柔性电子学中的表界面化学

柔性电子作为新兴的研究热点, 涉及材料、 化学、 物理等多个基础学科的交叉, 以及在生物医用、 可穿戴设备及人工智能等多个领域的应用. 柔性电子设备的制造加工过程中会用到弹性基底、 导电层、 功能层等多种性质各异的材料, 其互相之间的整合受到它们表面性质和界面结合力的限制; 器件的功能、 可靠性、 对环境的敏感性等也受到了器件表界面性质的影响; 因此, 对材料和器件表界面的处理在柔性电子学中具有重要作用. 本文对柔性电子学中常用的表界面化学过程分为3大类进行介绍: 表面电化学过程, 基于特定化合物反应产生的电流制备电化学传感器, 利用电流/电压控制表面负载化合物; 表面修饰, 通过表面改性提高材料的加工性能, 共价修饰分子层或其它材料赋予器件特殊功能性质或保护层; 不同材料之间的界面连接, 通过共价连接或化学反应辅助的物理交联实现不同材料的结合, 提高柔性器件的稳定性, 实现柔性设备的整合. 对各应用进行总结和举例后, 讨论了存在的问题, 并对未来的发展方向及前景进行了展望.     

同构MOFs复合氧化石墨烯电极材料构筑高性能超级电容器

在水热条件下一步自组装合成系列同构X-MOF （X₆O （TATB）₄（H⁺）₂·（H₂O）₈·（DMF）₂,X=Zn、Co、Ni; H₃TATB=4,4'',4″-s-triazine-2,4,6-triyl-tribenzoic acid; DMF=N,N-二甲基甲酰胺）和氧化石墨烯（GO）的复合材料（X-MOF@GO）,并探究其作为超级电容器电极材料的电化学性能。通过X射线粉末衍射、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜测试证明GO和MOFs复合成功。其中,性能最优的Ni-MOFs@1.5GO （GO的添加量为1.5 mL）的比电容高达694.8 F·g^-1（0.5 A·g^-1）,约是Ni-MOF的2倍。电化学测试结果表明：复合材料X-MOF@1.0GO较其原MOF表现出更大的比电容和更好的倍率性能。在3.5 A·g^-1的电流密度下,1 000次循环充放电后,Ni-MOFs@1.0GO仍保持初始比电容量的81.2%。与活性炭（AC）组装的非对称超级电容器Ni-MOF@1.5GO//AC的性能最优,其功率密度为754.3 W·kg^-1时,能量密度为15.4 Wh·kg^-1,且循环3 000次后比电容保持率约为70.0%,显示出较长的循环寿命。     

水中药物和个人护理品分析方法研究进展

随着社会经济发展水平的提高和医疗条件的改善,药物和个人护理品(PPCPs)的使用种类及总量均显著增加,造成环境中PPCPs的残留浓度不断升高,进而会对水环境生态安全及人类和动植物的健康造成潜在危害和严重威胁.由于开发建立快速、灵敏、高效的PPCPs定性、定量分析方法是探究其存在、去除及毒性的前提,因此本文对水中PPCP...     

一种刺松藻来源的硫酸阿拉伯聚糖的制备及特征结构表征

刺松藻(Codium fragile)经水提-醇沉获得粗多糖, 进一步将刺松藻粗多糖(CFP) 通过Q-Sepharose Fast Flow(QFF) 阴离子交换柱纯化得到6个多糖组分CFP1CFP6, 其中, 在CFP6中发现纯度较高的阿拉伯聚糖. 采用高效凝胶渗透色谱与十八角激光散射仪联用法和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)柱前衍生高效液相色谱法对CFP6的分子量及单糖组成进行了分析. 结果表明, CFP6是一种分子量为79290的多糖, 由阿拉伯糖(Ara)和半乳糖(Gal)组成, 二者摩尔比为14.8:1.0. 通过多维核磁共振波谱、 液相色谱-质谱联用及二级质谱等方法对CFP6的糖苷键连接方式及其寡糖序列结构进行表征, 进一步阐明了该复杂多糖的特征结构. 经判断, CFP6主链由Ara组成, 通过 β-(1→3)糖苷键连接, 在Ara的C2位存在分支结构, 硫酸基位于Ara的C4或C2位.     

超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法定性筛查保健食品中西地那非及其相关功效类非法添加化合物

建立了超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）定性筛查102种西地那非及其相关功效化合物的方法。甲醇超声提取样品;采用Agilent Poroshell 120 SB-C18色谱柱（75 mm×3.0 mm,2.7 μm）,以0.1%（v/v）甲酸水溶液-乙腈为流动相梯度洗脱,流速0.4 mL/min;采用电喷雾离子（ESI）源,Q-TOF-MS作检测器,正离子模式检测;与对照品保留时间、母离子及碎片离子精确相对分子质量、元素组成比对,准确定性。西地那非等100种化合物在10种基质中的检出限为0.1~50 mg/kg或0.1~50 mg/L。并分类归纳了文中涉及的98种磷酸二酯酶5抑制剂质谱碎片裂解规律,为可疑物的识别和鉴定提供参考。该方法已应用于实际样品的测定,检出19种化合物,有效打击了非法添加行为。     

β-环糊精修饰的荧光金纳米簇的合成及其在细胞成像上的应用

通过一锅法水相合成出一种β-环糊精修饰的荧光金簇。该新型金簇具有红色荧光发射、长时间的分散稳定性和荧光稳定性。透射电镜观察其平均粒径为(1.40±0.32)nm。激光共聚焦显示金簇分散在细胞质中,荧光随金簇浓度增加而增强。细胞毒性实验证实该金簇具有良好的生物相容性。表面修饰的β-环糊精,也为金簇载药或者靶向功能化提供了更多可能性,从而进一步拓宽其在生物医学方面的应用。     

双靶向CdTe量子点的制备及其在细胞标记中的应用

以巯基乙酸和巯基乙酰肼为稳定剂,制备了酸度敏感型CdTe量子点。经与抗体链接,该量子点具备酸度敏感、免疫识别双重靶向功能。经荧光光谱分析、透射电镜图像及细胞免疫成像证明,抗体已成功链接于量子点表面,且该量子点具有酸度敏感及抗体识别的双重靶向功能,可以实现对肿瘤细胞的特异性标记。     

薄膜电导率法总有机碳分析仪的校准

探索薄膜电导率法总有机碳分析仪的校准方法.对薄膜电导率法总有机碳分析仪的性能参数进行调查统计,从示值误差、测量重复性、线性误差、检出限和记忆效应5个方面对仪器进行校准.采用500μg/L的蔗糖标准溶液、响应值分别达量程50％、80％对应的蔗糖溶液,以测量值的相对误差最大者作为仪器的相对示值误差,该项建议值为±10％;以...     

黏惰化及酸敏感修饰对纳米粒子黏膜穿透的影响

使用纳米粒子进行疾病的诊断和治疗是当前研究的一个热点. 由于受到黏液层的阻碍, 纳米粒子对于黏膜上皮细胞的进入效果不佳, 从而限制了其对黏膜相关疾病的诊断和治疗. 本文设计合成了一种具有黏惰性的酸敏感纳米粒子(MSNs-pCBMA-DMMA), 可有效穿透黏液层进入黏膜上皮细胞. 首先采用溶胶-凝胶法合成了表面氨基化的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-NH₂), 然后通过原子转移自由基聚合法(ATRP)使两性离子羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)在MSNs-NH₂表面上聚合形成聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA), 获得惰性化的粒子(MSNs-pCBMA), 最后将酸响应性分子2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)修饰于MSNs-pCBMA表面, 制备了MSNs-pCBMA-DMMA. 场发射透射电子显微镜(TEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 氢核磁共振波谱(¹H NMR)和纳米粒度Zeta电位测定仪等分析结果表明, 本文合成了MSNs-pCBMA-DMMA, 且粒子表面电位随pH值降低显著增加, 在pH=7.4~5.7范围内具有酸敏感能力. Transwell^?小室实验表明, pCBMA的接枝提高了粒子在模拟黏液中的渗透速率, 而DMMA的修饰则进一步增强了粒子的扩散能力, 4 h内MSNs-pCBMA-DMMA的模拟黏液渗透率达到16.3%, 为MSNs-pCBMA的1.9倍, MSNs-NH₂的3倍, 而以MSNs-NH₂的表观渗透系数（P_app）为标准计算得到的MSNs-pCBMA-DMMA的相对表观渗透系数达到了2.96. 细胞毒性试验验证MSNs-pCBMA-DMMA粒子的生物安全性良好. 细胞摄取试验表明, 相比于其它粒子MSNs-pCBMA-DMMA能够更快的被黏膜上皮细胞摄取. 本文所构建的纳米粒子能够快速渗透黏液且易于被黏膜上皮细胞摄取, 为其应用于黏膜相关疾病的活体诊断和治疗提供了基础.     

组分可控的浓缩法制备高锗组分SGOI的研究

高Ge组分的SiGe薄膜在应变硅、应变锗以及高速器件的应用前景十分广阔.本文以Si/SiGe/SOI(绝缘体上的硅)结构为初始样品,设计了系统性的氧化浓缩实验,通过大量的分析和参数调整,制备获得了不同组分比的绝缘体上锗硅(SiGe on insulator,SGOI)薄膜样品.结合X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等测试手段表征了制备样品的晶格质量和元素组分,其中Ge组分最高达到80.5;.综合分析表明:在适当的条件下,Ge组分和浓缩时间线性关系明显,浓缩制备SGOI材料可以做到组分可控性,为相关的进一步研究提供便利.