碳纳米管/FeS类Fenton催化剂的制备及催化性能

以浮动催化热分解法制备碳纳米管(CNTs), 采用氧化-还原-硫化的方法制备了CNTs/FeS催化剂, 采用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和热重(TG)分析等技术对催化剂进行了结构表征. 将CNTs/FeS作为类Fenton催化剂用于水中环丙沙星的去除, 研究了降解过程中H₂O₂浓度、 CNTs/FeS催化剂的投加量、 环丙沙星浓度及pH等因素对催化降解性能的影响. 结果表明, CNTs/FeS类Fenton催化反应在H₂O₂浓度为20 mmol/L和CNTs/FeS催化剂的投加量为10 mg的条件下具有最优的降解效果, 其催化反应过程符合一级动力学方程, 且具有更加宽泛的pH适应范围(pH=3~8), 同时, CNTs/FeS类Fenton催化剂在使用寿命方面也具有一定的优势.     

基于碳量子点过氧化物模拟酶的肌氨酸比色测定

以果皮为原料制备了水溶性碳量子点(CQDs), 透射电子显微镜分析表明其平均粒径为2.4 nm; 红外光谱分析证实CQDs表面富含含氧官能团. 所得CQDs可催化H₂O₂氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色氧化产物(ox-TMB). 基于上述反应, 建立了测定H₂O₂的分析方法, 在pH=3.5, 温度40 ℃, TMB浓度为1.0 mmol/L及孵育时间15 min的条件下, 当H₂O₂浓度在5.0~100 μmol/L范围时, ox-TMB的吸光度随H₂O₂浓度的升高而线 性增强, 方法的检出限为3.0 μmol/L. 鉴于H₂O₂是肌氨酸氧化酶催化肌氨酸氧化的产物之一, 建立了CQDs催化H₂O₂氧化TMB间接测定肌氨酸的分析方法. 结果表明, 当肌氨酸浓度在0.5~350 μmol/L范围内时, 吸光度 与其浓度呈良好的线性关系, 方法的检出限为0.3 μmol/L; 将该方法应用于人体尿样的测定, 回收率为94%~99%.     

基于CeO2-Co3O4纳米纤维的催化发光式甲醛传感器研究

采用双喷嘴静电纺丝法制备了CeO2-Co3 O4纳米纤维,将制备的CeO2-Co3 O4纳米纤维均匀涂覆于 ω型加热线圈表面形成催化发光薄膜,设计了一种新型催化发光甲醛传感器.采用X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 全自动程序化学吸附仪和X-射线光电子能谱仪,表征了Co3 O4-CeO2纳米纤维的相组成和微观形貌,讨论了甲醛在CeO2-Co3 O4催化剂表面的电化学特性和催化发光机理.在优化条件下,即波长500 nm、 温度550℃ 、 载气流速0.2 L/min,甲醛传感器件(Ce30)催化发光强度与甲醛浓度在1.2~50μg/m3范围内有良好的线性关系,灵敏度为40.04 a.u./(μg/m3),检出限为1.2μg/m3,动态响应和恢复时间分别为2.4和3.5 s.此传感器可用于汽车尾气中甲醛浓度检测,相对误差范围为0.4%~1.1%,相对标准偏差RSD<3%(n=6).     

“串珠状”复合纳米组装体修饰丝网印刷电极构建的生物传感器

以丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)、 甲基丙烯酸糠酯(FMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体合成双亲性无规共聚物poly(AAPBA-co-FMA-co-HEMA) (PAFH); PAFH再与碳纳米管(CNTs)发生Diels-Alder反应制备了聚合物共价接枝改性碳纳米管(PAFH-CNTs), PAFH-CNTs经自组装形成复合纳米组装体(PAFH-CNTs NCs). 利用扫描电子显微镜和紫外分光光度计测试了PAFH-CNTs NCs的形态及稳定性. 将PAFH-CNTs NCs修饰在丝网印刷碳电极(SPCE)表面, 引入辣根过氧化氢酶(HRP)构建了过氧化氢传感器. 利用扫描电子显微镜、 透射电子显微镜和电化学工作站对传感器的形貌和传感性能进行表征. 研究结果表明, PAFH-CNTs NCs为稳定的零维/一维(0D/1D) “串珠状” 结构, 可在SPCE表面形成高比表面积的纳米网络, 构建的传感器在0.02~3.48 mmol/L范围内对过氧化氢(H₂O₂)具有良好的线性响应, 其灵敏度和检出限分别为63.98 μA·(mmol/L)^-1·cm^-2和 4.2 μmol/L, 并且具有优异的稳定性和选择性.     

酶促电化学发光法测定血清总胆汁酸

利用胆汁酸在氧化型辅酶I(NAD+)共存下被3α-类固醇脱氢酶(3α-HSD)催化脱氢,同时NAD+被还原为还原型辅酶I(NADH)可增强三联吡啶钌(Ru(bpy)32+)的电化学发光(ECL)信号,实现电化学发光法间接检测胆汁酸。检测池中含2.5mmol/LRu(bpy)23+,833U/L3α-HSD,70nmol/LNAD+,50mmol/L磷酸盐缓冲液(pH8.0)。ECL强度与胆汁酸的浓度在1.0～100fmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程y=0.7707x+12.04(r=0.9975);检出限为0.02fmol/L;平均回收率为97.5%。本方法与临床采用的酶循环放大法有较好的相关性。     

基于纳米Co3O4低温催化发光的乙醚传感器

基于纳米Co3O4材料上乙醚的催化发光(CTL)现象,建立了直接测定空气中乙醚浓度的方法.研究发现,在较低温度下,乙醚在球链状的纳米Co3O4表面具有很高的发光强度和较好的选择性,以此为敏感材料就可以建立一种高效稳定的乙醚气体传感器.其最佳操作条件为:测定温度176℃,分析波长440 nm,载气流速180 mL/min.乙醚气体在4.0～1500 ppm(φ)的浓度范围内呈良好的线性关系(R=0.9993),响应时间为2 s,检出限为φ=1.67 ppm(3σ),回收率为97.3%～103.0%.考察了11种相同浓度的常见挥发性有机物的干扰情况,发现除丙酮、乙醇、四氯化碳和乙酸乙酯有轻微干扰(小于0.8%),其余7种物质均未产生明显的CTL信号.连续140 h通过150 ppm(φ)的乙醚气体,发光强度无明显降低,表明该传感器是一种长寿命的、性能稳定的传感器.     

高级氧化和可见光照射协同作用下Bi2WO6对有机污染物降解的催化活性增强(英文)

随着工业化社会的不断发展,环境问题日益严重。尤其是工业废水问题一直是催化降解领域的研究热点。光催化与高级氧化工艺(AOPs)耦合技术因为具有高效、无选择性、处理条件温和等特点,被认为是一种高效的有机污染物降解技术。本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂作为模板,采用简单的水热法制备了钨酸铋(Bi₂WO₆)纳米花。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)技术对其微观形貌、晶相、表面化学元素状态和光学性质进行了表征。为了研究钨酸铋(Bi₂WO₆)纳米花的催化性能,在不同催化体系下降解有机污染物罗丹明B (Rh B),实验发现,于vis/过硫酸盐(PMS)/Bi₂WO₆体系下,40 min内对Rh B的去除率高达96.39%,明显优于PMS/Bi₂WO₆ (40 min内去除率为38.7...     

Al2O3负载Pt催化剂的合成及其甲醇低温催化燃烧性能研究

采用一步合成法制备了Al₂O₃负载Pt催化剂Pt/Al₂O₃,以甲醇催化燃烧作为目标反应研究了其催化性能,考察了还原剂浓度、表面活性剂用量、表面活性剂浓度和煅烧温度对Pt/Al₂O₃甲醇低温催化燃烧性能的影响。结果表明,当还原剂浓度为0.1 mol/L、表面活性剂(CTAB)用量为8.53 g/g_cat.、表面活性剂浓度为0.1 mol/L、煅烧温度为600℃时,所得催化剂的活性最高,25℃下甲醇催化燃烧的转化率达到52%。而改进一步合成法制备的负载型催化剂Pt/Al₂O₃具有更高的甲醇催化燃烧活性,25℃下甲醇催化燃烧的转化率为84%。     

对苯二胺在血红蛋白/聚L-谷氨酸/玻碳修饰电极上的可逆氧化

采用电聚合法在玻碳电极(GCE)表面得到导电性能良好的聚L-谷氨酸(PGA)薄膜,通过共价键合法将血红蛋白(Hb)固定于电极表面得到稳定且具有催化活性的Hb/PGA/GCE修饰电极,将其用于对苯二胺(PPD)的可逆氧化。 修饰电极交流阻抗及血红蛋白直接电化学实验表明,血红蛋白成功地固定于电极表面,保持良好的电催化活性,能有效催化H₂O₂的还原。 PPD在电极上表现为受吸附控制的准可逆氧化还原反应,I_p,a/I_p,c约为1.02,电极没有明显的钝化现象。 氧化还原峰电流与PPD的浓度均呈良好的线性关系,I_p,a(μA)=3.124+0.705c_PPD(mmol/L)(r=0.9973)。 H₂O₂的存在使PPD氧化还原峰型更对称,可逆性更好,表明体系中PPD氧化与过氧化酶催化途径一致。     

基于PbS QDs/TiO2 NPs构建新型谷胱甘肽光电化学传感器

通过高温煅烧将二氧化钛纳米颗粒(TiO₂ NPs)修饰到ITO电极表面制成TiO₂ NPs/ITO电极, 再采用连续离子层吸附反应(SILAR)循环将硫化铅量子点(PbS QDs)修饰到TiO₂/ITO电极表面制得PbS QDs/TiO₂ NPs/ITO电极, 并将该电极应用于检测谷胱甘肽(GSH)的光电化学传感器. 在该传感器中, 当PbS QDs受470 nm可见光的激发时将产生电子(e)和光生空穴(h ⁺), 光生空穴可被溶液中的GSH捕获, 并将GSH氧化成GSSH, 有效避免电子和空穴的复合, 显著提高了光电效率. 该传感器对GSH的检测具有较高的灵敏度和选择性, 线性检测范围为0.06~1 mmol/L, 检出限(LOD)为4.6×10 ^-3 mmol/L(S/N=3).     

芯片毛细管电泳电化学发光法快速测定盐酸普鲁卡因的含量

建立了芯片毛细管电泳电化学发光法快速测定盐酸普鲁卡因含量的新方法。采用三联吡啶钌(Ru(bpy)2+3)为电化学发光试剂,三电极体系(直径300μm的铂圆盘电极为工作电极,集成在铂圆盘工作电极外的钛管为对电极,Ag/AgCl丝为参比电极)进行检测。分别考察了运行缓冲溶液pH值、检测缓冲溶液pH值、检测电位以及分离电压对分离和检测性能的影响。在优化条件下,即运行缓冲溶液为10mmol/L磷酸盐溶液(pH4.0),检测池缓冲溶液为含5mmol/LRu(bpy)2+3的50mmol/L磷酸盐缓冲溶液(pH7.0),检测电位为1.25V,分离电压为300V/cm时,盐酸普鲁卡因可在40s内实现较好的分离与检测,其线性范围为10~2000μg/mL(r2=0.9991),检出限(S/N=3)为3.0μg/mL,加标回收率为97%~99%,相对标准偏差为1.8%~2.2%。该方法简便、快速、准确,可用于盐酸普鲁卡因注射液的质量控制。     

基于二氧化锰-氧掺杂氮化碳级联催化的无酶比色检测葡萄糖研究

基于二氧化锰(MnO₂)-氧掺杂氮化碳(OCN)复合材料,构建了一种级联催化无酶比色葡萄糖传感器。通过在OCN的分散液中化学沉淀MnO₂晶体制备得到MnO₂-OCN复合材料。单体MnO₂具有优异的类葡萄糖氧化酶活性,能够催化葡萄糖分解产生H₂O₂,但类过氧化物酶活性较弱,无法充分消耗反应产生的H₂O₂。通过引入OCN,利用其优异的类过氧化物酶活性,可以显著促进H₂O₂对底物的催化氧化,使溶液变色,显著改善了对葡萄糖的检测性能。基于MnO₂-OCN复合材料构建的无酶比色传感器拥有较宽的检测范围(0.05～2.00 mmol/L),检出限为23μmol/L(S/N=3)。将此传感器用于血清样品中葡萄糖的检测,加标回收率为91.9%～94.3%。由于MnO₂和OCN两种材料对底物有较强的专一性,此传感器特异性识别催化葡萄糖,特异性良...     

催化发光快速检测啤酒中的苯乙醛

研究了苯乙醛在纳米氧化锡(SnO_2)表面的催化发光现象,设计了一种快速检测苯乙醛的催化发光传感器。在汽化温度为193℃、反应温度为276℃、检测波长为425 nm、流速250 mL/min条件下,催化发光强度与苯乙醛质量分数在0.10～12 mg/L范围内呈良好的线性关系(r=0.9976),检出限为0.030 mg/L。质量分数均为0.60 mg/L的苯乙醇、苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、正己烷、三氯甲烷、四氯甲烷、四氢呋喃、乙酸、氨气和环氧苯乙烷通过传感器时,除苯乙醇产生弱响应信号外,其它物质均不产生响应信号。将此传感器应用于啤酒样品中苯乙醛含量的测定,加标回收率为108.2%～118.5%,RSD为5.9%～12%。     

纳米金的绿色合成及其在维生素C比色分析中的应用

以梨汁为还原剂和保护剂,还原氯金酸一步法合成纳米金(AuNPs),采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行了表征。与以柠檬酸钠为还原剂制备的AuNPs相比较,梨汁制备的AuNPs稳定性更好。以梨汁绿色合成的AuNPs作为晶种和催化剂,维生素C(Vc)还原AgNO₃产生的银沉积在AuNPs表面,形成Ag/AuNPs,导致溶液颜色变化及在432 nm处吸光度变化,基于此实现Vc的定性与定量分析。考察了AgNO₃浓度、pH值和反应时间等因素对Vc检测的影响。在最优实验条件下,当Vc浓度为0.8 mg/L时,裸眼观察到溶液颜色明显发生变化,随着Vc浓度的增大,溶液颜色由紫红色变为黄褐色;溶液在432 nm处吸光度(A₄₃₂)与Vc浓度在0.4～40 mg/L和40～80 mg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.17 mg/L(S/N=3),RSD为1.6%(n=8,C_Vc=8 mg/L),方法的选择性和特异性良好...     

新型流动注射电化学发光分析系统及性能表征

为研发电化学发光体外诊断试剂,设计了一种流动注射池,构建了喷射式流动注射电化学发光分析系统,并运用Ru(bpy)2+3/TPA混合进样模式对此系统进行了评估.在检测电位1.18 V,进样量100 μL,进样速度50 μL/s,TPA浓度10 mmol/L,样品缓冲液100 mmol/L PBS(pH 8.4), 载体缓冲液10 mmol/L PBS(pH 8.4)最优条件下,获得Ru(bpy)2+3的检出限(S/N=3)为0.005 μmol/L; 线性范围为0.01～5 μmol/L; RSD为1.02%.结果表明,此分析系统灵敏度高,线性范围宽,分析速度快,样品用量少,实现了进样、检测及清洗过程自动化.     

纳米MgO催化发光检测硫化氢

研究了硫化氢在纳米Mg O表面的催化发光现象,发现纳米Mg O对硫化氢具有较好的特异性,据此设计了硫化氢催化发光传感器。通过优化设计建立了一种快速检测硫化氢的新方法,线性范围为2.00~200ppm(r=0.999 3),检出限为0.8 ppm(信噪比S/N=3)。采用此传感器进行人工合成样品中硫化氢的加标回收分析,回收率为88.4%~97.2%。此传感器具有灵敏、快速、操作简便等优点,在硫化氢快速检测领域具有潜在应用前景。该文还探讨了硫化氢的催化发光反应机理。     

双功能碳点用于葡萄糖的比色/比率荧光测定

以生物质(合果芋叶片)、 十二水合硫酸铁铵和脲为原料, 采用水热法制备了铁、 氮共掺杂碳点(Fe,N-CDs), 采用透射电子显微镜和X射线光电子能谱对其形貌与元素组成进行了表征. 该Fe,N-CDs既具有类过氧化物酶活性, 也能在450 nm处产生强荧光发射. 以Fe,N-CDs和邻苯二胺(OPD)为探针, 建立了一种比色/比率荧光测定双氧水（H₂O₂）的双信号方法. 在H₂O₂存在下, Fe,N-CDs催化OPD氧化成黄色的2,3-二氨基吩嗪(DAP), DAP在420 nm处有1个特征吸收峰. 在360 nm波长光的激发下, DAP在550 nm处有强荧光发射; 由于荧光内滤效应, DAP又可猝灭Fe,N-CDs在450 nm处的荧光. 基于此, DAP在420 nm处的吸光度(A₄₂₀)及DAP与Fe,N-CDs的荧光强度比(I₅₅₀/I₄₅₀)均可用于H₂O₂的定量分析. 考虑到葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖氧化生成H₂O₂, 进一步发展了一种比色/比率荧光双信号葡萄糖测定方法. 在pH=5.4, 温度40 ℃, 1.75 mmol/L OPD及反应时间25 min的条件下, 当葡萄糖浓度在1.0~100 μmol/L范围内时, A₄₂₀及I₅₅₀/I₄₅₀值与浓度呈良好的线性关系, 方法的检出限分别为0.8(比色)和0.6 μmol/L(比率荧光). 将该方法成功应用于人体血清中葡萄糖的测定.     

磺丁基醚-β-环糊精修饰毛细管电色谱拆分地平类药物对映体

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯原位聚合物基质, 将磺丁基醚-β-环糊精修饰到毛细管内壁, 制得了一种毛细管电色谱手性柱(SECDP), 并通过红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其结构. 磺酸基可提供足够稳定的正向电渗流(EOF), 基于磺丁基醚-β-环糊精在固定相和流动相中的协同作用, 通过优化手性添加剂浓度、 pH值、 施加电压、 温度及有机调节剂含量等条件, 利用该开管电色谱柱拆分了氨氯地平、 尼莫地平和尼卡地平等10种地平类手性药物对映体. 优化的流动相组成为20 mmol/L NaH₂PO₄(pH=4.0), 含4.0 mmol/L 磺丁基醚-β-环糊精, 乙腈的体积分数为10%~25%, 施加电压15~25 kV, 温度为15 ℃, 电动进样2 kV×5 s, 检测波长为236 nm. 在上述条件下, 分离度(R_S)可达3.62, 柱效达61011块/m, 分析时间一般为6~15 min. 基于色谱分离数据, 探讨了相关的手性分离机理.     

含氧酸根及4-硝基苯酚在氧化钨/聚苯胺修饰电极上的电催化还原

采用循环伏安(CV)、方波脉冲伏安(SWV)和计时电流(CA)技术研究了含氧酸根离子 , , 和4-硝基苯酚(4-NP)在WO₃/PANI修饰电极上的电催化还原. 实验结果表明, WO₃/PANI对 , , 以及4-NP电化学还原都具有良好的催化活性. 恒电位时, WO₃/PANI对相应底物有快速的电流响应, 在40 mmol/L～1.2 mmol/L ( ), 0.12～20 mmol/L ( ), 40 mmol/L～2.50 mmol/L ( ), 50～400 mmol/L (4-NP)浓度范围内, 响应电流与底物浓度呈线性关系, 检测灵敏度及检测限(S/N＝3)分别为0.202 mA/(mmol/L), 4.8 mmol/L ( )|0.035 mA/(mmol/L), 23 mmol/L ( )|0.120 mA/(mmol/L), 5.9 mmol/L ( )|0.443 mA/(mmol/L), 8.8 mmol/L (4-NP).     

电化学合金-去合金法制备铂纳米粒子电极检测尿液中草酸

采用电化学合金-去合金法制备Pt纳米粒子修饰玻碳电极(Pt NPs/GCE),用于尿液中草酸(OA)含量的电化学检测。先在同时含有Bi(NO₃)₃、K₂PtCl₄和EDTA的HClO₄溶液中,于-0.4 V将Pt-Bi合金粒子沉积于电极表面,然后在HClO₄溶液中于1.2 V下处理1 000 s可电化学溶出合金中的Bi,制得Pt NPs/GCE。采用扫描电镜法、EDS能谱法对电极表面修饰剂的组成和形貌进行表征。优化了电极的制备条件,并考察了OA在电极上的电化学行为。结果表明,OA在该电极上是一个扩散控制的不可逆氧化过程。电化学去合金后可得到一种多孔结构的Pt纳米粒子,增大了电极的活性面积,提高了对OA的电催化氧化活性。对电极制备条件的优化结果表明,当沉积液组成为1.0 mmol/L K₂PtCl₆+3.0 mmol/L Bi(NO₃)₃+3.0 mmol/L EDTA+...