Br-离子选择性电极法测定地表水化学需氧量的研究

该文基于KBrO3能在光照的纳米TiO2表面接受光生电子,减少纳米TiO2光生电子和光生空穴的复合,提高纳米TiO2的光催化氧化能力,提出了一种新的光催化氧化体系--纳米TiO2-KBrO3协同作用测定地表水化学需氧量(COD)的方法.以Br-离子选择性电极为手段探讨了光催化氧化COD的机理,考察了测定COD的最佳反应条件.实验结果表明,该方法条件温和,不会造成二次污染,能够实现COD快速准确的测定.在该实验所选择的条件下,可准确的测定2.0～100 mg/L之间的COD值,检测限为0.8 mg/L.     

纳米ZnO／TiO2复合膜传感器的制备及其应用于地表水中化学需氧量测定的研究

该文利用光催化氧化技术建立了一种测定地表水等低污染水体COD值的新方法.纳米ZnO/TiO2复合膜与单纯的纳米TiO2膜相比,提高了系统的电荷分离效率,扩展了其光谱响应范围,从而表现出更好的光催化效率.纳米ZnO/TiO2复合膜-Mn(Ⅶ)共存体系光催化降解水体中的有机物,COD值在0.3～10.0mg/L浓度范围内与信号成线性关系,检测限为0.1 mg/L.将该方法用于实际水样的检测,测定结果与COD标准分析法有较好的一致性.     

纳米TiO2—KMnO4协同体系光催化测定地表水化学需氧量的研究

该文首次提出了一种新的催化氧化体系--纳米TiO2和KMnO4协同体系光催化测定地表水化学需氧量(COD)的方法.以葡萄糖为标准物质对测定COD的最佳反应条件进行了探讨.实验结果表明,该方法条件温和,不会造成二次污染,能够实现COD快速、准确地测定.在该实验所选择的实验条件下,可准确地测定2.0～100mg/L之间的COD值,其最低检测限为1.0 mg/L.用该方法测定地表水的COD值取得了令人满意的结果.     

QD—CdS／TiO2光电化学传感器的制备及其在化学需氧量测定中的应用研究

该文采用自组装的方法制备了量子点CdS掺杂的TiO2(QD-CdS/TiO2)光电化学传感器,并将其用于化学需氧量(COD)的测定.在紫外光照射下,QD-CdS/TiO2光电化学传感器和有机物之间的电荷传递过程可以通过光生电流的形式表现出来.QD-CdS的掺杂使得该复合薄膜表现出比TiO2更好的光电催化活性,提高了COD测定的灵敏度和线性范围.以葡萄糖为响应底物,考察了QD-CdS/TiO2光电化学传感器的光电催化行为,结果表明该传感器的光电流信号与COD值在15.0～600.0 mg/L浓度范围内有很好的线性响应,相关系数为0.991 7.用于测定实际水样中COD的测定,结果与传统的重铬酸钾法相比有较好的相关性.     

TiO2/Au复合膜酪氨酸酶修饰传感器检测双酚A

基于TiO2和金纳米粒子研制了一种新型双酚A酶生物传感器。研究表明金纳米粒子与具有生物相容性的纳米TiO2组合,可有效的保持酶的生物活性,具有协同效应。制备的TiO2/Au复合膜酪氨酸酶修饰传感器对环境雌激素双酚A(BPA)的灵敏、快速的电流响应。该传感器对BPA的响应的线性范围为2×10-7～2.8×10-6mol/L,检测限为5×10-8mol/L(S/N=3)。电极用于实际样品的测定,结果满意。     

TiO2光催化传感器的制备及其在化学需氧量测定中的应用研究

该文采用溶胶凝胶法制备了TiO2薄膜电极,并首次提出了一种基于TiO2膜电极/溶液界面电荷传递的化学需氧量(COD)的测定方法.以葡萄糖为响应底物,考察了TiO2薄膜电极的光催化行为,结果发现该传感器的光电流信号与COD值在0.5～235 mg/L范围内有很好的线性响应,相关系数为0.9998.该方法具有测试速度快,不需有毒、昂贵试剂,以及便于实现自动化等优点,有着广阔的应用前景.     

基于Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料固定化酶的葡萄糖生物传感器

制备了一种基于金纳米粒子(Au NPs)、氧化铈纳米颗粒(CeO2)和导电聚苯胺(PANI)的具有核壳结构的纳米复合材料(Au NPs-CeO2@PANI),利用该纳米复合材料和壳聚糖形成的复合膜成功实现了对葡萄糖氧化酶(GOD)的固定.采用透射电镜和X射线衍射对Au NPs-CeO2@PANI材料进行了表征.电化学方法研究了传感器性能,结果表明基于Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料修饰的葡萄糖生物传感器线性范围为6.2×10-6 mol/L～2.8×10-3 mol/L,响应时间为5 s,检测下限为1.0×10-6 mol/L;相同条件下Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料修饰的电极也显示出了比单一或二者复合的纳米材料修饰电极更优越的性能.     

基于纳米粒子吸附的甲基对硫磷传感器研究

将ZrO2纳米粒子用于有机磷传感器的构造,制成了电沉积ZrO2粒子层/金电极(ZrO2/Au)电流型传感器,可直接测定茶汤中有机磷农残的含量.以甲基对硫磷为分析目标物,研究了传感器的主要响应特性、选择性及再生性能,考察了溶液pH值、电化学参数等因素对传感器分析性能的影响.结果表明,该有机磷传感器在10～500ng/mL浓度范围内对目标分析物有线性响应,检出限为2.0 ng/mL.该传感器灵敏度高,非特异性吸附小,再生性好,使用简单,所用的二氧化锫纳米粒子层制备简单、操作方便,具有较大的应用潜力.     

PPy／PMo12膜修饰电极用于水体中化学需氧量测定的研究

该文利用电化学方法制备了聚吡咯掺杂磷钼杂多酸(PPy/PMo12)膜修饰电极,该修饰电极对溶液中的BrO3-有很好的电流响应.纳米TiO2-KBrO3共存体系可以光催化氧化水体中的有机物,体系中的BrO3-浓度变化可用制备的修饰电极进行测定,继而建立了一种利用PPy/PMo12膜修饰电极测定水体中化学需氧量(COD)的新方法.实验中以葡萄糖为标准物质,研究了测定机理,优化了测定条件.实验结果表明,该方法操作条件温和,能实现快速、准确的测定.COD值在50.0～500.0 mg·L-1浓度范围内,与修饰电极上的电流响应信号值成线性关系,检测限为25.0 mg·L-1.将该方法用于实际水样的检测,测定结果与COD标准分析法有好的一致性.     

前列腺特异性抗体电化学免疫传感器研制

制得自组装巯基丁二胺铜(Ⅱ)/纳米金胶/前列腺特异性(PSA)抗体免疫传感器.在pH=5.2的磷酸盐底液中,采用示差脉冲法对PSA进行定量测定.结果显示:该传感器的氧化峰电流减少值与PSA浓度在0.005～0.48mg/L范围内成线性关系,检测下限为2μg/L.在40μg/L PSA浓度下测量BSD=2.9%(n=8),该免疫传感器稳定性和抗干扰性较好.检测血清中PSA结果满意.     

电化学阳极氧化自组织TiO2 纳米管阵列的研究

为了弄清阳极氧化制备TiO2纳米管阵列的影响因素及形成机理,研究了HF浓度W(HF)=0.1～1.0%,电压(5V～30V),时间(20min～120min)对阳极氧化TiO2纳米管阵列形貌的影响,用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构进行表征,并通过电流时间变化曲线探讨了TiO2纳米管阵列的形成机理.结果表明,氧化电压、电解液浓度、氧化时间是影响TiO2纳米管阵列形貌的主要因素,TiO2为不定形结构.只要延长时间,在低浓度W(HF)=0.1%HF溶液中也能得到TiO2纳米管阵列.阳极氧化的整个过程分为3个阶段,纳米管阵列的形成是场增强氧化、场增强氧化膜溶解和HF化学溶解共同作用并达到动态平衡的结果.     

常压下Ag-TiO2纳米管制备及光催化反应动力学研究

首次在常压下,以试剂TiO2、NaOH和AgNO3为原料,碱熔温度为700℃,水热法制备了Ag-TiO2复合纳米管光催化剂。TEM和XRD用于纳米管组织与形貌表征。研究了纳米管制备以及用于模拟污染物甲基橙(MO)光催化降解的实验条件。结果表明,原料是否碱熔,水热温度高低和时间长短,对光催化剂性能影响明显;当MO溶液初始浓度Co为4mg/L、光催化降解反应持续4h,光催化降解率达到99%。降解反应的速率常数k与Co呈0.9966级的动力学关系。     

Mn掺杂锐钛矿型TiO_2电子结构的第一性原理研究

[目的]研究Mn掺杂对锐钛矿TiO_2晶体可见光区催化活性的影响。[方法]采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,研究掺杂对锐钛矿TiO_2晶体的晶体结构、能带结构、态密度的改变。同时我们也进行了Mn掺杂TiO_2的实验研究,从实验方面对掺杂后TiO_2光吸收性能变化进行研究。[结果]Mn掺杂TiO_2后,晶体的对称性和点群没有改变。通过对比纯TiO_2,Mn掺杂TiO_2的能带和态密度可以得出:Mn掺杂TiO_2后导带发生较大下移,且导带底部主要是Mn-3d的贡献,使禁带宽度变小,从而可见光吸收增强。实验结果也表明Mn掺杂后可见光吸收增强,和理论的红移结果一致。[结论]通过我们的计算和实验,说明Mn掺杂可以改善和提高TiO_2在可见光区的活性,这种材料具有很好的应用前景,值得做进一步的实验研究。     

水基TiO2纳米浆体的制备及其分散稳定研究

纳米TiO2颗粒经表面处理制得稳定分散的水基TiO2浆体.谢乐公式计算出晶粒平均粒径均为58.0nm左右,HRTEM谱图观察晶粒粒径约为50nm左右与谢乐公式计算相一致,且纳米粒子基本呈椭圆形,SDBS包覆于纳米粒子表面,起到空间位阻作用抑制了纳米颗粒的团聚.实验研究了溶液pH值、分散处理时间和分散剂用量等因素对浆体稳定性的影响,结果由FT-IR分析表明,较佳的工艺条件下制得的浆体溶液中,SDBS对TiO2颗粒的吸附方式由物理吸附趋于化学吸附,并以多层吸附的形式通过静电作用和空间位阻作用有效防止纳米粒子团聚,制得了稳定分散的水基纳米TiO2浆体.     

纳米Ti2敏感特性的研究

采用溶胶－凝胶法成功的制备了纳米Ti2粉末，研究了工艺条件对纳米Ti2物相的影响，利用已经制备好的纳米Ti2粉制末制备了纳米Ti2氧敏元件，并对纳米纳米Ti2敏感元件的电阻－温度特性，敏感特性，掺杂与电阻的关系等进行了测试。结果表明，实验制备的纳米Ti2敏感元件具有较好的氧敏特性，而且掺杂可以有效地降低元件的电阻率并可显著地改善元件的电阻－温度特性。     

Ce-N共掺杂锐钛矿型二氧化钛的理论研究

[目的]研究Ce-N共掺杂对锐钛矿TiO2晶体可见光区催化活性的影响.[方法]采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,研究掺杂对锐钛矿TiO2晶体的晶体结构、能带、态密度的改变,推断Ce-N共掺杂对锐钛矿TiO2晶体可见光区催化活性的影响.[结果]Ce-N共掺杂TiO2后,晶体的对称...     

Development of a screen-printed cholesterol biosensor: Comparing the performance of gold and platinum as the working electrode material and fabrication using a self-assembly approach

Gold (Au) and platinum (Pt) were used as the working electrode material to detect cholesterol in solution through enzymatically generated hydrogen peroxide (H₂O₂). Both gold and platinum were capable of detecting cholesterol through the electrochemical oxidation of H₂O₂, and could be used as the working electrode material. By comparison, however, Au was preferable over Pt in terms of higher response current and better sensitivity. Therefore, Au was chosen as the working electrode material for the fabrication of a thick-film screen-printed cholesterol biosensor consisting of three electrodes on an alumina substrate (working: Au, reference: Ag/AgCl, and counter: Au). The immobilization of the enzyme cholesterol oxidase (ChOx, E.C. 1.1.3.6) on the Au working electrode was achieved using a self-assembly approach. A thiol, 3-mercaptopropionic acid (MPA), was self-assembled onto the gold working electrode forming a thin organic layer that served as the anchor for the enzyme immobilization. 1-Ethyl-3(3-dimethylamino propyl)carbodiimide methiodide (EDC) was then used to immobilize the enzyme ChOx covalently on the gold working electrode through the carbodiimide coupling between the carboxyl (–COOH) groups of the self-assembled MPA layer and the amino (–NH₂) groups of the enzyme. Electrochemical measurements showed that this biosensor responded well to cholesterol, confirming that the self-assembly immobilization method was effective. The reproducibility, the interference, and the storage stability of the biosensor were studied and assessed.     

基于多壁纳米碳管的传感器对甲苯的气敏性研究

传感器的基底为Al2O3,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间涂布微量多壁纳米碳管悬浊液,干燥后作为气敏膜.室温下测试电极暴露于甲苯气体前后的电阻变化,发现吸附了甲苯后电极的导电能力下降,且下降的幅度与被测甲苯浓度有良好的线性关系.该实验结果预示着多壁纳米碳管是一种良好的室温下检测甲苯的敏感材料.对该气敏响应的产生机理本文进行了一些初步的探讨.     

TiO_2系薄膜型氧敏材料的研究与发展综述

介绍了TiO2薄膜型氧敏材料的特性、氧敏机理及发展优势。就TiO2薄膜型氧敏材料的制备新方法和几种新型TiO2系薄膜以及相应的氧敏性能等重要方面进行了探讨,并对今后的研究与发展方向提出几点建议。