导电分子印迹膜化学修饰电极的制备及其对胭脂红的电化学检测

报道了一种聚丙烯酰胺(PAAM)-植酸(PA)-聚多巴胺(PDA)导电分子印迹膜(PAAM-PA-PDA MIP)化学修饰电极的制备、表征及其在电化学定量检测食品添加剂胭脂红(P4R)中的应用。即通过原位电聚合和碱液洗脱的方法在玻碳电极(GCE)表面制得具有分子识别作用的导电分子印迹膜(PAAM-PA-PDA MIP)化学修饰电极,并利用SEM、循环伏安法(CV)及交流阻抗法(EIS)对该导电分子印迹膜化学修饰电极的表面形貌和电化学性能进行表征。研究结果表明该方法所制备的导电分子印迹膜化学修饰电极具有良好的电化学检测性能和应用前景,其对P4R的线性检测区间为10~200 μmol/L,灵敏度为0.085 A/mol/L,检测限可达23.6 nmol/L,并可有效地应用于P4R实际样品的分析检测。      

氨基-β-环糊精/二茂铁/羧化单壁碳纳米管修饰的玻碳电极对多巴胺的电化学研究

对单壁碳纳米管进行羧化处理,然后将羧化的碳纳采管(SWCNTs)分散在氨基-β-环糊精(CD)/二茂铁(Fc)中形成混合溶液,并通过滴涂法利用该混合溶液制备修饰电极,用循环伏安法研究多巴胺(DA)在不同条件下的电化学行为.结果表明,经氨基-β-环糊精/二茂铁/羧化单壁碳纳米管修饰后的玻碳电极能够有效提高多巴胺在电极表面的电子传递速率,对多巴胺具有很好的催化氧化作用.     

Cu~(2+)-IIP印迹材料的制备及性能研究

以Cu2+为模板,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,羧基碳纳米管(MWNTs-COOH)为载体,采用"Grafting onto"方法在羧基碳纳米管表面键连大分子链聚乙烯亚胺(PEI),制备了功能单体MWNTs-CO/PEI,获得铜离子印迹材料。利用FTIR、TEM对产物进行了表征,探讨了模板离子的初始浓度、溶液pH值、吸附时间对吸附容量的影响,以及印迹材料的吸附选择性和重复使用率。结果表明,PEI中的N-H键断裂,H原子被烷基取代,环氧氯丙烷发生开环反应,键连到PEI的N原子上;羧基碳纳米管表面包覆了一层厚度约为20nm的印迹层,呈蜂窝状;在Cu2+初始质量浓度为100mg/L、pH=6、吸附时间为1h时,Cu2+-IIP印迹材料和非印迹材料的最大吸附容量分别为43.68mg/g和21.85mg/g;在同时存在Cu2+、Zn2+的溶液中,印迹材料的选择性能较好;重复使用时,吸附性能稳定。     

壳聚糖与羧甲基壳聚糖蛋白质印迹聚合物的制备及吸附性能

首先制备了壳聚糖的衍生物——羧甲基壳聚糖,再以壳聚糖与羧甲基壳聚糖的共混物为功能单体,牛血清白蛋白(BSA)为模板蛋白质,制备了一种壳聚糖与羧甲基壳聚糖共混物的蛋白质印迹聚合物。模板蛋白质吸附测试结果表明,该蛋白质印迹聚合物对BSA的吸附量是非印迹聚合物的30.8倍;对不同蛋白质的吸附测试结果表明,相比于其它对比蛋白质,该蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附模板蛋白质BSA的效果;并且该蛋白质印迹聚合物具有良好的可重复使用性能。     

PPy/MWNTs/GO复合材料的制备与电化学性能研究

以吡咯为单体,多壁碳纳米管和氧化石墨烯为模板,过硫酸铵为氧化剂,采用原位化学聚合法制备了聚吡咯/多壁碳纳米管/氧化石墨烯(PPy/MWNTs/GO)复合材料.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)对制备复合材料的结构、微观形貌和电化学性能进行了研究,探讨了多壁碳纳米管/氧化石墨烯比例、吡咯用量对复合材料电容性能的影响.研究结果显示,PPy/MWNTs/GO复合材料具有较大的比电容和良好的循环稳定性,且具有较小的电荷转移电阻,接近于理想的超级电容器用电极材料.     

聚乙烯醇/海藻酸钠/碳纳米管复合膜的制备及其吸附性能

通过溶液共混法制备了聚乙烯醇/海藻酸钠/多壁碳纳米管复合膜,对其进行了透光率、力学性能和DSC表征,并研究了对Cr2O27-的吸附性能。结果表明,PVA与SA等质量混合时相容性好;MWNTs的添加有助于提高复合膜力学性能、热性能;在pH值为2、温度为30℃、MWNTs为80mg时,吸附6h后,复合膜对Cr2O27-的去除率达到96.84%。     

铜离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以4-乙烯基吡啶和丙烯酰胺为双功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲醇为溶剂,制备了Cu2+印迹聚合物。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对印迹和非印迹聚合物的结构和形貌进行了表征。研究了印迹聚合物对Cu2+的吸附、洗脱性能和选择识别能力。结果表明,在pH值为6.0,10min即达吸附平衡;以0.3mol/L的HCl作为洗脱液,3min洗脱率达96.0%以上;与非印迹聚合物相比,印迹聚合物对Cu2+具有优异的选择吸附和识别性能,饱和吸附量为15.67mg/g,富集倍数达50倍。     

对硝基酚在β-环糊精/碳纳米管修饰电极上的电催化行为研究

以酸化处理的多壁碳纳米管与β环糊精为原料,采用静电自组装法制备了β环糊精/多壁碳纳米管复合材料。用循环伏安法研究了pH值、扫描速率、催化时间、原料比例、待测液浓度等因素对β环糊精/多壁碳纳米管修饰电极在对硝基酚溶液中电化学催化效果的影响。实验结果表明,β环糊精/多壁碳纳米管复合材料对对硝基酚电催化效果明显,且该催化过程为吸附控制过程。确定了最佳催化条件为选取邻苯二甲酸氢钾作为缓冲溶液,极化时间40s,碳纳米管与环糊精质量比为1∶3。对硝基酚浓度在1.3×10-6~3.5×10-4 mol/L时,对硝基酚的浓度与差分脉冲峰电流呈线性关系,相关系数为0.9985,检出限为1.223×10-7 mol/L。     

巯基化石墨烯/碳纳米管/三聚氰胺泡沫复合电极的制备及在电吸附除铜中的应用

通过将一定量的多壁碳纳米管(MWCNT)与氧化石墨烯(GO)水溶液混合,以硫氢化钠(NaSH)为改性剂,三聚氰胺泡沫(MF)为复合材料的骨架,制备出带有巯基(-SH)的TrGO/MWCNT/MF复合电极。利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法(CV)分别研究了复合电极的形貌特征、化学结构和电化学性能。在静电场的作用下,用TrGO/MWCNT/MF电极吸附水中的铜离子,结果表明,在铜离子溶液浓度为250 mg/L、pH为5.5和电压为0.8 V时,吸附平衡容量能达到227.06 mg/g。此外,还考察了TrGO/MWCNT/MF电极吸附铜离子的机理,发现该电极吸附过程符合Pseudo-second-order动力学模型与Freundlich等温模型。重要的是,该复合电极在6次电吸-脱附后表现出较好的循环再生性能。     

新型CMCS/WMCNTs修饰电极对槲皮素的电化学检测及应用

研究了一种黄酮类物质槲皮素在新颖的多壁碳纳米管(WMCNTs)/羧甲基壳聚糖(CMCS)复合物修饰电极上的循环伏安行为。实验采用直接滴涂方法制备CMCS/WMCNTs修饰电极,在不同的pH、扫描速度、底液浓度、修饰材料等条件下通过循环伏安法来研究槲皮素在修饰电极上电化学行为。修饰电极与裸电极相比,峰电流有明显提升,表明修饰材料对槲皮素的电化学氧化还原行为有一定的催化增敏作用。槲皮素在pH=5.0的醋酸-醋酸钠(NaAc-HAc)缓冲溶液中有一对明显的氧化还原峰,电极过程为等量质子和电子参与的吸附控制过程,且还原峰电流与槲皮素浓度在(1.0×10~(-4)~1.0×10~(-3))mol/L范围内呈良好的线性关系。     

TiO2纳米管阵列膜对牛血清白蛋白的吸附与脱附

采用电化学阳极氧化法以含氟的乙二醇溶液为电解液阳极氧化纯钛制备出排列规则的高长径比TiO2纳米管阵列膜,并用扫描电镜(SEM)、比表面积仪表征了TiO2纳米管阵列膜的形貌和比表面积。结果表明,所制得的TiO2纳米管阵列的管径约180nm,管长可达230μm,比表面积约59.8m2/g。以牛血清白蛋白(BSA)为药物蛋白分子的模型,并研究了TiO2纳米管阵列膜对BSA的吸附和脱附行为,考察了溶液pH值、BSA初始浓度和溶液离子强度对BSA吸附的影响与吸附态的BSA在不同pH值的PBS溶液中的释放行为。结果表明,BSA分子在其等电点(pH值=4.8)附近较容易吸附到TiO2纳米管上,吸附量随着BSA初始浓度的增加而增加,较高的离子强度会降低BSA的吸附,碱性条件下吸附态的BSA容易从TiO2纳米管上脱附,并由于纳米管的扩散限制效益呈现一定程度的缓释。     

海藻酸钠/碳纳米管复合凝胶球的制备及其吸附性能

提出一种安全简单污水处理的方法,以物理共混的方法利用海藻酸钠分散未经任何处理的原始多壁碳纳米管,得到均匀分散的海藻酸钠/碳纳米管(SA/MWNTs)水溶液,以CaCl2作为凝固浴,制备SA-Ca和SA/MWNTs-Ca复合凝胶球,利用凝胶球对甲基橙(MO)溶液进行吸附脱色研究。试验结果表明:海藻酸钠凝胶球对甲基橙去除率较低,随着碳纳米管含量的增加,当MWNTs增加到2.5g/L,SA/MWNTs-Ca凝胶球的吸附性能提高了3倍;并且随着凝胶球量的增加,去除率迅速增加,当凝胶球质量浓度从1～50g/L时,去除率有显著提高,增加近10倍;溶液pH值对吸附性能的研究还表明,溶液的pH值对SA/MWNTs-Ca凝胶球的吸附性能有较大的影响,pH值较低时有利于SA/MWNTs-Ca凝胶球对MO的吸附。     

壳聚糖/碳纳米管杂化膜的制备及其乙醇/水体系的渗透汽化分离

多壁碳纳米管(MWNT)经硫酸/硝酸混酸处理后,获得的羧基化多壁碳纳米管通过溶液共混制备羧基化多壁碳纳米管/壳聚糖( MWNT- COOH/CS)杂化膜,用于乙醇/水体系的渗透汽化脱水.用FTIR、TEM等表征混酸处理前后的多壁碳纳米管及杂化膜的结构,实验测定杂化膜在乙醇/水溶液中的溶胀吸附行为及其对乙醇/水体系的渗透...     

制备印迹分子电化学传感器检测食品接触材料中DDM

目的 将分子印迹技术与电化学相结合，实现食品接触材料中4,4''–二氨基二苯甲烷(DDM)的快速检测。方法 采用分子印迹技术，以羧基化碳纳米管(OH–MWCNT)为增敏材料，分别以DDM和吡咯(PPY)作为模板分子和功能单体，在玻璃碳电极(GCE)表面电沉积制备DDM印迹分子薄膜(MIP)，对印迹电极的检测能力使用扫描电镜(SEM)和电化学分析法进行表征。结果 电沉积的DDM电化学传感器具有优良的检测性能和可重复性，其线性范围为10~50 μmol/L，检出限为116 ng/L。结论 该方法具备操作简单、精度高、速度快等优点，能够实现对食品接触材料中DDM的痕量检测。     

基于碳纳米管的LB膜制备技术

采用混酸处理法对碳纳米管进行了羧化改性，然后进一步运用十八胺双性分子对羧化改性后的碳纳米管进行了表面修饰，深入探讨了基于双性分子表面改性后碳纳米管的LB膜制备过程，并分析了其制备工艺中超声时间、酸量和氧化处理等实验参数对羧化改性的影响，制备出了基于碳纳米管的单层及多层LB膜。初步研究了硅基底表面碳纳米管LB膜的减摩性能．实验结果表明，带有双性分子的十八胺可通过一定的实验条件连接到碳纳米管表面，通过双性分子的亲油性而有效改善碳纳米管在有机溶剂中的溶解性，为碳纳米管LB膜的制备提供了必要条件；此种碳纳米管LB膜可在低载荷下，将硅基底的耐磨性能提高50％以上．     

基于自组装法聚合吡咯的制备及对蛋白质的吸附

制备了一种新型应用于生物芯片的导电聚合物敏感膜,研究了蛋白质在导电聚合物敏感膜表面上的吸附机理。首先合成巯基修饰的吡咯单体,然后通过自组装在金膜表面制备N-巯基吡咯自组装膜,并通过化学法制备聚合吡咯膜,详细考察了牛血清白蛋白(BSA)在敏感膜上的吸附行为。用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)考察了自组装膜及聚合吡咯膜的化学结构。用表面等离子谐振仪考察了BSA在自组装膜和聚合吡咯膜上的吸附行为,以及聚合时间、缓冲液pH值对BSA吸附的影响。     

MWCNT/poly(MMA-AM)杂化膜的原位聚合制备及其苯与环己烷的吸附-溶胀性能

多壁碳纳米管(MWCNT)经HNO3/H2SO4混酸氧化处理、二氨基-二苯甲烷化学修饰后,得到胺功能化多壁碳纳米管(MWCNT—NH2);通过原位聚合制备多壁碳纳米管/甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺共聚物杂化膜。采用拉曼光谱、红外光谱、扫描电镜表征了多壁碳纳米管化学修饰前、后的结构和形貌;采用扫描电镜和zeta电位仪分析了杂化膜的结构和表面荷电特性;实验考察了杂化膜在苯、环已烷中吸附-溶胀性能。研究结果显示,MWCNT—NH2/poly(MMA-AM)杂化膜的表面zeta电位随MWCNT—NH2填充量的增加而增大,MWCNT—NH2在杂化膜中分散性较好;在碳纳米管填充量相同的情况下,MWCNT—NH2/poly(MMA-AM)杂化膜的苯平衡吸附-溶胀度与苯/环己烷吸附-溶胀选择性大于MWCNT/poly(MMA-AM)杂化膜。MWCNT—NH2/poly(MMA-AM)杂化膜的苯平衡吸附-溶胀度与苯/环己烷平衡吸附-溶胀选择性随MWCNT—NH2填充量的增加而增大;而MWCNT/poly(MMA-AM)杂化膜的苯平衡吸附-溶胀度随MWCNT填充量的增加略有增大,苯/环己烷平衡吸附-溶胀选择性随MWCNT填充量的增加呈下降趋势。研究结果表明,MWCNT—NH2/poly(MMA-AM)杂化膜对苯/环己烷具有苯优先选择吸附-溶胀的特性,且苯优先选择吸附-溶胀的特性随杂化膜中MWCNT—NH2填充量的增加而更加显著。     

铱/氧化铱电极的制备及应用

分别在750℃、800℃、850℃用高温碳酸盐氧化法制备了铱/氧化铱(Ir/IrO2)电极,表征了制备电极的各项性能。结果表明:制备铱/氧化铱电极的最佳灼烧温度为850℃,该温度制备的氧化铱电极电位较稳定,有较好的pH值线性响应,斜率在59左右,接近理想能斯特响应且重现性较好。扫描电子显微镜(SEM)结果显示:不同氧化温度对铱氧化膜的厚度、致密性有很大影响,灼烧温度越高氧化层越厚、越致密。X射线衍射(XRD)分析表明:Na2IrO3的生成可能是造成电极性能欠佳的主要原因。制备氧化铱电极可以应用于溶液的pH值测量,与玻璃电极相比具有一定的准确性,基本满足测量要求。     

MnO2/NCNT复合材料制备及其氧还原性能研究

以凹凸棒石(ATP)为模板，聚苯胺(PANI)为碳源和氮源，制备得到ATP/PANI核壳状复合物，在经过高温煅烧以及除去模板之后，得到氮掺杂碳纳米管(NCNT)纳米材料，再以MnSO₄·H₂O为锰源，水热得到MnO₂/NCNT,通过透射电镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和氮气吸附仪等手段对不同原料比所制NCNT和MnO₂/NCNT复合材料进行表征分析，并通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)等方法对其氧还原(ORR)性能进行研究。结果表明：MnO₂/NCNT-0.6表现出优异的氧还原性能，拥有优良的电容性能以及更低的电化学阻抗。     

活性炭涂层电极的制备及其电化学性能

采用涂覆分解法制备活性炭电极,研究不同制备条件下制得的电极的电化学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、低温液氮吸附及傅立叶红外光谱(FTIR)对电极的结构和表面性质进行分析,利用电化学工作站对电极进行循环伏安电化学性能测试。结果表明,以高比表面积活性炭为吸附材料,导电炭黑为导电剂,聚偏氟乙烯(PVDF,142℃干燥)为粘结剂,且三者质量比为8∶1∶1时,所制备的活性炭涂层电极的比电容值最大,可达80F/g,远高于其他制备比例下电极的比电容。电极显示出良好的电化学稳定性,较高的双电子层容量,以及较强的吸附性能。