一步法制备钯纳米粒子修饰的多孔金电极及其对溶解氧的电催化

建立了只需一步操作即可完成在抛光洗净的金微盘阵列电极上进行多孔化处理和钯纳米粒子修饰的方法。通过对金微盘电极连续施加3个电位,分别实现金的氧化、金的还原和电沉积钯纳米粒子。利用扫描电镜和电化学方法监控制备过程,得到的结果证实了本方法的可行性和有效性。考察了溶液pH值与氧化时间对结果的影响,在磷酸盐缓冲溶液(pH7)中氧化90s,得到的修饰电极的电化学活性面积是裸电极的42倍。同时,由于整个过程不需要更换溶液,且只需开启一次仪器,大大简化了实验操作。将制备的修饰电极用于溶解氧的电催化,对溶解氧的灵敏度达到0.1mA·L/(cm2·mg),优于文献报道结果。

微波辅助加热层状液晶模板法制备钯纳米粒子

将微波加热法引入到液晶模板中,探索微波辅助加热层状液晶模板法制备钯纳米粒子,利用透射电镜和X-射线粉末衍射对产物进行表征.微波加热下,在Tw een-80/n-C10H21OH/H2O形成的液晶模板体系中成功制备了分布均匀的钯金属纳米粒子,大大缩短了反应时间;改变反应物浓度和加热时间可将钯纳米粒子的粒径控制在3-6 nm.

钯纳米粒子修饰的三甲氧苄啶分子印迹膜传感器的制备及其识别性能研究

采用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为功能单体、钯纳米粒子为掺杂剂、马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂,在玻碳电极上热聚合具有三甲氧苄啶(TMP)识别性能的钯纳米材料修饰的分子印迹传感膜。采用扫描电镜及红外光谱对合成的钯纳米材料、印迹传感膜的形貌及其结构进行了表征;采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对钯纳米粒子掺杂的印迹电极与无掺杂电极的电化学性能进行了研究。结果表明,纳米粒子掺杂的印迹电极与无掺杂电极的表面形貌及电化学性能明显不同。差分脉冲伏安法(DPV)表征结果表明,TMP的浓度在5.0×10^(-7)~4.0×10^(-3)mol/L范围内与脉冲峰电流呈良好的线性关系(R=0.9995),检出限为3.2×10^(-8)mol/L(S/N=3)。此钯纳米粒子掺杂的印迹传感器具有较高的灵敏度。即时电流测定结果表明,新诺明(SMZ)、磺胺嘧啶(SDZ)、葡萄糖(Glu)、尿素(Urea)对三甲氧苄啶(TMP)的测定不产生干扰。将此印迹传感器用于实际样品中TMP的检测,加标回收率为96.8%~102.0%。

不同形貌的钯纳米粒子的一步可控制备及其对氧还原的催化研究

采用恒电位法一步可控制备了不同形貌的钯纳米粒子,并用扫描电子显微镜及能谱仪分析了合成的钯纳米粒子的形貌及成分。使用循环伏安法研究了制备得到的钯球和钯花在酸性和中性介质中的氧还原催化性能。结果表明:钯纳米球和钯纳米花均表现出较高的氧还原催化性能,其中钯球更有利于氧还原电位的正移,且钯球对氧还原的催化活性略高于钯花。

不同尺度和分散状态的钯纳米粒子红外光学性能研究

运用CO分子探针红外光谱研究不同尺度和分散状态的钯纳米粒子的红外光学性能.结果表明,粒子尺度为6.6nm分散的球型钯纳米粒子(Pdn)和粒子尺度为100～150nm分散的立方体型钯纳米粒子(Pdncube)均给出两个不同吸附方式的桥式CO红外谱峰,其吸收峰位置约在1970cm-1和1910cm-1.将Pdn引入到电极表面后,通过界面电化学诱导使之形成团聚体(Pdnag),其红外光学性能发生显著变化,表现为随着界面电化学诱导时间的增加,其1970cm-1处的谱峰方向从正常转为异常.本研究进一步证明红外谱峰方向的倒反是由于粒子间的相互作用引起的.

树枝状大分子在钯纳米粒子催化领域的应用

归纳了树枝状大分子在钯纳米粒子催化剂制备及应用领域的研究成果,主要包括树枝状大分子可以有效控制钯纳米粒子的尺寸,从而可以增强催化剂的循环利用能力,并在负载钯纳米粒子体系中有效抑制金属沥出,同时也对树枝状大分子在钯纳米粒子催化领域的应用前景进行了展望.

形貌可控的钯纳米粒子的电化学制备及电催化性质

以NaPdCl4为前驱体,以柠檬酸钠为包裹剂,通过两步恒电势法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃基底上沉积得到不同形貌的钯纳米粒子(PdNPs).通过调节晶种沉积电势和粒子生长电势、柠檬酸根和溴离子的浓度及反应温度等因素,可以控制PdNPs的形貌、尺寸及在ITO基底上的生长密度;制备出了钯纳米锥阵列及球形、花状和多面体形的PdNPs.研究结果表明,钯纳米锥阵列与其它形状的PdNPs相比,在单位面积ITO基底上具有更大的表面积,表现出对甲醇更强的电化学氧化能力.

水滑石负载的钯纳米粒子对水合肼的电催化氧化

利用共沉淀方法制备了载体水滑石(LDH), 通过离子交换法将PdCl2-4插入水滑石层间, 再用水合肼将其还原, 制备得到了水滑石负载的分散状钯纳米粒子(LDH-Pd0). 利用 X 射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和 X 射线电子能谱(XPS)等手段对所得样品进行了表征, 结果表明钯纳米粒子能很好地分散在水滑石上. 将该纳米材料修饰的玻碳电极(GCE)用于水合肼的电催化氧化, 该修饰电极表现出很好的电化学催化活性. 用循环伏安法(CV)、计时库仑法(CC)和计时安培法(i-t)对修饰电极的催化活性、有效表面积和水合肼的催化氧化机理等进行了研究. 结果表明水合肼在-0.1 V附近有明显的氧化峰, 在1.0×10-5-2.0×10-4mol·L-1范围内, 阳极峰电流与水合肼浓度间有良好的线性关系, 其检测限为9.5×10-7mol·L-1. 计算得到 GCE, LDH-Pd0/GCE 和 LDH/GCE电极活化面积分别为0.02089, 0.02762和0.02496 cm2. 推知水合肼的氧化过程有4电子和4质子参与, 并且其在电极上的反应是受扩散控制的不可逆过程.

基于金-钯纳米粒子/石墨烯修饰电极测定药剂中的对乙酰氨基酚

利用电化学方法在石墨烯表面上沉积金-钯纳米粒子,制备了金-钯纳米粒子/石墨烯修饰玻碳电极.扫描电子显微镜和X-射线能谱仪对修饰电极组装过程进行了表征.采用循环伏安法研究了对乙酰氨基酚在修饰电极上的电化学行为,在p H 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,对乙酰氨基酚在修饰电极上出现一对明显的氧化还原峰,其氧化还原峰电位分别为0.334V和0.299V.在最佳条件下,对乙酰氨基酚的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7-1.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为1.0×10-7mol/L.利用该方法对药片中的对乙酰氨基酚含量进行检测,获得的结果令人满意.

基于尿酸酶-钯纳米粒子的比色分析定量检测血清尿酸的方法建立及初步应用评价

目的建立基于尿酸酶-钯纳米粒子(MCA-Pd NPs)的比色分析法进行临床血清尿酸的定量检测。方法应用比色分析方法检测吸光度值,通过专一性试验、线性范围确定、重复性试验和回收试验等对建立的检测体系进行方法学评价,并检测40份不同尿酸水平的临床血清标本,与生化分析仪结果进行比较。结果检测体系对尿酸具有较高的特异度和选择性;在50.0~1000.0μmol/L浓度范围内线性关系良好;批内和批间精密度分别为2.86%~3.51%和5.12%~7.63%;回收率为97.0%~104.0%;40份临床血清标本检测结果与生化分析仪检测结果线性相关回归方程为Y_(生化分析仪)=0.9964X_(新建方法)-0.4754,r=0.9958。结论所建立的方法对尿酸选择性高,线性范围宽,重复性好,准确度高,能够满足临床分析要求,与临床常规测定血清尿酸的结果具有较好的可比性。

钯纳米粒子修饰电极对过氧化氢电催化性能研究

采用电位阶跃的方法沉积Pd纳米颗粒,在多壁碳纳米管修饰电极表面获得了分散性良好的Pd纳米粒子,然后采用循环伏安法对该修饰电极进行电化学研究。结果表明,该修饰电极对双氧水的还原具有较高的电催化活性,可用于对H2O2的检测,其检测下限为3.7×10-6 M(S/N=3),检测的线性范围为8×10-6～5×10-3 M。制得的修饰电极对双氧水的催化还原具有灵敏度高、重现性好和灵敏度高等优点。

基于聚酰胺-胺功能化碳纳米管负载钯纳米粒子的过氧化氢传感器

采用电化学法将钯纳米粒子(PdNPs)沉积在第四代聚酰胺-胺树状大分子(G4.0 PAMAM)功能化碳纳米管(MWCNTs)复合材料(G4.0-MWCNTs)修饰的玻碳电极表面,构建了一种新型过氧化氢(H_2O_2)传感器。采用场发射扫描电镜、循环伏安法和电化学阻抗谱对修饰电极进行表征,结果表明,大量高分散的PdNPs沉积在G4.0-MWCNTs修饰的电极上,修饰电极对H_2O_2还原具有优异的电催化性能。在优化条件下,H_2O_2浓度在1.0×10^(-9)~1.0×10^(-3)mol/L范围内与电流响应呈线性关系,检出限为3×10^(-10)mol/L(S/N=3),测定血清实样加标回收率在96.7%~103.1%之间。

纸基钯纳米粒子复合催化材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的催化还原性能

本研究以微纳木质纤维素纸基材料作为载体,木质素作为还原剂和封端剂,制备了具有“三明治”结构的纸基钯纳米粒子复合催化材料,并分析讨论了其对六价铬离子(Cr)的催化还原性能。结果表明,钯纳米粒子(Pd NPs)的尺寸随木质素含量增多而减小,木质素含量为3.07%时,Pd NPs的负载量达0.50%,同时其对Cr的催化效率也达到最佳效果,可在8 min内实现Cr到Cr完全降解转化;经过5次循环使用,催化效率仍达99%以上;通过热压提升材料的整体结合强度,可使其表现出良好的稳定性和可重复使用性。

钯纳米粒子/嵌段共聚物复合胶束的制备及催化性能

嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚4-乙烯吡啶(PS-b-P4VP)在酸水(pH=2)中自组装形成PS为核,P4VP为壳的核-壳胶束(约为30 nm)。在核-壳胶束酸水溶液(pH=2)中加入氯化钯,钯离子与P4VP络合形成聚苯乙烯为核、聚4-乙烯吡啶/钯离子为壳的胶束。进一步加入硼氢化钠(NaBH4)原位还原钯离子,得到钯纳米粒子(粒径约为3 nm)位于P4VP壳层的复合胶束。复合胶束对4-硝基苯酚还原为4-氨基苯酚的反应中表现出催化活性,动力学研究结果表明,反应为一级反应,反应速率随复合胶束浓度的增加及反应温度的升高而加快。

超临界二氧化碳中功能化聚乙二醇稳定的钯纳米粒子催化醇的选择氧化反应

以超临界二氧化碳(scCO2)/聚乙二醇(PEG)两相为反应介质,双齿氮配体功能化聚乙二醇稳定的Pd纳米颗粒作为催化剂,进行了醇的需氧氧化反应.系统研究了催化剂制备条件和反应条件对苯甲醇需氧氧化反应的影响.结果表明,以氢气为还原剂制备的Pd纳米粒子的催化活性最高.反应结束后,可以利用scCO2直接进行原位萃取得到产物,实现了催化剂与产物的有效分离和催化剂的循环使用.反应中没有检测到钯的流失.催化剂经过5次循环利用后转化率仍可达98%.

硅量子点支撑钯纳米粒子的可控制备

采用微乳法制备烯丙胺修饰的硅量子点(Si QDs),通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和红外光谱对其光学性能进行了表征,通过透射电镜(TEM)对其形貌进行了表征,测得其荧光量子产率为10.06%,荧光寿命τ1=3.1982ns,τ2=12.4527ns。依据Si QDs的光学性质,制备了Si QDs支撑Pd纳米粒子材料(Si QDs/Pd)。通过量子点的浓度实现了Pd纳米粒子形貌和尺寸的有效控制。结果表明制备的Pd纳米材料具有较好的分散性,在有机催化和能源转化领域具有潜在的应用价值。

可用于尿酸检测的钯纳米粒子的制备及初步应用

目的制备具有过氧化物酶活性的钯纳米粒子,并初步探讨其应用于尿酸检测的可行性。方法通过简单的一步法化学反应合成具有氢键超分子结构的钯纳米粒子复合物(MCA-Pd NPs),应用比色分析方法检测其过氧化物酶活性。再设计一系列的试验寻找到纳米粒子应用于尿酸检测体系的最佳反应时间、温度、试剂用量等,并通过制作尿酸标准曲线、检测临床血清标本来探索其临床应用的可行性。结果成功合成性质稳定、具有强过氧化物酶活性的MCA-Pd NPs,并能取代辣根过氧化物酶应用到尿酸检测体系中,检测体系的最佳试剂用量为100μL MCA-Pd NPs(0.105 mg/mL)和50μL ABTS2-(90 mmol/L),最佳反应温度为37℃,最佳反应时间为20 min。纳米粒子比色法检测的5份临床血清标本与日立7600生化分析仪检测结果相一致,与临床诊断相符合。结论钯纳米粒子制作过程简单、性质稳定、类过氧化物酶活性强,并基于该纳米粒子和尿酸酶建立了一种可初步应用于临床血清标本尿酸检测的比色分析方法。

不使用保护气氛和还原剂超声制备纳米钯颗粒

在存在微量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、不用气氛保护和还原剂的条件下超声还原氯化钯水溶液,合成出单分散纳米金属钯粒子,用TEM、HRTEM、FT-IR、XRD等技术进行了表征．TEM、HRTEM观察表明纳米金属钯粒子表现出单分散性,为柱状晶体;纳米钯粒子在溶液中的稳定分散存在主要与FT-IR揭示的PVP羰基基团与钯原子存在一定的配位吸附作用和PVP的长链空间位阻效应有关．

碳载高分散钯纳米粒子的制备及催化Suzuki反应

利用三聚氰胺甲醛预聚物中N原子与Pd^2+的相互作用,将Pd^2+化学锚定在预聚物中;并以二氧化硅水凝胶为造孔剂、2,4-二氨基苯磺酸为预聚物缩合促进剂,在水溶液中制备出锚定了Pd 2+的胶体纳米球;再经摩尔分数5%氢气焙烧、HF腐蚀,得到Pd质量分数为1.37%、平均粒径为(2.4±0.87)nm的碳载高分散Pd纳米粒子催化剂Pd@C。将其应用于Suzuki反应,在加入Pd与碘苯物质的量比为1∶100的催化剂时,反应5 min收率为99.3%,且经8次循环后活性未降低,表现出良好的催化效果和重复使用性。

基于功能化还原氧化石墨烯和金钯合金纳米粒子的谷氨酸电致化学发光生物传感器研究

该实验设计了基于氯化血红素功能化的还原氧化石墨烯(H-RGO)、金钯合金纳米粒子(Au-PdNPs)和L-谷氨酸氧化酶(L-GluOx)的特异性L-谷氨酸(L-Glu)电致化学发光(ECL)生物传感器。实验首先将H-RGO修饰于电极上,再通过电沉积的方式将Au-PdNPs负载于H-RGO表面,L-GluOx通过与Au-PdNPs的键合作用实现固载,构建ECL生物传感界面。纳米材料的制备以及传感界面的逐步构建过程通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能量散射谱(EDS)、紫外可见吸收光谱技术(UV-vis)和电化学技术等测试方法进行了验证。实验发现纳米材料Au-PdNPs和H-RGO二者的协同催化作用极大的改进了传感器的灵敏度。在优化的条件下,L-谷氨酸在1.0×10^-7mol/L至5.00×10^-3mol/L浓度范围内,ECL信号强度与其浓度对数呈线性相关性。该ECL生物传感器制备简单、响应快速、检测灵敏、稳定性和选择性好,在谷氨酸的检测应用方面具有较大的发展潜力。