超级电容器用无定形水合二氧化钌材料及Nafion作粘接剂的电极制备研究

本文采用改性的中和反应和随后的热处理方法制备了较大产量的超级电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2.0.93H2O),同时,制作了电极进行了电化学性能表征。实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助技术和表面分散剂。经175℃处理前驱体后,实验获得了比表面积为223m2/g、蓬松状、深黑色无定形水合二氧化钌材料。研究了以Nafion为粘结剂和以碳纤维纸为集流体所制备电极的电化学性能。循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(988F/g at 1mV/s)和倍率特性     

LiFePO_4表面碳包覆方法中碳源的碳化及碳源选择

LiFePO4材料表面碳包覆可以有效地提高材料的电导率,从而进一步提高材料的容量和放电性能.但碳包覆所用的碳源不同,其效果也不尽相同.结合笔者实验室工作,分析了不同碳源的碳化过程,并结合碳包覆的工艺,对LiFePO4碳包覆方法中碳源的选择及碳包覆方法作了讨论.     

金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用研究

随着纳米技术的飞速发展,复杂三维结构的金纳米星已成为一种新型纳米材料。金纳米星具有独特的物理化学性质,如可调制的LSPR光学特性、SERS效应、光热特性、较大的比表面积等,这些性质使其在纳米材料和生物医学领域具有极高的潜在应用价值。本文首先介绍了金纳米星独特的光学性质,并对这些光学特性的理论基础进行解释;接着对近年来国内外制备金纳米星的主要方法进行阐述,主要包括种子介导生长法和一步合成法,这两种制备方法均存在各自的优缺点。在功能化的探针构筑方面,金纳米星的表面修饰主要包括两种方法：二氧化硅包裹金纳米星和高分子聚合物或生物分子修饰金纳米星。在应用方面,本文对金纳米星在生物分子检测、医学成像、肿瘤的诊断与光热治疗、药物传输和控制释放方面的最新研究进展进行了总结。最后,对目前金纳米星探针在制备和应用中存在的一些问题进行了探讨,并展望了该领域未来的研究内容和方向。     

纸质空心金纳米笼SERS传感器的制备及对非小细胞肺癌患者痰液中miRNAs的快速高灵敏检测

利用油水界面自组装法获得了单层空心金纳米笼(HGNCs)阵列基底. 通过时域有限差分方法, 证明HGNCs间隙可提供大量“热点”, 从而使基底表现出优异的表面增强拉曼散射(SERS)性能. 同时, 将拉曼信号分子标记的发夹结构DNA与基底链接, 在与目标miRNAs互补杂交后进行SERS信号检测. 结果表明, 基于单层HGNCs阵列基底的SERS传感器具有优良的灵敏度、 可重复性和特异性, 对痰液中miR-196a和miR-21的检出限分别为10.00和36.15 amol/L. 为了验证该SERS传感器在临床检测中的准确性, 利用其对非小细胞肺癌(NSCLC)患者痰液中miR-196a和miR-21进行检测, 并将结果与实时定量多聚核苷酸链式反应技术(qRT-PCR)的检测结果进行了比较. 2种检测方法均显示NSCLC患者痰液中miR-196a和miR-21的表达高于健康人, 检测结果间没有统计学差异, 且相对标准偏差均低于10%. 因此, 纸质空心金纳米笼SERS传感器在NSCLC诊断中具有应用价值, 可能成为生物医学诊断领域miRNAs研究的一个替代工具.     

超级电容器用无定形水合二氧化钌材料及Nafion作粘接剂的电极制备研究(英文)

本文采用改性的中和反应和随后的热处理方法制备了较大产量的超级电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2·0.93H2O),同时,制作了电极进行了电化学性能表征。实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助技术和表面分散剂,经175℃处理前驱体后,获得了比表面积为223m2/g、蓬松状、深黑色无定形水合二氧化钌材料。研究了以Nafion为粘结剂和以碳纤维纸为集流体所制备电极的电化学性能。循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(988F/g at 1mV/s)和倍率特性;电化学交流阻抗(EIS)实验进一步证明了该材料具有较低的等效串联内阻(~30mΩ)和频率响应特性。合成材料有望在国防及民用领域超级电容器中得到规模化应用。