Co/g-C_3N_4-CHIT/GCE修饰电极的制备及其对H_2PO_4~-的测定

以尿素为原料制备石墨氮化碳(g-C_3N_4)材料,以壳聚糖(CHIT)为黏合剂修饰于电极表面,再利用循环伏安法电沉积钴,成功制备出Co/g-C_3N_4-CHIT/GCE修饰电极,并将其应用于水样中磷酸二氢根离子(H_2PO_4~-)的电化学检测.采用循环伏安法和计时电位法进一步研究修饰电极的电化学性能.实验结果表明:在最佳实验条件下,修饰电极对H_2PO_4~-的响应电位与其浓度的对数在1.0×10~(-7)～1.0×10~(-3)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为5.7×10~(-8)mol/L(S/N=3);该电极具有较宽的线性范围、较高的灵敏度和良好的选择性.     

基于g-C_3N_4-CeO_2复合材料的电化学生物传感器

分别采用高温煅烧法和水热合成法制备g-C_3N_4材料和g-C_3N_4-CeO_2复合材料.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR),X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行表征.将g-C_3N_4-CeO_2和辣根过氧化物酶(HRP)混合修饰于玻碳电极表面后,再进行电化学聚合氯金酸,构建一种新型的用于检测过氧化氢(H_2O_2)的电化学Au/g-C_3N_4-CeO_2-HRP/GCE生物传感器.实验结果表明:该传感器对H_2O_2有较好的催化响应,在H_2O_2浓度1. 0×10-5～4. 6×10-3mol/L的范围内该传感器的响应电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限为2. 6μmol/L(S/N=3).该传感器还应用于对实际水样的检测,其加标回收率为98. 4%～101. 2%.因此,g-C_3N_4-CeO_2复合材料在电化学传感器方面有着潜在的应用前景.     

TiO_2/g-C_3N_4复合物的制备及其光催化性能

通过简单的水热法在石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片层上原位生成TiO_2纳米颗粒。制备出的TiO_2/g-C3N4纳米复合材料在可见光照射下光催化活性显著高于纯g-C3N4。当TiO_2负载量为30%(质量分数)时,反应40min即可降解97%的罗丹明B(RhB)。光生电子在TiO_2和g-C3N4界面间的传输使得光生载流子分离,光催化性能提高。提出TiO_2/g-C3N4复合材料在可见光照射条件下的光催化机理并通过实验进行了验证。结果表明,TiO_2/gC3N4反应体系中起氧化作用的是空穴(h+)和超氧自由基(·O-2)。     

CdS/g-C_3N_4复合材料的制备及其光催化性能研究

采用沉淀法制备CdS/g-C_3N_4复合光催化剂.利用XRD、SEM、FTIR、EDS、UV-Vis-DRS等对合成样品的结构、形貌、组分及光吸收性能进行表征.通过甲基橙(MO)水溶液的光催化降解评价产品的光催化活性.结果表明:CdS/g-C_3N_4复合光催化剂由CdS和g-C_3N_4两相组成,将g-C_3N_4与CdS复合明显增强了光催化活性,其中,质量比为5∶3的CdS/g-C_3N_4光催化活性最高,紫外光照150 min,MO降解率达97.88%,MO表观降解速率常数分别是纯CdS和g-C_3N_4催化时的6.24和11.91倍.稳定性测试结果表明CdS/g-C_3N_4复合光催化剂在光催化反应中拥有优异的稳定性和可重复性.     

特种Nafion溶液制备及其在PEMFC中的应用研究

Nafion溶液在燃料电池、电极修饰、电化学分析、电化学催化等领域具有广泛用途。采用特种高沸点溶剂,获得了溶铸性能优良Nafion的溶液。比较溶铸Nafion膜与原始Nafion膜的IR光谱可以看出,Nafion溶液制备方法未对Nafion膜的化学组成与分子结构产生影响,但溶铸膜的分子排列更加规整有序。将该溶液在PEMFC中应用,其性能优于目前的商品水-醇体系Nafion溶液。     

g-C_3N_4/LSACF复合材料制备及其可见光催化性能研究

在将生物质海绵-丝瓜络纤维通过高温碳化烧制成丝瓜络基活性炭纤维(LSACF)的基础上,以尿素包裹并煅烧制得g-C_3N_4/LSACF复合材料。通过SEM、XRD、EDS、BET等手段对样品微观结构和组成进行表征,通过UV-Vis分析其可见光响应性。结果表明:复合材料对罗丹明B(RhB)有着良好的吸附和可见光催化降解性能,优良的吸附性能源于LSACF的网状多孔结构及负载后复合材料比表面积的有效提高;g-C_3N_4/LSACF在5次循环降解测试中仍维持较好的催化性能,显示了其良好的循环利用价值。该研究为g-C_3N_4负载材料的选择及高效循环利用提供了思路。     

GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构的制备及其性能研究

采用二次凝胶-溶胶法和水热法合成了具有光催化效应的GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构,并对其性能进行了研究.研究结果表明:GNR-TiO_2/g-C_3N_4异质结构表现出强的光催化活性,并在可见光照射下,对有机物亚甲基蓝有良好的催化效果.这主要归因于石墨烯纳米带作为载体,不仅增加了异质结构的比表面积,还使空穴-电子对的再结合率降低.     

g-C_3N_4/α-Fe_2O_3的制备及其降解甲苯性能

采用水热和球磨混合方法,构建了g-C3N4/α-Fe2O3异质结复合光催化体系,通过XRD、SEM、EDS、DRS、FT-IR等研究其表面形貌特点及光学性质,并利用原位红外光谱技术和气相色谱技术检测了复合材料对甲苯的可见光降解活性。结果表明,α-Fe2O3/g-C3N4复合体系对甲苯有较高的可见光降解活性,复合体系中g-C3N4和α-Fe2O3不同能级之间良好的协同效应,可实现光生电子-空穴的有效分离,大大提高光电转化效率,进一步提高复合材料的降解活性。     

不同g-C_3N_4/WO_3异质结材料的制备及其光催化性能研究

分别采用超声分散法、水热法和焙烧法制备了g-C_3N_4/WO_3异质结催化剂,采用XRD、UV-Vis、氮气吸附、XPS、荧光光谱、EIS(阻抗谱)等多种手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,制备方法对异质结组分间的结合强弱有显著影响,导致电子空穴分离效率迥异。模拟可见光下降解罗丹明B(RhB)和分解水制氢气作为探针反应来考察产品光催化性能,可得出三种异质结产品催化性能全部优于单个组分,而且水热法制备的产品催化性能最佳。     

g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料的制备及可见光催化性能

以三聚氰胺为原料,通过高温煅烧法制备石墨相氮化碳(g-C_3N_4),然后在此基础上通过热溶剂法制备石墨相氮化碳/钽酸钠(g-C_3N_4/NaTaO_3)复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)、X射线能谱仪(XPS)、紫外可见漫反射(UV-vis)等对其形貌结构进行表征,并模拟可见光,探讨g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料对罗丹明B染料的光催化降解性能。结果表明:g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料具有球状结构,粒径大小分布均匀;与纯NaTaO_3相比,g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料的光响应范围拓展至可见光区域,出现明显红移现象;可见光催化测试研究表明,当g-C_3N_4在复合材料的含量为40 wt%时,g-C_3N_4/NaTaO_3复合材料具有最佳的光降解性能,在可见光下反应120 min,其对罗丹明B的降解率可达99.6%。     

生物传感器及其在食品分析中的应用

论述了生物传感器的分类及其在食品分析中的应用，主要包括对食品成分、食品添加剂、农药和抗生素残留量、微生物和生物毒素、食品鲜度的分析检测。     

浸渍法制备Ni-L/g-C_3N_4复合材料及其光催化产氢性能研究

通过金属-有机骨架(MOF)-模板设计策略,制备具有优异光催化活性的非贵金属助催化剂/固溶体异质结Ni-L/g-C_3N_4.通过调节g-C_3N_4与Ni配合物(Ni-L)负载浓度,微调异质结的化学组成和带隙,并进一步优化光吸收能力和光催化活性,获得最佳产生氢气速率为23. 69μmol·g~(-1)·h~(-1),且在可见光照射下(λ 420 nm)具有较高的稳定性和可回收性.进一步的表征和DFT计算揭示了异质结和光催化活性之间的关系,并证实Ni-L/g-C_3N_4在加速水解离动力学中的重要性.     

高效可见光催化剂g-C_3N_4的制备及其催化性能研究

利用马弗炉在空气氛围下高温分解尿素制备具有高效可见光催化活性的类石墨烯g-C_3N_4光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱等手段对样品进行性能表征.研究结果表明,升温速率对所制备的g-C_3N_4的晶型结构有显著影响,在升温速率为2℃/min时,所制备的g-C_3N_4的XRD衍射峰与其标准衍射图谱相一致;保温时问长短对所制备的g-C_3N_4的XRD衍射峰产生影响,保温温度则对其影响不大;最佳的制备条件为升温速率2℃/min,500℃恒温5 h.光催化活性实验表明,所制备的光催化剂g-C_3N_4具有优异的可见光催化活性,在可见光辐射50 min条件下,罗丹明B的降解率可达90%.     

核-壳光催化剂Cu-CdS@C_3N_4的制备及其性能研究

以商业CdS粉末为原料,以硝酸铜(CuNO3)为铜源,在NaOH溶液的溶剂中通过水热法合成Cu~(2+)掺杂六方相CdS微米棒,并在其表面包覆一层C_3N_4以制备得到一种具有核壳结构的光催化剂Cu-CdS@C_3N_4。利用SEM、TEM、XRD、UV-Vis、FT-IR等测试手段对其形貌结构及相关性能进行表征,并使用亚甲基蓝(MB)溶液作为目标污染物,通过改变Cu~(2+)的掺杂量和包覆C_3N_4的比率,研究Cu-CdS@C_3N_4光催化性能。实验结果表明:当Cu~(2+)掺杂量为10wt%,包覆的C_3N_4量为20wt%时,可得到形貌规整且光催化性能最佳的可见光催化剂。     

薄层g-C_3N_4/β-SnWO_4异质结光催化剂的制备及性能

以β-SnWO_4和薄层g-C_3N_4为原料,通过静电力作用制备了具有异质结结构的薄层g-C_3N_4/β-SnWO_4光催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见漫反射、荧光光谱仪等对薄层g-C_3N_4/β-SnWO_4光催化剂进行表征。通过在可见光下降解罗丹明B(RhB)来评价样品的光催化性能。结果表明,β-SnWO_4被嵌入薄层g-C_3N_4,且薄层g-C_3N_4质量分数为80%时,薄层g-C_3N_4/β-SnWO_4光催化剂的光催化性能最好,16min后RhB降解率可达96%。     

C_3N_4-TiO_2复合光催化剂的制备及其太阳光催化性能

以TiO_2和三聚氰胺为原料,在超声搅拌作用下于水相中将两种物质进行混合,而后烘干并采用一步固相法将不同质量比的TiO_2和三聚氰胺混合物置于马弗炉中进行高温煅烧,制得C_3N_4-TiO_2复合光催化剂;对制备的复合物进行X射线衍射、荧光光致发光光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱对其理化性能进行表征;以罗丹明B为目标污染物,使用氙灯模拟太阳光光源,对复合物的光催化性能进行评价。结果表明,C_3N_4的引入增强了复合光催化剂的吸附能力;TiO_2与类石墨型C_3N_4的复合,增强了光催化剂对光的吸收能力,C_3N_4-TiO_2复合光催化剂的光催化性能较纯TiO_2有明显提高,TiO_2对污染物罗丹明B的降解效率可达21%,C_3N_4-TiO_2复合光催化剂的降解效率可达99%。     

BiPO_4/g-C_3N_4可见光催化氧化RhB

通过简单的水热和煅烧方法,把BiPO4纳米颗粒植入g-C3N4层间或表面,成功地制备了BiPO4/gC3N4复合光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等温线和UV-VisDRS分析表明,g-C3N4具有明显的层状结构且与BiPO4纳米颗粒形成了复合物,BiPO4/g-C3N4复合光催化剂具有较大的比表面积(172.9m2·g-1),与纯g-C3N4相比扩展了可见光的响应范围.光降解实验结果表明,负载量为2wt%的BiPO4/g-C3N4复合光催化剂具有最高的可见光催化活性,在降解1h后,罗丹明B的降解率可以达到87.5%,催化活性与纯g-C3N4提高了近3倍.     

磁性纳米Fe_3O_4颗粒掺杂多壁碳纳米管修饰的葡萄糖生物传感器

磁性纳米Fe3O4颗粒掺杂多壁纳米碳管混合分散于壳聚糖中,得到壳聚糖胶质液.将其修饰到玻碳电极表面,通过交联剂戊二醛固定葡萄糖氧化酶,制得一种新型的传感器.该传感器在pH=6.8的磷酸盐缓冲溶液中,对葡萄糖的线性响应范围为1.0×10^-5-2.3×10^-2mol/L,响应时间5.3 s.     

基于ZnO/Nafion有机-无机复合膜固定双酶的葡萄糖传感器研究

构建了一种基于ZnO/Nafion复合膜固定双酶的葡萄糖传感器。这种新复合膜的优点是利用 ZnO 的比表面积大、吸附能力强、具有生物兼容性等性能来固定 HRP 和 GOD 酶,同时利用 Nafion 的成膜、抗干扰能力,制成了响应快速、灵敏度高的葡萄糖传感器。该传感器在最优化实验条件下响应时间小于5 s,以对苯二酚作为电子媒介检测葡萄糖的检测下限为5.0 mmol/L,线性范围为2.5×10-5 ~ 3×10-3 mol/L。