石英粉/磷酸盐缓冲溶液体系中羟自由基荧光分光光度法定量检测研究

为了定量检测石英粉/磷酸盐缓冲溶液体系中极低浓度的羟自由基(·OH),依据对苯二甲酸(TA)在pH中性的缓冲溶液中与羟自由基反应生成唯一稳定且具有很强荧光特性的产物即2-羟基对苯二甲酸(HOTP),本文建立了滤液最大激发/发射波长EX_max/EM_max=316 nm/422 nm处的荧光强度与HOTP浓度关系的标准曲线,通过检测石英粉与缓冲溶液作用之后滤液的荧光强度,从而间接测定了体系产生的·OH累积浓度。通过重复试验并分析五个不同实验条件下体系产生的·OH累积浓度,最小检出限达到1.59×10-10 mol·L-1,相对偏差为1.20%~7.89%,标准偏差为1.09×10-9~2.17×10-9 mol·L-1,相对标准偏差为3.5%~5.8%,说明该方法具有较高的精确度和较好的重复性。该方法可用于定量检测pH中性溶液中极低浓度的·OH,与其他方法相比,具有明显的检测限低、成本低、灵敏度高、稳定性和重现性好等优势。     

钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学电子转移与晶化研究

采用循环伏安法分析钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学行为,恒电位电化学还原处理U(Ⅵ),利用交流阻抗谱分析电化学还原反应中的过程动力学特性,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子能谱等方法分析了U(Ⅵ)的电化学晶化.结果表明,在钠盐溶液中,U(Ⅵ)可通过电化学反应先还原成低价的U(V)并进一步还原为U(Ⅳ),U(Ⅳ)一步氧化为U(Ⅵ),U(Ⅳ)/U(Ⅵ)之间的电化学转化过程受扩散控制,且U(Ⅵ)的电化学电子转移易受环境p H值的影响;恒电位还原4 h时,溶液中U(Ⅵ)的去除率可达90%,U(Ⅵ)的结晶固化产物主要以固态的(UO2)6O2(OH)8·6H2O(水铀矿)和UO2的形式附着在工作电极上.     

石墨烯及其纳米复合材料的制备与应用研究

石墨烯作为一种新兴二维碳纳米材料,具有完美的晶体结构和诸多优异的物理化学性能.石墨烯独特的电学、热学、光学和力学性能,使其在电子器件、导热材料、气体传感器、感光元件以及环境科学等领域具有广阔的应用前景.其潜在的实际应用价值,使石墨烯材料的开发成为当前最受关注的研究热点之一.本文从石墨烯的来源、结构、分类和基本性质出发,概述了石墨烯及其衍生物的制备方法及属性特征,进而介绍了石墨烯及其衍生物纳米复合材料在电子、材料、储能和环境等领域中的最新研究进展,并对石墨烯及其纳米复合材料的发展前景进行了展望.     

蒙脱石基生物纳米复合功能材料及应用研究

生物纳米复合功能材料的理论与应用研究已成为关注焦点,是生命科学与材料科学前沿交叉方向.粘土矿物是一类天然纳米结构的硅酸盐矿物,其特殊的层状纳米结构,使其具有吸附能力强,稳定性好,应用广泛等特点.本文主要介绍了蒙脱石基生物纳米复合功能材料在酶催化、抗菌、医药和环保等领域中的研究、开发及应用情况,并探讨了粘土矿物基纳米复合材料的发展前景.     

薯蓣皂甙元水溶性衍生物的合成及其应用

薯蓣皂甙元具有增强心脏收缩力,减慢心率,抗动脉硬化,改善微循环,抗衰老以及抗关节炎等功效.但由于薯蓣皂甙元水溶性非常差,其临床应用受到了很大的限制.迄今为止,只有薯蓣皂甙元水溶性衍生物--皂甙的生产方法及其临床应用(如地奥心血康)报道.为进一步了解薯蓣皂甙元的其它水溶性衍生物的生理活性,我们以薯蓣皂甙元为原料,设计并合成了一系列的薯蓣皂甙元衍生物及其盐(图1和图2)[1-5].这些化合物的水溶性比薯蓣皂甙元明显增加,而且它们对大鼠都具有抗心肌梗死活性.     

GOx@Fe3O4-HNTs微囊反应器的构筑及多酶级联催化性能

细胞内或细胞间的微空间使得生物体内的各种酶促反应能够高效有序地进行.基于此,本文结合天然酶-纳米酶二者的优势,构筑了一种模拟体内酶促级联反应的微囊反应器.首先,以天然硅铝酸盐矿物埃洛石纳米管(HNTs)为载体,在其表面原位生成具有类辣根过氧化物酶活性的四氧化三铁(Fe₃O₄);随后,将其作为囊壁材料封装天然葡萄糖氧化酶(GOx),构筑GOx@Fe₃O₄-HNTs微囊反应器.当向体系中加入葡萄糖时,微囊反应器内的GOx先将葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢(H₂O₂),之后H₂O₂继续被囊壁中的Fe₃O₄催化转化为羟基自由基,触发底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)显色.其中,Fe₃O₄-HNTs作为囊壁材料不仅使囊内GOx免受外界环境干扰,还可与GOx构建级联催化反应体系,这种酶-纳米酶微囊化级联体系具有比天然酶系统更优...     

铁氨基黏土纳米结构脂肪酶的构筑 及催化特性

以铁氨基黏土(Fe-aminoclay)为载体, 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)为共价交联剂, 构筑了铁氨基黏土纳米结构脂肪酶催化剂(Feclay-lipase). 利用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对Feclay-lipase进行了表征, 并通过酶动力学对比研究了游离脂肪酶和Feclay-lipase的酶学特性. 结果表明, Fe-aminoclay的载酶量为414.4 mg/g, 固定化效率可达82.88%, Feclay-lipase的酶活较游离酶提高了3倍, 最适反应温度提高了10 ℃, 最适反应 pH向碱性偏移, 储存稳定性更好, 在4 ℃下贮存30 d后其酶活无明显减弱.     

铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂的构筑及多酶级联反应研究

以铁氨基黏土(FeAC)为载体, 通过共价交联固定葡萄糖氧化酶(GO_x), 构筑了铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂(FeAC-GO_x). 利用FeAC的过氧化物酶活性, 与GO_x结合进行级联反应, 可催化葡萄糖转化为过氧化氢并产生显色反应; 采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对FeAC-GO_x进行了形貌和结构表征, 并评价了其酶动力学参数、 催化稳定性和重复使用性等. 结果表明, GO_x的固定化率可达到76.4%, 所构筑的纳米结构酶复合体系具有高效的级联催化能力. 与天然酶体系相比, FeAC-GO_x具有更优异的温度和pH耐受性, 且在重复使用6次后, 酶催化活性无明显降低. 该体系不仅为新型葡萄糖传感器的开发奠定了基础, 还为多酶级联纳米结构酶的构筑提供了新思路.     

钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学电子转移与晶化研究

采用循环伏安法分析钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学行为, 恒电位电化学还原处理U(Ⅵ), 利用交流阻抗谱分析电化学还原反应中的过程动力学特性, 利用X射线衍射、 扫描电子显微镜和电子能谱等方法分析了U(Ⅵ)的电化学晶化. 结果表明, 在钠盐溶液中, U(Ⅵ)可通过电化学反应先还原成低价的U(V)并进一步还原为U(Ⅳ), U(Ⅳ)一步氧化为U(Ⅵ), U(Ⅳ)/U(Ⅵ)之间的电化学转化过程受扩散控制, 且U(Ⅵ)的电化学电子转移易受环境pH值的影响; 恒电位还原4 h时, 溶液中U(Ⅵ)的去除率可达90%, U(Ⅵ)的结晶固化产物主要以固态的(UO₂)₆O₂(OH)₈·6H₂O(水铀矿) 和UO₂的形式附着在工作电极上.