基于针状二氧化钛纳米膜的人类肝癌细胞过氧化氢的检测

同济大学化学系田阳课题组研究了基于高导电性针状TiO1纳米膜的细胞色素C（cyt c）直接电子传递，并构筑了新型H2O2传感器，成功地应用于人类肝癌细胞H2O2的检测（Anal．Chem．Doi：1．1021 ac802721x）。研究表明：高导电的针状TiO2纳米膜可以促进了氧化还原酶与电极间的电子传递，采用cyt c作为研究模型，发现其异相电子传递速率常数（ks）为（13．8±2．1）s^-1。     

ZnO纳米管有序阵列与Cu_2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究

采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析.以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度.结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5 C的Cu2O/ZnO为光活性层,以4 mA电流下真空镀金20~25 min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率.     

纳米金固定辣根过氧化物酶的碳纳米管修饰第3代过氧化氢传感器的研究

将纳米金吸附辣根过氧化物酶（HRP）固定在多壁碳纳米管（MWNT）修饰的铂（Pt）电极上,利用MWNT对HRP的直接电化学催化特性及纳米金对蛋白质的强吸附能力制备了第3代H2O2生物传感器。实验结果表明,HRP在MWNT／Pt电极表面能进行有效和稳定的直接电子转移,HRP保持了其对H2O2还原的生物电催化活性,而且能快速（3S）地响应H2O2浓度的变化。HRP在修饰电极上的表观吸附量（Tr）为7．3×10^-10mol／cm^2,异相电子转移常数（Ks）为1．23s^-1。该传感器在-300mV时对H2O2响应的线性范瑚为1×10^-5～1×10^-3 mol／L（r=0．9968,n=4）。     

ZnO纳米管有序阵列与Cu2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究简

采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析. 以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度. 结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5 C的Cu2O/ZnO为光活性层,以4 mA电流下真空镀金20~25 min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率.     

氧化亚铜纳米微粒与金黄色葡萄球菌的相互作用

在十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）保护下制得30—50nm的氧化亚铜（Cu2O）微粒,在此基础上以常见的致病菌金黄色葡萄球菌（S．a）为模型研究了Cu2O纳米微粒对细菌的毒副作用．通过测定Cu2O纳米微粒对S．a的最小抑菌浓度（MIC）,用流式细胞术（FCM）研究其对金黄色葡萄球菌形态的改变及杀菌作用,并通过暗场显微成像和扫描电镜图对照揭示了氧化亚铜纳米微粒抑菌杀菌的可能机理．结果表明,Cu2O纳米微粒通过吸附在金黄色葡萄球菌表面破坏细胞壁致使细胞结构发生严重变化,从而影响其形态与功能,再进一步损伤膜结构导致通透性的改变从而达到抑菌杀菌的作用．     

Cu（I）／SO4^2-／ZnO和Cu（I）／S2O8^2-／ZnO催化剂的制备与表征

采用浸渍法对无定形ZnO分别用稀H2SO4和（NH4）2S2O8溶液处理,制备了SO4^2-／ZnO和S2O8^2-／ZnO固体酸．通过固体离子交换法制备了Cu（I）／SO]4^2-／ZnO和Cu（I）／S2O8^2-／ZnO两种催化剂,并采用XRD,FTIR,TPD和TPR等进行了表征．研究结果表明,用稀H2SO4和（NH4）2S2O8溶液分别浸渍处理无定形ZnO,经过500～600℃高温焙烧后得到的SO4^2-／ZnO和S2O8^2-／ZnO固体酸表面形成了Zn3O（SO4）2物种;py—FTIR结果表明,两者均具有B酸中心和L酸中心,进一步的NH3-TPD研究结果证明,制备的固体酸NH3脱附峰均出现在543℃附近,属于高强度固体酸．结构分析认为,由于SO4^2-强烈的电子诱导作用,SO4^2-和ZnO形成的桥式配位物种产生了B酸中心和L酸中心,而其螯合配位形成的物种没有酸性．SO4^2-／ZnO和S2O8^2-／ZnO固体酸与CuCl进行离子交换所制备的Cu（I）／SO4^2-／ZnO和Cu（I）／S2O8^2-／ZnO催化剂的Cu（I）易于还原,对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）表现出较高的活性和选择性,DMC选择性为98．3％,时空收率可达到1．9g（g·h）．     

铜掺氧化锌多孔纳米棒的水热合成及其光催化性能

通过两步法合成铜掺杂的氧化锌纳米棒,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见（UV-Vis）分光光谱等技术对系列样品进行了表征,研究并探索了铜掺杂的氧化锌纳米棒光降解染料罗丹明B（RhB）和气体乙醛的催化活性。通过对多孔Cu掺杂ZnO纳米棒光催化分解乙醛进行了评价。多孔Cu掺杂ZnO纳米棒（CZ-5）光催化剂具有最高的催化分解乙醛的能力,比其它多孔Cu掺杂ZnO纳米棒具有很高的催化活性。多孔Cu掺杂ZnO纳米棒光催化剂在室温下在可见光（435 nm）下照射16 h,5.50×10^-4（φ,体积分数）的乙醛气体完全降解为二氧化碳（CO₂）。多孔铜掺杂的氧化锌纳米棒光催化剂的光催化性能的改善主要归因于铜和氧化锌纳米棒之间的协同作用。这种改进的光催化协同作用归因于Cu掺杂ZnO的可见光吸收的延伸和光生电子空穴对的抗重组。     

Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱

用一种简单的化学还原方法制备了银纳米粒子包覆的氧化亚铜（Cu2O）纳米复合物。扫描电子显微镜显示Cu2O 为八面体型的纳米粒子,表面光滑,结构对称。包覆的Ag部分占据Cu2O粒子表面。通过比较Ag/Cu2O纳米复合物、Ag溶胶及Cu纳米粒子表面吸附的4-巯基吡啶（4-Mpy）分子表面增强拉曼光谱（SERS）发现,利用此方法得到了Cu2O粒子表面吸附分子的拉曼光谱。银纳米粒子所产生的电磁场增强又增强了吸附在Cu2O上的4-Mpy拉曼信号。这种方法为初步研究Cu2O表面吸附分子性质提供了依据,扩宽了SERS的使用范围,使SERS应用在纳米半导体材料上成为可能。     

离子交换法纳米Cu2O的制备及光催化性能的研究

采用强酸性阳离子交换树脂（R—H）,以CuSO4·5H2O为原料,制备出R2-Cu型阳离子交换树脂,R2-Cu型阳离子交换树脂与酒石酸钾钠进行离子交换得到Cu（OH）2,再用葡萄糖还原制得Cu2O纳米粒子,用IR、XRD、BET、TEM等手段对样品进行了表征,并以催化罗丹明B为模拟染料,日光（4月晴天,T=15～25℃）为光源,在自制的无色透明的玻璃反应器进行光催化降解反应,考察了Cu2O纳米粒子的催化性能．     

用TiO2，ZnO及Fe2O3纳米粒子光催化氧化庚烷的反应

 制备了三种n－型半导体氧化物TiO2，ZnO和Fe2O3纳米粒子，用X射线衍射和N2吸附技术分别对它们的结构及比表面积进行了表征．考察了三种氧化物粒子对庚烷的气相光催化氧化反应的催化活性．研究表明，对于同种催化剂，随着焙烧温度的升高，催化剂的粒径增大，比表 面积减小，光催化活性下降．三种催化剂纳米粒子的光催化活性顺序为TiO2（锐钛矿）＞ZnO＞Fe2O3，金红石型TiO2粒子的催化活性低于ZnO粒子．结合能带理论探讨了三种催化剂光催化活性差异的原因．     

室温一步固相反应合成纳米氧化锌的表征、光催化性能及动力学

以七水硫酸锌、氢氧化钠为原料,采用室温一步固相反应合成ZnO纳米粒子,并分别利用X射线衍射分析（XRD）、傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）、热重分析（TG）、扫描电子显微分析（SEM）、透射电子显微分析（TEM）、N₂吸附-脱附、紫外可见漫反射光谱分析（UV-Vis DRS）等方法对ZnO纳米粒子进行表征。实验结果表明：不需任何添加剂,室温下可通过一步固相反应合成ZnO纳米粒子,其形成过程首先是ZnSO₄·7H₂O和NaOH充分接触,然后反应形成Zn₄SO₄（OH）₆·5H₂O,最后NaOH的溶解热可使Zn₄SO₄（OH）₆·5H₂O转变为ZnO并逐渐长大形成纳米粒子。同时以甲基橙为降解对象评价了ZnO纳米粒子的光催化活性,实验结果表明：紫外光照射下,该方法合成的ZnO纳米粒子对甲基橙具有较好的光催化活性,且光催化动力学方程符合准一级反应动力学。     

高能Zn离子注入CaF2基质形成ZnO纳米粒子的机制、构型及电子结构

将高能Zn2+注入到CaF2介电基质中,在CaF2的表面下注入Zn2+浓度呈近似高斯分布,通过氧气氛后经热退火形成ZnO量子点.采用MaterialsStudio和Gaussian98W程序,结合实验结果计算分析了CaF2基质中ZnO纳米粒子的电子结构和光学性质.选取由4个ZnO原胞组成的超晶胞模型计算了ZnO纳米粒子的吸收光谱,理论结果与实验结果相符.对ZnO纳米粒子电子结构的研究结果表明,ZnO纳米粒子与CaF2基质的相互作用主要是ZnO表面的O与基质中Ca之间的作用,这种作用使ZnO纳米晶体的Fermi能级变窄,带隙相应减小;ZnO纳米粒子表面构型的变化对其本征吸收光谱没有影响,理论计算结果与实验值一致.     

ZnO/BiOI微球的合成及其光催化性能

通过一步溶剂热法合成ZnO/BiOI纳米复合材料,在Bi（NO₃）₃·6H₂O、KI、ZnO和乙二醇（EG）溶剂中,制备出的样品尺寸和形貌采用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）、X射线光电子能谱（XPS）、N₂吸附-脱附等,对实验所得产物的组成、结构及光学性质等进行表征。以染料罗丹明B（RhB）水溶液和气态乙醛作为降解对象,采用BiOI、ZnO/BiOI和ZnO微纳材料作为光催化剂,通过对BiOI、ZnO/BiOI和ZnO微纳材料在可见光下光催化降解染料罗丹明B（RhB）水溶液和气态乙醛,结果表明多孔微纳材料的ZnO/BiOI具有更高的降解效率,实验表明多孔微纳材料的ZnO/BiOI具有更高的氧空位浓度,因此使其催化活性增强,讨论了其可能的催化活性机理。     

ZnO/BiOI微球的合成及其光催化性能

通过一步溶剂热法合成ZnO/BiOI纳米复合材料,在Bi（NO₃）₃·6H₂O、KI、ZnO和乙二醇（EG）溶剂中,制备出的样品尺寸和形貌采用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）、X射线光电子能谱（XPS）、N₂吸附-脱附等,对实验所得产物的组成、结构及光学性质等进行表征。以染料罗丹明B（RhB）水溶液和气态乙醛作为降解对象,采用BiOI、ZnO/BiOI和ZnO微纳材料作为光催化剂,通过对BiOI、ZnO/BiOI和ZnO微纳材料在可见光下光催化降解染料罗丹明B（RhB）水溶液和气态乙醛,结果表明多孔微纳材料的ZnO/BiOI具有更高的降解效率,实验表明多孔微纳材料的ZnO/BiOI具有更高的氧空位浓度,因此使其催化活性增强,讨论了其可能的催化活性机理。     

CO/H2O/O2直接法制过氧化氢的环境友好纳米Cu/Al2O3催化剂

采用液相化学还原法制备了系列用于一氧化碳、水及氧气直接法制过氧化氢的环境友好纳米Cu/Al2O3催化剂,并用TEM,XRD和N2O化学滴定等手段对催化剂中纳米金属铜的结构及性质进行了表征.研究结果表明,Cu/Al2O3催化剂在CO/H2O/O2直接法制H2O2反应中呈现出显著的纳米尺寸效应当金属铜纳米晶粒平均尺寸为15 nm时,有高达0.236 mmol·(g-cat)-1·h-1的H2O2生成速率.     

纳米ZnO脱硫剂表面结构与室温脱除H2S性能的研究

采用均匀沉淀法制备纳米ZnO，经260 ℃，360 ℃，460 ℃和550 ℃焙烧制备的纳米ZnO均具有六方纤锌矿结构，平均粒径分别为14.3 nm，21.2 nm，24.1 nm和35.3 nm。通过TEM、TPR、XRD和XPS等技术对脱硫剂进行了表征。结果表明，纳米ZnO提高了对H₂S的室温去除率，室温脱除H₂S的活性时间是分析纯ZnO的近40倍；其脱硫性能随粒径增大，氧空位减少而下降，脱硫后高结合能的硫物种增多，硫取代晶格氧的趋势增大。说明粒径大小和氧空位是纳米ZnO室温脱硫的主要影响因素。纳米ZnO(14.3 nm)可直接将H₂S选择氧化为单质硫，尾气中未见SO₂产生。     

Cu-ZSM-5分子筛上[Cu-O-Cu]~(2 )物种的原位红外光谱研究

通过原位监测Cu－ZSM－5分子筛的振动红外光谱随温度及不同处理条件的变化情况，观察到［Cu－O－Cu］2＋物种的形成过程，即两个Cu（OH）＋在脱水过程中经二聚形成［Cu－O－Cu］2＋.低交换度样品开始产生［Cu－O－Cu］2＋物种所需脱水温度较高,通过观察不同处理条件对［Cu－O－Cu］2＋的影响，说明Cu2＋是通过脱出［Cu－O－Cu］2＋中的超晶格氧而被还原为Cu＋,较高温度时［Cu－O－Cu］2＋中的超晶格氧能与气相中的氧达到某种平衡.超晶格氧的脱出性能是影响Cu－ZSM－5分子筛上铜价态变化的重要因素．     

超临界流体干燥法制备纳米TiO2－ZnO复合催化剂及其对苯酚降解的光催化性能

 以TiCl4和Zn（NO3）2·6H2O为原料，采用溶胶－凝胶法结合超临界流体干燥法制备了纳米级TiO2－ZnO（7～10nm）复合催化剂，并用XRD和TEM等手段进行了表征．以苯酚光催化降解为模型反应对所制备催化剂的催化性能进行了评价．结果表明，与单组分TiO2及普通干燥法制备的TiO2－ZnO催化剂相比较，纳米TiO2－ZnO复合粒子的光催化活性有较大提高．用超临界干燥法制备的催化剂具有粒径小、分布窄、比表面积大、分散性好和光催化活性高等特点．采用超临界流体干燥法可直接制得纳米TiO2（锐钛矿型）－ZnO（非晶态）复合催化剂，可实现干燥、晶化一步完成．复合催化剂中ZnO的最佳掺入量为x（ZnO）＝0．8％．超临界流体干燥法是制备纳米材料的一种新技术，具有产物容易收集和溶剂可回收利用等优点．     

Cu/ZnO/Al2O3催化剂上1,4-丁二醇脱氢合成γ-丁内酯

 研究了顺酐加氢催化剂Cu／ZnO／Al2O3在常压下对1,4－丁二醇脱氢合成γ－丁内酯的催化活性．结果表明,Cu／ZnO／Al2O3催化剂不但具有良好的顺酐加氢活性,而且在较温和的反应条件下对于1,4－丁二醇脱氢同样具有良好的催化活性,γ－丁内酯的收率可达95％以上．通过XRD和AES测试发现,Cu0为催化剂的脱氢活性中心,ZnO的存在有利于Cu0在载体表面的高度分散,并对脱氢活性有促进作用,在还原态的催化剂中ZnO被部分还原为ZnOx（x≤1）,并与Cu0形成Cu0／ZnOx,构成最佳活性单元．     

氧化锌纳米微晶的顺磁共振特性

半导体纳米微粒是制备新一代电子器件的理想材料［1，2］．电子自旋共振谱（ESR）是研究纳米微晶表面电子自旋构象和表面结构的一种有效方法．体相ZnO是一种抗磁性物质，通常观察不到顺磁共振信号（ESR）．有关ZnO纳米微晶电子顺磁共振特性研究还未见文献报导．本文ZnO纳米微晶是用微乳法制备的：这样就制成了纳米尺度的具有表面包覆的ZnO微粒有机溶胶．这里表面活性剂起着“空间位阻”作用，一方面防止成胶过程中粒子间的聚合，使胶粒均匀细小；另一方面，包覆能减少微粒表面缺陷，使粒子性质变得十分稳定．将上述制得的ZnO纳米微粒…