氧化石墨烯-壳聚糖复合物涂布纸降低卷烟烟气中苯酚和巴豆醛

为选择性降低卷烟主流烟气中苯酚和巴豆醛的释放量,采用溶液共混法制备了氧化石墨烯-壳聚糖复合物(GO-CS)悬浮液,并涂布于纤维素纸上,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TG)对其进行表征;利用模拟评价装置考察GO-CS涂布纸的减害性能,并通过成型纸醋(纸+醋纤)复合滤棒进行了卷烟应用评价。结果表明:1GO在CS中分散性良好,GO-CS结构均匀一致,可成功负载于纤维素纸表面;2GO-CS中GO质量分数为10%,纤维素纸GO-CS涂布量为(2.4±0.2)g/m^2时模拟减害效果较好,苯酚和巴豆醛释放量分别降低37.5%和31.5%;3与对照卷烟相比,试验卷烟主流烟气中苯酚和巴豆醛释放量分别降低32.7%和29.3%,卷烟危害性评价指数降低9.1%,烟气常规成分及其他有害成分的释放量变化不大,且卷烟风格及感官质量保持基本一致。

二氧化硅-氧化石墨烯复合物固相萃取-高效液相色谱法检测植物油中黄曲霉毒素B_1、B_2

以二氧化硅-氧化石墨烯复合物为固相萃取材料,建立了植物油中黄曲霉毒素B1、B2的高效液相色谱（HPLC）检测方法。优化的条件为：复合材料的最佳用量为0.15 g,最佳萃取时间20 min,洗脱溶剂为乙腈,洗脱次数为2次。结果表明,在优化条件下,建立的二氧化硅-氧化石墨烯复合物固相萃取-高效液相色谱法对黄曲霉毒素B1、B2的检出限分别为0.17和0.05μg/L。将本方法应用于植物油实际样品的检测中,加标回收率在81.4%~105.3%之间,相对标准偏差为1.3%~8.6%。

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对甲烯蓝的吸附动力学

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料(graphene oxide-chitosan composite,GO-CS)可用于清除阳离子染料,具有吸附量大、易于分离等优点.对GO-CS吸附阳离子染料甲烯蓝的动力学进行了研究,结果显示,GO-CS对甲烯蓝的吸附符合二级动力学模型.颗粒内扩散模型分析表明,GO-CS吸附甲烯蓝的扩散机制包括颗粒内扩散和表面扩散.此外,还发现GO-CS对甲烯蓝的吸附量受pH值和离子强度的影响,较高的pH值和离子强度有利于提高吸附量.

电化学还原氧化石墨烯/纳米金-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极对尿酸的灵敏测定

将氧化石墨烯（GO）在玻碳电极（GCE）表面进行直接电化学还原，再组装上纳米金-壳聚糖（AuNP-CS）聚阳离子，形成了电化学还原氧化石墨烯/纳米金-壳聚糖（ERGO/AuNP-CS）复合膜修饰的玻碳电极。采用扫描电子显微镜（SEM）表征了不同修饰膜表面的形貌，探讨了其对尿酸（UA）分子的差分脉冲伏安（DPV）行为，发现ERGO/AuNP-CS复合膜对UA分子表现出显著的电催化氧化活性。在0.10mol/L磷酸盐缓冲溶液（pH=6.5）中，扫速为100mV/s时，此复合膜修饰电极的DPV响应与UA的浓度在0.05-110μmol/L范围内呈性关系，检测限为12.4nmol/L（S/N=3）。此修饰电极具有良好的选择性、重现性和稳定性，可应用于人体血清和尿液样品中UA的测定，回收率达到93.8%-104.1%。结果与分光光度法和尿酸酶试剂盒法相符。

石墨烯量子点-银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测

以石墨烯量子点(GQDs)为还原剂和稳定剂在其表面原位生长银纳米粒子(AgNPs),制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物,其粒径小于30 nm。GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性能有效催化H_2O_2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)并发生显色反应。稳态动力学分析表明GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型,其催化机理符合乒乓机制。与辣根过氧化物酶(HRP)相比,GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性。基于GQDs/AgNPs的催化活性和葡萄糖氧化产生H_2O_2的原理建立了H_2O_2和葡萄糖的比色检测方法,检出限分别为0.18和1.6μmol/L。将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析,结果与标准方法相符。

基于多巴胺-氧化石墨烯复合物的搅拌棒吸附萃取/高效液相色谱法测定食用油中黄曲霉毒素

建立了一种基于贻贝仿生化学涂层的搅拌棒吸附萃取/高效液相色谱/荧光检测器(SBSE/HPLC-FLD)同时测定食用油中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的方法。基于贻贝仿生化学制备多巴胺-氧化石墨烯复合物固相萃取材料,利用搅拌棒吸附萃取技术对样品进行提取;以甲醇-乙腈-水(10%磷酸调至p H 3.5,体积比3∶3∶5)作为流动相,采用荧光检测器进行检测。结果显示,黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2在0.200~10.0μg/L范围内具有良好的线性关系(相关系数r^2≥0.998 9),加标回收率为81.5%~96.9%,日内相对标准偏差(RSD)为1.7%~3.4%,日间RSD为1.9%~3.5%,方法检出限为0.025~0.050μg/L。该方法高效、灵敏、可靠,能够满足食用油中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定要求。

氧化石墨烯-银/氧化石墨烯/壳聚糖复合抗菌敷料的制备与分析

采用改进的Hummer法和超声波剥离法制备氧化石墨烯,并在新制的氧化石墨烯悬液中加入银氨溶液和绿色葡萄糖,得到氧化石墨烯-银(GO-Ag)纳米粒子,将其加入壳聚糖和氧化石墨烯中,获得氧化石墨烯-银/氧化石墨烯/壳聚糖(GO-Ag/GO/CS)复合材料.采用SEM、XRD、TG、拉伸实验和抗菌实验等方法分析了GO-Ag/GO/CS复合材料的结构和性能.SEM和XRD分析结果表明,GO-Ag与氧化石墨烯和壳聚糖基体成功复合.拉伸实验结果表明,GO的加入能够显著提高GO-Ag/GO/CS复合材料的拉伸强度,尤其是湿态拉伸强度.热失重分析结果表明,GO的引入对壳聚糖基体的热稳定性影响较小.抗菌实验结果表明,当GO-Ag的添加量为5.0 mg时,GO-Ag/GO/CS对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别可达98.04%和100%,展现出优异的抑菌效果.

硫化铜/氧化石墨烯/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合材料的抗菌及促成骨作用

目的探讨硫化铜(CuS)/氧化石墨烯(GO)/壳聚糖(CS)/纳米羟基磷灰石(nHA)复合材料(CGCHs)的抗菌和促成骨作用及其作用机制。方法采用水热法合成CuS/GO纳米颗粒,通过原位沉淀法合成CS/nHA支架和CGCHs支架,检测材料表征、光热转换性能和生物安全性,评估CGCHs组和近红外光(NIR)照射下CGCHs(CGCHs+NIR)组的细菌抑制效果及其对细菌生物膜相关基因表达的影响,观察CGCHs和CS/nHA不同材料组的促成骨分化和成骨、破骨相关基因表达。结果CGCHs是具有高度孔隙率的三维支架,在CuS/GO浓度为200μg/mL时CGCHs同时兼具良好的红外升温效果和生物安全性。琼脂糖平板涂菌和细菌死活染色结果均表明CGCHs+NIR组抗菌性能最佳,生物膜相关基因qPCR检测证实其具有抑制细菌生物膜相关基因表达的作用。茜素红染色结果表明CGCHs具有良好的体外促成骨性能,体外共培养3、7、14、21和28 d qPCR结果表明CGCHs对成骨早期和晚期相关基因表达均具有促进作用。与破骨细胞共培养结果可观察到CGCHs具有抑制破骨细胞形成的作用,细胞凋亡检测结果进一步验证这一结论,破骨分化相关基因qPCR检测结果表明,CGCHs主要通过抑制抗酒石酸酸性磷酸酶、组织蛋白酶K、CTR、P65和P38在共培养7、14 d的表达来抑制破骨细胞的分化。结论作为纳米复合材料,CGCHs生物安全性好,具有良好的红外光热协同抗菌作用,在促成骨分化的同时抑制破骨细胞分化,有望为感染性骨缺损治疗提供新的思路。

2,2'-联咪唑/磷钼酸化合物掺杂氧化石墨烯复合物的制备及其质子导电性测定

制备了基于2,2’-联咪唑（简计为H2biim）/磷钼酸具有质子导电性的有机-无机化合物（其分子式为{H6[（H2O）1.5（H2biim）2（CH3OH）]2[（H2biim）（CH3OH）2][PMO12O40]2·2CH3CN}n;简计为（1））掺杂氧化石墨烯的一个复合物（简计为1-GO1）。采用红外光谱仪和X-射线衍射仪证实了合成产物的结构。结果表明,化合物1的结构特征在1-GO1复合物中得以保留。在约98%湿度下,1-GO1在温度85℃～100℃范围内显示良好的导电性,其质子导电率达到1.88×10-3～8.8×10-3S cm-1。此外,在温度100℃,1-GO1在湿度35%～98%范围内的质子导电率达到0.89×10-3～8.8×10-3S cm-1。在同等条件下,1–GO1的质子导电性优于化合物1。

氧化石墨烯-金纳米粒子复合物的表面增强拉曼活性特性

通过水热法合成了氧化石墨烯-金纳米粒子复合物,利用透射电镜和紫外光谱对其进行表面特征和吸收特征分析,并以结晶紫为探针分子,利用拉曼技术分析其拉曼活性。研究结果表明,实验得到的氧化石墨烯-金纳米粒子复合物可以成功检测到10-4mol/L的结晶紫溶液,具有良好的拉曼活性。

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对水体中农药的吸附

使用氧化石墨烯(graphene oxide,GO)改性壳聚糖(CS)制备氧化石墨烯-壳聚糖复合材料(GO-CS),用于吸附水体中的农药。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和X射线衍射仪(XRD)等手段对其进行表征,并以甲霜灵为吸附对象,探究该复合材料的吸附性能。结果表明:GO-CS对甲霜灵的吸附量随着吸附时间和甲霜灵初始浓度的增加而增大,而后趋于平缓,直至达到吸附平衡。吸附数据拟合结果表明,GO-CS对甲霜灵的吸附以单分子层吸附为主,具有一定的非均质性,是多种机制共同作用的结果。

氧化石墨烯-壳聚糖对中性红的吸附动力学及热力学研究

研究了氧化石墨烯-壳聚糖(GO-CS)对水溶液中染料中性红的吸附性能。考察了GO-CS用量、吸附时间、温度等因素对中性红吸附效果的影响,探究了其吸附动力学及热力学吸附规律。结果表明,GO-CS对中性红具有显著的去除能力,且符合二级动力学模型。热力学研究表明,GO-CS对中性红的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程式,饱和吸附量约为330 mg·g^(-1),该吸附过程为吸热熵增的自发过程。

氧化石墨烯-壳聚糖气凝胶去除有机染料研究

采用氧化石墨烯与壳聚糖为基本原料,先形成水凝胶再冻干制备了氧化石墨烯-壳聚糖气凝胶材料。在X射线衍射和红外光谱表征的基础上,研究其对亚甲蓝和甲基橙的吸附效果。结果表明,氧化石墨烯含量越高,对亚甲蓝和甲基橙的吸附效果越好,吸附反应中,静电力占主导地位,而有机分子和氧化石墨烯之间的π-π疏水分配及壳聚糖对气凝胶结构的优化也具有一定作用。对亚甲蓝的吸附快于甲基橙,但吸附过程都更符合准2级动力学模型。采用Na OH和HCl可以对吸附了亚甲蓝和甲基橙的氧化石墨烯-壳聚糖进行脱附与再生。在动态滤柱吸附实验中,氧化石墨烯-壳聚糖填充密度小(25 g/L)、孔隙率高(92.5%),表现出了良好的水稳性。实验条件下,对亚甲蓝的去除效果优于甲基橙。

二氧化钛—氧化石墨烯复合物去除水中有机污染物的性能研究

采用水热法制备了二氧化钛—氧化石墨烯复合物(TiO_2-GO)。X射线衍射花样表明:TiO_2具有锐钛矿结构,透射电子显微镜显示TiO_2纳米粒子均匀分散在GO片层上。在去除水中有机污染物方面:与GO相比,TiO_2纳米粒子的存在可抑制GO的团聚,保证了TiO_2-GO对污染物的强吸附性;与单一TiO_2纳米粒子相比,GO的引入增强了TiO_2-GO对可见光的吸收,提高了TiO_2-GO复合物对污染物的吸附,并且GO与TiO_2之间的相互作用使TiO_2-GO表现出与TiO_2纳米粒子不同的光降解机制。

氧化石墨烯负载纳米铜复合物的制备及其氢转移催化性能的研究

本文以NaH_(2)PO_(2)·H_(2)O和L-抗坏血酸为还原剂,以不同脱乙酰度壳聚糖(CHS)为稳定剂,制备氧化石墨烯(GO)负载纳米铜(CuNPs)复合物(GO-CuNPs-CHS)。利用紫外-可见光谱(UV-vis)研究了壳聚糖脱乙酰度对GO-CuNPs-CHS中CuNPs尺寸形貌的影响。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对GO-CuNPs-CHS进行了表征,探究了其对4-硝基苯酚(4-NP)的氢转移催化性能。结果表明,使用低脱乙酰度壳聚糖为稳定剂有利于制备小粒径、近球形的CuNPs。以脱乙酰度为52.3%的壳聚糖为稳定剂制备的GO-CuNPs-N3中CuNPs的平均粒径为(9.0±1.3)nm。GO-CuNPs-CHS的氢转移催化性能随着壳聚糖脱乙酰度的降低而逐渐增强,以GO-CuNPs-N3为催化剂时仅需8 min 4-NP转化率可达到98.4%,反应速率常数可达0.6868 min^(-1),反应活化能Ea为40.5 kJ·mol^(-1)。

石墨烯/纳米二氧化钛/月桂酰-羧甲基壳聚糖电化学传感器对奶粉中痕量锌的测定

将壳聚糖改性成两亲性的月桂酰-羧甲基壳聚糖,并对其结构进行傅里叶变换红外光谱表征。以月桂酰-羧甲基壳聚糖作为原料,与石墨烯(graphene,GR)、纳米二氧化钛制成复合膜修饰玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE),制备了一种电化学传感器(GR/TiO_2/LA-CMCS/GCE),研究了锌离子在修饰电极上的电化学行为。通过交流阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)、循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和线性伏安法(linear sweep voltammetry,LSV)对传感器的电化学特性作了表征,研究了电解质溶液、pH、扫描速度、富集电位和富集时间对锌离子电化学行为的影响。结果表明:锌离子的峰电流与其浓度在2.0×10^(-8) mol/L^4.0×10^(-4) mol/L范围内成良好的线性关系,线性方程为I(μA)=-1.189+0.467 9c(μmol/L),相关系数为0.998 3。该传感器具有良好的重现性、稳定性和抗干扰性,并用此传感器对奶粉样品中痕量锌进行测定,测定结果与火焰原子吸收光谱法结果一致。

二氧化钛纳米粒子-氧化石墨烯/聚酰亚胺混合基质膜的原位聚合及气体渗透性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用浸渍-沉淀法制备二氧化钛纳米粒子-氧化石墨烯(TiO_2-GO)复合物,再将TiO_2-GO复合物与4,4'-(六氟异亚丙基)邻苯二甲酸酐和4,4'-二氨基二苯醚通过原位聚合构建TiO_2-GO/TiO_2-GO/PI(聚酰亚胺)混合基质膜,用于CO_2的渗透脱除.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重(TG)和Zeta电位等表征了TiO_2-GO复合物和TiO_2-GO/PI混合基质膜的形貌与结构;探讨了TiO_2掺杂量对TiO_2-GO复合物及TiO_2-GO/PI混合基质膜的结构和气体渗透性能的影响.结果表明,TiO_2-GO复合物中TiO_2纳米粒子较均匀地沉积在GO片层上,TiO_2纳米粒子在形成的同时破坏了GO的结构,使其无序度增加.TiO_2的掺杂对TiO_2-GO/PI混合基质膜的形貌与结构影响较小,但提升了TiO_2-GO/PI混合基质膜的CO_2和N2渗透性能.但过量的掺杂使TiO_2粒子在GO片层上团聚,从而导致TiO_2-GO复合物在混合基质膜中的分散性变差,CO_2渗透性及CO_2/N2渗透选择性降低.当TiO_2掺杂质量分数为30%时,TiO_2-GO/PI混合基质膜的CO_2渗透性为360 Barrer[1 Barrer=10^(-10)cm^3(STP)·cm/(cm^2·s·cm Hg)=7.5×10^(-14)cm^3(STP)·cm/(cm^2·s·Pa)],CO_2/N_2的渗透选择性可达31.

P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯的制备与表征

以单分散的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(St-co-MMA))微球为载体,FeSO_4·7H_2O和FeCl_3·6H_2O为铁源,NaOH为沉淀剂,在氧化石墨烯(GO)存在下,利用反相共沉淀法通过原位复合技术在P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯(P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和氮吸附-脱附等温线对P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO样品的结构和性能进行表征分析。研究结果表明:纳米级的磁性氧化石墨烯成功地负载在了微米级的共聚物P(St-co-MMA)表面,所制备的P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO微纳米复合物平均孔径为14.55nm,孔体积为0.204 2cm^3/g,比表面积为56.14m^2/g。该复合物具有超顺磁性和良好的磁响应性,能够满足磁分离的要求。

不同形状的氧化石墨烯-金纳米粒子对对硝基苯酚的表面增强拉曼活性特性分析

通过种子生长法合成了不同形态的金纳米粒子,之后加入至氧化石墨烯水分散液中超声震荡得到不同形状的氧化石墨烯-金纳米粒子复合物。运用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等表征手段,探究复合物的表面结构、结合能与电荷状态,通过对对硝基苯酚的检测以表征其拉曼活性,并分析造成不同增强效果的原因。结果表明,氧化石墨烯-金纳米粒子复合物表现出良好的表面增强拉曼活性,可以成功地检测到10^(-5) mol/L的对硝基苯酚,且复合物的表面增强拉曼活性因金粒子的形状不同而有所差异。

聚多巴胺-氧化石墨烯修饰电极在葛根中葛根素与大豆苷元分析的应用研究

目的:建立一种快速、简便定量分析葛根中葛根素和大豆苷元的方法,用于含葛根中药的质量控制。方法:利用葛根素和大豆苷元的电化学氧化活性,采用差分脉冲伏安法,以聚多巴胺-氧化石墨烯复合物修饰电极测定不同浓度的葛根素和大豆苷元混合溶液在该电极上的电化学氧化过程中的峰电流,并分析其与浓度之间的关系,从而实现对含葛根素和大豆苷元混合溶液的简便、高灵敏度检测。结果:在pH=8.0的0.02 mol/mL Tris-HCl缓冲盐为支持电解质的溶液中,不同浓度的葛根素和大豆苷元的混合溶液,得到一系列良好的氧化峰,峰电位Ep=0.600 V,峰电流Ip与混合溶液浓度C在5.0×10^(-5)~2.0×10^(-3) mg/mL范围内线性关系良好,其线性关系式为Ip=25􀆰209C+4.44,相关系数为r=0.9981;同时在这个范围内葛根中葛根素和大豆苷元的加样回收率也较高(75􀆰31%~87.24%)。结论:聚多巴胺-氧化石墨烯复合物修饰电极对葛根素和大豆苷元具有良好的电化学响应,为建立复杂样品中微量葛根素和大豆苷元的快速、简便、灵敏的定量分析方法提供了新思路。