基于碳纳米管 石墨烯复合薄膜的柔性应变传感器

正柔性应变传感器在人体生理检测与人机界面构建等方面有着重要的应用,近年来得到了广泛的关注。以碳纳米管和石墨烯为代表的碳纳米材料有着优异的导电性,并且在应变下可以产生显著的结构与电学响应,从而被广泛应用于应变传感器的构建。清华大学的朱宏伟课题组采用铜网作为基底,通过常压化学气相沉积,获得了一种石墨烯编制网络。这种特殊结构设计的石墨烯薄膜在应变下可以产生     

银/聚苯乙烯纳米复合粒子的制备与表征

将银粒子与聚合物复合,不仅可改善银粒子的分散性,还可赋予高分子材料纳米粒子的特有性能。在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIM].BF4)中制备了稳定的Ag纳米胶体,并以[BMIM].BF4/乙醇为混和溶剂,通过原位聚合方式制备出银/聚苯乙烯(Ag/PS)纳米核壳复合粒子,并对复合粒子的结构进行了表征。     

基于Pd纳米粒子/聚苯胺的葡萄糖电化学传感器研究

采用静电纺丝技术结合化学原位还原沉积方法构建钯纳米粒子（Pd NPs）修饰的聚苯胺（PANI）空心管复合材料（Pd/PANI/GCE）.首先通过静电纺丝法制备聚苯乙烯（PS）纤维膜基底,然后在纤维膜基底上修饰苯胺单体,并进行原位聚合,获得磺化聚苯乙烯@聚苯胺（SPS@PANI）复合纤维膜.采用四氢呋喃（THF）溶解去除磺化聚苯乙烯（SPS）内芯后获得高导电性、高比表面积的PANI空心管材料,再通过化学原位还原法在PANI空心管表面均匀沉积Pd NPs,并由此构建了无酶葡萄糖传感器.实验结果表明：该传感器对葡萄糖检测的线性范围包括0.1~44.0μmol·L^-1和44.0~3 423.0 μmol·L^-1两段线性,最低检测限为0.06 μmol·L^-1.该传感器能够直接应用于实际唾液样品中对于葡萄糖的检测.     

还原法制备银纳米粒子/氧化石墨烯的纳米复合物及其表征

基于聚乙烯亚胺高分子链上富含氨基这一特性,用绿色还原法制备了聚乙烯亚胺/石墨烯(PEI/GO)纳米复合材料,然后利用未反应的氨基对银离子的还原作用和银纳米粒子的保护作用,将银纳米粒子固载到PEI/GO纳米复合物表面,制备了AgNPs/PEI/GO复合物.研究了反应时间和银离子浓度对所制备的银纳米复合材料的影响,并利用红外光谱、紫外光谱、XRD、TEM等手段对所制备的AgNPs/PEI/GO复合物进行了表征.结果表明,PEI被成功地修饰到了GO表面,Ag+被还原并固载到了GO表面,且所制备的银纳米粒子具有良好的晶型结构及导电性质.     

水合肼还原法制备银纳米粒子

在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的保护下,采用水合肼还原AgNO,而得到银纳米粒子,通过XRD检验确认该种方法合成的银纳米粒子具有fcc相;XPS的表征结果显示：银纳米粒子表面价态为零价,说明制备过程中没有被氧化;用透射电镜和激光光散射仪对粒子的表面形貌和粒径进行了表征分析,结果显示粒径在50nm左右,近似圆球形,在正己烷中分散效果较好。     

聚苯胺/纳米TiO_2复合粒子的制备

在化学氧化聚合的的反应介质中分散预先经过表面处理的纳米二氧化钛粒子,苯胺优先在二氧化钛粒子表面聚合,形成具有核壳结构的聚苯胺包覆的二氧化钛复合粒子.X射线衍射分析(XRD)表明聚苯胺包覆在二氧化钛纳米粒子表面对二氧化钛纳米粒子的结晶性能没有影响,红外光谱表明在二氧化钛粒子表面吸附并且包覆了聚苯胺,并且二氧化钛纳米粒子与聚苯胺大分子之间存在强烈的相互作用.制得的复合粒子的表面性质得到了改善,可以添加到树脂基体中,提高树脂基体的电磁等性能.     

纳米炭黑/硅橡胶柔性压力传感器的交流特性

在印有叉指电极的陶瓷衬底上,制作纳米炭黑/硅橡胶复合导电材料的压力传感器,并研究该传感器在交流驱动下的压敏特性.结果表明:在1kHz测试条件下,该传感器呈正压阻效应;随着测试频率的增加,纳米炭黑/硅橡胶界面处的空间电荷极化强度减小,器件的正压阻效应减弱;当器件负载/卸载时,传感器的响应和恢复时间均小于3s;当连续加载压力时,传感器可分辨的压力为0.5N.     

银纳米粒子的制备及表征

利用乙二醇在高温下的还原特性,在溶剂热条件下制备了银纳米粒子,产品经XRD和TEM表征,所制备的银纳米具有面心立方相的多晶结构,平均粒径在50nm左右.     

基于金-普鲁士蓝复合纳米粒子的电流型DNA传感器的制备

在玻碳电极(GCE)表面依次电聚合硫堇膜(PTh)、电沉积金-普鲁士蓝复合纳米粒子(PB-Au)和金纳米粒子(GN),利用GN比表面积大和生物相容性好的特性,进而固定单链DNA(ssDNA),制备一种电流型DNA传感器(GCE/PTh/PB-Au/GN/ssDNA).利用电化学交流阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)对电极的修饰过程进行表征,以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,利用微分脉冲伏安法(DPV)对DNA进行检测.结果表明,所制备的DNA传感器可以对DNA进行灵敏检测,在1.0×10^-14~1.0×10^-6 mg/L范围内,DPV的峰电流与DNA质量浓度呈良好线性关系,工作曲线斜率为-13.4 μA/decade,相关系数为0.994,检测下限为1.0×10^-14 mg/L.所制备的传感器灵敏准确,不仅可用于基因检测,而且对重金属离子及其他有机污染物的检测也有重要研究价值.     

Fe2O3/油酸纳米复合粒子的结构及性能表征

采用油酸作为包覆剂，在油／水两相体系中制备Fe2O3／油酸纳米复合粒子，并用XRD、FTIR、XPS、TG—DIA和纳米粒度分布仪对所制得的纳米复合粒子进行了结构表征。结果表明，Fe2O3／油酸纳米复合粒子是非晶态、窄粒度分布的，其粒径在12nm左右。Fe2O3／油酸纳米复合粒子具有憎水亲油性，能在甲苯、环己烷等有机溶剂中很好地分散。FTIR和XPS证明Fe2O3与油酸之间发生了化学键合。将Fe2O3／油酸纳米复合粒子按不同比例加入高氯酸铵(AP)中，并对样品进行差热分析，发现Fe2O3／油酸纳米复合粒子能使AP的高温分解峰温明显降低，且比例越大，高温分解峰温的降低的也越多。     

基于银纳米颗粒/铜纳米线复合材料的电化学无酶葡萄糖传感器

以抗坏血酸为还原剂在均匀的铜纳米线(CuNWs)表面将硝酸银还原,成功制备出不同负载量的Ag纳米颗粒均匀生长在铜纳米线(AgNPs/CuNWs)上的复合材料.利用循环伏安法检测AgNPs/CuNWs修饰电极对葡萄糖的电催化性能,发现Ag颗粒负载量质量分数为5.57%时具有最佳的电流响应,同时对葡萄糖分子表现出良好的电催化活性,灵敏度高达693.1μA (mmol/L)^-1 cm^-2,宽线性范围0.01～4.18 mmol/L,低检测限为3.4μmol/L(S/N>3),对血液中的一些干扰物具有出色的抗干扰性,并具有超过两周的高稳定性.此无酶葡萄糖传感器表现出良好的稳定性和高选择性,在电化学无酶葡萄糖检测中具有良好的应用前景.     

石墨烯/银纳米壳复合材料用作过氧化氢传感器的研究

以石墨烯作为载体负载银纳米壳获得新型复合纳米材料,利用透射电镜等技术对复合材料的形貌及组成进行了表征.将复合材料修饰用在玻碳电极表面制作非酶电化学传感器,并采用循环伏安法研究了其对过氧化氢的电化学性质.电化学测试结果表明,该非酶传感器在磷酸缓冲溶液中对过氧化氢的还原有着稳定且快速的响应,检测限可低至1.5μmol/L.     

PS/Ag纳米复合粒子的制备与表征

目的 制备PS/Ag纳米复合粒子.方法 以二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)为链转移剂,用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)的方法将硫代羰基引入到聚苯乙烯(PS)高分子链中,采用透射电子显微镜(TEM)对其进行了表征.利用PS高分子链中的硫代羰基有保护和稳定Ag纳米粒子的作用,制备了PS/Ag纳米复合粒子.结果 Ag纳米粒子具有良好的单晶结构,且均匀分散于PS胶体粒子中.结论 PS/Ag纳米复合粒子的结构与AgNO_3溶液的加入量有关.     

ZnO/PAM复合纳米粒子的制备与表征

运用沉淀法和反相乳液聚合法制备出具有较强荧光强度的氧化锌/聚丙烯酰胺复合纳米粒子。在包含有氧化锌纳米粒子的油包水反相乳液体系中,由过硫酸钾引发、以丙烯酰胺作为单体进行反相乳液聚合,聚合产物将氧化锌包覆并形成氧化锌/聚丙烯酰胺复合纳米粒子。对复合物煅烧后的得到氧化物粉末进行X射线衍射分析,对复合纳米粒子进行透射电子显微镜分析、动态光散射分析、荧光显微镜分析。获得的氧化锌/聚丙烯酰胺复合纳米粒子形状近似为球形,直径范围约为100-300nm之间,并且能够发出较强的绿色荧光。     

反相乳液法制备银纳米粒子

在水/Span80-Op10/甲苯反相乳液体系中制备出了粒径小且分布较窄的银纳米粒子,利用TEM和XRD对所制备的银纳米粒子的形态和晶体结构进行了表征.研究结果表明,此种方法得到的银的存在形式与反应条件,例如,油水比、表面活性剂用量、搅拌速度及温度有着密切的联系,可望达到对金属银纳米粒子的可控制备与性能调控.     

基于水热法合成二氧化锡纳米粒子制备正丁醇传感器

先用水热法合成单分散的二氧化锡（SnO₂）纳米粒子, 再高温煅烧制备敏感材料. 在合成过程中, 将葡萄糖和钯作为包覆载体和掺杂剂, 调整材料的单分散性与表面特性. 测试结果表明, 在100 μg/L正丁醇气氛下, 由摩尔分数为0.04钯掺杂的SnO₂敏感材料灵敏度最高, 其响应值为44.2, 响应时间为37.8 s, 且具有良好的选择性和稳定性.     

利用聚乙烯吡咯烷酮制备银纳米粒子

利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的还原性,通过水热法还原Ag2O制备了Ag纳米粒子,并初步探讨了PVP作为还原剂的还原机理.利用X-ray粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)对Ag纳米粒子进行了表征分析.实验结果发现,PVP在制备Ag纳米粒子的过程中可同时起到还原剂和表面活性剂的双重作用.     

基于水热法合成二氧化锡纳米粒子制备正丁醇传感器

先用水热法合成单分散的二氧化锡（SnO₂）纳米粒子, 再高温煅烧制备敏感材料. 在合成过程中, 将葡萄糖和钯作为包覆载体和掺杂剂, 调整材料的单分散性与表面特性. 测试结果表明, 在100 μg/L正丁醇气氛下, 由摩尔分数为0.04钯掺杂的SnO₂敏感材料灵敏度最高, 其响应值为44.2, 响应时间为37.8 s, 且具有良好的选择性和稳定性.     

银纳米粒子的消光光谱与粒子形状的关系

先利用离散偶极子近似(Discrete Dipole Approximation,DDA)的方法,分别计算置于空气中的球形、不同长径比的椭球形和棒形银纳米粒子的消光光谱.计算结果表明:球形纳米粒子仅存在单个等离子体共振尖峰;而椭球状和棒状粒子则存在横向和纵向两个等离子体共振峰;并且横向峰的变化不甚明显,而纵向峰会随粒子长径比的增大而线性地红移.再结合Gans的解析理论,分析等离子体共振的机理,并研究纵向等离子体共振峰随着粒子长径比的增大而红移的现象.