水热生长镍钴硫化物在柔性无酶葡萄糖传感器中的应用

为开发快速、精确和稳定的葡萄糖检测技术,在碳布上利用水热法原位生长镍钴硫化物颗粒,制备镍钴硫化物@碳布自支撑柔性电极材料,并对该电极材料进行电化学测试.结果表明:镍钴硫化物@碳布电极对葡萄糖的灵敏度为3.934 A·(mol·L-1·cm2)-1,检测线性范围为0.20 μmol/L～2.50 mmol/L;对葡萄糖具...     

基于镍基碱式碳酸盐修饰电极的无酶葡萄糖电化学传感器构建

在碳纸基底上采用一步水热法原位生长过渡金属镍基碱式碳酸盐（Ni-CHs）,构建高灵敏度和选择性的无酶葡萄糖传感器。利用X射线衍射、扫描电子显微镜对材料进行物相鉴定和形貌表征。采用循环伏安法和时间-电流曲线评估传感器的性能。结果表明,Ni-CHs/CP在0.5 V的低电势下对葡萄糖具有最佳检测能力,传感器的氧化峰电流在葡萄糖浓度为0.95 μmol/L～2.623 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.998,检出限为0.31 μmol/L（RSN=3）,响应时间为3.5 s。此传感器具有良好的稳定性并成功用于实际样品的检测,加标回收率在95.65%～105.56%之间。     

C@MnO2复合纳米纤维阴极的制备及在Zn2+电池中的应用

为解决MnO₂在锌离子电池充放电中导电性差的问题,将MnO₂与碳纳米纤维复合以提高MnO₂的导电性,通过微观核壳结构的设计改善MnO₂充放电过程中的溶解问题。以静电纺丝和退火相结合的方法成功制备了碳纳米纤维,采用湿化学方法和水热法使KMnO₄在碳纳米纤维的表面还原为MnO₂。XRD证实了α-MnO₂和β-MnO₂的存在且无杂质产生,SEM照片显示成功制备了核壳结构的C@MnO₂复合纳米纤维。电化学测试结果表明在0.1 A/g恒流充放电下,循环100次仍有83%的容量保持率,且可提供163.89 mAh/g的可观比容量。该长循环性能得益于碳纳米纤维与MnO₂的协同作用,导电性的碳纳米纤维作为骨架促进了电子转移动力学,而MnO₂纳米片提高了活性材料与电解液的接触面积,促进了Zn²⁺扩散。此外,MnO₂与碳纳米...     

Pt-Pd/UCNTs无酶生物传感器的研制与葡萄糖检测的应用

研究了铂-钯/裂解碳纳米管(Pt-Pd/UCNTs)无酶生物传感器的研制及其对葡萄糖的电催化性能。扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法(CV)分析发现,沉积的Pt-Pd金属纳米粒子颗粒均匀,且很好地分散在UCNTs修饰电极的表面上;与UCNTs、Pd/UCNTs和Pt/UCNTs修饰电极相比,Pt-Pd/UCNTs复合修饰电极对葡萄糖氧化具有更强的催化活性(如催化响应快和催化电流大),对葡萄糖检测有更好的选择性。     

NiCo2S4/石墨烯/棉织物复合柔性电极的制备及性能

利用水热法制备NiCo₂S₄/石墨烯/棉织物复合柔性电极材料。采用SEM和XRD表征其微观结构,并对其电化学性能进行测试。结果表明,NiCo₂S₄/石墨烯/棉织物复合柔性电极的比电容可达189.6 F/g（0.25 mA/cm²）。复合电极在经过2 000次循环充放电及500次折叠后,电容保留率分别为63.6%、83.1%,展现出优良的循环稳定性和柔软性。     

水热法合成ZnGa2O4和Zn1-xCoxGa2O4的光催化性能研究

近年来,科技改善了人们生活,能源及环境污染问题也随之而来。通过研究发现,为了平衡好发展与环境之间的关系,人们不断发展绿色能源,太阳能的发展和利用进入了大众视野。通过对太阳能的有效利用以此来展开对半导体材料在光催化方面的研究,有效借助科学手段平衡环境与能源之间的冲突。文章通过水热法成功制得了方块状ZnGa₂O₄和不同量的Co掺杂Zn_1-xCo_xGa₂O₄纳米晶,在对所得样品进行表征的基础上,考察了实验参数对产物形貌和尺寸的影响。同时,以亚甲基蓝为典型污染物,探讨并对比了掺杂不同Co量的Zn_1-xCo_xGa₂O₄纳米晶的光催化降解性能。     

NiMn-LDH/MnMoO4/CC柔性复合电极的制备及其赝电容性能

为提升层状双氢氧化物(LDH)的电化学性能及其在柔性超级电容器方面的应用,采用分步水热法在碳布(CC)表面先后生长MnMoO₄和镍锰层状氢氧化物(NiMn-LDH)纳米片,得到复合纳米阵列电极NiMn-LDH/MnMoO₄/CC。分别以该柔性电极和AC/CC作为正极和负极,组装成NiMn-LDH/MnMoO₄/CC//AC/CC柔性超级电容器。测试结果表明,该柔性电极在1 A·g^-1电流密度时比电容为2 304.5 F·g^-1,20 A·g^-1时倍率为78.2%。该器件可提供的最高能量密度为20.5 Wh·kg^-1,最大功率密度为4 804.1 W·kg^-1;经10 000次循环后电容保持率达到96.6%。此外,此柔性器件电极经扭曲后的比电容仍可保持正常状态的96.0%,具有较好的柔韧性和电化学性能。     

FAD核酸适配体生物传感器的制备及其葡萄糖检测的应用

以纳米金（gold nanoparticles,AuNPs）为主体,甲烷氧化菌素（methanobactin,Mb）和黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide,FAD）为配体构建FAD核酸适配体传感器。利用AuNPs颗粒较强的吸附能力,将Mb包裹于纳米颗粒上,形成稳定的Mb-AuNPs结构体。采用滴涂法将Mb-AuNPs结构体修饰于裸金电极表面,借助Mb结构中的—COOH与FAD牢固结合,将FAD引入Mb-AuNPs结构体上,提高对葡萄糖的识别能力,从而构建具备葡萄糖氧化酶活性的新型核酸适配体生物传感器。通过循环伏安法及时间-电流曲线法探讨其应用于葡萄糖检测的可行性。在温度25 ℃、pH 7.2时,葡萄糖浓度为10～200 μmol/L,与该生物传感器的响应电流存在良好的线性关系,R2为0.997 91,检出限为4.22×10－8 mol/L（RSN=3）。该核酸适配体传感器具有制备简单、价格低廉、易于操作、可快速检测等优点。     

Au2Pt1Cu1三元纳米合金的制备及其在无酶葡萄糖传感器中的应用

采用反相微乳液法制备三元合金纳米粒子Au_2Pt_1Cu_1无酶葡萄糖传感器。通过使用透射电镜对Au_2Pt_1Cu_1纳米颗粒的形貌进行表征,并采用循环伏安法和时间电流曲线法在碱性溶液中测试Au_2Pt_1Cu_1无酶葡萄糖传感器的电化学性能。结果表明,采用一步还原法在25℃制备的Au_2Pt_1Cu_1呈现高密度的表面缺陷。制备的Au_2Pt_1Cu_1无酶葡萄糖传感器对葡萄糖表现出较好的响应:线性检测范围宽(1 mmol/L～8 mmol/L)、响应时间快、灵敏度为116μA/(mmol/L cm~2)、检出限为0.36 mmol/L、良好的选择性等特点。     

磁控溅射制备稀土激活TiO2复合抗菌非织造布

 采用低温射频磁控溅射技术在PET基非织造布表面沉积TiO2与稀土Nd的纳米结构复合薄膜,以宽化纳米TiO2的吸收光谱,使其在可见光照射的情况下具有较好的抗菌效果,实现纺织材料表面的抗菌功能化。利用振荡烧瓶法分别测试了TiO2薄膜、稀土Nd薄膜以及TiO2与稀土Nd复合薄膜的抗菌性能。实验结果表明:在纳米TiO2薄膜中掺杂一定量的稀土Nd可有效提高其抗菌性能。XRD、AFM等测试结果表明,PET非织造布基材上沉积的纳米结构TiO2/Nd复合薄膜为结晶度较好的锐钛矿型TiO2,生长模式是多层生长形式。     

钴氧化物/碳复合电极材料的制备及其电化学性能

金属氧化物/碳复合材料的设计与制备在超级电容器应用中具有至关重要的作用。为了研究钴氧化物对碳材料的电化学性能的影响,采用静电纺丝法对聚丙烯腈（PAN）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和钴金属有机骨架材料（ZIF-67）的混合溶液进行纺丝,制备复合纳米纤维膜。对此纤维膜进行高温碳化与氧化处理,从而获得钴氧化物/碳复合材料,并对其形貌结构与电化学性能进行表征。结果表明：钴氧化物能明显提高碳材料的电化学性能。当ZIF-67的负载量为20%时,获得的钴氧化物/碳复合材料电化学性能最优,其在1 A/g的电流密度下比电容可达187 F/g,约是无负载钴氧化物的碳材料的4倍。     

g-C3N4掺杂TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用直接热聚合法和溶胶-凝胶法分别制备石墨相氮化碳(g-C3N4)和二氧化钛活性炭复合材料(TiO₂/AC)两种前驱体，再通过两步法制备石墨相氮化碳掺杂二氧化钛活性炭复合光催化剂(g-C₃N₄/TiO₂/AC)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及瞬态荧光光谱(PL)等方法对g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂进行表征；以亚甲基蓝(MB)作为模拟染料，探究g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂的暗吸附性能、光催化降解性能、循环使用性能和光催化降解反应动力学，并对反应机理进行探讨。结果表明：g-C₃N₄/TiO₂/AC复合光催化剂具有较好的层状结构，且对可见光具有较好的吸收，在加入量为2.0 g/L时，其对MB的暗吸附率和光催化降解率...     

固载离子液体修饰Fe3O4纳米酶用于H2O2和葡萄糖的检测

研究SiO2固载离子液体修饰的磁性纳米粒子（Fe3O4@SiO2@IL）制备,及其H2O2酶活性测试。结果表明,Fe3O4@SiO2@IL具有比辣根过氧化物酶更高的催化活性,并能催化H2O2与过氧化物酶底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺形成蓝色产物。因此,开发H2O2比色检测方法,线性范围为4～100 μmol/L,检出限为0.698 μmol/L。该方法还可用于葡萄糖的高灵敏度和选择性检测,线性范围为8～200 μmol/L,检出限为2.39 μmol/L。将该方法用于检测实际样品（如牛奶）中的H2O2,加标回收率为94.0%～107.8%,相对标准偏差为2.24%～3.12%,准确度和精密度较高。具有过氧化物酶活性的Fe3O4@SiO2@IL纳米材料在临床诊断、制药、食品研究等领域具有潜在的应用价值。     

ZnSn（OH）6/Zn2SnO4复合粉体的制备及其光催化性能的研究

以Zn(NO3)2·6H2O和SnCl·5H42O为原料,NaOH为沉淀剂,采用水热法制备了ZnSn(OH)6/Zn2SnO4复合材料,样品的组成和带隙能分别采用X射线粉末衍射(XRD)和紫外-可见漫反射能谱(DRS)进行了表征;探讨了水热反应温度和p H对产物成分的影响,得出ZnSn(OH)6/Zn2SnO4复合材料的最佳制备条件:水热反应温度180℃,p H=10;并以亚甲基蓝为降解对象,研究了ZnSn(OH)6/Zn2SnO4复合材料的光催化性能,结果表明,在15 W紫外灯(λ=365 nm)下照射150 min后,亚甲基蓝的降解脱色率可达99.2%.     

H2S气体传感器的制备及性能研究

室温固相化学反应合成了ZnS,于马弗炉内600 ℃条件下烧结得到ZnO.用XRD和TG-DTA对产物进行了分析,用静态配气法测定了材料的气敏性.结果表明,在空气中598 ℃时ZnS被氧化成ZnO;ZnO气敏元件对H2S有较高的灵敏度.     

团聚状纳米AuPd修饰的H2O2生物传感器研究

采用微胶束法室温条件下制备团聚状的AuPd合金纳米粒子,使用紫外可见光谱(UV-vis),透射电镜(TEM),X-射线粉末衍射(XRD)和X-射线能量色散谱(EDS)表征团聚结构AuPd合金纳米粒子的形貌、尺寸、结构和组成。用制备的AuPd纳米粒子修饰辣根过氧化物酶玻碳电极,制备无电子媒介的过氧化氢生物传感器HRP/AuPd/GCE。使用循环伏安法和计时电流法表征了HRP/AuPd/GCE对H2O2的检测性能。实验结果表明:该传感器对H2O2具有良好的检测性能和稳定性,在H2O2浓度为1×10-7mol/L～5×10-3mol/L范围内检测电流与H2O2浓度有线性关系,线性相关系数R2=0.995 01,检出限为7.6×10-7mol/L。     

树脂固定化酶的制备及其在低pH值葡萄糖酸生产工艺中的应用

分别利用强碱性大孔树脂、氨基树脂、环氧树脂作为葡萄糖氧化酶（GOD）和过氧化氢酶（CAT）固定化载体制备固定化酶,并研究其在低pH值葡萄糖酸生产工艺中的应用效果。耐酸性试验表明固定化酶较游离酶具有更强的耐酸性能。分别利用游离酶和3种固定化酶在低pH值（pH值3.5）条件下制备葡萄糖酸,强碱性大孔树脂、氨基树脂和环氧树脂固定化酶所需反应时间分别为40 h、24 h和27 h,酶活损失率分别为46.44%、3.42%和21.84%,而游离酶在反应过程中完全失活。3种固定化酶反应液的澄清度及色度均显著优于游离酶反应液。正交试验进一步优化后氨基树脂固定化酶的制备工艺为混合酶液浓度10%、GOD:CAT=1.5:1、固定温度25 ℃。在该条件下,氨基树脂固定化酶的酶活回收率可达93.15%,转化100 g/L葡萄糖溶液所需时间为23 h,反应结束时葡萄糖酸:葡萄糖酸钠可达0.899:1（m/m）。并且氨基树脂固定化酶稳定性良好。因此,利用氨基树脂固定化酶可以建立低pH值固定化酶葡萄糖酸生产工艺,实现高品质葡萄糖酸产物的生产。     

金属有机框架复合纤维材料在CO2能源中的应用

金属有机框架(MOF)由金属簇合物和有机配体组成。通过改变金属簇合物和有机配体的组合,可以在很大范围内设计和定制MOF的结构和性能。重点介绍MOF的合成方法,将MOF材料与纤维材料进行复合,为MOF在催化分离、传感器、光催化、电催化等方面的潜在应用提供参考。     

BiVO4和BiVO4/TiO2的制备及其光催化性能

以NH4VO3和Bi(NO3)3·5H2O及TiO2为原料,采用溶胶-凝胶法制备BiVO4及BiVO4/TiO2复合光催化剂.利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis、BET、XPS等进行表征.通过氙灯下对亚甲基蓝模拟染料废水的降解,考察pH、煅烧温度对BiVO4形貌、结晶性和光吸收性能的影响,以及TiO2掺杂量对复合...     

纳米TiO2复合荧光增白剂的制备及其在纸张中的应用

以4,4-二氨基-2,2-二磺酸二苯乙烯(DSD酸)为母体,三聚氯氰为桥联剂,制备了三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白单体(FBs);再将FBs、丙烯酰胺、苯乙烯与改性纳米TiO_2共聚,制得纳米TiO_2复合荧光增白剂(FBs-TiO_2),并将其用于纸张表面涂布。结果表明,FBs-TiO_2成功制备,且稳定性更好;FBs-TiO_2涂布后,纸张白度由67.2%提高到87.2%,抗张强度由3.12 kN/m提高到4.87 kN/m,撕裂指数由13.8 mN·m~2/g提高到17.4 mN·m~2/g,并且紫外光老化48 h后,返黄值由10.40下降到6.66。说明FBs-TiO_2不但能提高纸张白度、抑制纸张返黄,还能有效增强纸张的表面强度和力学性能,是一种性能优异的造纸助剂。