新型磁性rGO-TiO_2-Fe_3O_4 SERS基底

SERS作为一种振动光谱,具有高灵敏度、高选择性、快速无损检测等优点,并且能提供丰富的分子指纹信息,广泛应用于分析化学、材料科学、生命科学等领域~([1])。因此,探究具有高SERS活性的基底成为了研究热点。半导体材料TiO_2由于其化学性质稳定、易得、无毒且具有较好的生物相容性,使其成为人们备受关注的SERS基底。然而,TiO_2相对较弱的SERS活性限制了其在SERS领域的发展。同时,SERS基底的聚集状态难于控制,直接影响其SERS性能的可重现性和稳定性。相关研究表明,对半导体TiO_2的适当改性可有效改善其表面活性,进而提高其SERS活性~([2])。因此,本文开展了强吸附能力的还原氧化石墨烯(rGO)和磁性Fe_3O_4修饰的TiO_2(rGO-TiO_2-Fe_3O_4)作为新型SERS活性基底的研究,实现了优良的SERS性能。磁性rGO-TiO_2-Fe_3O_4基底容易与探针分子分离,便于检测,对4-MBA分子的最低可检测浓度为10-9 mol·L~(-1),显著低于纯TiO_2基底(1.0×10~(-5) mol·L~(-1))。     

新型多氮杂环金属配合物的合成及其光谱研究

采用溶液析出法,合成了以2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑(HMPB)为配体的多氮杂环金属配合物M(HMPB)2(M=Co,Ni),利用元素分析、激光解析飞行时间质谱等进行了表征,并研究了新配合物的红外特征光谱和紫外-可见电子吸收光谱。结果表明:HMPB配体通过N和O原子与中心金属以二齿形式配位,中心金属的配位数为4;配合物红外特征吸收谱带位于400～2 500 cm-1,形成金属配合物后,2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑的羟基的伸缩振动吸收、CN振动峰和C─O特征吸收有明显改变,同时确定了配位键M─N和M─O的特征峰位置;配合物在紫外区有强吸收,其最大吸收峰位于335～345 nm。     

金属镍掺杂改进纳米TiO_2的表面增强拉曼散射性能

通过溶胶-水热法合成纯的和不同量Ni离子掺杂的TiO2纳米粒子,将其作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底,研究了金属Ni掺杂对于纳米TiO2SERS性能的改进.结果表明,适量的Ni掺杂能够在纳米TiO2的能隙中靠近导带底的位置形成丰富的掺杂能级,促进TiO2-to-molecule的电荷转移过程,进而提高纳米TiO2基底对吸附分子的SERS增强能力,显著改进纳米TiO2的SERS性能.     

应用电化学指纹图谱优化黄连水提取工艺的研究

以黄连提取液中的总成分为定量指标,应用电化学振荡技术获取不同提取工艺的电化学指纹图谱.根据电化学指纹图谱特征参数诱导时间来考察其水溶性有效成分含量的高低,与高效液相色谱含量测定方法对照,验证了该方法的可靠性,确定黄连提取的最佳工艺为:采用12倍量的水,提取1.5 h,提取2次.结果表明利用电化学指纹图谱的诱导时间优化中药水溶性有效成分的提取工艺是可行的.     

纳米TiO_2的光致发光性能与SERS效应的关系

以采用溶胶-水热法制备的纯TiO2及Zn掺杂的TiO2纳米粒子作为SERS活性基底,研究了其光致发光机制及其与表面增强拉曼散射(SERS)性能的关系.结果表明,TiO2纳米粒子的表面缺陷和氧空位等表面性质在其光致发光和增强拉曼散射性能中发挥着重要的作用.在表面缺陷和氧空位含量较低时,TiO2纳米粒子的光致发光光谱(PL)信号越强,其SERS性能就越高;当TiO2纳米粒子的表面缺陷和氧空位含量达到一定程度时,TiO2纳米粒子的PL信号越弱,其SERS性能越高.     

基于SERS的rGO-TiO_2纳米复合体的电荷转移研究

在还原的氧化石墨烯(rGO)和TiO_2纳米复合体(rGO-TiO_2)中,rGO与TiO_2之间强烈的界面相互作用赋予了该复合体在实际应用中优异的性能。目前为止,对于如何提高rGO-TiO_2纳米复合体实际应用效率的主要理论基础还没有得到充分的探索。采用一种简单且传统的方法制备出rGO-TiO_2纳米复合体,并且,通过表面增强拉曼散射光谱(SERS)作为探测手段,4-MBA作为探针分子,来探测所制备的纳米复合体界面处的电荷转移(CT)过程。结果显示,由于rGO-TiO_2纳米复合材料中接触界面的改变,使得界面处发生CT过程,并且随着rGO量的增加,rGO-TiO_2和4-MBA组装体系统中的CT度随之增加。     

Co3O4/KIT-6催化剂催化分解N2O反应研究

本文采用等体积浸渍法将活性组分Co₃O₄负载到具有大比表面积、独特三维交联介孔道的KIT-6分子筛上,制备一种负载型的Co₃O₄/KIT-6催化剂,并用于催化分解N₂O反应.研究发现,负载Co₃O₄后的催化剂不仅保持了KIT-6有序的介孔结构,同时增大了催化剂的有效比表面积,提高了活性组分Co₃O₄的利用率,其催化活性基本与纯Co₃O₄相持平.通过对不同负载量的Co/KIT-6催化剂的活性测试发现,该催化剂的活性随着Co负载量的增加而提升.通过对30%Co/KIT-6催化剂的稳定性测试及其在杂质气体存在条件下的活性测试,表明30%Co/KIT-6催化剂具有较好的催化稳定性和杂质气体抗性,适用于实际工业生产尾气中的N₂O处理.