多壁碳纳米管对微量苯二氮卓类药物的吸附性能研究

研究了静态吸附条件下多壁碳纳米管(MWCNTs)对地西泮、艾司唑仑、阿普唑仑和三唑仑 4种苯二氮卓类药物的吸附性能,10 min内能达到吸附平衡.MWCNTs对药物的吸附容量随药物浓度的增加而增加,最小初始浓度时MWCNTs对4种药物的静态吸附容量分别为7.95、7.88、7.99和7.73 mg/g,吸附容量较大.295、303和313 K温度下的吸附实验表明,吸附容量随温度的升高而减小,降低温度有利于药物的吸附.对不同温度下的吸附等温线采用Freundlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示Langmuir方程具有更好的拟合效果.在动态吸附条件下穿透体积的测定显示MWCNTs对药物也具有大的吸附容量且萃取回收率高达90%以上.     

氯掺杂提高多壁碳纳米管的电导率

通过氯气吸附, 制备了掺氯多壁碳纳米管(Cl₂-MWNTs)复合材料, 在低温、高温和紫外光照射条件下掺氯, 紫外光照射下掺氯制备的复合材料电导率最高, 和未掺氯MWNTs相比, 电导率提高到原来的5倍以上. 用热重、红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱和X光电子能谱分析研究掺氯碳纳米管中氯和MWNTs间的相互作用, 结果表明: 掺氯后MWNTs中π电子向氯转移, 氯与MWNTs形成共轭体系, π电子的离域性增强, 提高了复合材料的电导率.     

掺钯碳纳米管的制备及电接触性能

以PbCl₂为介质, 采用无电沉积方法制备了掺钯碳纳米管, 并对其形貌和结构进行了表征. 结果表明, 掺入的钯纳米粒子分布均匀、 粒径均一, 掺杂量与粒径尺寸适中; 所掺入的纳米粒子的成分为0价态的钯, 且掺杂类型为p型. 电接触性能测试结果表明, 掺钯碳纳米管与金电极间的接触电阻得到了明显改善, 阻值平均降幅高达近71.09%.     

焙烧法纯化多壁碳纳米管

自碳纳米管[1 ] 发现以来 ,已在世界范围内掀起了碳纳米管研究和应用的热潮 .其中一些文献报道了纯化单壁碳纳米管的方法 ,如超声波助滤法 [2 ] ,酸洗法 [3,4] ,微孔膜过滤法 [5,6] ,离心法[5] ,氧化法[5,7] ;另有少量文献报道了纯化多壁碳纳米管的方法 ,如氧化法 [5,8] ,石墨插层化合物纯化法 [9] 等 .本文使用焙烧法纯化实验室自制的多壁碳纳米管 .通过 TEM、XRD和比表面积等的测定 ,考察了不同焙烧时间的纯化效果 .采用催化甲烷裂解方法 ,在 6 0 0℃反应 4h制得多壁碳纳米管 ,粗产物收率接近 2 0 % .于干燥、洁净的坩埚中 ,分别称取 6…     

多壁碳纳米管对稀土元素的吸附性能

研究了改性多壁碳纳米管(MWCNTs)对稀土元素的吸附。 采用硝酸、次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾4种方法对MWCNTs进行改性,考察了改性MWCNTs对稀土元素的吸附能力。 采用紫外-可见分光光度法测定稀土元素的浓度,比较了未处理和不同方法处理的MWCNTs对稀土元素的吸附能力。实验结果表明,NaClO改性的MWCNTs对稀土元素的吸附能力最强。以稀土元素钐(Sm)、钆(Gd)、镱(Yb)为代表,研究了NaClO改性MWCNTs对稀土元素的吸附性能。 考察了溶液pH值、离子强度、吸附剂用量、温度等因素对吸附性能的影响。当溶液pH值在2~7范围内,NaClO改性的MWCNTs对Sm、Gd、Yb的吸附随pH值增大而增强。 当离子强度和MWCNTs的用量增大时,对稀土元素的吸附能力降低。3种元素在NaClO改性的MWCNTs上的吸附均为放热过程,其反应焓变ΔH分别为：-6.44、-5.63和8.31 kJ/mol。吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。     

多壁碳纳米管修饰电极对核黄素的电催化研究

碳纳米管具有导电性和完整的表面结构，因而它可用作一种良好的电极材料。核黄素（维生素B2，RF）是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的组成部分。而FMN和FAD是生命体中重要的辅酶，也是多种重要脱氢酶的辅酶，在线粒体呼吸链中起着传递电子和质子的作用。FMN和FAD分子中传递电子的功能部分与核黄素相同，均为异吡咯嗪环。本文用电化学方法研究了核黄素的电化学性质。     

多壁碳纳米管储氢的物理吸附特性

The physisorption of hydrogen stored in armchair multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) is simulated by the grand canonical Monte Carlo (GCMC) method on the condition of 10 MPa at normalt emperature. Hydrogen-hydrogen and hydrogen-carbon interactions are both modeled with Lennard-Jones potential. The hydrogen storage in double-walled carbon-nanotubes (DWCNTs) has been investigated on the condition that the internal or external radius is changed while the other radius remains constant. The results show that hydrogen molecules are mostly absorbed near the tube walls, and the hydrogens to rage capacityisim proved effectively when the difference between the internal radius and the external radius increases from 0.34 to 0.61 or 0.88 nm. Its simple theoretic explanation also is given. Further more, the capacity of hydrogen physisorbed in there-walled carbon nanotubes (TWCNTs) is calculated when the wall-wall distance is 0.34, 0.61 and 0.88 nm respectively. Then its hydrogen storage capacity is compared with that of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and DWCNTs, and it is discovered that the capacity of hydrogen physisorbed in MWCNTs decreases as the number of wall increases.     

多壁碳纳米管互连的单壁碳纳米管晶体管的频率特性

用多壁碳纳米管(MWCNTs)作为互连线制备出了单壁碳纳米管场效应晶体管(SWCNT FETs), 对比研究了用多壁碳纳米管作为互连线和用金属作为互连线的两种情况. 结果表明, 二者的直流(DC)性能基本一致, 而用多壁碳纳米管作为互连线的交流(AC)性能略优于用金属作为互连的情况. 交流测量表明, 至少在20 MHz的频率下, 多壁碳纳米管互连的单壁碳纳米管晶体管仍有很好的响应速率, 器件能够正常工作.     

聚合物对多壁碳纳米管的包覆改性研究

探讨了聚合物对碳纳米管的包覆改性.将多壁碳纳米管(MWNTs)通过浓硫酸和浓硝酸的混酸(体积比=3∶1)处理,使其带上羧基.将羧化MWNTs与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),苯乙烯双组分接枝聚苯乙烯(PS-g-(GMA-co-St))通过溶液共混方法,使其接在MWNTs上的羧基和GMA所带的环氧基团之间发生酯化反应,实现MWNTs表面接枝上PS-g-(GMA-co-St).扫描电镜观察表明,羧化MWNTs平均管径约为40nm,而接枝上PS-g-(GMA-co-St)的改性MWNTs管径可达约100nm.用四氢呋喃(THF)对表层包覆的PS-g-(GMA-co-St)刻蚀后,其直径降回到约40nm,这和先前观察到的羧化MWNTs的直径基本一致.对刻蚀后的MWNTs样品的FT-IR分析也表明MWNTs表面上存在接枝PS.表面经过PS-g-(GMA-co-St)修饰后,可以形成包覆层,为MWNTs在聚合物基体中分散、制备纳米功能材料提供了途径.     

磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管复合材料导电特性和机理的研究

将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWCNTs)超声共混制备得到SPPA/MWCNTs复合材料. 用X光电子能谱仪、固体紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、四探针、场发射扫描电镜等对复合材料导电特性及机理进行研究. 结果表明: SPPA/MWCNTs 复合材料中SPPA与MWCNTs发生电荷转移而被掺杂, 并且由于SPPA与MWCNTs间的电荷转移, 彼此间存在一定的相互作用力; 复合材料电阻呈负温度系数效应; SPPA/MWCNTs复合材料电导率发生两次突跃. 可能的导电机理为, 复合材料中SPPA不仅被MWCNTs物理填充, 同时还被MWCNTs掺杂, 复合材料中存在两种导电通路, 一是SPPA与MWCNTs的碳原子发生电荷转移而被掺杂, 彼此之间存在一定的相互作用力, 导致SPPA包裹MWCNTs形成独立导体单元, 这种独立单元相互接触形成导电通路; 二是MWCNTs彼此之间相互接触形成导电通路, 并建立了该导电机理的理论模型.     

谷胱甘肽在多壁碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的间接电化学测定

制备了多壁碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极(MWCNTs-ILs/CPE),并以对乙酰氨基酚(PA)为电催化媒介,研究了谷胱甘肽(GSH)在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,GSH能明显增强PA在MWCNTs-ILs/CPE上的电化学响应,且示差脉冲伏安法(DPV)的氧化峰电流与其浓度在7.50×10-7~1.00×10-4 mol/L范围内呈良好线性关系,检测限(S/N=3)为1.65×10-7 mol/L。该方法简单、快速、灵敏,用于含GSH药物的测定,加标回收率为99.5%~101.8%。     

芦丁在多壁碳纳米管修饰碳糊电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法研究了芦丁在多壁碳纳米管修饰碳糊电极(MWCNTs/CPE)上的电化学行为。实验发现,在pH=3.21的Na_2HPO_4-柠檬酸缓冲溶液中,芦丁在0.508V和0.438V产生一对明显的氧化还原峰,氧化峰电流与芦丁浓度在5.0×10~(-7)~2.0×10~(-4) mol/L内呈良好线性关系,检出限为2.0×10~(-7) mol/L。进一步的研究发现芦丁在修饰电极上的反应是受吸附控制的2质子、2电子反应过程;当DNA加入到芦丁溶液后,引起芦丁电化学信号逐渐降低,峰电位逐渐正移,表明两者是通过嵌插作用相结合。     

盐酸克伦特罗在纳米ZnO和多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为

制备了纳米ZnO与多壁碳纳米管(MWNTs)复合修饰玻碳电极(ZnO-MWNTs/GCE),考察了盐酸克伦特罗(CLB)在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明:纳米ZnO与MWNTs显著增强了修饰电极对盐酸克伦特罗的伏安响应,增加了电极的有效表面积,改善了电极的导电性和电催化活性。在2~30μmol·L-1和30~500μmol·L-1浓度范围内,CLB在所制备的修饰电极上的电流响应与其浓度线性关系良好,且该电极具有较好的重现性和稳定性。     

Electrochemiluminescence Enhanced by the Synergetic Effect of Porphyrin and Multi-walled Carbon Nanotubes for Uric Acid Detection

The design and exploration of efficient, stable and environmentally compatible organic emitters for an electrochemiluminescence (ECL) sensor is a promising topic. Herein, a novel environmentally-friendly luminophore, ZnBCBTP@MWCNTs, were fabricated via self-assembly of porphyrin molecules (ZnBCBTP) onto multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs). The resulting luminophore ZnBCBTP@MWCNTs displayed not only the highly ECL property and but also the good accelerated electron mobility. Then, a label-free ECL biosensor based ZnBCBTP@MWCNTs was constructed for the ultrasensitive detection of uric acid. Excitingly, this proposed ECL biosensor performed a good linear relationship in the range of 0–300 μM with a low detection limit of 1.4 μM, thus offering another reliable and feasible sensing platform for clinical bioanalysis with good selectivity, stability, and repeatability.     

印迹聚合物改性多壁碳纳米管固相萃取熊果酸

以聚乙二醇改性的碳纳米管为基质,熊果酸为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用沉淀聚合法成功制备碳纳米管-印迹复合材料.采用红外光谱和扫描电镜研究该复合印迹材料的结构和形貌.结果表明,在碳纳米管表面接枝一层稳定且均匀的印迹材料.采用静态吸附实验研究此印迹材料的吸附性能,...     

聚氨酯接枝多壁碳纳米管的制备及表征

采用两步法成功地将聚氨酯分子链以共价键连接到碳纳米管表面. 首先将聚丙烯酰氯通过与强酸氧化后多壁碳纳米管表面产生的羟基及少量羧基之间的化学反应共价接枝到碳纳米管表面; 然后将接枝到碳纳米管表面的聚丙烯酰氯与端羟基聚氨酯发生酯化反应, 实现了聚氨酯对碳纳米管的表面共价接枝. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM) 和热重分析(TGA)等对接枝后的产物进行了表征, 结果表明, 聚氨酯已共价接枝到碳纳米管表面, 被接枝的聚合物的含量接近90%.     

钾掺杂多壁纳米碳管储氢性能研究

使用自制的钴催化裂解碳氢气法制备多壁纳米碳管,并对其进行退火、掺杂等一系列预处理,然后使用高压高纯氢源,在中压(12 MPa)和室温条件下,进行钾掺杂多壁纳米碳管的储氢性能实验.结果表明:预处理对纳米碳管的储氢性能有很大影响.实验条件下,经过氮气退火,并在1.0 mol/L硝酸钾溶液中掺杂的多壁纳米碳管吸氢量最大(H/C质量分数为3.2%).上述样品在室温下的放氢量一般不超过其吸氢量的50.8%.     

L-色氨酸功能化多壁碳纳米管的制备与表征

采用L-色氨酸作为修饰剂,制备了一种新型功能化的多壁碳纳米管,并对其进行了表征。红外光谱和电化学实验均证实碳纳米管和色氨酸是通过酰胺键共价键合的。其中,循环伏安实验中0V附近羧基峰的消失与红外光谱中N-酰化氨基酸的—C=O峰的形成相对应,证明了共价键的形成。     

新型多壁碳纳米管/壳聚糖/离子液体修饰电极直接测量对苯二酚的研究

本文构建了一种新型多壁碳纳米管/壳聚糖/离子液体修饰电极.研究了支持电解质、酸度和扫描速度等因素对对苯二酚伏安响应的影响,获得了较优的实验条件.在0.1 mol/L pH=6.8磷酸盐缓冲溶液中测定对苯二酚,其氧化峰电流与对苯二酚浓度在8.0×10~(-7)～1.0×10~(-4) mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为7.9×10~(-8) mol/L.该电极对对苯二酚有较高的选择性,可直接测量对苯二酚,结果满意.