纳米材料及其复合技术

简述了纳米材料的特性,系统地论述了纳米材料、纳米涂层、纳米块体复合成型新技术,同时介绍了国内外籍此技术所取得的新成果。     

纳米材料及其复合技术

简述了纳米材料的特性，系统地论述了纳米材料、纳米涂层、纳米块体复合成型新技术，同时介绍了国内外籍此技术所取得的新成果。     

基于银钯铂复合纳米材料标记的癌胚抗原免疫传感器的研制

合成了中空囊状银钯铂复合纳米材料,并以此为标记物,研制了一种标记型癌胚抗原(CEA, Carcinoembryonic Antigen)免疫传感器用于CEA的快速检测.首先利用Au-SH键将CEA抗体(anti-CEA)固定在金电极表面,与CEA抗原免疫结合后,再与银钯铂复合纳米材料标记过的anti-CEA结合,制成夹心型的免疫传感器.考察了免疫传感器的电化学特性,同时研究了培育时间和抗体固定浓度等实验条件对传感器性能的影响.该传感器在CEA抗原质量浓度为0.1～40 ng/mL的范围内有良好的线性关系,检测下限为0.03 ng/mL.实验结果表明: 该免疫传感器操作简便、灵敏度高、选择性好,具有良好的重现性和稳定性.     

二氧化钛/碳纳米管复合纳米材料的制备和表征

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,分别制备了二氧化钛/碳纳米管(TjO,2,/CNT)复合纳米膜电极和TiO,2,/CNT复合纳米粉体材料,利用UV-Vis,EIS等方法对复合纳米膜电极进行了表征,利用SEM对TiO,2,/CNT复合纳米粉体材料进行了观察,并测定了该材料对甲基橙光降解的催化活性.结果表明,复合TiO,2,/CNT纳米材料比单独TiO,2,纳米材料具有更高的化学活性.     

金胶/碳球复合纳米材料的制备及表征

通过微波水热法,以葡萄糖水溶液为原料,制备了单分散的溶胶碳球,用自组装方法把金胶纳米粒子修饰在碳球表面合成了金胶/碳球纳米复合材料。通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱及循环伏安等技术对最终产物的形貌、组成和光学性质进行了表征。由于所得到的金胶/碳球复合材料具有很好的化学稳定性与无毒性,同时金胶纳米粒子具有生物相容性,该复合材料可作为载体材料应用于生物分析。     

石墨烯复合纳米材料在环境水体修复中的研究与应用

石墨烯作为sp2碳原子组成的一种新型二维纳米材料,具有独特的光学和电学性质,已经成为了材料学、分析化学、环境化学、能量储存等领域的研究热点,并且在环境污染物的分析检测及修复等方面具有很大的潜力,已经得到了许多振奋人心的研究成果。本文在阐述石墨烯结构、特性及其功能化的基础上,对石墨烯纳米材料在环境水体修复方面的研究进行了简要概述,同时展望了其在环境水体修复中的发展前景及方向。     

基于纳米材料拉曼增强特性的细胞氧化损伤检测

表面增强拉曼可作为单细胞氧化损伤的一种检测手段。以铜离子诱导的细胞氧化损伤为模型、以表面增强拉曼光谱为检测手段,建立了用以表征细胞损伤的拉曼光谱方法。通过制备经多肽修饰的金纳米花作为拉曼增强基底,使其能够进入细胞并达到信号增强的效果。利用CCK-8细胞毒性实验测试基底对细胞的损伤程度,确定基底质量浓度为160μg/mL。进一步利用CCK-8细胞毒性实验验证Cu²⁺对细胞的氧化损伤,证实经Cu²⁺诱导后细胞出现明显的损伤和死亡现象。最后,建立了Cu²⁺诱导的细胞氧化损伤模型,并获得不同条件下细胞所呈现的拉曼光谱,发现经氧化处理后,细胞受到不同程度的损伤,细胞内的糖类、核酸、脂质和蛋白质等物质均发生了一定程度的改变,对机体造成损伤。     

核壳多级复合孔微纳米材料的可控构筑及其性能研究

多级复合孔微纳米材料具有比表面积大、孔道结构丰富及传质阻力小等特点,因而受到了研究人员的广泛关注.其中具有多核嵌套结构的核壳多级复合孔材料在孔道结构、比表面积、传质距离以及传质阻力等方面有更优异的性能表现,在光电催化、重金属移除、能量存储及生物载药等方面具有很好的应用前景和重要的研究意义.为此,综述了近年来核壳多级复合...     

浅谈中空复合氧化物纳米材料

众所周知,复合氧化物体系往往会比单一氧化物表现出更加卓越的性能,且其性能受到其组成与结构的影响。在本文中,阐述了复合氧化物纳米材料和中空复合氧化物纳米材料的主要特点;介绍了目前用于可控合成中空复合氧化物纳米材料的几种主要方法。     

水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn （CH3 COO）2·2H2O、AgNO3、Fe（NO3）3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5 OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料.采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能.结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中.Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800 W氙灯照射下降解甲基橙150 min,甲基橙的降解率可达到99.4％％,较Ag/ZnO提高了7.8％,较ZnO提高了38.2％.     

基于二氰基异佛尔酮的荧光探针用于细胞中半胱氨酸的检测

半胱氨酸（Cys）在生物体系中起着不可缺少的作用,可以参与人体内的许多生理和病理过程,对氧化还原稳态和细胞活性的调节有重要作用。大量研究表明,Cys浓度异常与许多疾病的发生密不可分,因此有必要开发特异性检测Cys的荧光探针。本文以丙烯酰基为识别单元,以二氰基异佛尔酮为荧光基团,设计合成了一种荧光探针ISO-EV-AC。实验结果表明,探针ISO-EV-AC对Cys的检测展现出较高的选择性,不受其他分析物的干扰,检测限低至31 nmol/L,响应Cys的时间为5 min。细胞实验结果表明探针ISO-EV-AC可用于检测细胞中的Cys。     

高效液相色谱紫外检测法测定血浆中总半胱氨酸

建立了一种柱前衍生高效液相色谱-紫外检测法测定血浆总半胱氨酸的方法.以tris-(2-carboxylethyl)-phosphine(TCEP)为还原剂,7-fluorbenzo-2-oxa-1,3-diazole-4-sulfonate(SBD-F)为衍生剂,N-乙酰半胱氨酸为内标,C8色谱柱分离,流动相为甲醇-磷酸盐缓冲液(pH=3.0),梯度洗脱,385 nm处检测.线性范围为8.3～1042.6μmol/L,最低检测限为0.42μmol/L,日内精密度为1.67%～1.86%,日间精密度为2.08%～3.06%,平均回收率为98.1%～103.2%.     

基于改进Rete算法的RFID复合事件检测方法

针对现有RFID复合事件检测方法将复合事件的规则表达式和相应的处理代码绑定在一起,不利于应用系统扩展的弊端,提出了能将二者分离的基于规则引擎的RFID复合事件检测方法.针对传统的规则引擎算法——Rete算法会缓存大量的部分匹配结果,而RFID事件通常具有时间约束的特点,提出一种基于部分匹配过期的过期数据回收机制,及时删除过期的部分匹配结果,减小计算过程中缓存的压力.仿真测试结果表明,改进的Rete算法有效地缓解了Rete规则网络中缓存的压力,更适用于RFID复合事件检测.     

基于小波多分辨率系数模值的并发故障检测方法

提出了利用小波分析技术进行信号奇异性检测的多重并发故障检测方法。利用小波多尺度分解技术,将信号进行多尺度的小波分解,得到不同尺度下的信号高频分量的小波系数模值,并根据奇变信号和噪声信号小波系数模值的差异,采用软阈值去噪法,对其高频分量小波系数进行去噪处理,获取不同尺度上突变信号的小波系数模值,实现对故障的检测,并可根据不同尺度上小波系数模值的对应关系,实现对多重并发故障的区分。对电网信号分析的仿真结果证实了该方法的正确性和可行性。     

人造纳米材料生物安全性研究进展

纳米材料具有独特的物理化学性质,如小尺寸效应、巨大比表面积、极高的反应活性、量子效应等,这些特性使纳米科学成为当今世界三大支柱科学(生命科学、信息科学、纳米科学)之一.随着纳米技术的产业化, 各种形式的纳米尺度的物质已经以不同途径进入人们的生活,纳米材料的生物安全性问题正受到世界各国科学家的广泛关注.介绍纳米材料生物安全性研究的重要性,系统讨论本课题组在纳米金属氧化物和碳纳米材料生物安全性研究领域的一系列成果,并展望将来的研究重点.     

合成绝缘子的性能与缺陷检测

主要探讨了合成绝缘子的各种性能 ,指出运行中出现的问题 ,介绍了几种缺陷检测方法 ,并对今后的发展做了预测     

基于撞击流微反应器连续制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以Zn（NO3）2、Na2CO3为原材料,采用自制撞击流微反应器连续制备出纳米ZnO,系统研究了反应温度、反应物浓度、进料速率等工艺条件对所制备纳米ZnO光催化性能的影响,采用SEM、XRD等测试手段对制备产物的物相及微观形貌进行了表征.结果表明,采用撞击流微器可实现纳米ZnO的连续高效制备,其光催化性能随着反应温度和进料速率的增大而升高,随着反应物浓度的增大先提高后降低.当反应温度为80℃,反应物浓度为0.3 mol·L-1,Na2 CO3溶液的进料速率为350 mL·min-1、Zn（NO3）2溶液的进料速率为291 mL· min-1时,可制得平均粒径为20.1 nm,粒径分布较均匀的纳米ZnO.以其为光催化剂,在100 W高压汞灯照射下降解甲基橙（MO） 40 min,其降解率可达到93.9％,表现出良好的光催化性能.     

块状纳米材料的设计理论研究

在二元共晶Spinodal系统中 ,Spinodal波长的大小随过冷度的增加而减少 ,并存在一个最小的波长 ,此时合金的生长速度最快 .提出当过冷度足够大时 ,液态Spinodal的波长进入到纳米尺度 ,形成块状纳米材料 .由于液态的扩散较易发生 ,当波长为纳米量级时 ,Spinodal的转变时间为微秒量级 .由于液体表面张力等的影响 ,液态Spinodal的组织由网状变成微粒形态 .     

长江中、下游燕山期热液铜—金矿床成矿流体

分别以安徽东狮子山隐爆角砾岩型、西狮子山矽卡岩型、沙溪斑岩型和铜牛井石英大脉型矿石作为实例，对长江中、下游燕山期热液铜－金矿床的主要类型作了成矿流体对比研究。这四类矿床的成矿作用早期均以高温（＞450℃）高盐度（＞45wt%NaCl equiv.)流体为特征，晚期流体温度和盐度均降低。这些矿床的流体来源均以岩浆热液为主，但在斑岩铜矿床成矿作用的晚阶段有一定数量的雨水加入。流体的沸腾对于各类矿床的形成均起过重要作用，尤其在狮子山矿床中存在着隐爆角砾岩阶段、矽卜岩阶段、石英－硫化物阶段和石英－碳酸盐－硫化物阶段的多次沸腾；长江中、下游燕山期热液矿床的大量产出，其原因之一是该区地壳富含流体，而流体的富集可能在很大程度上与扬子大陆板块在中生代向华北板块下方俯冲的过程中，俯冲带流体向前陆方向的回流有关。下冲板块前峰拆沉所造成的板块后方撕裂，为深部流体的回流提供了良好的通道。     

复合电铸制备Cu/SiCp复合材料的工艺

采用复合电铸工艺制备碳化硅颗粒 (Si Cp)增强铜基复合材料 ,重点研究了添加剂、颗粒粒径、电流密度、施镀温度、搅拌强度等工艺参数对 Cu/ Si Cp 复合材料中 Si Cp 含量的影响 .结果表明 ,优化各工艺参数可有效促进 Si Cp 与铜离子的共沉积 ,提高复合材料中增强固体颗粒的含量 .在此基础上研究开发了一种可有效促进 Si C颗粒与铜共沉积的混合添加剂 ,可获得 Si Cp 含量较高的Cu/ Si Cp复合材料 .