Pd/Fe_3O_4-C催化剂对甲醇、乙醇和丙醇氧化的电催化活性（英文）

制备对醇氧化反应具有优异电活性的钯催化剂是醇燃料电池研究的重要内容.本文用硼氢化钠还原法制备了钯纳米颗粒,然后沉积在Fe_3O_4/C复合物表面,得到了不同Fe_3O_4负载量的Pd/Fe_3O_4-C催化剂.透射电镜(TEM)检测显示,钯纳米颗粒均匀地分散在Fe_3O_4/C表面.对制备好的Pd/Fe_3O_4-C催化剂进行了循环伏安法(CV)、计时电流(CA)和电化学阻抗谱(EIS)的测试,研究了其在碱性介质中对C1-C3醇类(甲醇、乙醇和丙醇)氧化的电催化活性.结果表明,所制备的不同Fe_3O_4负载量的Pd/Fe_3O_4(2%)-C、Pd/Fe_3O_4(5%)-C、Pd/Fe_3O_4(10%)-C和Pd/C催化剂中,Pd/Fe_3O_4(5%)-C催化剂表现出最高的醇氧化电流密度.依据循环伏安(CV)数据,Pd/Fe_3O_4(5%)-C催化剂对甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇氧化的阳极峰电流密度分别是Pd/C催化剂的1.7、1.4、1.7和1.3倍.Pd/Fe_3O_4(5%)-C催化剂对乙醇氧化的电荷传递电阻也远低于Pd/C催化剂.制备的所有催化剂对C1-C3醇类电氧化的电流密度大小排序如下:正丙醇乙醇甲醇异丙醇.此外,碳粉中Fe_3O_4纳米颗粒的存在提高了钯纳米颗粒的电化学稳定性.     

Fe_3O_4/PAA/ATP纳米复合磁性微凝胶吸附剂对Pb(Ⅱ)吸附动力学和吸附热力学研究

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米Fe_3O_4磁性粒子和凹凸棒黏土纳米棒晶进行表面改性,通过KH-570的桥接,在纳米Fe_3O_4磁性粒子和凹凸棒纳米棒晶的表面原位接枝聚合丙烯酸单体,制备Fe_3O_4/PAA/ATP纳米复合磁性微凝胶。将该复合微凝胶用作吸附剂,处理水体中的Pb(Ⅱ),研究其对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和吸附热力学。     

Fe_3O_4/Au磁性纳米复合材料的制备和性能

以聚乙烯亚胺修饰的纳米Fe_3O_4(Fe_3O_4/PEI)为磁性组分,采用化学还原法制备得到Fe_3O_4/Au磁性纳米复合材料(Fe_3O_4/Au),对其形貌和尺寸、磁学性质和分散稳定性进行表征,并研究了借助3-巯基丙酸在磁粒表面偶联模型靶分子精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽(RGD)的效果。结果表明,Fe_3O_4/Au由纳米Au粒和Fe_3O_4/PEI构成,当进行二次还原反应后,产物中Au粒的数量和尺寸均增大,Fe_3O_4/Au的平均水力学粒径增大、饱和磁化强度则减小,但磁响应性和分散稳定性保持良好。偶联反应显示1 mg Fe_3O_4/Au可以固定约61.9μg RGD,所得磁粒的粒径分布仍较窄。这些特征和性能显示Fe_3O_4/Au有望应用于生物分离与检测、靶向药物输运等领域。     

棒状CuFe_4O_x的可控合成及其异戊醇脱氢反应的催化性能（英文）

利用液相沉淀法可控合成了均匀的棒状CuFe_4O_x催化剂。通过原位X射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(TEM)及程序升温还原(TPR)等手段表征其晶相结构、形貌和还原性能。通过还原棒状CuFe_4O_x获得Cu~0/Fe_3O_4纳米棒,原位X射线光电子能谱(XPS)用于确定Cu~0/Fe_3O_4表面的相组成。通过液相沉淀法制备棒状CuFe_4O_x,在120℃保持3 h后加入Na2CO3溶液至pH等于9时所得棒状形貌最为规整。以异戊醇脱氢反应作为探针反应,比较了Cu~0/Fe_3O_4纳米棒和Cu~0/Fe_3O_4纳米颗粒的催化反应性能,发现Cu~0/Fe_3O_4纳米棒比Cu~0/Fe_3O_4纳米粒子具有更好的活性和稳定性,表明棒状Fe_3O_4担载的Cu纳米粒子具有更好的结构稳定性。     

Fe_3O_4/mSiO_2/P(IBA-co-AA)磁性复合粒子的制备及其负载阿霉素体外药效的研究

通过多步反应制备了一种p H响应性磁性介孔二氧化硅纳米复合粒子Fe_3O_4/m Si O_2/聚(丙烯酸异丁酯-co-丙烯酸)(Fe_3O_4/m Si O_2/P(IBA-co-AA)).纳米复合粒子由包覆介孔二氧化硅的Fe_3O_4核和聚(丙烯酸异丁酯-co-丙烯酸)的p H响应性外壳组成.利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对其结构、物相和性能进行了表征。以抗癌药物阿霉素(DOX)为模型药物,研究了Fe_3O_4/m Si O_2/P(IBA-co-AA)磁性纳米复合粒子在模拟人体环境中的控释行为.选择SMCC7211肝癌细胞为模型细胞,用MTT法研究载药粒子的细胞毒性,并评价载药纳米粒子在细胞中的抗癌效果.结果表明:Fe_3O_4/m Si O_2/P(IBA-co-AA)可作为包载阿霉素的一种新型纳米材料,载药颗粒具有良好的p H响应性,可以有效释放DOX药物来抑制癌细胞的增殖.     

Fe_3O_4@HKUST-1-C_(18)的制备及用于环境水样中多环芳烃的分析

利用水热法合成Fe_3O_4纳米粒子,并通过层层自组装的方法合成以Fe_3O_4为核、金属-有机骨架(MOFs)为壳的多功能核-壳磁性微球Fe_3O_4@HKUST-1;最后利用Cu2+与-SH之间的配位作用,对磁性微球的壳层进行长链烷基修饰,得到Fe_3O_4@HKUST-1-C_(18)。通过FT-IR,XRD,SEM,TEM等手段对Fe_3O_4@HKUST-1-C_(18)进行表征,并以该复合材料为磁固相萃取吸附剂用于环境水样中的多环芳烃的富集。同时本文还优化了吸附剂用量、萃取时间、离子强度等,在最佳条件下,方法定量限为0.031~0.49μg/L,回收率为68.3%~109.6%。     

硫酸化糖修饰Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子诱导肿瘤细胞凋亡研究

首先制备了具有磁性的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子,然后通过"Click"化学反应在粒子表面修饰选择性保护的N-乙酰氨基葡萄糖,再对糖硫酸化,得到一系列具有核/壳结构、表面具有不同硫酸基图案的糖功能化的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子修饰前后的成分和形貌进行了分析,并从细胞水平初步研究了硫酸化糖修饰的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子诱导肿瘤细胞凋亡及对蛋白质信号的影响.结果表明,所制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子尺寸均一,分散性良好,经硫酸化糖修饰后,平均粒径由110～130 nm增加至160～180 nm.经硫酸化糖修饰后的纳米粒子能够有效进入肿瘤细胞,调节Bcl-2/Bax通路的蛋白表达水平,进而诱导细胞凋亡并呈现浓度依赖关系,但不会影响正常细胞.这一活性的差异与纳米粒子表面糖的硫酸基图案有关.     

从三聚氰胺制得工业用深度脱硫的绿色纳米催化剂PMoV/Fe_3O_4/g-C_3N_4:合成与表征（英文）

采用简便的化学浸渍法制备了新型磁性可分离的纳米复合物H_5PMo_(10)V_2O_(40)/Fe_3O_4/g-C_3N_4(PMoV/Fe_3O_4/g-C_3N_4),并进行了详细的表征,采用电位滴定法测定了催化剂酸性.该PMoV/Fe_3O_4/g-C_3N_4纳米复合物在硫化物选择氧化为砜或亚砜的反应中表现出较高的催化活性;考察了在优化反应条件下,它在含硫(包括二苯并噻吩DBT)模拟油或真实石油的催化氧化反应中的催化性能;特别考察了各种含氮化合物,以及1-环和2-环芳香烃作为共溶剂对DBT脱硫效果的影响.采用外加磁场即可方便地将该催化剂从反应混合物中分离和回收.选取最好的萃取剂,通过简单的倾滤就可很容易地将剩余反应物从产物中分离出来.该纳米催化剂具有高催化活性,且容易重复使用,至少可以重复使用4次而未见催化活性明显下降.     

Fe_3O_4@聚吡咯@聚苯胺核壳结构的制备及吸波性能

用聚吡咯(PPy)对溶剂热法制备的Fe_3O_4纳米颗粒进行表面修饰,再用聚苯胺(PANI)调控Fe_3O_4@PPy复合材料的电磁组成,制备出具有核壳结构的Fe_3O_4@PPy@PANI复合吸波材料.当PPy对Fe_3O_4纳米颗粒修饰后,PANI极易包覆在纳米颗粒表面.电磁性能分析结果表明,当苯胺(An)与Fe_3O_4@PPy质量比为1/4时,最小反射损耗值(RLmin)达到-39.2 d B;当An与Fe_3O_4@PPy的质量比为1/2时,反射损耗小于-10d B的频宽达到4.6 GHz.电磁成分比例对复合材料的吸波性能有较大的影响,随着聚苯胺含量的增加,电磁吸收呈现先增加后减小的趋势.     

多层组装聚苯胺@硅磁复合物的制备及对磺酸基染料的选择性吸附

以硅磁粒子(Fe_3O_4@SiO_2)为核,采用低温-原位氧化聚合-共沉淀法制备了多层核壳聚苯胺硅磁复合物(Fe_3O_4@SiO_2@PANI).通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe_3O_4@SiO2_@PANI复合物的结构、形貌和性质进行了表征.以磺酸基偶氮染料甲基橙、刚果红和蒽醌染料茜素红溶液模拟染料废水,对其在Fe_3O_4@SiO_2@PANI上的吸附进行了研究,讨论了pH值、吸附时间、染料初始浓度及吸附剂用量对吸附过程的影响,优化了吸附条件.实验结果表明,弱酸性(p H6. 0)条件下,Fe_3O_4@SiO_2@PANI对甲基橙、刚果红和茜素红具有优异的选择性吸附性能,其平衡吸附量分别为26. 05,34. 0和69. 58 mg/g.该复合物对染料的吸附过程更接近Langmuir等温吸附的单分子层吸附机理,其对染料废水的去除率高达96. 5%,易于分离,且重复使用性能良好.     

基于巯基-烯点击化学法的磁纳米粒子制备及用于螺旋藻中多环芳烃的分析

利用水热法合成了Fe_3O_4纳米粒子,并通过巯基-烯点击化学法合成了Fe_3O_4@DA-IL。通过FT-IR、XRD、SEM、TEM等手段对Fe_3O_4@DA-IL进行表征,并以该复合材料为MSPE的吸附剂用于螺旋藻中的PAHs的富集。实验还优化了吸附剂用量、萃取时间、洗脱剂种类以及洗脱次数,在最佳条件下,方法定量限为0.031~0.49μg/L,回收率为78.4%~107.1%。     

Fe_3O_4/TiO_2@生物碳骨架复合材料的一步法制备及UV-Fenton催化性能

以玉米秸秆为生物模板,经铁盐和钛盐溶液浸渍后煅烧,制备了新型Fe_3O_4/TiO_2分层介孔玉米秸秆碳骨架复合材料(Fe_3O_4/TiO_2@MSC),并研究了其多相UV-Fenton体系降解四环素的效能.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的催化剂进行了表征.结果表明,Fe_3O_4/TiO_2@MSC保留了玉米秸秆的分级多孔形态,纳米Fe_3O_4和TiO_2在MSC表面生长,秸秆碳作为骨架提高了纳米Fe_3O_4的分散性,防止其团聚,提高了催化剂的稳定性,并且能够增加材料的比表面积和活性点位,进而增强对UV-Fenton体系的催化活性. TiO_2光催化和多相Fenton体系的协同作用促进了Fe(Ⅲ)向Fe(Ⅱ)转化.催化性能研究结果表明,在相同条件下,Fe_3O_4/TiO_2@MSC催化的多相UV-Fenton体系盐酸四环素(TCH)降解效率在反应40 min后达到99. 8%,远高于Fe_3O_4@MSC+H2O_2(30%),UV+H2O_2(73%)、UV+Fe_3O_4@MSC+H2O_2(89. 1%)和UV+Fe_3O_4/TiO_2+H2O_2(89. 2%)体系,并且该体系在中性甚至碱性条件下均能达到满意的TCH去除效果.     

基于Fe3O4磁性微粒分离富集的ICP-MS检测血清中铅的方法研究

以FeCl_3·6H_2O为原料一步合成了粒径为400 nm的Fe_3O_4磁性微粒,并用于人血清中Pb~(2+)的检测。用Zeta电位仪和单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)对所合成的Fe_3O_4磁性微粒进行表征。通过微波消解法对血清样品进行预处理,经Fe_3O_4磁性微粒分离富集后,采用ICP-MS法检测。优化了Fe_3O_4磁性微粒分离富集Pb~(2+)的实验条件,并在pH 5.0,吸附剂用量400μL,吸附30 min的条件下,成功实现了血清中Pb~(2+)的定量检测,富集因子为10。Pb~(2+)的检出限为7 ng/L,定量下限为23.1 ng/L。     

胺基改性磁性纳米石墨片复合材料的制备与表征

以纳米石墨片(GNS)为载体,FeCl_3·6H_2O为前驱体,乙二胺为改性剂和还原剂,乙二醇为表面活性剂和还原剂,无水乙酸钠为稳定剂,通过溶剂热法一步制备了胺基改性磁性GNS(NH_2-GNS/Fe_3O_4)纳米复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了表征,并研究了其对水溶液中Ag(Ⅰ)的吸附性能.结果表明,NH_2-GNS/Fe_3O_4纳米复合材料的磁性能可以满足固液相分离的要求.NH_2-GNS/Fe_3O_4纳米复合材料对Ag(Ⅰ)具有吸附性能,且在对Ag(Ⅰ)的吸附过程中将Ag(Ⅰ)还原为单质银,该吸附过程为发生在均质表面的单层吸附.     

Fe_3O_4纳米粒子与慢病毒载体共同感染内皮祖细胞的促血管新生和MRI示踪的应用

采用化学共沉淀法制备了柠檬酸钠修饰Fe_3O_4纳米粒子(NPs),使用胎牛血清(FBS)改善Fe_3O_4NPs的分散性.实验表明Fe_3O_4NPs尺寸均匀,且具有良好的稳定性,FBS浓度小于5%(体积分数)时,Fe_3O_4NPs无聚集沉淀;在300 K下,饱和磁化强度达到74.86×10~(-3)A·m~2/g(74.86 emu/g);核磁共振T2序列成像时,75μg/m L Fe_3O_4NPs与慢病毒载体(LV)共同标记内皮祖细胞(EPCs)成像效果良好;而且EPCs具有稳定过表达目的基因血管内皮生长因子(VEGF)的能力.利用Fe_3O_4NPs与LV共同感染EPCs,可有效促进大鼠血管生成.说明修饰后的EPCs兼具核磁共振成像(MRI)示踪和促血管生成双重功能.     

Fe3O4/GO/PPy复合材料的制备及其对2-硝基-1,3-苯二酚的吸附性能

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,用水热法首次制备了Fe_3O_4/GO/PPy(聚吡咯)三元复合粒子用于处理含2-硝基-1,3-苯二酚(NRC)的废水,研究了其对水中NRC的吸附性能。采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计及ζ电位等对所制备复合粒子的结构进行了表征;研究了溶液pH值、吸附剂用量、NRC的初始浓度、吸附时间和温度对吸附NRC的吸附性能的影响,并对吸附过程进行了吸附动力学模拟。结果表明:制备的Fe_3O_4/GO/PPy复合材料为层状分散结构,PPy及Fe_3O_4颗粒无规则地镶嵌在石墨烯片层之间。Fe_3O_4颗粒为多面体晶体结构,尺寸为100～300 nm。Fe_3O_4/GO/PPy具有超顺磁性,40 s可以磁分离,NRC移除率达91.6%;在NRC浓度为200 mg·L~(-1)、pH=5±0.05、温度T=318 K、吸附剂用量10 mg·L~(-1)和吸附时间6 h的条件下Fe_3O_4/GO/PPy对NRC的吸附量最大,达到163.3mg·g~(-1)。NRC吸附动力学符合二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。循环使用5次后,NRC的移除率由最初的91.6%下降至77.6%,说明Fe_3O_4/GO/Ppy磁性复合物的结构具有较好的稳定性,且可以再重复利用。     

环糊精改性Fe_3O_4纳米微球的制备及其负载多柔比星体外释放的研究

采用柠檬酸钠作为稳定剂,通过超声辅助水相共沉淀法合成了柠檬酸修饰的Fe_3O_4纳米粒(Fe_3O_4@CA),进一步采用真空干燥法制备了β-环糊精包覆的Fe_3O_4纳米微球(Fe_3O_4@β-CD).分别利用X射线粉末衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、热重分析仪等表征手段对其进行了结构和形貌表征.同时,以多柔比星为模型药物,考察了Fe_3O_4@β-CD微球对多柔比星的体外释放行为.结果表明,Fe_3O_4@CA纳米粒子呈球形或类球形,平均流体力学直径为84nm,具有顺磁性,室温下饱和磁化强度为17.5emu·g-1,红外光谱结果表明,β-环糊精成功的包覆在Fe_3O_4@CA表面,Fe_3O_4@β-CD的平均流体力学直径为104nm,室温下饱和磁化强度为15.7emu·g-1.体外释放结果表明,Fe_3O_4@β-CD-DOX载药系统在PBS(pH=7.4)溶液中释放缓慢,12h累积释放率为45.5%.结果表明,环糊精改性的Fe_3O_4纳米微球在体外有明显的缓释效果,有望成为理想的抗肿瘤药物载体.     

Fe_3O_4@ZnO@YVO_4:Eu~(3+)磁-光-吸波多功能复合纳米颗粒的制备及其性能研究

结合溶剂热法和沉淀法以氨基功能化的Fe_3O_4纳米颗粒为磁核,在其表面先后包覆上ZnO层和YVO_4:Eu~(3+)发光层,制得集磁性-发光性-微波热转换性能于一体的Fe_3O_4@ZnO@YVO_4:Eu~(3+)多功能复合纳米颗粒,并对其结构和性能进行了研究.X射线衍射(XRD)分析表明,Fe_3O_4表面成功包覆上了六方晶系红锌矿ZnO和四方相YVO_4.透射电子显微镜(TEM)照片表明,所得的复合纳米颗粒具有明显的核壳结构和球形形貌,构成核的Fe_3O_4纳米颗粒的尺寸在30~40 nm,Fe_3O_4@ZnO@YVO_4:Eu~(3+)多功能复合纳米颗粒的尺寸约为50~60 nm,壳层厚度约为10 nm.磁性、荧光光谱和微波热转换特性分析表明,该复合纳米颗粒同时具有良好的发光性、较强磁性和独特的微波热转换特性,在药物传输与可控释放领域具有潜在的应用价值.     

纳米SiO_2亲和吸附剂的制备及性能

采用水热法一步合成了巯基纳米二氧化硅(SiO_2-SH),随后在其表面修饰亚氨基二乙酸基团(-IDA)得到了SiO_2-SH/IDA,利用-SH和-IDA双官能团更多的吸附溶液中的Ni~(2+),从而得到SiO_2-SH/IDA-Ni~(2+)纳米亲和吸附剂.制备的亲和吸附剂可直接用于六聚组氨酸为标签的(His-tagged)融合蛋白的分离纯化.利用TEM、FT-IR、TG、SDS-PAGE等大型仪器表征了样品的形貌、结构及亲和分离能力.结果表明制备的SiO_2-SH/IDANi~(2+)纳米亲和吸附剂平均粒径为60nm,对His-tagged蛋白具有较好的特异性和较低的检测限(约为1.9×10~(-5)mol/L),且该吸附剂再生能力较强,再生3次后对目标蛋白仍具有较好的分离效果.     

纳米Fe2O3和Fe3O4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究——一个仪器分析综合实验

介绍一个仪器分析综合实验——纳米Fe_2O_3和Fe_3O_4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究。采用水热法合成纳米Fe_3O_4,进而煅烧得到纳米Fe_2O_3。使用X射线粉末衍射(XRD)对制得的样品结构进行表征,通过透射电镜(TEM)可以发现其为球形颗粒,粒径在10–20 nm范围内。将制得的纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4按不同比例加入高氯酸铵(AP)中,通过对混合物进行热分析(TG-DSC),发现纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4可以明显促进AP的分解,且Fe_2O_3的催化效果优于Fe_3O_4的催化效果,并对催化机理进行了简单讨论。通过该实验,可以让学生学习水热反应的方法,掌握利用XRD、热分析等多种手段对化合物结构及性能进行表征的技能。