基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展

本文综述了基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展,介绍了碳纳米管修饰电极的发展及基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器的检测原理及分类;重点介绍了此类传感器在环境农药分析与生命科学分析中的应用。     

多壁碳纳米管分散性研究

通过对多壁碳纳米管的改性研究,寻找提高碳纳米管分散性的途径。采用NaOH对碳纳米管进行预处理,通过SEM、DSC分析表明,该处理过程对去除多壁碳纳米管中杂质和提高其分散性有积极效果。通过H2SO4和HNO3的混酸处理法与HNO3处理法的对比,知前者对碳纳米管的损失要大于后者,且通过对FTIR的对比分析,后者对碳纳米管的改性效果好于前者。TG、TEM分析表明,聚乙烯醇均匀包覆在碳纳米管表面,碳纳米管分散性较酸处理的有所改进。     

基于PB-CNTs复合体电化学检测多巴胺

采用简单实用的加工普鲁士蓝（PB）-多壁碳纳米管复合材料（MWCNTs）来检测多巴胺（DA）。由于碳纳米管其独特的结构,物理和化学的性质被选定作为PB电沉积的增强兼容平台。因此PB/MWCNTs/GCE修饰电极表现出良好的电化学行为。实验条件通过循环伏安法和微分脉冲伏安法来优化。在优化条件下,发现峰电流与DA的浓度在1.0×10-6～1.0×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为4.5×10-7 mol/L（S/N=3）。测定DA时能有效的减少抗坏血酸对它的干扰。     

基于碳纳米管-离子液体复合电极的双酚A传感器研究

构建了一种基于碳纳米管-离子液体复合电极的双酚A（BPA）传感器。采用循环伏安法和线性扫描伏安法（LSV）研究了双酚A在该修饰电极上的电化学行为,并对实验条件进行了优化。在最佳条件下,BPA的氧化峰电流与其浓度在0.5-100μM范围内有良好的线性关系（r^2=0.9980）,检出限为0.1μM（S/N=3）。此方法能应用于湖水和塑料袋中BPA的测定,回收率在96.20%-105.20%之间。     

基于聚硫堇/碳纳米管修饰萘酚电化学传感器的研究

采用循环伏安法研究了1-萘酚和2-萘酚在聚硫堇/碳纳米管修饰的玻碳电极上的电化学行为,并对实验条件进行了优化。结果表明:该修饰电极对1-萘酚和2-萘酚有良好的电催化活性,在2.0×10-7~2.0×10-5 mol·L-1的范围内,氧化峰电流与1-萘酚、2-萘酚的浓度呈良好的线性关系;该修饰电极具有良好的灵敏度、重现性和稳定性,可用于实际样品的测定,结果令人满意。     

多壁碳纳米管增强PET纤维的初步研究

选择体积含量为70%的三氟乙酸(TFA)与30%二氯甲烷(DCM)作为混合溶剂,采用溶液法可制得用于增强聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维的PET/多壁碳纳米管(MWCT)混合母粒。扫描电镜(SEM)观察发现MWCT在母粒内分散良好。将PET/MWCT母粒与纯PET切片熔融纺丝,制备出了力学性能明显增强的纤维。在实验的最佳纺丝条件下,MWCT质量含量为0.04%时,纤维断裂强度可达到5.25cN/dtex、初始模量达到119.7cN/dtex,分别比相同条件下的纯PET纤维提高21.0%和37.6%。     

以无毒液体石蜡为碳源制备多壁碳纳米管

以无毒的液体石蜡为碳源、二茂铁为催化剂前驱体、含硫化合物二甲基亚砜为生长促进剂,采用浮动催化热分解法制备多壁碳纳米管,通过TEM、SEM、XRD、Ram an、TG等对产物形貌和结构进行了表征。结果表明,在1 100~1 280℃条件下,能够制备出晶化程度较高的多壁碳纳米管,并且随着温度的升高,多壁碳纳米管由弯曲型向直形转变。     

基于氨基功能化碳微球修饰丝网印刷电极制备辣椒素电化学传感器

本研究以葡萄糖为原料,用水热法制备碳微球(CMS),并将CMS氨基功能化,制备了分散性良好的复合材料。将氨基化碳微球(NH2-CMS)修饰到丝网印刷电极(SPE)上,构建了一种新型、高灵敏度的辣椒素电化学传感器。采用扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)对材料进行表征,在最佳条件下研究了辣椒素在修饰电极上的电化学行为,结果表明,辣椒素在修饰电极上响应灵敏。在pH=1.5的Britton-Robinson(BR)缓冲液中,氧化峰电流与其浓度在0.2~80μmol·L-1范围内呈线性关系,检出限达0.067μmol·L-1。将制备的电化学传感器应用于实际辣椒样品中辣椒素的检测,加标回收率在98.2%~102.0%之间。     

Photoluminescence and Electrochemical Behaviors of Polybenzimidazole-Grafted Carbon Nanotubes

The luminescence behavior of carbon nanotubes was achieved by grafting polybenzimidazole on its surfaces. The polybenzimidazole-grafted carbon nanotubes composite was analyzed for its optical and electrochemical properties. From the studies, it was observed that the polybenzimidazole emits blue light at 448 nm, whereas the polybenzimidazole-grafted carbon nanotube shows a red shift with corresponding emission at 434 nm. Additionally, the lifetime of exciting electrons has been calculated from the lifetime measurement studies. The polybenzimidazole-grafted carbon nanotube composite also possess 130 F/g of specific capacitance. Micrograph analysis confirms the grafting of polybenzimidazole on the walls of the carbon nanotube.     

活化碳纳米管及其电化学性能研究

主要对碳纳米管制备及活化处理改善电化学性能进行研究。以二茂铁为催化剂前驱体,环己烷为碳源,采用CVD方法制备碳纳米管。采用KOH活化的方法对碳纳米管进行活化处理,有效地的改善了其电化学容量性能。考察了在制备活性碳纳米管时的三个主要影响因素:KOH/CNTs配比、活化温度和活化时间对活性碳纳米管的电化学容量的影响。通过对比研究,KOH/CNTs比例为3∶1所制得的活性碳纳米管作为电极材料时的电化学容量较理想;当活化温度为875℃时,所制得的活性碳纳米管作为电极材料时的电化学容量出现峰值;当活化时间为1.5h,活性碳纳米管的电化学容量达到最大值。同时对未活化及活化后的碳纳米管的形态和结构进行SEM和TEM表征,并对活化机理进行初步讨论。     

多壁碳纳米管GC-21在全钢巨型工程机械子午线轮胎胎面胶中的应用

研究多壁碳纳米管GC-21在全钢巨型工程机械子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明：在胎面胶中以多壁碳纳米管GC-21部分替代炭黑N234,可改善胶料的导热性能,提高胶料的定伸应力、拉伸强度、耐磨性能和抗撕裂性能,胶料生热降低;成品轮胎的内部温度降低,使用寿命延长。