基于纳米复合材料/壳聚糖膜的葡萄糖生物传感器研究

采用纳米普鲁士蓝/金纳米粒子/壳聚糖(nano-PB/AuNPs/Chit)复合膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)构建新型葡萄糖生物传感器。通过电化学阻抗谱以及电流-时间曲线法(I-t)研究了传感器的电化学特性。结果表明,传感器在葡萄糖浓度为0.01～1.0 mmol/L范围内呈线性,响应灵敏度为68.15μA.(mmol/L)-1.cm-2,表观米氏常数为5.1 mmol/L。该传感器可用于糖尿病人血糖的测定。     

壳聚糖-纳米金-葡萄糖氧化酶生物传感器的制备及其应用于葡萄糖的测定

采用了一种简便快捷的电沉积方法制备了壳聚糖-纳米金复合膜并应用于葡萄糖生物传感器的构建.氯金酸和壳聚糖的混合液在玻碳电极表面电化学还原为金纳米粒子,再将葡萄糖氧化酶通过戊二醛交联的方式固定在纳米金复合膜修饰的玻碳电极表面,制成一种新型的葡萄糖氧化酶生物传感器.该传感器对葡萄糖的响应十分快速,在5 S内即达到平衡.测定葡萄糖的线性范围为20μmol·L-1～5 mmol·L-1,检出限(3S/N)为12μmol·L-1.     

基于石墨烯/金纳米复合材料的无酶葡萄糖传感器

以抗坏血酸(AA)为还原剂,通过一步还原法将氧化石墨烯和氯金酸同时还原,合成石墨烯/金纳米复合材料,并直接滴涂于玻碳电极表面,构建基于石墨烯/金纳米复合材料的无酶葡萄糖传感器。采用循环伏安法和线性扫描伏安法对传感器的性质进行了研究。结果表明,该传感器能催化葡萄糖的氧化,且其氧化峰电流随葡萄糖浓度的增大而增大。测定葡萄糖的线性范围为0.01~2.5mmol/L(R=0.9964),检出限(S/N=3)为3μmol/L。对同一浓度的葡萄糖溶液平行测定8次,其电流强度的相对标准偏差(RSD)为2.6%。该传感器制作简单、稳定性好,将其用于葡萄糖注射液的检测,方法灵敏,其加标回收率为92.9%。     

金纳米粒子/壳聚糖/石墨烯纳米复合材料的制备及其生物相溶性

利用壳聚糖(CTS)的氨基对石墨烯(GNS)进行表面改性制得石墨烯基纳米复合材料(E).利用E中CTS对金纳米粒子(Au)良好的保护作用,在E的表面固载Au制备了Au/CTS/GNS纳米复合材料(F),其结构经UV-Vis和FT-IR表征.并用Zeta电位,XRD和TEM对F的性质进行了研究.结果表明,F不仅具有良好的生物相溶性,而且具有较好的导电性能.     

生物多聚糖诱导的金纳米粒子的合成与表征

在不引入其它还原剂和稳定剂的情况下, 加热天然生物多聚糖——壳聚糖(CHIT)和氯金酸的混合溶液, 一步反应制备高稳定性的金纳米粒子(GNPs). 采用紫外光谱、红外光谱、热重分析和透射电镜对产品进行了表征. 结果表明: 改变CHIT的浓度能够调控GNPs的光学和结构性质; 老化-时效处理可以作为粒子增长过程中的一个调控手段. 动力学数据证明GNPs的时效处理过程是一个CHIT诱导的自催化生长过程; 红外谱中1713.3 cm^－1左右出现的新的吸收带, 可能是作为还原剂参加反应的壳聚糖或者它的水解产物分子中的部分羟基被氧化为羰基引起的. 本文工作也为进一步阐明目前还处于探索阶段的纳米粒子的形成机制以及实现其工业化绿色生产提供了可能性.     

壳聚糖纳米复合材料

壳聚糖纳米材料成为近年研究的热点,随着研究的不断深入,众多的壳聚糖纳米复合材料也应运而生.由于这类材料的制备与复合作用有关,因此在研究与开发阶段进行形成壳聚糖纳米复合材料的物理(或化学)作用的研究具有重要的意义.本文归纳总结了近年来国内外壳聚糖纳米复合材料研究现状和发展趋势,讨论了静电作用、共价交联作用、吸附作用和氢键作用多种复合方式以及复合材料在各个领域中的应用.目前这类材料由于其优越的生物相容性主要用于药物载体.     

基于壳聚糖-纳米金/纳米普鲁士蓝/L-半胱氨酸修饰的 葡萄糖传感器的研究

在金电极表面修饰一层L-半胱氨酸,再利用静电吸附作用固定纳米普鲁士蓝(nano-PB),然后利用壳聚糖-纳米金复合膜将葡萄糖氧化酶(GOD)固定于修饰电极表面,制成新型的葡萄糖传感器.通过交流阻抗技术,循环伏安法和计时电流法考察了电极的电化学特性.在优化的实验条件下,该传感器在葡萄糖浓度为3.0×10-6～1.0×10-3 mol/L范围内有线性响应,检测下限为1.6×10-6 mol/L.此外该传感器具有响应快、稳定性好和选择性良好的特点,能有效排除常见干扰物质如抗坏血酸、尿酸等对测定的影响.     

壳聚糖-铝氧化物复合材料的制备、表征及吸附性能

以壳聚糖和异丙醇铝为原料通过化学键合法制备了壳聚糖-铝氧化物复合材料,通过FTIR、SEM、TG等方法对其进行了表征,考察了其对水溶液中Cu3+的吸附性能.结果表明,在制备的复合材料中,铝与壳聚糖发生了键合作用,无机铝氧化物均匀分散在壳聚糖中,复合材料的热稳定性得到显著提高;与壳聚糖及壳聚糖和Al2O3的混合材料相比,复合材料对Cu2+的吸附性能明显改善,其中吸附率比壳聚糖提高了13%,吸附量可达146mg/g.     

聚苯胺/纳米金复合材料

由于聚苯胺/纳米金复合材料不仅同时具有纳米金和聚苯胺原有的特异性能,而且两组分之间还存在着相互协同作用,极大地提升了聚苯胺基体的性能,从而表现出突出的固有电导性、优异的反应催化性和特殊的电荷传递性,因此成为近年来的研究热点。本文综述了聚苯胺/纳米金复合材料的最新研究进展：归纳了聚苯胺/纳米金复合材料的制备方法和各种方法的机理,简单介绍了复合材料在生物医学、传感器和微电子装置等方面的应用,展望了今后复合材料研究的方向。     

壳聚糖介质金纳米盘的可控合成及生长机理

水浴加热氯金酸、壳聚糖和纳米金种子的混合液,以壳聚糖为稳定剂和还原剂成功合成了表面等离子体共振(SPR)吸收峰位可调的金纳米盘.SEM电镜图像表明纳米金盘主要为三角形和截角三角形,其边长在170 nm左右.X射线衍射分析表明金纳米盘是以{111}面为盘状面的高纯金单晶.讨论了金纳米盘的生长机理.在最佳条件下金纳米盘的面内偶极等离子共振吸收峰位于920 nm.实验结果表明通过控制壳聚糖的量、金种子的加入量、水浴温度及水浴时间可以有效地控制近红外等离子吸收峰位及吸收强度.     

金纳米簇-多金属氧酸盐复合物的制备及催化选择性氧化环已烯性能研究

通过4-N,N二甲基胺基吡啶和多金属氧酸负离子形成的复合载体稳定金纳米颗粒,制得金纳米簇-多金属氧酸盐的复合物.复合物的组成以及金纳米颗粒的分布状态由XPS和TEM表征.利用多金属氧酸和金纳米颗粒的相互协助作用,使得这类复合物是一种优异的低温选择性氧化催化剂.     

Titanium-Containing Mesoporous Materials：Synthesis and Application in Selective Catalytic Oxidation

Titanium-containing mesoporous molecular sieves are of great significance in selective catalytic oxidation processes with bulky molecules. Recent researches and developments on the designing and synthesis of Ti-containing mesoporous materials have been reviewed. Various strategies for the preparation of Ti-containing rnesoporous materials, such as direct synthesis and post-synthesis, are described. Modifications of Ti-containing mesoporous materials by surface-grafting and atom-planting are also discussed. All approaches aimed mainly at the improving of the stability, the hydrophobicity, and mostly the catalytic activity. Structural and mechanistic features of various synthetic systems are discussed. Ti-containing mesoporous materials in liquid phase catalytic oxidation of organic compounds with H2O2 as an oxidant is briefly summarized, showing their broad utilities for green synthesis of fine chemicals by catalytic oxidative reactions.     

介孔二氧化硅负载高分散钒催化剂的制备及乙烷选择氧化性能

以高比表面积的介孔二氧化硅为载体, 采用等体积浸渍法制备了一系列介孔二氧化硅负载钒催化剂, 并探究了其乙烷选择氧化反应性能. 利用X射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和氢气程序升温还原(H₂-TPR)等方法对催化剂的物化性质进行了表征, 研究了钒负载量对催化剂结构特征的影响. 结果表明,随着钒负载量的增加, 钒物种在催化剂表面的存在形式由高分散低聚的VO _x 转变为高聚的VO _x, 其中高分散钒物种有利于提高目标产物乙烯和乙醛的选择性.     

Ag-Hollandite纳米线的合成及其催化氧化乙醇的性能

通过在硝酸溶液中373K回流AgMnO4和Mn(NO3)2的混合物制备了Ag-hollandite纳米线材料,并将其用于乙醇选择性氧化反应.X射线衍射谱表明所得材料的主要晶相为Ag-hollandite,但有少量的软锰矿形成.氮气吸附-脱附实验证实材料存在微孔结构.场发射扫描电镜和透射电镜观察表明纳米线长度为0.5～4.0μm,直径为10～20nm.Ag-hollandite纳米线是一种很有前途的乙醇选择性氧化制乙醛催化剂,503K时在120h的反应时间内,乙醇转化率为82%,乙醛选择性为95%.     

TiO2 Nanoparticles in Mesoporous TUD‐1: Synthesis,Characterization and Photocatalytic Performance in Propane Oxidation

A series of TiO₂‐TUD‐1 samples was synthesized with a variable Ti loading in the range Si/Ti=100, 20, 2.5, and 1.6, by using a one‐pot surfactant‐free procedure. The materials obtained were characterized by elemental analysis; X‐ray diffraction (XRD); N₂ sorption measurements; high‐resolution TEM (HR‐TEM); ²⁹Si NMR, UV‐visible and Raman spectroscopy. As a function of increasing metal loading either isolated Ti atoms, or (above a Ti loading of ～2.5 wt‐ %) combinations of isolated Ti atoms and anatase (TiO₂) nanoparticles were obtained; both were incorporated in the highly porous siliceous matrix. The photocatalytic performance of these materials was tested by studying the propane oxidation process following irradiation at λ=365 nm, selectively activating the anatase nanoparticles. In comparison to commercial anatase powder, TiO₂ nanoparticles in TUD‐1 showed high photochemical selectivity towards acetone, the sample with a Si/Ti ratio of 1.6 being the most selective. Size and confinement effects are consistent with the difference in performance of the TUD‐1 materials and TiO₂, limiting the number of electron transfers available for each propane molecule.     

不同钴含量CoAPO-5分子筛的合成、表征及其催化环己烷氧化性能

用水热法合成了一系列不同含量钴掺杂的磷酸铝分子筛CoAPO-5. 合成的样品用X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS), 热重分析(TG)仪和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)等进行了表征. XRD表征显示, 合成的CoAPO-5分子筛具有较高的结晶度, 分子筛晶胞参数与Co含量之间存在较好的对应关系. UV-Vis漫反射光谱显示合成的CoAPO-5分子筛具有骨架钴的特征三重峰; 焙烧后峰的强度降低, 表明分子筛骨架中Co2+可被氧化成Co3+. SEM表明该分子筛具有典型的AlPO4-5分子筛形貌特征. TG结果也表明Co2+进入了分子筛骨架, 分子筛具有较好的稳定性. 在环己烷氧化反应中CoAPO-5具有较好的催化性能, 环己烷转化率与环己酮选择性均较高; 随着分子筛中钴含量的增加, 环己烷的转化率增加.     

36-Nuclearity Organophosphonate-Functionalized Polyoxomolybdates: Synthesis,Characterization and Selective Catalytic Oxidation of Sulfides

The crown-shaped 36-molybdate cluster organophosphonate-functionalized polyoxomolybdates with the highest nuclearity in organophosphonate-based polyoxometalate chemistry, (NH₄)₁₉Na₇H₁₀[Cu(H₂O)TeMo₆O₂₁{N(CH₂PO₃)₃}]₆⋅31 H₂O, has been reported for the first time. The synthesized 36-molybdate cluster was characterized by routine techniques and tested as a heterogeneous catalyst for selective oxidation of sulfides with impressive catalytic and selective performances after heat treatment. High efficiency (TON=15333) was achieved in the selective oxidation of sulfides to sulfoxides, caused by the synergic effect between copper and polyoxomolybdates and the generation of the cuprous species during the heat treatment.     

8(9)-对-(艹孟)烯二醇-1,2的选择性催化氧化

用钼酸铵催化剂在温和条件下(20—50℃)以稀过氧化氢进行8-(9)-对孟烯二醇-1,2的选择性催化氧化,得到孟烯醇酮的选择性达90%以上.考察了影响氧化反应的各种因素,提出了可能的反应机理.     

Synthesis of Iron Chlorophyllins and Their Catalytic Performance for Aerobic Oxidation of Cyclohexene

A series of iron(Ⅲ) chlorophyllins was prepared from silkworm excrement crude chlorophyll extract as a raw material. Aerobic oxidation of cyclohexene by using the prepared iron(Ⅲ) chlorophyllins as biomimetic catalysts was studied under atmospheric pressure in the absence of reducing agent and solvent. The results indicate that chlorophyll iron porphyrins have better catalytic performance than the industrial-applied iron tetraphenylporphyrin and cobalt tetraphenylporphyrin, and possess a higher selectivity for 2-cyclohexen-1-one. The smaller the polarity of iron(Ⅲ) chlorophyllin's ligand is, the easier the catalytic oxidation of cyclohexene will be. Esterification products of iron(Ⅲ) chlorophyllins can catalyze the oxidation of cyclohexene better than non-esterified iron(Ⅲ) chlorophyllins, and therefore show a higher conversion of cyclohexene and a higher selectivity for 2-cyclohexen-1-one than the non-esterified ones. Among the six synthesized iron(Ⅲ) chlorophyllin catalysts, iron(Ⅲ) methyl-pyropheophorbide-a is the best biomimetic catalyst for the highest conversion of cyclohexene. The influences of catalyst's substituent, polarity and ring structure on the catalytic performance were discussed. The catalytic performance of iron(Ⅲ) chlorophyllins improves with decreasing polarity, increasing conjugated degree of porphyrin's ring or enhancing chlorophyllins' stability. Possible mechanism of cyclohexene aerobic oxidation catalyzed by iron(Ⅲ) chlorophyllins was also discussed.     

MeAPO-5分子筛的合成及其在肉桂醇选择氧化反应中的催化性能

采用水热法合成了一系列杂原子磷铝分子筛MeAPO-5(Me=Co,Fe,Cu,Zn,Mn),并利用X射线衍射(XRD),热重-差热分析(TG-DTA),电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和漫反射紫外-可见光谱(DRUV-Vis)等技术对分子筛的结构,化学组成以及金属离子的存在状态进行了表征.结果表明,合成的纯相MeAPO-5分子筛具有较高的结晶度,金属杂原子种类显著影响其在MeAPO-5分子筛中的存在状态,取代度及合成样品的结晶度.Co2+,Fe3+,Zn2+和Mn2+较易进入分子筛骨架,而Cu2+较难进入.通过考察MeAPO-5分子筛在肉桂醇氧化反应中的催化性能,发现CoAPO-5分子筛具有良好的选择氧化催化性能,1,4-二氧六环是较好的溶剂,调变反应温度可以有效调控产物的选择性.