磁性高分子微球用于固定化酶的研究进展

磁性高分子微球是近20年来发展起来的一种新型功能高分子材料,并已在生物化工、细胞学、生物医学工程等领域得到了广泛应用.本文主要介绍磁性高分子微球的制备和性质以及在固定化酶中的应用.     

硫化物/Ru(Ⅱ)结合物复合敏化TiO_2纳米多孔膜

用光电化学方法研究了Cds、Pbs和RuL2（NCS）2（L＝2.2′-bipydine-4.4′-dicarboxylicacid）复合敏化TiO2。纳米晶电极的光电化学行为．结果表明，采用复合敏化比用rul（Ⅱ）络合物单独敏化TiO2。纳米晶电极效果好，大大提高了光电转换效率．主要原因是采用复合敏化，可防止TiO2导带上由光注入产生的电子的反向转移，避免了电子的损失．     

金纳米粒子在氨基表面上的组装-pH值的影响

用原子力显微镜（AFM）和表面增强喇曼光谱（SERS）研究了pH值对金纳米粒子在Au／巯基苯胺自组装膜表面上组装效果的影响．AFM结果表明，金纳米粒子在表面上的覆盖度随pH值表现出规律性的变化，巯基苯胺自组装膜的SERS强度随pH值的变化也有类似的趋势．在磁性环境下，氨基未质子化，金粒子难以组装上，而在酸性条件下，氨基质子化带正电，金粒子与基底容易结合．我们认为金纳米粒子和氨基之间的作用属于静电力，pH值同时影响膜表面氨基的质子化程度和金纳米粒子表面的带电量．     

纳米CaCO3微晶的晶格畸变和反常红外特性

利用TEM、SEM、X射线衍射(XRD)和Voigt函数单峰分析法讨论了纳米CaCO₃微晶结构,解释了纳米CaCO₃微晶的反常红外吸收特性,并认为微结构中的尺寸效应使得纳米CaCO₃晶格中存在较大的畸变应力,从而引起了碳酸钙微晶的红外ν₃吸收峰有约40 cm^-1的蓝移和明显窄化。     

Mg-Fe-LDHs纳米颗粒的合成及其阴离子交换容量的研究

采用液相共沉淀法合成了镁铁型层状双氢氧化物(简称Mg-Fe-LDHs)纳米颗粒,考察了粒子形貌、化学组成、晶体结构、阴离子交换容量及原料配比的影响.结果表明,所合成样品为片状纳米颗粒,化学组成与原料配比基本一致.在所研究的原料配比范围内,产品中n(Mg):n(Fe)在2:1～4:1范围内,产品具有水滑石层状六方晶系结构.随n(Mg):n(Fe)从2:1增大到4:1,粒径增大(从37.9nm增大到61.2nm),六方晶格参数a降低(变化范围为0.317～0.310nm),而六方晶格参数c增大(变化范围为2.380～2.412nm),层间距增大(从0.793nm增大到0.804nm),阴离子交换容量增大(从0.52mmol/g增大到1.28mmol/g).     

静电纺丝法制备复合纳米材料

经由溶胶-凝胶法过程,应用静电纺丝机原理,以聚乙烯醇(PVA)和无机盐(LiMn2O4)为前驱物,制备出了含有LiMn2O4无机组分的复合纳米纤维,为复合无机纳米纤维的制备方式供给了一条新的思路。实验中系统地研究了PVA的浓度对其所形成的纤维描摹特征的影响。PVA水溶液用于纺丝的最好质量分数约为8.0%。在实验过程中,随着PVA质量分数的渐渐增加,其所形成纤维的直径也随之渐渐增大,而溶液的黏度也在逐步增大,这就使得溶剂挥发变得越来越难,小液珠的表面难以构成理想的“泰勒锥”,电压过小,样品溶液无法纺丝,在针头处成水滴状落在针头下方。电压过大则会在纤维丝上呈现念珠形态,阻碍样品电纺时的形貌。实验表明,在施加18kV的高电压,默认机器的其它设定条件下,依托不同质量分数的PVA溶液可制备出三种不同的纤维。     

基于金属有机骨架前驱体制备纳米磷化镍催化剂

采用镍基金属有机骨架化合物(Ni-MOF)为前驱体,通过低温碳化获得Ni@C,并通过磷化成功地制备了不同结构的磷化镍纳米颗粒。将所得材料应用于析氢反应(HER)催化剂,在Ni@C与红磷质量比为1∶1及热解温度为500℃时获得的Ni1P1-500表现出优异的电催化性能,在酸性介质中,电流密度为10 mA·cm-2时,过电位为178 mV,并展现了良好的循环性能。较小的Tafel斜率(62 mV·dec-1)揭示了析氢反应的机理为Desorption-Heyrovsky机制。优异的电催化性能可归因于磷化镍催化剂表面存在的质子受体(P位点)和氢化物受体(Ni位点)活性中心。     

用于超级电容器的层状Co3O4/Ti纳米片柔性电极及其低电荷转移电阻

采用水热合成法,在Ti网上原位生长多孔层状Co_3O_4纳米片,并优化了电荷转移电阻。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物的结构、形貌进行表征,及对电极的电化学性能进行测试。结果表明,材料是由排列良好的微米矩形二维薄片组成,且具有均匀的孔隙分布。这种独特的微纳米结构的超级电容器电极材料降低了电极的电荷转移电阻,增强了活性物质的结构稳定性,从而提高了电极的电化学性能,在电流密度为100 mA·g-1时,电极循环1 000次后,电容保持率为91.8%,电荷转移电阻(Rct)为0.29Ω。这些显著的超电容性能归因于合理的二维层状结构在柔性基底钛网上的生长及柔性Co_3O_4/Ti电极活性材料的高利用率。     

脊椎状NiCo2O4纳米棒的制备及其析氧和氧还原性能研究

以水热法并进一步焙烧合成脊椎状NiCo₂O₄纳米棒,通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和热重分析仪（TG）等来表征其结构形态及热稳定性.采用线性扫描法（LSV）、循环伏安（CV）研究所制备催化剂的在玻碳和旋转圆盘电极上的电催化活性：在0.1 mol·L^-1 KOH溶液中的电催化析氧反应（OER）和电催化氧还原反应（ORR）.研究结果表明,所制备的脊椎状NiCo₂O₄纳米棒有大量的不饱和态,200℃焙烧制备的脊椎状NiCo₂O₄纳米棒析氧过电位最小可达309 mV,Tafel斜率145.6 mV/dec,其氧还原极限电流密度在1600 rmp可达到5.095 mA·cm^-2,电子转移数在3.2~3.8之间,接近四电子转移机理,其优良电化学性能可能是由于暴露了更多的边缘缺陷的缘故.     

静电纺丝法制备CuNi纳米粒子/碳纳米纤维电分析检测H2O2

通过静电纺丝技术制备了铜镍纳米粒子掺杂的碳纳米纤维(CuNi-CNFs),并用于过氧化氢(H_2O_2)的电分析检测。CuNi-CNFs纳米复合材料的组分、结构通过X射线衍射、拉曼光谱等方法进行了表征。该纳米复合材料中,CNFs具有较大的比表面积和良好的导电性,而CuNi纳米粒子具有良好的电催化活性。由于Cu,Ni和CNFs的协同作用,CuNi-CNFs纳米复合材料对H_2O_2表现出良好的电催化作用,传感器的线性范围为0. 01～6 mmol/L。