Doppler程序对金红石型TiO2的空位缺陷研究

金红石型TiO2是一种非常好的稀磁半导体材料,其自身的本征缺陷与室温铁磁性起源密切相关。本文利用Doppler程序在广义梯度理论（GGA）的基础上,计算了正电子在金红石型TiO2块材中不同缺陷处的湮没寿命。主要包括自由态正电子的湮没寿命,单空位和双空位处束缚态正电子的湮没寿命。并从理论上给出了含有空位缺陷时金红石型TiO2的符合多普勒展宽能谱。     

基于钴铝水滑石/铁氰化钴的无酶葡萄糖传感器的研究

采用电沉积的方法将铁氰化钴(CoHCF)和钴铝水滑石(CoAl-LDH)共同固载于玻碳电极(GCE)表面构筑CoAl-LDH/CoHCF纳米材料修饰电极,并利用CoAl-LDH和CoHCF两种物质在碱性环境中对葡萄糖的协同电催化氧化作用,将其用于葡萄糖的分析。采用扫描电镜对电化学沉积的CoHCF和CoAlLDH的表面形貌进行了表征,利用X射线能量色散谱(EDS)对电沉积的CoAlLDH/CoHCF复合材料进行了分析。采用循环伏安法(CV)对修饰电极催化氧化葡萄糖的行为进行了研究。利用电流-时间法对CoAl-LDH/GCE,CoHCF/GCE,CoAl-LDH/CoHCF/GCE和裸GCE等4种电极对葡萄糖的催化效果进行了对照。对底液NaOH的浓度和扫速对电极的影响进行了探讨。该传感器对葡萄糖在5.0×10–7~6.46×10–4mol/L范围内呈良好的线性响应,相关系数为0.9996,灵敏度为0.13 A·L·mol-1,检出限(S/N=3)为2.1×10–7mol/L。     

以D-樟脑酸与1,4-二（咪唑-1-基）丁烷为配体构筑的两个配位聚合物的结构与磁性

水热合成了2个以D-樟脑酸(D-H2cam)与1,4-二(咪唑-1-基)丁烷(1,4-bimb)为配体的配位聚合物:[Co(D-cam)(1,4-bimb)]n·4nH2O(1)和[Ni(D-cam)(1,4-bimb)]n(2)。通过X-射线单晶衍射,元素分析,红外光谱,XRD分析,热重,和磁性分析对其结构进行了表征。测定了这两个聚合物的磁性。结构分析表明,1为P2空间群,其链状结构由氢键作用连接形成二维结构;2为Pna21空间群,呈四重穿插的dia网络结构。     

高温氧气热处理对TiO_2晶体结构和铁磁性的影响

金红石TiO_2晶体先在真空中进行退火处理,随后在1173 K的氧气中进行不同时间(2 h、5 h、8 h)的热处理.理论上,通过Doppler程序计算了晶体中存在单空位、双空位和间隙O原子时的正电子湮没寿命.实验上,利用正电子湮没寿命谱仪、符合多普勒能谱仪和超导量子干涉仪分别表征了氧气退火后晶体内部的缺陷结构和常温铁磁性.分析结果得出:真空退火晶体的常温铁磁性主要与O空位的存在相关联;而经过氧气退火后,虽然极大地减少了氧空位,但晶体中却产生了大量的Ti双空位,这使得晶体的常温铁磁性有所增加.     

Ti-O共掺杂石墨烯的电子结构和光学性质的理论研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了本征石墨烯和不同掺杂浓度下Ti-O共掺杂石墨烯的电子结构和光学性质,并讨论了其内部的微观机制.研究结果表明:本征石墨烯是一种零带隙材料,狄拉克点在费米能级面上,其在紫外光区的光吸收强度较强.Ti-O共掺杂石墨烯可以很好的打开石墨烯的带隙和提高石墨烯的光催化强度,Ti18-O18@G模型费米能级附近的态密度主要由C-p轨道、Ti-d轨道和O-p轨道杂化而成.Ti18-O18@G模型在可见光区的吸收谱强度最大,主要归因于其内部晶格畸变、带隙被打开和杂质能带的出现,这些因素可以促进电子空穴对的产生和分离,从而使石墨烯在可见光区的光催化能力得到增强.本研究结果可为开发高催化活性的石墨烯提供理论依据.     

Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺杂Sb_2O_4荧光粉的制备及上转换发光性质研究

高温固相法制备了Yb3+/Tm3+共掺的Sb2O4发光粉体,研究了其上转换发光性质。在980nm半导体激光器的激发下,样品发射较强的近红外(800nm)和较弱的蓝色(480nm)及红色(680nm)上转换发光。粉末样品中稀土Yb3+及Tm3+浓度对上转换发光性质具有显著的影响,随着Yb3+或Tm3+浓度的增加,上转换发光增强;Tm3+掺杂浓度达0.8%时其上转换发光强度达到最大,之后上转换发光随Tm3+浓度的增加而减弱,这是由于浓度猝灭引起的。探讨了粉末样品的上转换发光机理,在980nm激发下Tm3+的蓝光和近红外上转换发光均属于二光子的上转换发光过程。     

La掺杂TiO_2(101)面的电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了La掺杂TiO_2(101)面的电子结构和光学性质,并讨论了其内部的微观机制.研究结果表明:La掺杂TiO_2(101)面时,可以引起晶格畸变和偶极矩的产生. La@in1、La@O■和La@O_2-O■模型为N型半导体,La@Ti_5和La@Ti_5-Ti_6模型为P型半导体. La@O■和La@O_2-O■模型的带隙减小和带隙中出现了杂质能级,杂质能级主要归因于Ti 3d轨道、O 2p轨道及它们之间的杂化作用. La@O_2-O■模型在可见光区的吸收能力最强,主要归因于晶格畸变、带隙减小和杂质能带的出现.这些因素可以促进电子空穴对的产生和分离,从而使其在可见光区的光催化能力得到显著增强.     

基于铁氰化铜的非标记型核酸适配体传感器的构建及其对腺苷的检测

采用电化学沉积法在金电极表面制备了铁氰化铜(CuHCF)氧化还原电化学探针,通过CN~-(CuHCF)和金纳米粒子(GNPs)之间形成Au-CN键的强相互作用力,将GNPs组装到电极表面后,再通过Au-S键将巯基化的腺苷适配体组装到电极表面,构建了高灵敏检测腺苷的非标记型核酸适配体传感器。利用电化学阻抗对传感器的组装构建过程进行监测。用循环伏安法和差分脉冲法考察了该传感器的电化学行为,并探讨了支持电解质和扫速对传感器的影响。在最优实验条件下,该传感器对腺苷在100 fg/mL~50.0 ng/mL范围内呈良好的线性响应,相关系数为0.998,检出限为45.0 fg/mL。     

以甲苯胺蓝为电化学探针的核酸适配体传感器用于腺苷的检测

通过金硫键将腺苷适配体互补链(S1)和末端带羧基的DNA链(S2)修饰在金纳米粒子(GNPs)表面,以及甲苯胺蓝(TB)与S2的酰胺反应将TB标记在金纳米粒子表面形成甲苯胺蓝标记的DNA探针分子TB-S2-GNPs-S1,然后在玻碳电极表面电沉积一层金纳米粒子,以其为载体将末端带有巯基的腺苷适配体(Apt)固定在电极表面,以牛血清蛋白为封闭剂消除非特异性吸附,再通过TB-S2-GNPs-S1中的S1与Apt杂交将TB-S2-GNPs-S1负载到电极表面,成功建立了一种以甲苯胺蓝为电化学探针检测腺苷的适配体生物传感器。采用紫外可见光谱和扫描电镜对合成的金纳米粒子和TB-S2-GNPs-S1复合物进行表征。对电极的组装过程采用循环伏安法和电化学阻抗法(EIS)进行表征,对传感器的性能采用差分脉冲法(DPV)和电化学阻抗进行研究。该传感器在1.0×10-4~100.0 ng/m L范围内对腺苷具有良好的信号响应,相关系数(r)为0.994,检出限(S/N=3)为64.7 fg/m L。     

电聚合茜素黄R构建辣根过氧化物酶传感器的研究

利用电聚合茜素黄R(AYR)的方法,将辣根过氧化物酶(HRP)和细胞色素c(Cyt c)固载于通过一步法电沉积的碳纳米管-金纳米粒子(MWCNTsAu NPs)复合纳米材料修饰电极表面,构筑PAYR-HRP-Cyt c/M WCNTs-Au NPs修饰电极,并利用HRP对H2O2的直接电化学催化行为对H2O2进行检测。采用扫描电镜对MWCNTs-Au NPs和PAYR-HRP-Cyt c的表面形貌进行表征。利用电化学阻抗对修饰电极的构筑过程进行了监测。采用循环伏安法和计时电流法对修饰电极的电化学行为进行了研究。探讨了p H和电位对该修饰电极测定H2O2的性能的影响。该传感器对H2O2在5.0×10-7~3.14×10-3mol/L范围内呈良好的线性响应,相关系数为0.9997,灵敏度为0.50 A·L/mol,检出限(S/N=3)为9.6×10-8mol/L。