复合纳米材料,并将其修饰到玻碳电极表面上。研究了细胞色素c(Cyt c)在该复合纳米材料修饰电极表面上的电化学行为。实验结果表明,复合修饰材料对细胞色素c有很好的催化作用,其氧化还原峰峰差(ΔEp)为78 mV,式电位为15mV。在6.0×10-7-5.0×10-5mol/L浓度范围内,Cyt c的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,其检测下限为3.0×10-7mol/L。关键词:细胞色素c;羟基磷灰石;碳纳米管;HAp/MWNT复合材料 相似文献
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以TZ2P为基组,采用Becke- Perdew(BP)等10种密度泛函分别对Ce(H2O)n3+(n=1~6)体系进行几何优化.运用绝对平均误差分析得出在所计算的10种密度泛函中Becke-PBEc为最优泛函.振动光谱分析表明,Ce(H2O)n3+(n=1~6)体系随着n增大,即H2O配位数的增加,Ce和O之间的相互作用越来越弱,O和H之间的相互作用越来越强,振动吸收频率与键长的呈现良好的线性关系.电子结构分析表明,f轨道的孤对电子不参与Ce—O之间的成键.热力学分析表明,Ce3+不易形成低配位的水合离子,但是在适当温度压强以及动力学条件下铈的低配位水合离子有可能实现转变. 相似文献
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采用全氟磺酸树脂Nafion将金属氧化物Fe2O3颗粒细胞色素c(Cyt c)固定玻碳电极(GCE)表面,制备了Nafion-Cyt c-Fe2O3修饰的玻碳电极,构建了基于直接电子传递的过氧化氢生物传感器。在0.10mol/L pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,修饰电极的循环伏安曲线上显示出一对准可逆的氧化还原峰,式量电位为22mV。Cyt c在修饰电极表面的异相电子转移速率常数为1.21s-1。修饰后的电极对过氧化氢有良好响应,响应时间小于10s,电极的安培响应与过氧化氢浓度在2.0×10-6~3.0×10-3mol/L范围内成线性关系,检出限为1.0×10-6mol/L,米氏常数为1.35mmol/L,显示出较好的亲和力。 相似文献