5%Ag掺杂对MNO_(2)纳米棒和海胆微球形貌及其甲苯氧化性能的影响

采用水热法制备了MNO_(2)纳米棒和海胆微球,并原位掺杂5%Ag制备了Mn-Ag复合氧化物,利用SEM、XRD、BET、Raman等表征技术对其结构进行表征,并考察不同催化剂对甲苯的去除性能。结果表明:(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)的掺入量会对MNO_(2)的形貌产生影响,当其掺入量为2.28 g时,形成MNO_(2)纳米棒,当其掺入量为6.84 g时,形成MNO_(2)海胆微球;MNO_(2)纳米棒掺杂5%的Ag后,形貌未发生变化,但当MNO_(2)海胆微球掺杂5%Ag时,表面的纳米线较MNO_(2)海胆微球有所增长,且出现了缠绕现象,形成了空心鸟巢状结构;5%Ag掺杂后,对MNO_(2)纳米棒和MNO_(2)海胆微球的晶型未产生影响,均为α-MNO_(2),但5%Ag-MNO_(2)纳米棒出现了Mn2O_(3)的衍射峰;MNO_(2)海胆微球较MNO_(2)纳米棒的比表面积、孔径和孔容均增大,且Ag的掺杂进一步提高了MNO_(2)海胆微球的比表面积、孔径和孔容;MNO_(2)海胆微球比MNO_(2)纳米棒具有更好的甲苯去除性能,且5%Ag掺杂后,MNO_(2)海胆微球对甲苯的去除性能达到最好。

原位生成纳米MnO_(2)胶体对Mn^(2+)的吸附机理实验研究

该文用Mn^(2+)离子与KMnO4溶液反应,得到原位生成纳米MnO_(2)胶体,用该胶体颗粒对水中Mn^(2+)离子进行吸附。对原位生成MnO_(2)胶体采用光学显微镜、能谱分析、傅立叶变换红外光谱、粒度和Zeta电位分析仪进行表征,探究了原位生成MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子吸附机理,考察了原位生成MnO_(2)胶体浓度、吸附温度、吸附时间以及pH对原位生成的MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子吸附容量的影响。结果表明,原位生成MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子的吸附符合Freundlich吸附模型(R^(2)>0.97),说明发生了多层次吸附,最佳吸附时间为30 min,符合伪二级动力学方程(R^(2)>0.98);低浓度原位生成的MnO_(2)胶体吸附容量相较于高浓度更大,1 mg/L原位生成的MnO_(2)胶体在25℃下吸附容量能达到2 022.19 mg/g;低温有利于原位生成的MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子的物理吸附,高温有利于其表面羟基与Mn^(2+)离子络合;pH=8.03时原位生成的Mn O_(2)胶体对Mn^(2+)离子的吸附容量约为p H=4.56时的4倍且表面Mn-OH和羟基增多,45 mg/L的MnO_(2)胶体吸附容量达到1 647.13 mg/g;pH=4.56和pH=8.03条件下原位生成的MnO_(2)胶体吸附Mn^(2+)离子后Zeta电势值分别为-12.6、-1.10 m V,原位生成纳米MnO_(2)胶体对水中Mn^(2+)离子的吸附实际上是物理吸附、静电吸引、表面配位的共同作用。

MnO_(2)-CeO_(2)纳米复合材料的制备及其对CO的净化催化性能

采用溶液燃烧法制备层状多孔结构MnO_(2)-CeO_(2)纳米复合材料。催化氧化实验表征产物结果表明,相较于纯CeO_(2),MnO_(2)-CeO_(2)纳米复合材料催化氧化CO性能明显提升:当复合材料(MnO_(2))所占百分比为30%时,CO的转化温度最低,有望成为低成本高性能的新型CO催化剂。

基于二氧化锰(MnO_(2))纳米结构的生物传感器的研究进展

近年来,不同基于二氧化锰(MnO_(2))纳米结构的生物传感器被用于检测各种的生物分子。MnO_(2)纳米结构具有电化学性能优异、电荷转移率高、活性表面积大、无毒和成本低廉等优点,因此引起了各个研究领域的研究热情。本文主要关注不同形态的MnO_(2)纳米结构在不同类型生物传感器中的优势,并详细探讨了基于MnO_(2)形态的生物传感器及其传感技术在电化学和光学两种方法所提出的策略。在电化学生物传感器中,需要成本低廉、灵活便携和无毒的电极。因此,本文还讨论了在不同类型电极表面制备MnO_(2)纳米结构及其应用。MnO_(2)纳米结构的各种形态相关的传感特性的研究为电化学和光学生物传感器的发展提供了思路。

CuS@MnO_(2)核壳材料的制备及其在多巴胺电化学传感器中的应用

通过水热法制备了CuS纳米笼@MnO_(2)纳米片核壳材料,笼状结构作为支撑载体为材料提供坚固的骨架,避免了片层结构的团聚。将CuS纳米笼@MnO_(2)纳米片/玻碳电极用于对多巴胺浓度检测,结果表明,CuS纳米笼@MnO_(2)纳米片/玻碳电极在0.02~8.78μmol/L和13.78~112.78μmol/L两段线性范围内的灵敏度分别为619.9μA/[mmol/(L·cm^(2))]和318.7μA/[mmol/(L·cm^(2))]。复合材料电极的灵敏度显著优于单一组分的MnO_(2)纳米片/玻碳电极和CuS纳米笼/玻碳电极,且具有优异的选择性、重复性以及较好的稳定性。

C60-MnO_(2)多功能纳米复合物的合成及其光动力学

以富勒烯(C_(60))为原料,利用Bingel环加成反应得到水溶性C_(60)-COOH后,通过水热反应负载上MnO_(2)纳米粒子,最后利用氨基化聚乙二醇连接上肿瘤靶向分子叶酸,合成了多功能纳米复合物C_(60)-Mn-PEG-FA。采用FTIR,UV-Vis,XPS和DLS对其结构组成及水分散性进行了表征。结果表明,纳米尺寸的C_(60)-Mn-PEG-FA具有良好的水分散性和稳定性。体外和细胞实验表明,C_(60)-Mn-PEG-FA不仅可以实现低pH下的磁共振成像,还能增加氧气产量;在100 mW/cm^(2)的自然光下照射5 min,质量浓度为40 mg/L的C_(60)-Mn-PEG-FA可以靶向杀伤82%的人宫颈癌细胞,而对正常细胞无损。

MnO_(2)修饰的NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)/NaYF_(4)核壳纳米晶的制备及防伪应用研究

为了解决当前社会频繁出现的假冒伪劣问题,提出了基于MnO_(2)修饰的高亮度的NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)/NaYF_(4)核壳纳米晶材料的荧光防伪应用研究。首先通过高温热分解法合成了晶相为β-相,形貌特征为六边形,结晶度高,分布均匀的NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)核纳米晶和NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)/NaYF_(4)核壳纳米晶。之后通过水热法合成了花状纳米片形态的MnO_(2)纳米片和物理混合的方法合成了NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)/NaYF_(4)MnO_(2)复合粒子。我们将NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)/NaYF_(4)@MnO_(2)复合粒子水溶液作为防伪材料书写了字母“L”,在自然光下可以观察到黑色的字母,字母“L”在980 nm连续泵浦光照射下无明显变化。字母“L”在涂抹AA水溶液后可在980 nm连续泵浦光照射下显示明亮的蓝紫色荧光。因此可以推断出我们所合成的MnO_(2)修饰的NaYF_(4):18%Yb^(3+),0.5%Tm^(3+)/NaYF_(4)核壳纳米晶材料可以用于荧光防伪。实验表明提出的荧光防伪方法可以进一步提升防伪的安全性。

MnO_(2)纳米棒检测木制品中五氯苯酚

五氯苯酚作为一种重要的木材防腐剂,同时也具有强致癌性,为严格控制其用量,研究建立一种木制品中五氯苯酚的电化学检测方法。利用水热法,合成具有良好催化活性的MnO_(2)纳米棒。利用MnO_(2)纳米棒修饰丝网印刷电极,研究五氯苯酚在MnO_(2)纳米棒修饰丝网印刷电极上的电化学行为。对缓冲液pH、MnO_(2)修饰浓度以及修饰量进行优化,结果表明在Tris-HCl缓冲溶液pH为7、MnO_(2)纳米棒修饰浓度为1 mg/mL、修饰量为5μL时,其催化活性最好。在最佳试验条件下,对五氯苯酚的含量进行测定,在0.1~80 mg/L浓度范围内与对应的峰电流呈良好线性关系,检测限为0.028 mg/L,可用于木制品中五氯苯酚的快速检测。

基于三金属Au@PdPt纳米颗粒修饰花状MnO_(2)纳米片的无标记电化学免疫传感器应用于NT-proBNP的高灵敏度检测

N-末端脑利钠肽前体(NT-proBNP)的灵敏检测是降低心力衰竭死亡率的重要先决条件。在这项研究中,开发了一种无标记电流免疫传感器来灵敏地检测NT-proBNP。它基于三金属Au@PdPt纳米颗粒修饰花状MnO_(2)纳米片的复合纳米材料。三金属Au@PdPt纳米颗粒提高了催化活性,花状MnO_(2)纳米片具有大的活性表面积能有效阻止Au@PdPt纳米颗粒聚集。因此,该纳米复合材料表现出较高的催化活性,增强的电子转移能力并有效地固定了抗体,从而放大了电流信号。基于上述优点,制备的免疫传感器表现出从1 pg·mL^(-1)到100 ng·mL^(-1)的宽浓度范围和0.76 pg·mL^(-1)的低检测限。此外,这种无标记免疫传感器具有高灵敏度、良好的选择性和长期稳定性,在生物测定分析中具有广阔的应用前景。

MnO_(2)/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料制备及储锂性能评价综合实验设计

针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_(2)/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。

MnO_(2)纳米片在生物传感和生物医学中的应用研究进展

二氧化锰(MnO_(2))纳米片作为一种层状过渡金属二氧化物纳米材料,因其具有较大比表面积、强光学吸收和氧化能力、高的催化活性和优良的力学性能等优点,近年来在生物传感和生物医学领域的应用研究广泛。本文简单概述了MnO_(2)纳米片的纳米结构和性质,详细介绍了它们在生物传感、生物成像及癌症治疗中的应用,最后展望了MnO_(2)纳米片在未来的发展前景和面临的挑战。

基于MnO_(2)纳米片电化学传感器的制备及对水样H_(2)O_(2)的检测

构建MnO_(2)基纳米材料的高灵敏的H_(2)O_(2)电化学传感器;以MnSO_(4)·H_(2)O和KMnO_(4)为原料,采用水热反应法制备MnO_(2)纳米片,并用其修饰裸玻碳电极(GCE)构筑电化学传感器(MnO_(2)/GCE);该传感器对H_(2)O_(2)表现出极好地电化学响应特性,具有很强的抗干扰能力,H_(2)O_(2)测定的线性范围宽达0.05~3.82 mm,检测限低达9μm。该传感器成功地实现了对自来水和矿泉水样中H_(2)O_(2)的测定,表明该论文制备的MnO_(2)/GCE电极具有一定的实际应用价值。

ROS介导Nrf2/HO-1通路在纳米MnO_(2)致BV2小胶质细胞氧化损伤中的作用

目的探讨ROS介导的Nrf2/HO-1通路在纳米(Nano)MnO_(2)诱导的BV2小胶质细胞氧化损伤中的作用。方法采用2.5、5.0和10.0μg/ml Nano MnO_(2)和活性氧(ROS)清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)单独或联合处理BV2细胞12 h,分别建立细胞毒性和干预模型。采用DCFH-DA荧光探针检测细胞ROS水平,生化试剂盒检测细胞SOD、GSH-Px、MDA含量及·OH清除能力,Western blot及细胞免疫荧光技术检测细胞Nrf2/HO-1通路相关蛋白表达水平。结果Nano MnO_(2)可致BV2细胞活力降低,细胞膜损伤程度增加,并呈剂量依赖性(F_(细胞活力)=126.648、F_(LDH)=17.394,P<0.05)。与对照组相比,Nano MnO_(2)组BV2细胞中ROS水平升高(F=16.584,P<0.05),Nano MnO_(2)高剂量组细胞SOD和GSH-Px活力明显降低(F_(SOD)=17.394、F_(GSH-Px)=16.584,P<0.05);而Nano MnO_(2)中和高剂量组细胞·OH清除能力降低,MDA含量明显增高(F_(·OH清除能力)=5.352、F_(MDA)=5.478,P<0.05)。Nano MnO_(2)中和高剂量组BV2细胞中Nrf2蛋白磷酸化水平明显升高的同时也出现明显的Nrf2核易位现象,且HO-1蛋白表达水平亦明显升高(F_(p-Nrf2)=8.608、F_(HO-1)=7.769,P<0.05)。采用ROS清除剂NAC处理BV2细胞后,Nano MnO_(2)激活的BV2细胞Nrf2/HO-1通路被抑制(F_(p-Nrf2)=11.05、F_(HO-1)=10.19,P<0.05)。结论Nano MnO_(2)可诱导BV2小胶质细胞内ROS过量生成而致氧化应激,进而通过活化Nrf2/HO-1通路而发挥抗氧化损伤作用,但其对细胞毒性主要以氧化损伤为主。

叶面喷施纳米MnO_(2)对水稻富集镉的影响机制

镉(Cd)容易被水稻富集,从而造成稻米中Cd含量超标,严重威胁人类健康.锰(Mn)是植物必需元素,为了探究叶面喷施纳米MnO_(2)对水稻富集Cd的影响机制,本研究在酸性Cd污染土壤上进行田间小区试验,在水稻抽穗早期叶面喷施0.1%、0.3%和0.5%的纳米MnO_(2)溶液.结果表明与对照组相比,叶面喷施不同浓度的纳米MnO_(2)可以有效降低水稻叶、壳和糙米中的Cd含量,增加所有部位的Mn含量,但对水稻的产量影响不大.叶面喷施纳米MnO_(2)后,提高了叶片光合作用效果,抑制了叶片脂质过氧化,增加了氧化应激酶的含量,从而缓解Cd对水稻的胁迫.此外,叶面喷施纳米MnO_(2)增加了水稻根表铁锰胶膜的含量,强化了铁锰胶膜对Cd的吸附/共沉淀作用,从而限制水稻根系吸收Cd.因此,在水稻抽穗早期叶面喷施纳米MnO_(2)是一种增加糙米中Mn含量和减少Cd含量的有效措施.

伊利石基铁/锰氧化物制备及As(V)吸附性能研究

为提高伊利石对As(V)的吸附性能,以FeCl_(3)·6H_(2)O为铁源、KMnO_(4)为锰源、NH_(3)·H_(2)O为沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠为模板剂,采用水热法在伊利石表面分别制备了纳米球状结构Fe_(2)O_(3)、纳米线状结构MnO_(2);采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对样品进行表征分析。制备的Fe_(2)O_(3)/伊利石和MnO_(2)/伊利石两种样品的比表面积分别为54 m^(2)/g和62 m^(2)/g。在室温下,pH为7,MnO_(2)/伊利石样品用量为50 mg,反应70 min,MnO_(2)/伊利石对As(V)的吸附容量为78.2 mg/g,样品对As(V)的吸附复合Langmuir等温吸附模型,主要为化学吸附,吸附去除率达95%以上。

基于红色碳点/二氧化锰纳米探针荧光法检测果汁总抗氧化性

以红色荧光碳点(R-CDs)与二氧化锰(MnO_(2))纳米片为荧光探针,构建了一种灵敏、快速、简便的荧光分析方法,并用于测定食物总抗氧化性。以抗坏血酸(AA)为模型检测靶标,采用AA当量评价食品总抗氧化性,通过单因素实验优化MnO_(2)纳米片浓度、R-CDs稀释倍数、MnO_(2)与R-CDs的作用时间及其与AA的作用时间。在最佳条件下,荧光强度与AA浓度的对数值在4.0~12μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达到0.06μmol/L。该方法测定标准添加果汁样品的回收率在85.8%~113.0%之间,具有较好的灵敏度与准确性。

基于二氧化锰纳米片层比色法检测抗氧化物质

基于MnO_(2)纳米片层和四甲基联苯胺(TMB)显色反应,建立了检测多种抗氧化物质的比色法。在最佳条件下,吸光度与各抗氧化物质的浓度呈良好的线性关系。考察了该显色体系在纸芯片上检测的可行性,所构建的纸基比色体系可用于临床和现场检测抗氧化物质。