钙钛矿型纳米晶薄膜的制备及其光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法结合旋转涂膜工艺在玻璃基底上制备出了多层纳米晶薄膜LaMO3(M=Fe,Mn,Co,Cr);采用DSC/TG技术分析了前驱体凝胶的热分解历程;利用场发射扫描电镜观察了薄膜的表面形貌及膜层厚度.通过XRD进行了物相分析,并计算了其晶粒尺寸;实验结果表明,制备出的LaM03多层薄膜具有钙钛矿晶型结构,薄膜形态比较均匀.将该类薄膜作为光催化剂,对多种水溶性染料进行了光催化降解实验.研究结果表明,纳米晶薄膜LaM03的光催化活性主要和M原子的电负性及M离子的d电子结构有关.当M为Co时,薄膜的光催化效果最好.     

La1-xCaxMnO3外延薄膜的制备、结构及磁电阻效应

采用溶胶-凝胶旋涂法在单晶LaAlO3 (100)基片上生长了La1-xCaxMnO3(x=0, 0.05, 0.1, 0.2)外延薄膜. 利用X射线衍射仪(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 聚焦离子束系统(FIB)、 X射线光电子能谱分析仪(XPS)、 振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、 形貌、 价态、 居里温度和磁电阻效应进行了研究. 结果表明, 薄膜为立方钙钛矿结构, 具有明显的(100)外延生长取向和平整的表面. 在居里温度附近, 样品发生铁磁-顺磁转变. 随着Ca2+掺杂量的增加, 样品的居里温度升高, La0.8Ca0.2MnO3的居里温度为264 K. 随温度的变化, 样品发生了金属-绝缘体转变. 样品还具有较大的磁电阻效应, 在H=2.0 T, T=210 K时, La0.95Ca0.05MnO3的磁电阻达到80.9%.     

不同波长紫外光照下纳米TiO2薄膜的光致亲水性与循环伏安行为

通过溶胶-凝胶方法分别在ITO和玻璃表面制备了纳米TiO_2薄膜，研究了纳米 TiO_2薄膜在254及365nm的紫外光照射下的循环伏安行为和光致超亲水性。在紫外 光的照射下，TiO_2薄膜电极可表现出两个光电化学过程，纳米TiO_2薄膜的光致超 亲水性转变及两个光电化学过程的速率均取决于紫外光的波长，原因在于纳米 TiO_2薄膜对两种波长的光的吸收率和光子的能量不同。提出了光电化学过程的机 理，认为紫外光照射下纳米TiO_2薄膜的超亲水性变化与产生Ti~(3+)的过程引起的 表面微观结构变化存在的一定的内在联系。     

TiO2/PtO-Pt复合膜和SnO2/PtO-Pt复合膜氢敏性能的研究

将PtO-Pt纳米粒子膜与TiO2，SnO2纳米粒子膜复合，利用PtO-Pt纳米粒子膜作 为插入电极和催化剂，设计并研制出一类新型双层结构复合膜气体传感器。采用 TEM和SEM对薄膜的显微结构进行了表征，对空气中4.0H2的氢敏性能研究表明： 200℃时，TiO2/PtO-Pt复合膜对氢气的灵敏度为70％，而TiO2纳米粒子膜无响应。 100℃时，SnO2/PtO-Pt复合膜的灵敏度为92％，同样条件下，SnO2纳米粒子膜的灵 敏度仅为4％。说明PtO-Pt纳米粒子膜的催化作用能够显著提高TiO2和SnO2的膜氢 敏性能。另外，TiO2/PtO-Pt复合膜和SnO2/PtO-Pt复合膜均对空气中H2有很高的选 择性。     

脉冲激光沉积LiNi0.5Mn0.5O2薄膜正极性能

高能量密度、功率密度和高温度稳定性的全固态薄膜锂离子电池是微电子器件的理想电源.开发新型的大比容量正极薄膜材料是解决问题的关键之一.与LiCoO2正极相比,层状结构的LiNi0.5Mn0.5O2有更高的可逆比容量和结构稳定性.本文应用脉冲激光沉积法制备LiNi0.5Mn0.5O2沉积薄膜,研究了衬底材料、温度对薄膜的微观结构、表面形貌及组分的影响.由LiNi0.5Mn0.5O2电极组装半电池,研究了薄膜的电化学性能与晶体结构、表面形貌及组分间的关系,表征了LiNi0.5Mn0.5O2沉积薄膜于不同充电截止电压的循环稳定性及倍率性能,并讨论了LiNi0.5Mn0.5O2薄膜的结构特点.     

基于BCNTs/GC电极的鸟嘌呤与腺嘌呤电化学行为及其同时检测

利用掺硼碳纳米管（BCNTs）/GC电极研究了鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A）的电化学氧化行为. 与GC和CNTs/GC电极相比,BCNTs/GC电极具有更强的电催化活性,且响应电流明显增加. 两混合样品在BCNTs/GC电极上的氧化峰间隔较大,可实现对A和G的同时检测.     

基于纳米MnO2-MWCNTs复合材料修饰的葡萄糖传感器

采用水热法制备了纳米MnO2,并用红外光谱,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。将碳纳米管和纳米MnO2分散在壳聚糖溶液中,用滴涂法固定到玻碳电极表面,制成修饰电极。利用计时电流法对该葡萄糖传感器的性能进行了研究,纳米MnO2-MWCNTs复合物对葡萄糖的氧化有明显的催化作用。在优化的条件下,葡萄糖在5.0×10-5～3.0×10-2mol/L浓度范围内,计时电流与浓度之间呈线性关系,检出限为1.5×10-5 mol/L(S/N=3)。对1.0×10-3 mol/L葡萄糖溶液平行测定8次的相对标准偏差(RSD)为2.1%。该传感器可成功用于葡萄糖注射液中葡萄糖的测定,回收率在96.4%～98.6%之间。     

羧基化多壁碳纳米管修饰碳糊电极用于溶出伏安法测定铋(Ⅲ)量

将羧基化的多壁碳纳米管滴涂在碳糊电极表面上,应用羧基化的多壁碳纳米管修饰碳糊电极(MWCNT-COOH/CPE)测定铋(Ⅲ)时,将试液在0.1mol.L-1盐酸溶液中在-500mV处预富集120s,使铋(Ⅲ)与1-(4-磺酸基苯基)-3-[4-(苯基偶氮)-苯基]-三氮烯(SPAPT)生成络合物,然后在-500～500mV范围内扫描,使络合物中的铋(Ⅲ)从电极上溶出,实现了铋离子的溶出伏安法测定。在-32mV处可得铋离子的氧化峰电位,其峰电流值与铋(Ⅲ)浓度在1.0×10-9～4.0×10-7 mol.L-1范围内呈线性关系,检出限(3S/N)为3.0×10-10 mol.L-1。     

阿奇霉素在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及其测定

运用循环伏安法与线性扫描伏安法研究了阿奇霉素在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为,建立了一种直接测定阿奇霉素的电化学分析方法。结果表明,与裸玻碳电极相比,多壁碳纳米管修饰电极能显著提高阿奇霉素的氧化峰电流,阿奇霉素的电极过程完全不可逆,存在典型的吸附特性。在优化的实验条件下,氧化峰电流与阿奇霉素浓度在3.0×10-7～2.5×10-5 mol/L和2.5×10-5～5.0×10-4 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.0×10-7 mol/L。     

基于石墨烯/壳聚糖/碳纳米管复合膜的新型电流型甲胎蛋白传感器

在玻碳电极上电沉积石墨烯/壳聚糖/碳纳米管复合膜,通过戊二醛连接抗体,建立了新型电流型甲胎蛋白传感器,通过循环伏安法和交流阻抗考察了其电化学特性。在优化的实验条件下,传感器的峰电流随着检测溶液中甲胎蛋白(AFP)浓度的增大而增大,并在0.05～100ng/mL浓度范围内呈现线性关系,回归方程为△I=0.51c+0.68(ng/mL);检测限为0.02ng/mL(R=0.9990)。该免疫传感器具有制作简单、灵敏度较高、重现性好、线性范围宽等优点,可用于临床上对AFP的检测。