DNA在石墨烯/金纳米/聚吡咯复合材料上的固定及杂交

采用原位化学氧化聚合法制备石墨烯/金纳米/聚吡咯(G/AuNPs/PPy)纳米复合材料,并在其表面进行DNA的固定及杂交.使用傅里叶变换红外光谱、X-射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜及透射电子显微镜对复合材料的化学结构、元素组成和表面形貌进行表征,DNA固定及杂交前后复合材料电化学性能和质量的变化运用电化学循环伏安、交流阻抗和石英晶体微天平等方法测试,结果表明,G/AuNPs/PPy复合材料电化学性能明显优于G/AuNPs二元材料,且DNA在复合材料表面的固定量可达307 ng,同时能检测到357 ng完全匹配靶向DNA.     

多重金属离子检测用三维石墨烯电化学生物传感器敏感膜的构筑

采用氧化还原法制备出三维石墨烯,在对其氨基功能化的基础上,利用静电吸附作用,将单链DNA固定在氨基化三维石墨烯(G-NH2)表面,通过与重金属离子(Ag+,Hg2+,Cu2+)配合形成双链DNA.采用TEM和SEM对三维石墨烯进行表征,同时利用AFM和XPS对G-NH2固定DNA前后的表面形貌和化学元素组成进行测试.结果表明氨基化三维石墨烯表面比较平整光滑,XPS的信号峰发生变化证明了DNA已成功地固定到G-NH2上.采用电化学交流阻抗法(EIS)对DNA固定和重金属离子检测前后三维石墨烯自组装膜的电化学性能变化进行分析.结果表明,DNA固定后及重金属离子检测前后,膜的界面电荷转移电阻值均发生明显变化.本文制备的三维石墨烯材料可用作电化学生物传感器敏感膜以吸附生物分子,并可同时进行多种重金属离子的检测.     

基于Bi2S3/rGO修饰电极对铅离子的检测

本文通过水热法制备了还原氧化石墨烯/硫化铋复合材料(Bi₂S₃/rGO)。利用扫描电子显微镜(SEM)对该材料的形貌进行表征。将制备的Bi₂S₃/rGO复合材料修饰到玻碳电极表面构建电化学传感器用于水中Pb²⁺的检测。在最优条件下,该传感器对Pb²⁺的检测浓度范围为5.00×10^-10-9.00×10^-7mol/L,检出限为2.13×10^-10mol/L。通过加标回收对实际样品进行检测,结果令人满意,为环境中Pb²⁺的检测提供了一种新方法。     

氧化镍/还原氧化石墨烯/碳布复合材料超级电容器的制备与电化学性能

利用水热合成法，在碳布上制备不同比例的镍基前驱体氢氧化镍[Ni(OH)₂]。通过管式炉高温煅烧，形成氧化镍/碳布复合材料；再浸渍氧化石墨烯溶液，经二次煅烧制备氧化镍(NiO)@还原氧化石墨烯(rGO)/碳布(C)复合材料。采用SEM、TEM对NiO@rGO/C复合材料进行形貌观察，通过XPS分析不同复合材料的结构和官能团，采用三电极体系测试样品的电化学性能，采用蓝电电池测试电极的循环性能。试验结果表明：NiO-1@rGO/C复合材料在1 mA/cm²电流密度下面积比电容可达548.9 mF/cm²,经10 000次充电/放电循环，电极的电容保持率为85.7%,表明负载了NiO和rGO的碳布复合材料具有优异的电化学性能和较好的循环寿命。     

氧化亚铜/石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究

采用水热法制备氧化亚铜/石墨烯(Cu2O/G)复合材料,以其作为电极片负极组装模拟电池,采用X-射线衍射仪(XRD)及电子扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Cu2O/G复合材料进行了结构和形貌表征.结果表明:制备的Cu2O为立方晶型,而Cu2O与石墨烯复合后仍然保持了原来的晶体结构.Cu2O晶体随着制备条件的变化,晶体形貌发生变化,从球状逐渐变化为立方体状,尺寸逐渐变大;Cu2O/G复合材料中Cu2O呈球状生长在石墨烯表面,分布比较均匀.充放电性能测试表明Cu2O/G复合材料的充放电性能优于Cu2O.     

石墨烯/聚吡咯/棉纱线电极的制备和性能研究

柔性超级电容器对电极材料的导电性和电容性具有较高的要求。为提高纱线电极的导电性和电容性,以棉纱线、氧化石墨烯(GO)、吡咯(Py)为原料,采用化学还原法和原位化学聚合法,制备石墨烯(rGO)/聚吡咯(PPy)/棉纱线电极。观察聚合前后电极材料的表面形貌,测试聚合前后电极材料的电阻和电化学性能,结果显示:PPy颗粒包覆在rGO/棉纱线表面;rGO/PPy/棉纱线电极单位长度的电阻降到373Ω/cm;当电流密度为105.00mA/cm~3时,rGO/PPy/棉纱线电极体积比电容为27.63F/cm~3,电化学性能明显好于未加入PPy的rGO/棉纱线电极的性能。PPy的引入有利于改善rGO/棉纱线电极的导电性和电容性,适用于制备柔性超级电容器的电极材料。     

基于Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料构建的电化学传感器在抗坏血酸检测中的应用

先以氧化石墨烯(GO)、六水氯化钴(Ⅱ)、2-甲基咪唑为原料,在室温磁力搅拌条件下合成ZIF-67/GO纳米复合材料。再以氯金酸(HAuCl4)为原料,L-抗坏血酸(AA)为还原剂,在常温磁力搅拌条件下将Au还原到ZIF-67/GO表面,GO同时被还原为还原氧化石墨烯(rGO),从而制备Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱仪(EDS)等技术对合成的材料进行表征。利用Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极(GCE)构建AA电化学传感器。采用循环伏安(CV)法研究了AA在Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极上的电化学行为。采用电流-时间(i-t)曲线法研究了检测电位、催化剂用量、pH对催化电流的影响,并确定检测AA的优化实验条件。在优化实验条件下,确定检测AA的线性范围为0.07634~7.14300 mmol/L,检测限(S/N=3)为0.03021 mmol/L。实验结果表明:Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料对AA的氧化具有较高的电催化活性。该传感器为医学、食品、电镀、印染等领域AA的检测方法提供依据。     

涤纶织物的还原氧化石墨烯/聚苯胺改性及电热性能北大核心

采用偶联剂KH560对碱减量后的涤纶织物进行处理,再经原位沉积将石墨烯(rGO)和聚苯胺(PANI)负载于纤维表面,制得PANI/rGO/KH560@PET。采用四探针法测量织物表面电阻,并探究KH560质量浓度、氧化石墨烯沉积量和苯胺浓度对其导电性能的影响;通过扫描电子显微镜、能谱仪观察织物表面形貌及元素组成;通过傅里叶红外光谱及拉曼光谱分析织物表面化学结构;通过红外成像仪测试织物通电后的发热温度。结果表明:10 g/L KH560处理的涤纶织物经5 g/L GO分散液沉积7次,再经0.5 mol/L苯胺处理后,其导电性能相对较好,制备的PANI/rGO/KH560@PET织物方块电阻为0.33 kΩ/sq,在12 V电压下通电2 min,发热温度为67.6℃。     

基于1T-WS2@AuNPs复合材料的白芸豆酯酶电化学生物传感器构建及其杀螟硫磷检测应用

通过简单的自组装方法制备了由1T相二硫化钨纳米片（1T-WS2）和纳米金（AuNPs）组成的新型纳米复合材料1T相二硫化钨/纳米金（1T-WS2@AuNPs）。利用其优异的理化性能对传感信号增敏,与来源于白芸豆的酯酶,共同构建了一种基于1T-WS2@AuNPs纳米复合材料的白芸豆酯酶电化学生物传感器,用于有机磷农药杀螟硫磷的低成本、高灵敏检测。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线光电子能谱对所制材料的形貌和组成进行表征。对底液pH值、复合材料负载量及酶负载量等电化学检测条件进行考察。在最优条件下,CS/KbE/1T-WS2@AuNPs/GCE传感器对杀螟硫磷的线性检测范围为0.1～2 000 μg/L,标准曲线的相关系数为0.992,检出限为0.04 μg/L。此传感器具有良好的重复性、稳定性与抗干扰能力。将其用于实际农产品中杀螟硫磷的检测,回收率为96.16%～109.60%,表明所建传感器在有机磷农药检测方面具有潜在应用价值。     

聚苯胺接枝石墨烯复合材料的制备及电化学性能

为了提高聚苯胺和石墨烯复合材料的循环稳定性,采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以氯化亚砜对羧基进行酰氯化的同时还原其他含氧基团,然后对酰氯进行氨基化改性,在此基础上以苯胺原位氧化聚合法制备聚苯胺接枝石墨烯复合材料(rGO-PANI)。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见光谱(UV-Vis)表征其形貌和结构。采用四探针测试仪测试其导电性,电化学工作站测试其电化学性能,并与非接枝型聚苯胺/石墨烯复合材料(rGO/PANI)进行比较。结果表明:rGO-PANI中的聚苯胺以共价键与石墨烯连接,循环稳定性得到提高,在循环100次后比电容量仅损失5%(而非接枝型损失15%);具有良好的导电性,电阻率可达0.3Ω·cm;具有良好的电荷存储性能,比电容量可达603 F/g。     

SnO2/SiO2复合材料的合成与电化学性能

采用溶胶凝胶法制备了纳米SiO2微球,并在其表面包覆了一层SnO2.用X射线衍射仪及透射电镜对其进行了晶相和形貌分析.结果显示:SnO2被成功地包覆在SiO2表面,且包覆物保持了SiO2微球原有的分散性.将样品制备成锂离子电池负极材料,充放电测试表明:该种材料具有较好的电化学循环性能.与溶胶凝胶法制备的纯SnO2相比,尽管复合材料的首次充放电容量稍低,但经过20次循环后,复合材料的充放电容量分别高出105.6%和80.7%,说明用该方法制备的复合材料具有较好的应用前景.     

纳米金的制备及其在DNA检测中的SERS研究

目的:建立基于可调纳米结构的表面增强拉曼(SERS)特性的DNA检测新方法。方法:通过电化学沉积在ITO导电玻璃表面制备形貌可控的纳米金结构,用拉曼活性分子尼罗蓝A(NBA)表征其拉曼特性,再用于对沙门氏菌目标DNA的检测。结果:纳米金结构形貌可通过电沉积过程中的沉积电压和沉积时间调控,结构基底对NBA和DNA分子均有良好的SERS活性。结论:电化学沉积制备的纳米结构具有良好的均一性、重复性和稳定性,是1种理想的SERS基底,可用于生物分子DNA的拉曼检测。     

Mg_2Al-LS-LDH复合材料的制备及吸附性能研究

采用煅烧水合法,将易溶于水的造纸副产品磺化木质素(LS)固载在层状双金属氢氧化物(LDHs)表面,制备不溶于水的新型的固体吸附剂Mg2Al-LS-LDH复合材料.利用XRD及IR对该复合材料的结构进行表征,并对其吸附性能进行研究.结果表明,客体LS并没有进入到LDHs层间,而是与LDHs层板表面发生了羟基键合.该材料对Cu2+吸附速率快,30min接近吸附平衡,去除率达92.2%,吸附量达36.88mg/g;该材料对Cu2+吸附的适宜条件为吸附时间6h,溶液pH=5,吸附剂用量0.0500g,吸附温度25℃.     

过渡金属氧化物/石墨烯复合材料的制备及其性能研究

利用水热合成法制备氧化镍/石墨烯复合材料,通过控制六水合硝酸镍、十二烷基硫酸钠和尿素物质的量比以及反应时间制备氧化镍。通过扫描电子显微镜（SEM）对所制备的氧化镍/石墨烯复合材料进行形貌观察;采用傅里叶红外光谱来表征各功能化官能团;利用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试对其电化学性能进行表征。结果表明：在六水合硝酸镍、十二烷基硫酸钠以及尿素物质的量比为8∶2∶1,水热反应时间为20 h的条件下,经煅烧制备的氧化镍形貌特征较好;氧化镍和石墨烯材料在电流密度为2.0 A/g时质量比电容为248.80 F/g,是单纯NiO(113.00 F/g)的2倍多,复合材料电极具有优异的电化学性能。     

沙丁胺醇分子印迹电化学传感器的制备及应用

分子印迹膜作为一种人工抗体可以特异性的识别目标物从而提高传感器的选择性。在本文中,选用简便的电化学聚合法制备沙丁胺醇（sal）的分子印迹膜,构建一种灵敏度高、选择性好的电化学传感器。该实验首先通过恒电位沉积法（﹣0.2V）将纳米金粒子原位沉积到玻碳电极表面（制得AuNPs/GCE）,接下来,利用循环伏安法（CV）将功能单体邻苯二胺与sal电聚合在AuNPs/GCE表面,制备分子印迹聚合物膜。随后,使用0.5 M H2SO4洗脱分析印迹膜10 min后,得到沙丁胺醇分子印迹电化学传感器（Sal-MIP/AuNPs/GCE）。结果表明,该传感器对sal的响应范围为1×10-11~1×10-6mol/L,检出限为1×10-11 mol/L。其线性方程为△IP(μA)=34.079+2.9048lgc(mol/L),相关系数（R2）为0.9911,且具有较好的选择性。将此传感器应用于新鲜猪肉中sal的快速检测,采用加标回收法验证传感器的性能,发现该方法的回收率为94.41%~107.03%,相对标准偏差（RSD）为2.1~3.5%,有较好的应用价值。     

石墨烯导电弹性织物的制备及性能

采用传统浸轧染色工艺,以氧化石墨烯(GO)分散液为"染"液,在棉/氨纶织物表面沉积一层致密均匀的氧化石墨烯纳米片薄膜,利用聚多巴胺原位还原氧化石墨烯,制备负载导电性良好的还原氧化石墨烯的棉/氨纶导电弹力针织物,并将其组装成多层织物压力传感器。通过扫描电镜、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征了织物表面涂层的形貌和化学结构,证实GO被PDA成功还原为rGO;分析织物压力传感器的响应机制,并测试其灵敏度、响应时间和循环稳定性,发现该器件具有高灵敏度(在2 kPa以下可达16.10 kPa~(-1))、快速响应性和良好的循环稳定性,并可监测肢体运动和微小信号等。     

基于MXenes的SERS基底增强拉曼光谱检测柑橘中的福美双

目的:研究基于MXenes(Ti3C2Tx)二维材料的表面增强拉曼散射(SERS)基底的农残快速检测方法。方法:采用氟盐刻蚀法制备单层的带负电的MXenes二维材料,再合成正电荷表面活性剂CTAC修饰的30 nm金纳米粒子(AuNPs),通过静电吸附作用,制备MXenes负载金纳米的二维复合基底(AuNPs/MXenes)。以罗丹明6G(R6G)作为拉曼探针分子,优化AuNPs与MXenes胶体溶液混合体系的浓度比例,用于福美双的检测。结果:AuNPs/MXenes的拉曼增强因子为1.7×105,表现出良好的SERS活性,以1 379 cm-1处福美双拉曼特征峰的强度与福美双农残浓度的对数构建线性关系,得到标准曲线:y=888x+1 151,决定系数R2为0.986,检测限为0.051 ng/mL,低于国家标准5 ng/mL。使用标准的前处理QuEChERS法对柑橘样品进行预处理,实现了真实柑橘样品中的福美双残留的SERS检测,其回收率范围101.1%～122.0%。结论:基于MXenes结构制备的SERS基底,可用于柑橘样品中的福美双检测。     

SnO_2纳米粒子/氮硫共掺杂石墨烯复合材料的合成及储锂性能

文章通过混合溶剂热和高温煅烧相结合的方法制备了SnO_2纳米粒子/氮硫共掺杂石墨烯复合材料(SnO_2NPs/N,S-rGO)。利用XRD,SAED,SEM和(HR)TEM,XPS,CV和GCD等技术对复合材料的元素组成、空间结构以及电化学性能进行测试;在溶剂热过程中Sn~(4+)附着在石墨烯表面均匀生长形成SnO_2晶体;其与石墨烯牢固结合,保证材料结构的稳定性实现电子离子在材料内部快速传递。将其运用于电池其性能优异,在经过循环200次,电池具有较好的电化学性能(1282mAh g~(-1))。     

CuS/ZnO纳米复合材料的制备及其应用研究

以Zn(NO3)2·6H2O和尿素为原料,通过液相沉淀法成功制备了纳米ZnO;以Cu(Ac)2、Na2S为原料,通过液相法制备出纳米CuS;将2者机械研磨制备出CuS/ZnO纳米复合材料.运用XRD、TEM和XPS对产物结构、形貌与价态等进行了表征.结果表明,样品为棒状的CuS与圆球状的ZnO结合而成,粒径在33 nm左右.通过光催化试验发现,CuS能显著地提高纳米ZnO的光催化性能.当CuS的掺杂量为0.5%时,催化效果最好.另外,CuS/ZnO纳米复合材料具有良好的光催化循环利用率.抗菌试验表明,复合物中的CuS并没有改变ZnO优异的抗菌性能.     

MCC/MOFs抗菌复合材料的制备及表征

采用原位沉积法将两种金属有机框架化合物（Metal-Organic Frameworks,MOFs）MOF-5和1,3,5-均苯三甲酸铜（Ⅱ）（HKUST-1）负载在微晶纤维素（MCC）上,制备出MCC/MOF-5和MCC/HKUST-1二元复合材料以及MCC/MOF-5/HKUST-1和MCC/HKUST- 1/MOF-5三元复合材料;分别采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）分析复合材料的化学组成和微观形貌;以大肠杆菌（Escherichia coli, E-coli）为测试菌种,通过测定抑菌圈直径检测复合材料的抗菌性能。结果表明,实验成功制备出了表面覆盖有立方体结构的MOF-5和棒状结构的HKUST-1的二元和三元复合材料;由于金属离子的协同抗菌作用,三元复合材料较二元复合材料对大肠杆菌具有更优异的抗菌性能;由于Zn²⁺的抗菌能力大于Cu²⁺,MCC/HKUST-1/MOF-5的抗菌效果较MCC/MOF-5/HKUST-1好。