纳米银修饰的超疏水界面用于农药的超灵敏检测

采用化学还原法,在具有不同微观结构的规整的不锈钢网和聚纤维素酯薄膜表面合成了银纳米颗粒。利用氟化试剂对复合界面进行处理,形成超疏水性能的界面,能有效地浓缩目标分子。以罗丹明6G(R 6G)为分析物,纳米银修饰聚纤维素酯薄膜为基底,采用表面增强拉曼散射(SERS)分析了氟化处理前后基底对目标分子的检测能力。实验结果表明,具有超疏水性能的复合基底对R 6G分子的检出限为1×10^(-16)mol/L。以纳米银修饰的不锈钢网和聚纤维素酯两种复合材料为基底,对常用杀虫剂敌百虫的检出限分别为1×10^(-15)mol/L和1×10^(-16)mol/L。

C_(60)-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料光催化固氮反应

通过主、客体反应合成了水溶性的C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物,负载在石墨烯表面制备了C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料光催化剂。在常温常压条件下,该催化剂在紫外光照射下成功地将N2还原为NH3,计算出固氮反应的平均转化数(TON)为2.2,平均转化频率(TOF)为0.7h-1。C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料为常温常压下固氮反应提供了一种新型光催化剂,并为合成氨的研究提供了一条新思路。

石墨烯凝胶对咖啡因的缓释作用

用Hummers法合成氧化石墨烯(GO),再加入亚硫酸氢钠制得石墨烯凝胶(GNG),并应用于药物缓释领域。以咖啡因作为模型药物,探讨不同pH值条件下GNG对咖啡因的缓释效果。结果表明,GNG的吸水率约为140%,载药量约为1.5g/g,咖啡因在模拟胃液中的累积释放量较小且释放速率较慢,在模拟肠液中释放量较大且释放速率较快,体现了良好的pH敏感控制释放性能。

Ag/ZIF-90自组装薄膜的制备及SERS活性研究

合成了金属有机框架化合物沸石咪唑框架-90(ZIF-90)溶胶和ZIF-90晶体薄膜,分别以这2种材料为基底,制备出了Ag@ZIF-90复合材料和Ag/ZIF-90自组装薄膜。通过傅里叶变换红外(FT-IR),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征,分析了它们的形貌和结构特征。以罗丹明6G(R 6G)作为检测分子,对所制备材料的表面增强拉曼散射(SERS)性能进行测试。结果表明制备出的Ag/ZIF-90自组装薄膜具有好的SERS性能,而ZIF-90本身的拉曼峰并不会对Ag/ZIF-90自组装薄膜对目标分子的SERS检测效果产生影响。这种材料可以作为一种良好的SERS检测基底,在农药残留检测方面具有很好的应用前景。

Co/N/C氧气还原催化剂的合成及其在碱性介质中的催化性能研究

以氧化石墨烯(GO)为碳载体,g-C3N4作为N源,Co(NO3)2·6H2O作为Co源,经热处理后构建了新型Co/N/C结构的氧气还原催化剂。在热处理过程中,氧化石墨烯上的官能团分解脱离形成活性中心,与结构相似的gC3N4相互作用并通过配位作用实现了Co元素和N元素的同时掺杂。使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行结构表征证实了N元素和Co元素的成功掺杂。在催化剂中N元素主要是以腈氮、石墨式氮、吡啶式氮的形式存在,Co元素则与其中的吡啶式氮配位形成Co-Nx结构。采用循环伏安法(CV)和旋转圆盘电极(RDE)技术,研究其在碱性介质中对氧气还原反应(ORR)的电催化性能。实验结果显示,该新型Co/N/C催化剂具有良好的ORR电催化活性,在碱性溶液中的起始电位为-0.06V,同时有着良好的稳定性和抗甲醇性能。

水溶性C_(60)-环糊精包络化合物的合成及其光、电化学性质研究

以羟丙基-β-环糊精为主体,C60为客体形成了C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物,并对包络化合物进行了红外和紫外光谱的表征。通过循环伏安法研究了包络化合物在水溶液中的电化学性质,发现其在电极上的反应是准可逆的氧化还原反应。在紫外光光照条件下形成了C.-60-羟丙基-β-环糊精,利用它的还原性对Ag+和AuCl-4等进行了还原,形成了水溶性的Ag和Au纳米颗粒,并对其进行了透射电镜和紫外可见光谱表征。

酸蚀刻提纯PtCu催化剂及其在甲醇电催化氧化和氧气还原中的良好性能

通过两步法以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂和还原剂,制备了掺杂CuO的PtCu催化剂,然后通过在酸性溶液中溶解CuO,得到纯净的PtCu催化剂。通过XRD表征,证明合成产物中含有CuO杂质,通过对其进行酸处理除去CuO杂质。通过电化学表征,证明了其与商业Pt/C催化剂相比,具有优异的电催化性能、抗CO中毒能力和良好的稳定性。PtCu对甲醇的催化活性是商业Pt/C的8.2倍,其对氧气还原的催化活性是Pt/C的4.62倍,其稳定性是商业Pt/C的13倍。

石墨烯-金属卟啉的制备及其催化氧气还原性能的研究

合成了一系列石墨烯-金属四苯基卟啉(GR-MTPP)的复合材料,并将该复合材料作为电催化剂应用于氧气还原反应中。通过金属离子与四苯基卟啉发生配位反应得到金属四苯基卟啉(FeTPP、CoTPP、NiTPP、CuTPP、ZnTPP、MnTPP),进一步通过π-π堆积作用合成了一系列新型的石墨烯-金属卟啉复合材料,并将其修饰到玻碳电极上,研究其催化氧气还原的反应。结果表明,该复合材料在DMF与水的混合溶剂中分散性能良好;石墨烯与金属卟啉的协同作用使其催化氧气还原性能更优;该类复合材料尤其是GR-FeTPP与GR-CoTPP在中性溶液中(pH=7.0)显示出良好的对氧气还原的电催化性能。GR-FeTPP催化氧气还原的电位在-0.24 V处,响应电流为85μA;GR-CoTPP催化氧气还原的电位在-0.19 V,响应电流为44μA。表明石墨烯-金属卟啉复合材料是氧气传感器良好的电催化剂。

FeTCPP/Ti_(0.7)W_(0.3)O_2复合材料的制备及其H_2O_2传感器应用

通过静电吸附的方式在金红石相掺钨二氧化钛（Ti0.7W0.3O2）表面组装了铁卟啉（Fe TCPP）大环分子,合成了具有仿生功能的Fe TCPP/Ti0.7W0.3O2纳米复合材料,并将其修饰于玻碳电极上,制备了一种新型的无酶H2O2传感器。利用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和电化学阻抗谱（EIS）对纳米复合材料进行了表征,并利用循环伏安（CV）法研究了传感器对H2O2的电催化还原性能。结果表明：该传感器对H2O2有良好的电催化效果,在4.998×10-7~1.194×10-5mol/L范围内H2O2的浓度与电流响应呈线性关系（R=0.997）,检测限为1.105×10-8mol/L（S/N=3）。

WC/TiO_2纳米复合界面光催化剂制备及其光催化降解酚类污染物研究

设计并制备了新型WC/TiO2纳米复合界面光催化剂应用于酚类污染物的光催化降解反应中.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂的晶型和表面形貌.结果显示锐钛矿型TiO2纳米颗粒均匀地分散在WC纳米球表面并很好地构筑了WC/TiO2界面.研究了不同WC负载比例的WC/TiO2光催化剂在模拟太阳光照射下降解苯酚的光催化性能.结果表明:WC/TiO2复合界面的形成可以有效地提高TiO2光催化降解性能;其中,3%WC/TiO2(质量分数)光催化降解苯酚的活性最高.利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂降解苯酚的中间产物,提出了苯酚在WC/TiO2界面上可能的降解机理.