水溶性磺酸钠苯基卟啉及其金属配合物共价与非共价修饰多壁碳纳米管的研究

合成了meso-四(4-磺酸钠苯基)卟啉及其Zn, Cu, Mn配合物, 通过共价与非共价的方法将其分别修饰到多壁碳纳米管上. 采用红外光谱对产物结构进行表征|通过透射电镜(TEM)考察了卟啉-多壁碳纳米管复合物的形貌特征|通过紫外光谱、荧光光谱对比分析了两类复合物, 发现在卟啉与多壁碳纳米管之间存在较强的电子效应, 同时发现非共价修饰的卟啉-碳纳米管复合物的荧光淬灭率更高|热重分析(TGA)表明非共价的卟啉-碳纳米管复合物中卟啉的含量比较高. 对修饰后的复合物进行了溶解性测试, 结果表明共价修饰的复合物在水中有较好的溶解性和分散性.     

meso-四(4-酰肼基苯基)卟啉及其金属配合物共价和非共价修饰多壁碳纳米管

采用新方法合成了meso-四(4-酰肼基苯基)卟啉及其金属配合物, 通过化学键将酰肼卟啉上的酰肼基与活化的多壁碳纳米管(MWNTs)发生酰胺化反应, 从而得到卟啉共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物; 利用卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应, 得到卟啉非共价化学修饰的碳纳米管复合物. 通过红外光谱、紫外和荧光光谱对比分析, 发现在卟啉与碳纳米管间存在强烈的电子效应, 且非共价修饰的卟啉-碳纳米管复合物的荧光猝灭率更高.     

银溶胶诱导多壁碳纳米管非共价表面修饰

利用银溶胶活化诱导淀粉螺旋结构实现了多壁碳纳米管非共价表面修饰. 实验结果表明, 淀粉非共价表面修饰的多壁碳纳米管在水中容易分散, 扫描电镜分析表明, 经银溶胶处理的多壁碳纳米管被单根分散在银溶胶溶液中. 酶解试验、IR和EDS分析表明, 碳纳米管表面修饰了一层淀粉.     

非共价修饰碳纳米管/二氧化钛复合材料的合成及性能

采用溶胶-凝胶法在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)非共价修饰的碳纳米管表面均匀沉积二氧化钛粒子制得纳米复合材料。用TEM、XRD、FTIR、N2吸脱附等对复合材料进行了表征。结果表明:纳米二氧化钛纳米粒子均匀沉积在被修饰碳纳米管表面,且二氧化钛为纯锐钛矿晶体结构,没有金红石和板钛矿相。非共价修饰碳纳米管/二氧化钛复合材料具有良好的介孔结构,其孔径分布主要集中在6～10 nm,且比表面积与纯的二氧化钛相比明显增大,在紫外光照射下降解亚甲基蓝,相比纯的二氧化钛和碳纳米管/二氧化钛,具有较高的催化活性。     

金属卟啉化学共价和非共价修饰多壁碳纳米管

合成了5-(4-羟基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌配合物,与活化的多壁碳纳米管(MWNT)发生酯化反应,从而得到金属卟啉有机共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物;利用金属卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应,得到金属卟啉有机非共价修饰的多壁碳纳米管复合物.通过透射电镜(TEM)考察了金属卟啉-多壁碳纳米管复合物的形貌特征;通过红外光谱对产物的化学结构进行了表征;通过紫外光谱、荧光光谱和热失重分析(TGA)对比分析了两类复合物,发现非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物的荧光淬灭率更高,非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物中卟啉的含量比较高.     

金属卟啉有机共价和非共价修饰多壁碳纳米管

合成了5-(4-羟基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌配合物, 与活化的多壁碳纳米管(MWNT)发生酯化反应, 从而得到金属卟啉有机共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物; 利用金属卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应, 得到金属卟啉有机非共价修饰的多壁碳纳米管复合物. 通过透射电镜(TEM)考察了金属卟啉-多壁碳纳米管复合物的形貌特征; 通过红外光谱对产物的化学结构进行了表征; 通过紫外光谱、荧光光谱和热失重分析(TGA)对比分析了两类复合物, 发现非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物的荧光淬灭率更高, 非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物中卟啉的含量比较高.     

多壁碳纳米管在精氨酸溶液中分散性的pH敏感性

通过非共价反应将精氨酸包覆于多壁碳纳米管上, 并用荧光分光光度计和原子力显微镜检测其在不同pH值条件下的分散性和凝聚性. 结果表明: 改性后的碳纳米管的分散性具有pH敏感性, pH值越大, 分散性越好, 且灵敏度高. 同时对其pH敏感性的机理进行了分析与讨论. 这将对碳纳米管在药物载送、生物传感等方面的应用有重要的意义.     

多壁碳纳米管修饰电极对核黄素的电催化研究

碳纳米管具有导电性和完整的表面结构，因而它可用作一种良好的电极材料。核黄素（维生素B2，RF）是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的组成部分。而FMN和FAD是生命体中重要的辅酶，也是多种重要脱氢酶的辅酶，在线粒体呼吸链中起着传递电子和质子的作用。FMN和FAD分子中传递电子的功能部分与核黄素相同，均为异吡咯嗪环。本文用电化学方法研究了核黄素的电化学性质。     

多壁碳纳米管修饰电极的制备及其应用

研究了多壁碳纳米管修饰电极的制备方法及其对水飞蓟宾的电催化作用。利用循环伏安法和线性扫描法在乙醇-磷酸盐缓冲溶液中(pH=5.56)研究了水飞蓟宾的电化学特性。水飞蓟宾在多壁碳纳米管修饰电极上,于0.64 V处有一不可逆氧化峰,用线性扫描法建立了其定量方法,线性范围为2.0×10-6~1.0×10-4mol/L,检出限为4.4×10-7mol/L。利用该电极建立了水飞蓟宾的定性、定量方法,该法简便、快速、灵敏。     

多壁碳纳米管修饰电极测定非那西汀

本文研究了非那西汀在羧基化多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为。在0.1 mol·L-1HAc-NaAc(pH5.3)溶液中,非那西汀在羧基化多壁碳纳米管修饰电极上有一对可逆的氧化还原峰和一个氧化峰。对各种实验条件进行了优化,测得峰电流I p与非那西汀浓度在4.0×10-6~1.0×10-4mol·L-1范围内呈良好的线性关系,检测限为1.0×10-6mol·L-1。此修饰电极具有较好的重现性和稳定性。利用优化后的条件对尼美舒利药片进行了测定,测量值与标示值符合,回收率在96.5%~104.2%。     

多壁碳纳米管的制备及改性处理

用自制的镍 硅二元气凝胶作催化剂,合成了多壁碳纳米管.甲烷在680℃催化裂解120min,再升温至800℃继续裂解20min,得到多壁碳纳米管.TEM、HRTEM和Raman光谱分析表明,所得多壁碳纳米管与高定向石墨具有相似的层状结构,其管径分布均匀,约15～30nm左右,长径比大,管端封闭,并含有金属催化剂粒子;采用不同方法改性处理,发现经过稀硝酸浸泡和空气氧化处理后,能去除碳管中金属催化剂,同时碳纳米管管长变短,端帽开口,能有效利用内表面,比表面积增大.     

服役温度对多壁碳纳米管/Li1.18Ni0.15Co0.15Mn0.52O2复合正极材料性能的影响

通过煅烧的方式制得多壁碳纳米管(MWCNT)质量分数为3%的MWCNT/Li1.18Ni0.15Co0.15Mn0.52O2锂离子电池复合正极材料,并测试了复合正极材料在不同服役温度环境下的电化学性能:-20和60℃下服役时,其放电容量分别高达169、303 mAh·g^-1,且展示出良好的倍率性能和循环稳定性。结合电化学阻抗测试结果可知,MWCNT均匀附着在层状粒子的表面,有效减少了电解液对电极材料的侵蚀,阻碍了表面膜的生成,同时提高了材料的电子电导率。     

碳纳米管负载的Fe2O3催化剂制备

Carbon nanotubes were modified by FeSO₄-H₂O₂ system, iron hydroxides were adsorbed on the wall of carbon nanotubes simultaneously. These precursors were treated at 723K for 2 h under hydrogen, nitrogen and air atmosphere to prepare carbon nanotubes supported γ-Fe₂O₃catalyst, γ-Fe₂O₃and α-Fe₂O₃compound catalyst and amorphous Fe₂O₃catalyst, respectively. This is green method to prepare high Fe₂O₃loading (≥50 %) catalyst without adding other cation. The different structures Fe₂O₃catalysts can be synthesized by controlling the condition of thermal treatment to content active phase requirements for different catalytic reactions. The paper presents a new method to prepare carbon nanotubes supported catalysts.     

金纳米粒子/碳纳米管修饰电极对4 壬基酚的电催化氧化及检测研究

制备了金纳米粒子/碳纳米管修饰玻碳电极(AuNPs-CNTs/GCE),采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了4-壬基酚在修饰电极上的电化学行为,并建立了一种灵敏简便地检测4-壬基酚的电化学方法。优化了pH值、扫描速率、富集时间等测定参数,并计算出pH值与氧化峰电压、扫描速率与氧化峰电流之间的数量关系。在pH 10.0的BR缓冲溶液中,4-壬基酚在AuNPs-CNTs/GCE上出现灵敏的氧化峰,氧化电位为0.51 V。与裸玻碳电极(GCE)和单一碳纳米管修饰电极(CNTs/GCE)相比,AuNPs-CNTs/GCE明显提高了4-壬基酚的氧化电流。在优化实验条件下,4-壬基酚的浓度分别在0.05～4μmol/L和6～14μmol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.023μmol/L,对于实际样品测定的回收率为95%～104%。该修饰电极具有良好的重现性和稳定性,可用于环境样品中4-壬基酚的直接检测。     

共价接枝硅酞菁-多壁碳纳米管的合成及光电性能

采用酰胺反应把硅酞菁(SiPc)共价接枝到多壁碳纳米管(MWCNT)上,得到MWCNT-Pc,用紫外可见,红外光谱,拉曼光谱,X射线光电子能谱,热重分析等进行了表征,结果表明碳纳米管上每约457个碳原子接枝一个酞菁分子;为研究共价接枝的MWCNT-Pc体系中光激发的电子流动情况,探讨了Pc静电组装到MWCNT后的荧光淬灭的情况,结果显示SiPc的光激发电子向MWCNT转移;同时采用喷涂法构筑了ITO/MWCNT-Pc光电极,并在光伏电池中研究了其光电性能,在AM1.5光照条件下,光电流及光电压分别为0.434 V和0.158 mA·cm-2,在320 nm处的IPCE达19.8%。本研究目的在于制备碳纳米管衍生物并构筑基于碳管的复杂的功能纳米结构材料,为其应用奠定基础。     

多壁碳纳米管/聚丙烯酸/MOF-5的制备及其N2吸附性能

用化学修饰法制备出复合物多壁碳纳米管/聚丙烯酸(MWCNTs/PAA),用溶剂热法合成Zn₄O(1,4-benzenedicarboxylate)₃(MOF-5)和MWCNTs/PAA/MOF-5。通过XRD、FTIR、TG、HRTEM和比表面积和孔隙度分析仪对MWCNTs,MOF-5,MWCNTs/PAA和MWCNTs/PAA/MOF-5的结构和性质进行表征。结果表明:复合材料MWCNTs/PAA中PAA包覆在碳纳米管外壁上,含量为4.3%,在FTIR中有PAA特征官能团的吸收峰;MWCNTs/PAA/MOF-5和MOF-5的形貌一样,MWCNTs/PAA/MOF-5的热分解温度比MOF-5的提高了49℃;MOF-5和MWCNTs/PAA/MOF-5的N₂吸附曲线为Ⅰ型,77K和100kPa条件下,N₂的吸附量达到最大值,分别为265、299.03 cm³·g^-1。     

多壁碳纳米管/聚丙烯酸/MOF-5的制备及其N_2吸附性能

用化学修饰法制备出复合物多壁碳纳米管/聚丙烯酸(MWCNTs/PAA),用溶剂热法合成Zn4O(1,4-benzenedicarboxylate)3(MOF-5)和MWCNTs/PAA/MOF-5。通过XRD、FTIR、TG、HRTEM和比表面积和孔隙度分析仪对MWCNTs,MOF-5,MWCNTs/PAA和MWCNTs/PAA/MOF-5的结构和性质进行表征。结果表明:复合材料MWCNTs/PAA中PAA包覆在碳纳米管外壁上,含量为4.3%,在FTIR中有PAA特征官能团的吸收峰;MWCNTs/PAA/MOF-5和MOF-5的形貌一样,MWCNTs/PAA/MOF-5的热分解温度比MOF-5的提高了49℃;MOF-5和MWCNTs/PAA/MOF-5的N2吸附曲线为Ⅰ型,77 K和100 k Pa条件下,N2的吸附量达到最大值,分别为265、299.03 cm3·g-1。     

普鲁士蓝-多壁碳纳米管复合材料修饰电极测定过氧化氢

利用电化学方法在多壁碳纳米管(MWCNT)修饰的玻碳电极表面聚合一层普鲁士蓝(PB)(PB/MWCNT/GCE),制备了一种新型的过氧化氢(H2O2)传感器。研究了该传感器对H2O2的电催化作用。讨论了支持电解质种类、酸度、修饰层厚度、电位和扫速等对H2O2响应的影响。研究表明,该传感器在以1.0mol/L KCl为支持电解质的磷酸盐溶液(pH=2.0)中,对H2O2具有明显的催化效应,测定的线性范围变宽,在2.9×10-6~8.8×10-2mol/L范围内还原峰电流与H2O2的浓度呈良好的线性关系,相关系数为0.9949;检出限为1.4×10-6mol/L。该电极用于医用消毒水中H2O2的测定,结果令人满意。     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极伏安法测定香草醛

制备了羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极(c-MWCNTs/GCE),采用循环伏安法在0.5 mol/L HCl中研究了食品添加剂香草醛的电化学行为。结果显示,该修饰电极对香草醛的电化学氧化具有良好的电催化作用,与裸玻碳电极相比电流响应显著增强。香草醛在该修饰电极上的氧化为不可逆的扩散控制过程。在最佳条件下,采用二阶导数线性扫描伏安法进行测定,香草醛的氧化峰电流与其浓度在0.1～6.0μmol/L和6.0～100μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.02μmol/L。该修饰电极具有良好的重现性(RSD=4.6%)和稳定性。方法应用于食品中香草醛的测定,回收率为96.3%～104%。     

聚茜素红-多壁碳纳米管复合膜修饰电极的研制及叶酸含量测定

采用电聚合方法将茜素红（AR）非共价修饰到多壁碳纳米管（MWCNTs）上,制得了PAR/MWCNTs/GC电极,该电极对叶酸（FA）具有良好的电催化作用. 结果表明,在最佳实验条件下,在-0.63 V处叶酸还原峰电流与浓度（1.25×10^-6 ~ 4.00×10^-5 mol·L^-1）呈现良好线性关系,相关系数0.9985. 用标准加入法检测了回收率,其值达92.0% ~ 102.0%. 该电极制作简单,有良好的稳定性．