室温离子液体自组装金纳米粒子模板化制备内消旋多孔材料增强细胞色素c直接电化学（英文）

室温离子液体作为一种软模板用来组装内消旋多孔材料,这种材料是由表面覆盖有半胱氨酸的自组装巨型金纳米粒子构成的. 首先,由于静电相互作用或者配体外部末端的羧基和氨基基团之间的缩合反应,覆盖有半胱氨酸的金纳米粒子能够自组装形成纳米线和亚微米球形粒子. 其次,球形自组装粒子在和疏水性室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐相互摩擦时能形成一种准固态凝胶. 最后,将复合凝胶涂在玻碳电极上,然后在PH = 7.4的磷酸缓冲溶液中用循环伏安法进行极化,由于多余的室温离子液体分散在溶胶中从而形成了一种内消旋多孔结构. 该材料具有良好的导电性和生物大分子亲和性. 由于大的外部表面积和内部的“薄层”效应,细胞色素c的感应显著增强. 实验结果表明,这种内消旋多孔材料在包括生物传感器和生物燃料电池在内的电化学设备方面具有潜在的应用前景.     

氨基功能化有序介孔Si02薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SO2薄膜,然后利用氯金酸(HAUCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇...     

聚离子液负载金纳米粒子水凝胶的制备及阴离子响应性

通过咪唑基离子液单体与二乙烯苯的自由基聚合制备了聚离子液水凝胶,并通过一步还原得到了离子液水凝胶负载金纳米粒子的复合材料。用UV-Vis光谱和透射电子显微镜研究了金纳米粒子在离子液水凝胶内部的分散状态及阴离子响应性聚集。结果表明,由于空间位阻和静电作用,制得的金纳米粒子的表面等离子共振吸收峰为527 nm,在离子液水凝胶中呈均匀分散的球形(2～5 nm);在PF6-阴离子的作用下,形成了疏水性水凝胶,使凝胶收缩,凝胶内部的金纳米粒子发生聚集,其吸收峰红移到532 nm,初步证实了此水凝胶具有阴离子响应性。     

基于纳米自组装技术的功能化溶胶-凝胶过氧化氢生物传感器

结合功能化溶胶-凝胶(sol-gel)网络结构、自组装技术和纳米粒子效应,提出一种生物传感界面构建方法.利用自组装技术在玻碳电极表面组装氨基化sol-gel膜,通过与自组装膜间的强烈作用将纳米金粒子固定于sol-gel网络中,再通过静电吸附作用实现辣根过氧化物酶(HRP)在纳米金粒子表面的固定化,构建纳米自组装HRP传感界面.将制备的传感器用于对H2O2的催化还原,很好地保持了酶的生物活性,改善了传感器的灵敏度.     

由沸石纳米粒子自组装制备具有高催化活性中心和水热稳定的新型介孔分子筛材料

 人们合成了一系列介孔分子筛材料，并发现它们在催化、吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有很大的潜在应用价值．但是，介孔分子筛材料相对于微孔沸石分子筛存在着两个致命弱点：较低的水热稳定性和较不活泼的催化活性中心．这两个弱点大大地影响了介孔分子筛在催化反应中的广泛应用．本文系统地综述了最近几年利用沸石纳米粒子自组装制备具有高催化活性中心和水热稳定的介孔分子筛材料的研究进展．这包括利用硅铝沸石纳米粒子自组装制备具有强酸性和水热稳定的新型介孔硅铝分子筛材料，利用钛硅沸石纳米粒子自组装制备具有高催化氧化活性中心和水热稳定的新型钛硅介孔分子筛材料，以及利用含有不同杂原子的沸石纳米粒子自组装制备一系列水热稳定的新型介孔分子筛催化材料．     

单层膜包裹的金纳米粒子的表面状态对铁氰根离子和硫代硫酸根离子间的氧化还原反应的影响

利用三维自组装膜包覆的金纳米粒子为电子转移媒介体, 研究电子在三维自组装膜表面的转移行为. 文中以3-巯基丙酸和11-巯基十一酸包覆的金纳米粒子为催化剂, 催化铁氰化钾与硫代硫酸钠之间的反应. 该催化反应的机理为金纳米粒子作为电子转移的媒介体, 电子在金纳米粒子表面转移的速度决定着反应的速度. 因此, 电子在这种三维自组装膜上的转移速度和反应速度成正比, 而该反应的反应速度可以由铁氰化钾的紫外光谱的变化得到. 实验中得到的表观电子转移速度比理论计算隧道电流产生的电子转移速度的最大值小几个数量级, 这可能是由于纳米粒子能级不连续性造成的.     

树枝状介孔二氧化硅的研究进展

介绍了树枝状介孔二氧化硅的三种合成方法,分别是微乳液合成、两相界面合成及球形胶束自组装合成法,为精确调节树枝状介孔二氧化硅的结构,探讨了不同方法可能的形成机理.由于球形胶束自组装合成法的绿色经济,重点讨论了球形胶束自组装合成法的发展及形成机理.介绍了树枝状介孔二氧化硅纳米材料在催化和生物医学方面的应用效果,并对树枝状介...     

离子液体包裹纳米金修饰金电极用于鲁米诺电致化学发光的研究

室温离子液体是由有机阳离子和无机阴离子或有机阴离子组成的室温熔融盐,由于其优异的化学催化、生物催化和化学反应性能而在化学和工业方面受到广泛的关注和运用.离子液体也应用于合成纳米金属材料特别是纳米金~([1～3]),纳米金作为一种化学和生物催化性能良好的纳米金属材料也应用于鲁米诺的液相电致化学发光研究~([4]).本研究将巯基功能化离子液体应用于纳米金的合成,并将不同粒径的离子液体包裹的纳米金修饰金电极然后用于鲁米诺电极化学发光的研究.     

具有多级孔的纯硅沸石材料的合成

采用表面活性剂组装沸石晶种的方法, 研究了不同浓度的非离子表面活性剂 P123 对组装的纳米Silicalite-1沸石晶粒的形貌和性质的影响. 实验发现, 在稀溶液体系中 P123 组装的沸石颗粒既在低角区呈现出介孔材料的特性, 又在高角区表现出沸石的结构特征; TEM证实纳米粒子间存在无序的蠕虫状介孔孔道.     

自下而上法制备金-介孔二氧化硅复合纳米管用作还原4-硝基苯酚的催化剂（英文）

采用自下而上方法制备了金-介孔二氧化硅复合纳米管,其中金纳米粒子作为催化剂嵌在介孔二氧化硅纳米管管壁内侧.金纳米颗粒的团聚、脱落和晶粒尺寸生长都可以被有效限制,而且催化剂负载量和尺寸大小均可实现简单控制.管壁中的介孔孔道、纳米管末端开口以及一维中空管道可以协同促进反应物扩散,从而提高4-硝基苯酚还原反应活性.循环实验证明这种复合纳米管催化剂具有良好的可重复使用性,而且在反应过程中未出现金纳米粒子脱落或团聚现象.     

气-液界面Au纳米粒子网状结构薄膜的制备及SERS性能研究

本研究通过自组装法在气-液界面得到Au纳米粒子网状结构,并通过进一步生长得到连续的Au纳米粒子网状结构薄膜.该方法无需加入任何诱导剂,在室温条件下即可得到稳定性良好的纳米金薄膜.通过改变HAuCl_4和AgNO_3相对用量、陈化时间等条件对网状结构薄膜的形成机理进行了研究.结果发现,AgNO_3用量对Au纳米粒子薄膜的形成至关重要,通过调控AgNO_3用量可以促进纳米金粒子间的融合并形成纳米链、进一步演化为纳米链网状结构.在初步形成的Au纳米粒子网状结构表面通过抗坏血酸还原进一步生长纳米金粒子,有利于形成较大面积、较好稳定性的纳米Au粒子网状结构薄膜.以对氨基苯硫酚(4-ATP)作为探针分子,研究表明,与未发生组装的金纳米粒子相比,自组装形成的Au纳米粒子网状结构薄膜对4-ATP具有较强的表面增强拉曼效应.     

磷酸盐辅助一步合成介孔Beta分子筛

在合成纳米Beta分子筛的体系中添加磷酸二氢钠等无机盐,通过一步晶化制备介孔Beta分子筛.纳米分子筛组装形成的二次粒子克服了传统纳米粒子难以过滤分离的问题,同时所形成的粒间介孔改善了分子在催化剂内的扩散从而提高催化反应效率.采用X射线衍射、扫描电镜、氮吸附-脱附和氨程序升温脱附等表征方法对材料进行表征,结果表明磷酸二氢钠的用量对介孔体积有很大影响.当NaH2PO4/SiO2摩尔比为0.1时,合成的材料具有较好的孔结构和酸性,并在叔丁醇与苯酚的液相烷基化反应中表现出最好的催化活性.     

聚苯胺包裹的金纳米粒子的合成和表征及初步应用

用苯胺作还原剂还原氯金酸合成了金纳米结构. TEM实验表明, 苯胺还原氯金酸能生成苯胺齐聚物或其聚合物包裹的金球形纳米粒子. XPS分析表明, 金纳米粒子包覆的聚合物层带正电荷. 该纳米粒子能用于电极表面纳米结构组装及氧化还原性的生物大分子的电化学研究, 实现了超氧化物歧化酶(SOD)在这种带正电荷的金纳米粒子表面的直接电子转移.     

基于糖基化反应及自组装法制备大豆分离蛋白-可溶性大豆多糖核壳结构纳米凝胶

结合大分子拥挤环境下的糖基化反应与自组装两步法,制备了安全而新型的具有核壳结构的纳米凝胶.首先,通过水相体系中的Maillard反应使亲水性大豆多糖(SSPS)共价连接到大豆分离蛋白(SPI)上形成两亲性嵌段共聚物;然后,在疏水聚集及静电吸引作用力的驱动下诱导接枝共聚物自组装形成SPI-SSPS纳米凝胶.原子力显微镜与透射电子显微镜分析表明,SPI-SSPS纳米凝胶为分布均匀、具有核壳结构的球形粒子,以亲水性的SPI为壳,以交联的SSPS为核;利用圆二色光谱法与荧光光谱法表征了SPI-SSPS纳米凝胶的结构,结果表明,SPI-SSPS纳米凝胶中蛋白的三级结构发生改变,疏水基团暴露于蛋白表面使纳米凝胶内部形成疏水微区,有利于荷载疏水性药物;稳定性实验结果表明,所制备的SPI-SSPS纳米凝胶具有环境稳定性,在一定的pH值与生理离子强度范围内粒子基本不变,于4℃能稳定储藏120 d以上.因此,SPI-SSPS纳米凝胶在生物医药领域具有广阔的应用前景.     

聚合物-纳米金在油水界面的自组装及有序结构的构筑

聚合物-纳米金复合物既具有金纳米粒子的光、电及催化性能,又具有聚合物的可加工性及对外界的刺激响应性,因此已成为高分子科学及材料科学研究的热点。本文主要介绍了我们实验室在聚合物-纳米金在油水界面的自组装及有序结构的构筑研究方面的相关工作:(1)利用界面聚合的方法制备侧链接枝亲水性金纳米粒子的聚苯乙烯及杂化聚合物在水溶液中的自组装;(2)亲水性金纳米粒子及疏水性聚合物(或疏水性磁性纳米粒子)在油水界面的自组装研究;(3)利用金纳米粒子为交联点制备具有温度响应性聚合物微凝胶的研究。     

高分子修饰金纳米粒子的自组装研究进展

近年来,高分子修饰金纳米粒子的自组装行为逐渐成为新的研究热点.当金纳米粒子修饰上高分子后,在维持其自身光电特性的同时展现出了与高分子类似的自组装行为,从而能够在适当的条件下形成结构明确的零维、一维、二维和三维自组装结构.这些自组装结构的出现不仅促进了金纳米粒子组装的基础研究,并且极大地丰富了金纳米粒子的应用潜力,为金/高分子纳米复合材料的发展开拓了新的方向.本文总结了金/高分子纳米复合粒子形成的不同维度组装体,着重讨论了金纳米粒子自组装构筑单元的设计、组装方法以及组装体的性质,分类讨论了相应的自组装材料在环境和生物医药中的应用,并展望了相关研究在未来发展的机遇与挑战.     

硫醚功能化离子液体固定纳米金粒子的制备及其催化性能

合成了一种新型的硫醚功能化离子液体(TFIL),以其为稳定剂在1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸离子液体中制备了TFIL固定的纳米金粒子(GNP-TFIL)催化剂.采用红外光谱、紫外-可见光谱和透射电子显微镜等方法对GNP-TFIL催化剂进行了表征.结果表明,TFIL在固定纳米金粒子之后仍保持着离子液体的基本结构;纳米金粒子的分布均匀,粒径为2.0～3.6nm.GNP-TFIL催化剂对苯乙烯环氧化反应具有较高的催化活性,且可以重复使用.在45℃下反应6h时,苯乙烯的转化率和环氧苯乙烷的选择性分别可达100%和88.5%.     

两亲性嵌段共聚物的合成及其在离子液体中的自组装行为

采用阴离子开环聚合法合成了两亲性嵌段共聚物PLA-PEG-PLA.用FT-IR,1H NMR和GPC等手段对嵌段共聚物的结构组成进行了表征.两亲性嵌段共聚物在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中能自组装成胶束,用透射电子显微镜观察了聚合物在离子液体中形成胶束的纳米结构.当疏水链长固定时,胶束的自组装形状主要依赖于亲水链的长度.两亲性共聚物在离子液体中可自组装成可控制结构的纳米胶束,这种纳米结构胶束在很多领域具有广泛的应用前景.     

自下而上法制备金-介孔二氧化硅复合纳米管用作还原4-硝基苯酚的催化剂

采用自下而上方法制备了金-介孔二氧化硅复合纳米管,其中金纳米粒子作为催化剂嵌在介孔二氧化硅纳米管管壁内侧。金纳米颗粒的团聚、脱落和晶粒尺寸生长都可以被有效限制,而且催化剂负载量和尺寸大小均可实现简单控制。管壁中的介孔孔道、纳米管末端开口以及一维中空管道可以协同促进反应物扩散,从而提高4-硝基苯酚还原反应活性。循环实验证明这种复合纳米管催化剂具有良好的可重复使用性,而且在反应过程中未出现金纳米粒子脱落或团聚现象。     

由纳米晶前驱体组装有序介孔silicalite-1分子筛（英文）

采用两步法将不同尺寸的silicalite-1分子筛纳米晶种通过自组装合成了一系列有序介孔silicalite-1分子筛.首先将强碱性的silicalite-1前驱体分别加热不同时间得到纳米晶种,然后在类似合成SBA-15的强酸性条件下组装成有序的介孔材料.合成条件的剧烈变化阻止了分子筛晶种的继续长大,并在三嵌段共聚物模板的诱导下组装成有序介孔材料.这种"自下而上"的方法制备有序介孔分子筛同时包含微孔和介孔.氮气吸脱附结果表明所制备的介孔分子筛材料均表现了很大的比表面积(730 m2/g以上).