Silver Nanostructures on Graphene Oxide as the Substrate for Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)

Nanosized surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrates fabricated by the controlled growth of metal nanostructures on water-dispersed two-dimensional nanomaterials can open a new avenue for SERS analysis of liquid samples in biological fields. In this work, regular and uniform Ag nanostructures were grown on the surface of graphene oxide (GO) through a microwave-assisted hydrothermal method. Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers were assembled on the surface of GO to form GO/PAMAM templates for growing Ag nanostructures, which are primarily comprised of Ag dimers and trimers. The prepared Ag/GO nanocomposites are highly dispersed and stable in aqueous solution and may be used as substrates for enhanced Raman detection of rhodamine 6?G (R6G) in aqueous solution. This special substrate provides high-performance SERS and suppresses R6G fluorescence in aqueous solution and is promising as a nanosized material for the enhanced Raman detection of liquid samples in biological diagnostics.     

A sensitive amperometric sensor for hydrazine based on Pt nanoparticles-reduced graphene oxide–multi-walled carbon nanotubes composite

The platinum nanoparticles-reduced graphene oxide-multi-walled carbon nanotubes composite (PtNPs-rGO-MWCNTs) has been synthesised by one-step chemical co-reduction strategy in ethylene glycol (EG) system using sodium citrate as reducing agent. The X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), as well as the electrochemical methods have been used for the characterisation of this composite. Benefiting from the large effective surface and good carrier function of rGO-MWCNTs, PtNPs in this nanocomposite have some excellent characteristics such as small particle size, good dispersion, as well as high electrocatalytic activity. Based on this, a new electrochemical sensor for hydrazine has been fabricated using dropping method. Under the optimum conditions, the linear range for the determination of hydrazine by amperometry at 0.20 V (vs. SCE) in phosphate buffer (pH 7.0) is from 2.0 × 10^?7 mol L^?1 to 2.3 × 10^?3 mol L^?1. The detection limit and sensitivity is 4.5 × 10^?8 mol L^?1 (S/N = 3) and 219.7 μA mM^?1, respectively. This sensor has some attractive analytical features such as low detection limit, wide linear range, high sensitivity, as well as good stability.     

Light‐Induced Chiral Iron Copper Selenide Nanoparticles Prevent β‐Amyloidopathy In Vivo

The accumulation and deposition of β‐amyloid (Aβ) plaques in the brain is considered a potential pathogenic mechanism underlying Alzheimer's disease (AD). Chiral l/d ‐Fe_xCu_ySe nanoparticles (NPs) were fabricated that interfer with the self‐assembly of Aβ42 monomers and trigger the Aβ42 fibrils in dense structures to become looser monomers under 808 nm near‐infrared (NIR) illumination. d ‐Fe_xCu_ySe NPs have a much higher affinity for Aβ42 fibrils than l ‐Fe_xCu_ySe NPs and chiral Cu_2?xSe NPs. The chiral Fe_xCu_ySe NPs also generate more reactive oxygen species (ROS) than chiral Cu_2?xSe NPs under NIR‐light irradiation. In living MN9D cells, d ‐NPs attenuate the adhesion of Aβ42 to membranes and neuron loss after NIR treatment within 10 min without the photothermal effect. In‐vivo experiments showed that d ‐Fe_xCu_ySe NPs provide an efficient protection against neuronal damage induced by the deposition of Aβ42 and alleviate symptoms in a mouse model of AD, leading to the recovery of cognitive competence.     

火焰原子吸收光谱法测定地质样品中的砷

微量砷的测定方法主要是原子荧光光谱法;含砷量较高的样品测定,一般采用容量法和分光光度法,但这两种方法相对来说流程长,过程繁琐。实验对样品中中等含量砷的测定进行了研究,样品经酸溶后,在硝酸(1%)介质中,用火焰原子吸收光谱法在波长193.7nm处测其吸光度,结果表明吸光度与其质量浓度在0~100μg/mL呈线性关系。方法的测定相对标准偏差(RSD)为0.8%,检出限为10.5μg/g,实验操作简便,适合样品中较高含量砷的分析测定。     

有机-无机杂多酸类离子液体催化汽油超声氧化脱硫

合成了一系列有机-无机杂多酸类离子液体, 并将其应用于超声作用下的催化模拟汽油氧化脱硫反应. 结果表明, 在超声波辅助下, 不仅反应时间大大缩短, 而且脱硫效率也大幅提高. 在合成的一系列催化剂中, Zr_0.25[BMIM]HPW₁₂O₄₀表现出最佳的催化活性. 考察了超声波功率、 超声/间隙时间、 催化剂用量、 H₂O₂用量、 反应温度及反应时间等因素对脱硫效果的影响. 以Zr_0.25[BMIM]HPW₁₂O₄₀为催化剂, 在优化的条件下[n(Cat.)=0.008 mmol, V(H₂O₂)=40 μL, V(模拟油)=10 mL, V(乙腈)=1 mL, 温度25 ℃, 时间10 min, 超声功率300 W, 超声时间2 s, 间隙时间1.5 s], 二苯并噻吩(DBT)的脱硫率达到97.8%; 该催化剂循环使用5次后, 脱硫率仍为81.9%; 其对不同硫化物的催化活性顺序为DBT>4,6-二甲基苯并噻吩(4,6-DMDBT)>乙硫醚>苯硫醚>正丁硫醇>甲基苯基硫醚>苯并噻吩(BT)>噻吩.     

氮杂香豆雌酚衍生物的合成及其抗肿瘤活性

以间苯二甲醚为原料, 经碘代、偶联、胺解、分子内环化及脱甲醚环化共5步反应,合成9个氮杂香豆雌酚衍生物（6a~6i）, 其结构经¹H NMR, ¹³C NMR 和APCI-MS表征。采用MTT法研究了6对Hela、 SKOV3、 BEL-7404、 HepG2及A-549等癌细胞的体外生长抑制活性。结果表明：6h对SKOV3细胞的生长抑制活性最高,其IC₅₀值为81.58 μmol·L^-1。     

电子的发现与化学键电子理论的发展

1892年,荷兰物理学家洛伦兹通过创建电子论,为原子内部电子的发现提供了理论基础。1897年,英国物理学家汤姆逊从阴极射线中发现了自由电子,打破了原子不可分的传统观念,由此引发了卢瑟福、玻尔等人对原子内部结构的探索。同时,化学家们将物理学中的电子引入化学,开始用原子结构中的电子来解释化学行为,提出了化学键的电子理论,推动了化学键理论的发展。     

Molecular dynamics simulations of hydration shell on montmorillonite (001) in water

Molecular dynamics simulations (MDS) of montmorillonite (001)/water interface system were used for studying the hydration shell on the montmorillonite surface in this work. The study was performed on the simulation of concentration profile and self‐diffusion coefficients. The results have shown that there was a hydration shell on the surface with the thickness of approximately 1.74 nm, which was composed of six ordered water molecule layers, including ordered layers and transition layers. The water molecules in the shell were closely and orderly arranged than those in bulk water, leading to a higher concentration of water molecules. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

磁性荧光双功能复合纳米粒子Fe3O4@SiO2@ZrO2:Tb3+的合成和表征

通过原位反应合成法成功合成了一种新型水溶性的磁性荧光复合纳米粒子Fe₃O₄@SiO₂@ZrO₂:Tb³⁺,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、磁性测试仪和荧光(PL)光谱对其形貌、尺寸、相组成、磁性和荧光性能进行了表征。 结果表明,核(Fe₃O₄@SiO₂)壳(ZrO₂:Tb³⁺)结构组成的磁性荧光复合纳米粒子具有超顺磁性,其饱和磁化强度达到36 emu/g,并且在494 nm(⁵D₄→⁷F₆)、549 nm(⁵D₄→⁷F₅)、587 nm(⁵D₄→⁷F₄)和625 nm(⁵D₄→⁷F₃)处具有4个Tb³⁺特有的荧光发射光谱带峰值。 磁性荧光双功能的复合纳米粒子在生物医学领域具有潜在的应用价值。     

过渡金属(Mo,Fe,Co和Ni)基催化剂在电催化还原二氧化碳还原中应用

近年来,全球二氧化碳排放量逐年增加, 对人们赖以生存的生态环境已造成严重威胁, 因此将二氧化碳转化成高附加值的化学品和燃料受到前所未有的广泛关注. 与目前已开发的转化技术(如热催化和光催化等)相比, 电催化二氧化碳转化技术具有稳定的效率?可控的选择性?简单的反应单元和巨大的工业应用潜力, 是一种更为理想的转化技术之一. 从反应动力学来看, 目前的催化剂仍难以克服反应过程中高的能量屏障以及迟缓的反应速度. 另一方面, 电催化二氧化碳转化包含多个质子和电子的耦合过程, 反应过程包含多种路径, 反应产物往往是混合物. 在此背景下, 如何发展高催化效率和高选择性电催化剂成为目前研究的焦点. 在众多的电催化剂中, 贵金属及其合金展现出较高的电催化二氧化碳还原活性, 但储量小的缺点限制了其大规模的工业应用. 铜基材料可以把二氧化碳转化为附加值更高的产品. 然而, 铜基材料仍难以克服选择性差?失活严重和效率低等缺点. 作为一种更廉价的材料, 碳基催化剂具有价廉?比表面积大?导电性好?化学性质稳定以及优异的机械性能等优点在电催化二氧化碳还原中得到了广泛的研究. 然而, 单纯的碳催化剂对于二氧化碳分子活化以及吸附反应中间体能力较低, 导致了碳基材料催化电催化二氧化碳还原活性以及选择性较低. 因此, 开发出可实际应用的高效率和高选择性非贵金属电极材料是当前该技术研究中亟待解决的关键科学问题.过渡金属基化合物在能源转化中展现出巨大的应用潜力. 过渡金属价电子在d轨道, 而d轨道邻近费米能级, d轨道电子填充的变化使得d轨道中心与费米能级相对位置发生变化, 进而展现出多种催化活性. 电催化二氧化碳还原是一个多电子和质子耦合过程, 催化剂的本征活性由其表面电子结构决定. 在此背景下, 过渡金属基化合物价层电子轨道的多变性使其成为提高电催化二氧化碳还原效率和选择性的理想催化剂. 对于电催化二氧化碳还原, 不同中间体的标度关系是制约反应总效率的关键因素. N?rskov等研究发现, MoS2, MoSe2和Ni掺杂 MoS2催化剂上存在不同种类的活性位点. 不同的活性位点可以分别吸附反应中间体并使中间体的吸附过程相对独立, 从而有效打断中间体的标度关系. 2014,Salehi-Khojin等成功把MoS2应用在高效电催化二氧化碳还原中. 边缘Mo原子d带电子靠近费米能级的特性使其具有更高的电催化活性. 其它研究工作者通过引入掺杂物质, 进一步提高了MoS2的电催化二氧化碳还原性能. Fe位点在理论上虽然具有很高的电催化二氧化碳转化活性, 然而目前铁基催化剂的研究相对较少. Co基材料也可用于电催化二氧化碳转化.2016年, Xie等首次制备无机Co基材料用于电催化二氧化碳还原. 部分氧化的钴可以促进速控步骤反应进程, 进而降低整体反应的过电势. 基于此, 制备了超薄的Co3O4片层, 发现价电子轨道中心更靠近费米能级时, 电极材料展现出更高的催化活性. 进一步研究发现氧空穴的存在也可以减小速控步骤的能量屏障. 此外, Ni基材料也被证明具有高的催化二氧化碳转化活性. 目前这些研究工作对如何构建高性能电极材料在理论上给出了指导方向, 并且联系实验证明了方法的可行性. 受到这些工作的启发, 未来可将有巨大潜力的过渡金属基化合物化合物, 例如过渡金属氮化物?过渡金属磷化物?过渡金属碳化物和过渡金属硼化物等, 作为电催化剂研究其二氧化碳还原催化性能. 另外, 就目前的研究来看, 将二氧化碳有效地还原到特定的产物仍存在巨大的挑战. 如何优化过渡金属(Mo, Fe, Co和Ni)基催化剂价层d轨道结构, 促进反应中间体吸附过程, 将是解决催化活性和选择性这一科学问题的关键.