RGO/Ag/SH-β-CD纳米组装体的构筑及SERS光谱效应和超分子识别性能的研究

采用自组装与原位生长相结合的方法,以氧化还原石墨烯(RGO)为基板,银纳米粒子作为增强基底,巯基-β-环糊精(SH-β-CD)作为识别功能分子,构筑了具有表面增强拉曼光谱(SERS)效应和超分子识别性能的RGO/Ag/SH-β-CD纳米组装体。在此基础上,以结晶紫作为探针分子对该纳米组装体的SERS性能做了初步研究,并将其应用于1-萘酚、2-萘酚和苯酚分子的识别和检测。结果表明,与单纯的氧化石墨(GO)基板相比,RGO/Ag/SH-β-CD纳米组装体表现出明显的SERS增强效果,且在l-萘酚、2-萘酚和苯酚的浓度分别为10~(-5)mol/L时,RGO/Ag/SH-β-CD能通过其SERS信号的差异将其明显识别。制备的RGO/Ag/SH-β-CD纳米组装体同时具有SERS信号和超分子识别的双重功能,从而有可能在超分子识别领域中得到应用。     

纳米钨酸锰的超声合成及其性质研究

以乙二醇为表面活性剂,通过超声合成方法成功制备了具有颗粒状、大块花状及膜状等不同结构的纳米MnWO4。实验发现,乙二醇浓度和超声波是影响纳米MnWO4最终形貌的2个关键因素。利用纳米MnWO4作为光催化剂完成了对有机染料罗丹明B的光降解实验,结果表明超声法制备的纳米MnWO4具有良好的光催化性能。MnWO4还被固定在玻碳电极表面制成MnWO4/CHIT/GCE复合电极,该电极能够增强Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)氧化还原对间的电子转移。因此,MnWO4/CHIT/GCE复合电极能够作为一个很好的平台用于固定牛血红蛋白(Hb),构成了一种新型的生物传感器。该传感器可用于测定溶液中的H2O2,线性范围为5.0×10-6～4.5×10-4mol.L-1,检测限为1.0×10-6mol.L-1。     

基于三联吡啶钌修饰的介孔二氧化钛膜光致电化学检测抗坏血酸

建立了一种新型的[Ru(bpy)3]2+敏化的介孔TiO2薄膜检测抗坏血酸(aa)光电化学传感器。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对介孔TiO2膜进行了表征。利用在一定范围内[Ru(bpy)3]2+/TiO2/ITO电极的光电流会随抗坏血酸浓度的增加而增强这一现象对抗坏血酸进行了定量检测,抗坏血酸浓度在0.002~20.0mmol·L-1范围内与光电强度呈良好的线性相应关系,其检测限可达1.0μmol·L-1。该方法成功用于水果中抗坏血酸含量的检测。     

β-环糊精对黄曲霉毒素B_1的荧光增敏效应研究

研究了β-环糊精(β-CD)浓度、金属离子、脂肪醇、温度、pH、超声时间等因素对β-CD增强黄曲霉毒素B1(AFB1)荧光的影响,并根据Benesi-Hildebrand法和热力学方法分析了AFB1-β-CD包合物的包合特性.结果显示:增大β-CD浓度、添加Hg2+和异丙醇均能促进β-CD对AFB1的荧光增敏作用,且低温和酸性体系有利于包合反应的进行,但超声处理对包合反应无显著影响;该包合反应是放热反应且能自发进行,AFB1与β-CD在25℃下包合效果最好,包合比为1∶1,包合常数K=3.68×107 L/mol,ΔS=-0.11kJ/mol、ΔH=-74.03kJ/mol、ΔG=-42.38kJ/mol.     

基于纳米钴信号放大化学发光生物传感器超灵敏检测DNA

研究了一种新颖简便的以大粒径(100nm)Co纳米探针作为信号放大超灵敏化学发光检测DNA的新方法。该方法采用"三明治"夹心法,首先将壳核结构羧基化的纳米Co与氨基修饰的DNA结合制备纳米Co信号探针,然后通过靶DNA与固定了捕获探针的磁珠亲和形成一个"三明治"夹心的结构,制备纳米Co生物传感器。检测时,将纳米Co溶解成Co2+,利用鲁米诺-H2O2-Co2+化学发光体系对靶DNA进行检测,发现其对靶DNA的检测灵敏度可达到1.6×10-17 mol·L-1(3δ),其线性范围为0.6×10-16~4.0×10-16 mol·L-1。     

Synthesis of Amino Acid Derived β-Cyclodextrins Used in Chiral Separation by Capillary Electrophoresis

Six new kinds of amino acid derived β-cyclodextrins were synthesized to improve their water solubility and chiral separation properties. They are heptakis {2,6-di-O-[3-L-(1-isopropyl carboxyl methyl amino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Val-β-CD), heptakis {2,6-di-O-[3-L-(1-benzyl carboxyl methyl amino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Phe-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(D, L-1-benzyl carboxyl methyl amino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. D,L-Phe-β-CD), heptakis {2,6-di-O-[3-(L-1-hydrox-ymethyl carboxyl methyl amino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Ser-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(L-1-carboxylmethyl carboxyl methyl amino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Asp-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(L-2-carboxyl tetramethylene amino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Pro-β-CD).Their chemical structures were certified using FTIR and ^1H NMR. Except for L-Phe-β-CD and D,L-Phe-β-CD,that are in soluble in water, the other amino acid derived β-CDs all have good water solubility. D,L-tyrosine and promethazine were baselinely separated by L-Val-β-CD in capillary electrophoresis.     

Synthesis of ino Acid Derived β-Cyclodextrins Used in Chiral Separation by Capillary Electrophoresis

Six new kinds of ino acid derived β-cyclodextrins were synthesized to improve their water solubility and chiral separation properties. They are heptakis{2,6-di-O-[3-L-(1-isopropyl carboxyl methyl ino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Val-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-L-(1-benzyl carboxyl methyl ino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Phe-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(D, L-1-benzyl carboxyl methyl ino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. D,L-Phe-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(L-1-hydroxymethyl carboxyl methyl ino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Ser-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(L-1-carboxylmethyl carboxyl methyl ino)- 2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Asp-β-CD), heptakis{2,6-di-O-[3-(L-2-carboxyl tetrethylene ino)-2-hydroxy propyl]}-β-cyclodextrin (i.e. L-Pro-β-CD). Their chemical structures were certified using FTIR and 1H NMR. Except for L-Phe-β-CD and D,L-Phe-β-CD, that are in soluble in water, the other ino acid derived β-CDs all have good water solubility. D,L-tyrosine and promethazine were baselinely separated by L-Val-β-CD in capillary electrophoresis.     

一种新型铂/金纳米材料管状电极的制备及其用于H_2O_2传感器的电化学研究

以φ50μm的银丝为模板,利用恒电位电化学沉积方法制备了一种新型的纳米铂/金管状电极,利用纳米金和铂对过氧化氢的催化氧化,制备无酶过氧化氢传感器。应用场发射扫描电镜(SEM)和X射线能谱(XPS)对其形貌进行了表征,并对制备条件进行了优化。利用微分脉冲伏安法(DPV)对过氧化氢浓度进行了检测,在2.0×10-6～2.0×10-5 mol.L-1范围内氧化峰电流与过氧化氢浓度成线性关系,线性回归方程为I(μA)=1.262 1c(mol.L-1)+8.160 5(n=6,r=0.995),信噪比为3σ时,检测限为9.04×10-7 mol.L-1。     

利用纳米银簇循环放大检测汞离子

通过利用DNA合成的银纳米簇作为荧光探针研究一种新型的检测汞离子的方法。该方法是基于汞离子触发使颈环DNA的颈部形成双链结构,核酸外切酶Ⅲ剪切双链部分释放出DNA单链,该DNA单链能作为模板用于形成荧光银纳米簇,该传感器的荧光信号与汞离子的浓度有关。释放的汞离子可以继续参与循环,进一步放大检测信号。汞离子检测的线性范围是3.0×10-11到3.0×10-8 mol·L-1,该传感器的灵敏度较高。该方法是对汞离子的特异性检测,不受其他离子的影响,并可用于实际样品的检测。     

碳负载二氧化铈的超声合成及其性质

以硝酸铈铵为先驱物,乙二醇为表面活性剂,通过简单快速的超声合成方法成功制备了碳纳米管负载的二氧化铈。扫描电镜显示二氧化铈均匀的沉积在碳纳米管的表面。电化学研究表明CNT-CeO2/CHIT/GCE复合电极具有较高的比表面积和很好的催化活性。将CNT-CeO2/CHIT/GCE复合电极用于固定牛血红蛋白(Hb),制成一种新型的生物传感器。该传感器可用于测定溶液中的H2O2,线性范围为5.0～500μmol.L-1,检测限为1.0μmol.L-1。     

Y掺杂ZnO复合材料的制备及气敏性能

通过自牺牲模板法制备Y掺杂ZnO的半导体材料(Zn-MOF-Y),并对合成材料进行表征。Zn-MOF-Y的微观特征表现为由纳米颗粒组成的纳米球为ZnO和YF3的复合材料,含有Zn、O、Y、F这4种元素,其比表面积为15.784 4 m²/g,平均孔径为15 nm。对以Zn-MOF-Y为传感材料制备的半导体气体传感器进行气敏测试,其对100 mg/L的NO₂的响应值为20,传感器的响应与浓度呈现线性关系;对100 mg/L的NO₂的响应/恢复时间为82/64 s,并且该传感器具有优良的稳定性。由于该传感器具有以上优点,这为其以后的实际应用提供了可能。     

羟基磷灰石纳米线/还原氧化石墨烯/纳米金复合材料基传感器在抗坏血酸检测中的应用研究

羟基磷灰石纳米线具有比表面积大、吸附性强,生物相容性好的优点,利用石墨烯优异的导电性与羟基磷灰石复合制成纳米复合材料,该复合材料在电化学领域得到了越来越广泛的应用。利用水热法一步制备出羟基磷灰石纳米线/还原氧化石墨烯/纳米金复合材料,并用该复合材料修饰的玻碳电极作为工作电极制造出抗坏血酸氧化酶传感器,该传感器对抗坏血酸的电化学性能结果表明:纳米复合材料修饰的工作电极对抗坏血酸有优异的电化学活性,峰值电流与抗坏血酸浓度呈现良好的线性关系;抗坏血酸氧化酶传感器灵敏度为1.5949×10-2 A/moL,线性检测范围为3.90×10-4~3.60×10-2 mol/L(R2=0.99845),最低检测限为3.39×10-6 mol/L(S/N=3)。实验结果表明该抗坏血酸氧化酶传感器具有灵敏度好,线性检测范围宽,最低检测限小的优点,在对抗坏血酸检测领域具有广泛的应用前景。     

TiO2纳微孔膜增敏的压电石英晶体传感器

TiO2纳米粒形成的纳微多孔膜具有比表面积大、透气性好的特点，采用TiO2纳微多孔膜作为传感膜基体，可将β-环糊精有效地固定在压电石英晶体表面，固载容量约为4μg/cm^2，，β-环糊精/TiO2膜修饰的压电传感器对苯、甲苯、氯苯、硝基苯、σ-二甲苯、m-二甲苯、p-二甲苯气体检测时响应时间为1min，检测浓度下限可低至40ng/ml，TiO2纳米粒涂层为提高压电化学传感器的灵敏度和缩短响应时间提供了一种新方法。     

纳米金放大法荧光检测乙肝病毒HBV-DNA

利用纳米金放大的方法,将修饰荧光团的信号DNA连接在纳米金表面,纳米金通过HBV-DNA与磁珠连接,1,4-二硫苏糖醇(DTT)可以替代信号DNA连接在纳米金表面,将荧光素标记的信号DNA释放于溶液中,测定溶液的荧光强度可以得到HBV-DNA的浓度。通过条件优化实验确定了最佳实验条件:生物素与亲和素最佳结合时间为25min,DNA的最佳杂交时间为15min。测定HBV-DNA的线性范围为3.0×10-13～1.2×10-12mol·L-1,线性相关系数r=0.991 4,检测限为2.18×10-14mol·L-1(S/N=3)。     

多酚氧化酶模拟酶的构建及其催化性能研究

以β-环糊精(β-CD)为模型,在其边壁上引入具有催化性质的组胺基团,得到β-环糊精的组氨酸(His)一取代衍生物(β-CD-His),并用FTIR、NMR等方法对其结构进行了表征.用β-CD-His,与Cu2 形成的配合物(Cu2 -β-CD-His)模拟多酚氧化酶催化邻苯二酚的氧化反应;反应产物用紫外一可见分光光度法进行检测,结果表明:β-CD和β-CD-His均具有一定的多酚氧化酶催化性能,β-CD-His与Cu2 络合后,催化活性明显提高.     

β-环糊精与中性红-铜(Ⅱ)配合物的相互作用

采用UV-Vis光谱法研究了在pH=7.00的缓冲溶液中中性红(NR)-铜(Ⅱ)配合物与β-环糊精(β-CD)的结合作用。NR形成金属配合物NR-Cu(Ⅱ)后,结合β-CD的数目大大增加,体现了金属配合物与β-CD作用的特殊性。NR-Cu(Ⅱ)金属配合物与β-CD作用迅速,作用体系稳定,并建立了以NR-Cu(Ⅱ)配合物测定β-CD的分光光度法。NR-Cu(Ⅱ)-β-CD包合缔合物的结合比为nNR∶nCu(Ⅱ)∶nβ-CD=1∶2∶35,表观摩尔吸光系数ε=1.74×104L·mol-1·cm－1,NR-β-CD配合物与β-CD作用的表观结合常数K=1.97×10119。β-CD的浓度在0～199.5mg·L－1范围内遵守比耳定律(R=0.9956),桑德尔灵敏度为0.066μg·cm－2,样品加标回收率为99.3%～100.8%,相对标准偏差为1.40%～2.26%。     

基于光寻址电位传感器的单细胞传感器设计

为了测量细胞电生理特性和进行药物分析，提出了一种基于光寻址电位传感器（LAPS）的单细胞传
感器.用峰峰值为2 mV、频率为1 kHz的正弦信号模拟细胞动作电位，作为传感器的输入信号来观测系统的
灵敏度；采用涂敷法和改变器件表面粗糙度的方法，将细胞固定在器件表面以改善传感器灵敏度；选择1
μm/mL、10μg/mL两种质量浓度乙酰胆咸（Ach）作为大脑皮层神经细胞的刺激药物，检测在不同浓度药
物作用下神经细胞的动作电位.实验结果表明，涂敷法固定细胞提高了传感器的灵敏度，该细胞传感器能
够检测出模拟动作电位，并能够检测出不同浓度的乙酰胆碱.     

一种改性β-环糊精的三元共聚物阻垢性能研究

以β-环糊精(β-CD)、马来酸酐(MA)、对苯乙烯磺酸钠(SS)为单体,以过硫酸盐为引发剂,通过溶液聚合方法合成了共聚物阻垢剂(β-CD-MA-SS)。在静态试验条件下评价了其对碳酸钙垢的阻垢性能,考察了共聚物投加量、Ca2+浓度、HCO-3浓度、pH值、反应温度和时间对阻垢率的影响。结果表明:β-CD-MA-SS共聚物具有很好的阻碳酸钙垢性能,共聚物投加量为40mg/L时,阻垢率达到95.04%,适合低硬度、低碱度循环冷却水。     

基于TMR磁传感器的黄曲霉毒素B_1定量检测方法研究

针对现有黄曲霉毒素B_1(AFB_1)定量检测操作复杂、用时较长等问题,提出一种基于TMR磁传感器和磁性层析试纸的AFB_1定量检测方法。在垂直匀强磁场中,使用TMR磁传感器检测磁性层析试纸测试线(T线)与质控线(C线)上超顺纳米磁珠的响应信号,分析T/C值随AFB_1质量浓度变化的趋势,绘制标准曲线,最终实现AFB_1定量检测。结果表明:磁珠响应信号检测结果与线磁偶极子模型仿真结果基本一致,在毒素含量0.01～10 ng/m L范围内线性相关性良好,测量一次时间为40 s,可用于即时现场检测。     

UCNP@mSiO2纳米载体及其近红外光触发的药物可控释放研究

为解决纳米载药体系在药物传递过程中不可控释放的问题,设计了一种近红外光(NIR)触发的光控药物释放体系。首先通过合成上转换纳米粒子(UCNPs),并在其表面包覆介孔二氧化硅(mSiO₂),得到UCNP@mSiO₂;然后将偶氮苯(AZO)分子接枝到UCNP@mSiO₂表面,并在mSiO₂的介孔上负载阿霉素(DOX);最后加入环糊精(β-CD),得到纳米载药体系DOX-UCNP@mSiO₂@AZO@β-CD。对纳米载药体系的形貌和结构进行表征,并研究其在NIR照射下的药物可控释放行为。结果表明：药物释放速率随NIR光照强度的增加而增加,而在无NIR照射时药物基本不释放;细胞毒性实验证实纳米载药体系在无NIR照射时具有良好的生物相容性,而在NIR照射后显示出高的细胞毒性,表明负载的DOX在NIR照射下被释放并实现了杀死癌细胞的目的。该纳米载药体系具有优良的NIR触发的光控药物释放行为,在药物递送领域具有一定的应用价值。