石墨烯-氧化锌纳米棒复合材料的超声法制备及其光催化性能

以鳞片石墨为原料,用浓硝酸对其插层后膨胀制备出膨胀石墨,以滚压振动磨预处理的超细微锌粉为锌源,以蒸馏水和无水乙醇作为分散剂,经30kHz的超声波处理8h即得到复合结构良好的石墨烯-氧化锌纳米棒复合光催化剂(ZnO/G),考察了锌粉和膨胀石墨不同比例对复合材料光催化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼仪(Raman)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱分析仪(UV-Vis)等测试手段对复合光催化剂进行表征,结果表明,复合材料中的氧化锌纳米棒呈现出六方晶系纤锌矿结构,并均匀覆盖在石墨烯表面上,其直径大约为20nm。不同比例制得的复合材料对甲基橙的降解效率差别较大,其中锌粉为1.0g时,复合材料的光催化性能明显优于等量的氧化锌纳米棒材料。

PLGA/赖氨酸接枝氧化石墨烯纳米粒子复合支架对MC3T3细胞成骨分化的影响

背景:骨损伤后如何有效促进骨再生和骨重建一直是临床骨修复研究中的关键问题,利用生物和降解材料搭载生物活性因子在骨修复中具有优秀的应用前景。目的:探究赖氨酸接枝氧化石墨烯(LGA-g-GO)纳米粒子改性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)复合支架对成骨分化及新骨形成的影响。方法:将PLGA溶于二氯甲烷中,利用溶剂挥发法制备PLGA支架;将氧化石墨烯均匀分散于PLGA溶液中制备PLGA/GO复合支架;利用化学接枝法制备LGA-g-GO纳米粒子,将LGA-g-GO纳米粒子按不同的质量比(1%,2%,3%)与PLGA共混构建出PLGA/LGA-g-GO复合支架。表征5组支架的微观形貌、亲水性、蛋白吸附能力。将MC3T3细胞分别接种于5组支架表面,检测细胞增殖与成骨分化情况。结果与结论:①扫描电镜下可见PLGA支架表面光滑平坦,其余4组支架表面粗糙,并且随着LGA-g-GO纳米粒子加入量的增加,复合支架的表面粗糙程度加重;PLGA/LGA-g-GO(3%)复合支架的水接触角低于其他4组支架(P<0.05);PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)复合支架的蛋白吸附能力强于PLGA、PLGA/GO支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)复合支架可促进MC3T3细胞的增殖;碱性磷酸酶染色与茜素红染色显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)组细胞碱性磷酸酶活性高于其他3组(P<0.05),PLGA/GO组、PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)组钙沉积多于PLGA组(P<0.05);③结果表明,PLGA/LGA-g-GO复合支架能够促进成骨细胞的增殖和成骨分化,有利于骨损伤后的骨再生和骨重建。

电还原氧化石墨烯-金纳米棒修饰电极对酒石黄的测定

本文制备了氧化石墨烯-金纳米棒复合物(GO-GNRs)。利用滴涂法制备了修饰电极(GO-GNRs/GCE),通过循环伏安法,还原了GO-GNRs复合物中的GO,制得电化学还原的石墨烯-金纳米棒修饰电极(ERGO-GNRs/GCE)。研究了酒石黄在不同电极上的电流响应,结果表明,ERGO-GNRs/GCE对酒石黄的氧化有很好的电催化作用,其浓度在0.05~6.0μmol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为15nmol/L。利用ERGO-GNRs/GCE可完成样品中酒石黄含量的测定。

一步电沉积制备石墨烯-氧化锌纳米墙复合物高灵敏检测氯霉素

采用一步电沉积技术同步实现了氧化石墨烯（RGNO）的还原和氧化锌（ZnO）的电沉积,从而制得石墨烯-氧化锌纳米墙（GZNWs）。在形成过程中,氧化石墨烯中可充当活性位点的含氧基团起了关键作用。通过扫描电子显微镜和差分脉冲伏安法,对制得的电化学还原石墨烯-氧化锌复合物（ERGNO-ZnO）的形貌及电化学性质等进行了表征。结果表明,由于具有增强的活性表面积,更精细的结构,超级电子转移能力,具有独特纳米墙形貌的ERGNO-ZnO可望应用于传感领域,其规整排列的纳米墙形貌和大的比表面积为氯霉素（CAP）在电极上的电子交换提供了有利条件。实现了对氯霉素的高灵敏检测,检测范围1.0×10^-7～1.0×10^-3 mol·L^-1,检测限达到6.7×10^-8 mol·L^-1。

金纳米棒-碳纳米管-氧化石墨烯复合物用于香草醛测定

制备和表征了金纳米棒-碳纳米管-氧化石墨烯复合物(AuNRs-CNTs-GO),并将其应用于修饰玻碳电极(AuNRs-CNTs-GO/GCE),并比较了香草醛(VA)在不同修饰电极上的电化学行为。结果表明,与其它修饰材料相比,AuNRs-CNTs-GO对香草醛有更强的电催化氧化和富集作用。利用差分脉冲伏安(DPV)法,香草醛的阳极峰电流与其浓度在0.01～0.4μmol/L和0.4～40.0μmol/L两个区间范围内呈线性关系。对应的回归方程分别为:i_(pa)(μA)=0.02+0.27c(μmol/L)和i_(pa)(μA)=0.10+0.13c(μmol/L)。检测限是2.0 nmol/L。该修饰电极可用于实际样品中香草醛的定量检测。

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。

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。

基于石墨烯和金纳米棒复合物的过氧化氢电化学传感器

利用阴离子型聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的带负电荷的还原态石墨烯(GN)与带正电荷的金纳米棒(AuNR)之间的静电吸附,通过层层自组装的方法研制出一种新型过氧化氢(H2O2)传感器。首先将PVP保护的石墨烯(PVP-GNs)吸附到表面干净的裸玻碳电极(GCE)上,再将PVP-GNs修饰的电极浸泡于金纳米棒溶液中,通过静电吸附将金纳米棒负载在PVP-GNs膜之上。以循环伏安及计时安培电流等方法对修饰电极的性质进行了表征。结果表明,制备的PVP-GNs-AuNRs/GCE对H2O2的催化还原显示出好的电催化活性。测定H2O2的线性范围为25～712μmol/L;检出限(S/N=3)为7.5μmol/L。此传感器制作简单,具有响应快、稳定性好、灵敏度高等特点。

多巴胺在氧化锌纳米棒嵌入石墨修饰电极上的电化学行为及测定

采用水热法制备了氧化锌纳米棒,用扫描电子显微镜、红外光谱等测试方法对其进行表征,通过嵌入式修饰方法,将制备出的氧化锌纳米棒嵌入到石墨电极中制成修饰电极。用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了多巴胺在修饰电极上的伏安行为和反应机理。结果表明,该修饰电极对多巴胺显示出良好的响应,不仅使峰电流增加,并使多巴胺的氧化峰电位负移68 mV。该电极过程的动力学参数:电子转移数n=2,电子转移系数α=0.48。多巴胺的脉冲峰电流与其浓度在5.0×10-7～1.0×10-4 mol/L内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-7 mol/L(S/N=3)。对1.0×10-5 mol/L的多巴胺平行测定8次的相对标准偏差(RSD)为3.42%。用本法测定了盐酸多巴胺注射液中多巴胺的含量,加标回收率为94.83%～104.5%。

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。

基于铜纳米粒子/氧化锌/石墨烯修饰电极的电化学方法测定硫酸卡那霉素

在氧化锌/石墨烯(ZnO/GO)修饰ITO电极表面电沉积铜纳米粒子(CuNPs),制备了一种新型的电化学传感器,用于检测硫酸卡那霉素(KANA)。采用扫描电镜对制备的纳米材料以及修饰电极表面进行表征。优化后的测定条件为:在0.15 mol/L PBS缓冲溶液(pH 6.5)中,电沉积扫描圈数为40圈时, KANA在铜纳米粒子/氧化锌/石墨烯(CuNPs/ZnO/GO/ITO)电极上的电化学响应最大。KANA在电极表面的反应机理为单电子转移过程,修饰电极有效表面积为0.482 cm^2,是裸电极的2.42倍。在0.99～30.6μmol/L范围内,响应电流与KANA浓度呈良好的线性关系,线性方程为I_(pc)=-5.183c-4.544×10^(-6),R^2=0.9975,检出限为:0.31μmol/L,加标回收率为97.8%～103.6%。此传感器具有良好的稳定性与重现性,可用于药物中KANA的检测。

硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶与负压负载法结合,以硝酸锌为前驱物,无水乙醇为溶剂,聚乙二醇为分散剂,硅藻土为载体,制备硅藻土/纳米氧化锌,并与Hummers法制得的氧化石墨烯进行复合,得到硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料,通过SEM、XRD、BET、IR对样品进行了表征分析,研究了硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料的结构、形貌、孔径分布情况,氧化石墨烯的引入对光催化性能的影响。结果表明:硅藻土对纳米氧化锌的负载,采用负压负载方法优于普通负载方法,氧化石墨烯的质量分数为5%时,硅藻土/纳米氧化锌/氧化石墨烯复合光催化材料的2 h的光降解率达到最大值88.7%,比同时间的纯纳米氧化锌高出63%,比硅藻土高出83.3%。

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.

氧化锌@石墨烯纳米复合材料的抑菌性能及其细胞毒性

以氧化石墨和乙酸锌为原料,通过水热反应成功制备了氧化锌@石墨烯纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)对制得的复合材料进行了表征.以大肠杆菌(E.coli)为实验菌种,对复合材料的抑菌性能进行了测试;并选用小鼠成纤维细胞L-929评价了材料的细胞毒性.结果表明,纳米氧化锌颗粒均匀地负载在石墨烯片层上,形貌均一,平均粒径为12 nm左右.复合材料在60μg·m L-1时可以完全抑制大肠杆菌的生长,是一种效果显著的新型抑菌材料.L-929细胞毒性测试表明复合材料的生物毒性比较缓和,氧化锌@石墨烯纳米复合材料可以作为一种安全高效的无机抑菌材料使用.

氧化石墨烯/硒化锌纳米光电材料的制备及其蓝光发射特性

采用一种简单有效的原位水热合成方法,使用石墨烯氧化物(GO)作为反应物和晶体生长基底成功制备出了还原氧化石墨烯/硒化锌(r-GO/ZnSe)纳米复合材料。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及红外-可见光谱(FT-IR)等方法对r-GO/ZnSe纳米复合材料进行了检测。结果表明,平均粒径在30 nm的立方闪锌矿晶体结构的ZnSe粒子均匀分散在氧化石墨烯片层上,构成纳米复合结构。UV-Vis光谱显示,纳米复合材料的光学吸收的起始波长在445 nm附近。PL光谱显示,纳米复合材料在470 nm附近存在一个很强的发射峰。这种石墨烯基纳米复合材料在白光二极管领域中有重要的应用价值。

氰酸酯树脂/氧化锌晶须/石墨烯纳米片导热复合材料研究

采用四针状氧化锌晶须(ZnOw)和石墨烯纳米片(GNP)改性氰酸酯树脂(CE)制备了系列导热绝缘复合材料,研究了填料的种类和用量对氰酸酯复合材料导热、绝缘及热稳定性能的影响。当树脂基体中加入50%ZnOw或10%GNP时,复合材料的热导率分别达到0.77和0.97 W/(m·K),较纯树脂基体材料分别提高了185%和259%。将ZnOw与GNP混合填充氰酸酯树脂则更有利于提高复合材料的导热性能,当树脂基体中加入40%ZnOw和10%GNP混合填料时,复合材料的热导率可达到1.54 W/(m·K),较纯树脂基体材料提高了470%,并且该复合材料仍能够保持良好的电绝缘性能。TGA结果表明,石墨烯纳米片和氧化锌晶须的加入可以明显提高氰酸酯树脂复合材料的热稳定性。

石墨烯-氧化锌复合材料及其电化学性能

采用Hummers法制得氧化石墨,再经溶剂热法一步合成石墨烯-氧化锌复合材料(GZO).在6 mol·L-1氢氧化钾电解液中,测试循环伏安曲线、交流阻抗谱图和计时电位曲线.结果表明,石墨烯-氧化锌复合材料电极的比电容为115 F·g-1,具有较好的循环寿命,改善了超级电容器的性能.

基于石墨烯-氧化镍杂化物与二氧化钛纳米管协效阻燃环氧树脂的制备及研究

通过共沉淀法制备了石墨烯-氧化镍杂化材料,通过水热法制备了二氧化钛纳米管,然后利用溶液共混法制备了石墨烯-氧化镍/二氧化钛纳米管/环氧树脂纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和透射电子显微镜(TEM)对纳米材料的结构和形貌进行表征;热重分析数据表明复合材料的热稳定性有所提高;锥形量热测试结果显示,将石墨烯-氧化镍杂化物与二氧化钛纳米管进行复配,加入环氧树脂中,可以有效降低材料的热释放速率峰值和总热释放。

功能化氧化石墨烯负载高分散钯纳米粒子的制备及其在水介质中对肉桂醛选择性加氢的研究

利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性得到GO-NH_(2),再通过水热还原法制备高分散Pd/GO-NH_(2)催化剂,用于肉桂醛(CAL)选择性加氢制氢化肉桂醛(HCAL)。结果表明,APTMS的接枝量对CAL选择性加氢性能具有较大影响,当APTMS与GO的质量比[m(APTMS)/m(GO)]≤10时,随着m(APTMS)/m(GO)的增大Pickering乳液液滴尺寸逐渐减小,CAL的选择性加氢性能增强;当m(APTMS)/m(GO)>10时,由于含氧官能团数量有限,接枝量基本保持不变。因此,Pd/GO-NH_(2)-10表现出最高的CAL转化率(99.8%)、HCAL选择性(85.8%)和优异的CAL选择性加氢稳定性。

Au-Pd/石墨烯和Au-Pd/碳纳米管催化电化学氧化甲酸（英文）

利用化学还原法合成了石墨烯和碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子.石墨烯负载的Au-Pd纳米粒子(AuPd/G)的粒径远小于碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子(Au-Pd/CNTs)的粒径,且Au-Pd纳米粒子在复合材料上分布均匀.与碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子催化剂相比,石墨烯负载的Au-Pd催化剂对甲酸的催化显示出更好的电催化活性,结果表明作为Au-Pd纳米粒子的基底,石墨烯可以明显提高Au-Pd纳米粒子的电催化活性.在0.1mol/L H_2SO_4中,该纳米修饰电极对甲酸有良好的电催化作用,甲酸在电极上的氧化动力学过程为扩散控制过程.