基于氧化还原聚合物固定双酶的谷氨酸传感器的研究

在塑料基片上制备了金薄膜的两电极系统的生物传感器。集成化的Ag｜AgCl参比电极采用丝网印刷在薄膜电极上。以聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE）为交联剂，将辣根过氧化酶（HRP）和谷氨酸氧化酶（GLOD）固定到聚乙烯吡啶与2，2＇-双吡啶锇形成的氧化还原复合物中，滴在电极表面形成传感器的工作电极。实验结果表明，该生物传感器在谷氨酸溶液的浓度为1．0×10^-6～4．0×10^-4moL／L的范围内，具有很好的线性关系（r=0．9998，n=9），灵敏度为37．5mA（moL／L）^-1cm^-2；谷氨酸检出限为1.0×10^-6mol／L；传感器响应时间为10s且有良好的一致性和稳定性，使用一个月后仍能保持其初始活性的90％。该传感器可以用于食品工业中的谷氨酸的快速检测和在线监测等。

锇联吡啶氧化还原聚合物膜修饰电极对肾上腺素的电催化氧化及安培检测

用电化学还原方法制备了一种锇联吡啶氧化还原聚合物（POs—EA）膜修饰电极，并研究了其在磷酸缓冲溶液中的电化学行为和对肾上腺素的电催化氧化作用．结果表明，该修饰电极表现出较为可逆的伏安响应并对。肾上腺素的电化学氧化具有良好的电催化性能．与裸金电极相比，POs—EA膜修饰电极大大提高了。肾上腺素的峰电流，降低了。肾上腺素的氧化峰电位．初步探讨了该电极上。肾上腺素的电催化氧化机理．通过检测外加电位为0．29V时的氧化电流对。肾上腺素进行检测，结果表明，其氧化电流和肾上腺素的浓度在5×10^-8～1×10^5mol／L范围内呈良好线性关系，检测限可达1．5×10^-8mol／L．

氧化还原聚合物修饰的过氧化氢传感器的研究

一种用于快速检测过氧化氢的电流型生物传感器。将氧化还原聚合物滴在塑料基片上溅射的金薄膜工作电极上形成一层对过氧化氢的敏感膜。实验结果表明,该生物传感器在1.0×10-6-2.0×10-4mol,具有很好的线性相关,线性相关系数为0.999(n=9),灵敏度为0.6A/(mol·cm2),检出限为1μMH2O2,稳定性好且批量制备的传感器之间一致性好([CV]=4.2%),因此,该方法能够用于批量制备低成本的生物传感器。

利用还原聚合法制备两性丙烯酸树脂复鞣剂的研究

本实验采用还原聚合法合成了两性丙烯酸树脂复鞣剂 ,并对其反应条件进行了优选 ,讨论了其合成条件对其物理性能和应用性能的影响。经应用研究结果表明 :经此鞣剂复鞣后的革革身平整 ,染色均匀 ,无败色现象 。

氧化还原聚合物修饰电极用于NO_2^-催化还原的探讨

氧化还原聚合物修饰电极因具有三维反应空间以及多相微结构而具有良好的反应选择性及催化活性。它对由ＧＣ／ＡＱ／Ｏｓ （ｈｐｙ）_（３）^（２－）阳离子交换聚合物及ＰＶＰ阴离子交换聚合物组成的双层聚合物复合修饰电极的电化学特性及对酸性溶液中ＮＯ_２~－的催化还原特性有重要作用。

Nafion基氧化还原聚合物在空气中的电荷传输性能

利用三明治电池和伏安法测试了不同制备条件的Nafion基氧化还原聚合物膜在空气中的电荷传输性能.研究结果表明,混合适量聚乙二醇(PEG)的Nafion基金属联吡啶配合物｛Nafion[M(bpy)23+,PEG](M=Ru,Fe)｝膜的表观电荷传递扩散系数(Dct)达到10-6-10-7cm2·s-1,电子或空穴迁移率(μ)达到10-4-10-5cm2·V-1·s-1.在导电玻璃(ITO)电极与Nafion基氧化还原聚合物膜界面引入一层导电聚苯胺(PANI)后,降低了其接触电阻,使氧化还原聚合物膜的Dct提高至10-5-10-6cm2·s-1,μ提高至10-3-10-4cm2·V-1·s-1,且工作电流提高了近两个数量级.该固态氧化还原聚合物膜的性能比较稳定,在空气中放置30天后其Dct和μ降低得很少.

丙烯酸单体用氧化－还原引发剂进行还原聚合

阐述了丙烯酸单体用氧化－还原引发体系进行的“还原聚合’．实验结果表明，聚合物的分子量主要受还原剂用量的影响，在低温下聚合可获得分子量分布窄的聚合物．

氧化-还原聚合法制备多壁碳纳米管/甲基丙烯酸甲酯杂化粒子的研究

通过酸氧化和酰胺化反应在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面引入伯氨基团,再采用表面氧化-还原聚合法在MWCNTs表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)。利用红外、拉曼、热失重和透射电镜对产物进行表征,考察了反应时间、引发剂用量和单体用量对接枝率的影响。结果表明:通过伯氨基团和过硫酸铵(APS)所构成的氧化-还原体系可以有效引发MWCNTs表面MMA接枝聚合。在反应时间16h,聚合温度为50℃,APS用量为6mmol/L,MMA为水的5%(质量分数)时,接枝率可达28.6%。改善了MWCNTs在聚偏氟乙烯铸膜液中的分散性。

氧化还原聚合物吸附去除金属中的铬(VI)和铅(II)

聚合物基杂化材料被广泛制造,并用于重金属去除和其他无机污染物。从Langmuir模型中去除铬(VI)与181.4毫克最大吸附量从1批次吸附以除去铬(VI)和铅(II)制革厂通过使用不同的参数影响。制革厂的废水中分别存在75%和99%铬(VI)和(II)铅。通过UV,FT-IR,TGA,DSC,XRD和SEM-EDS分析确定吸附剂的化学和结构特征。

硫酸盐还原菌胞外聚合物(EPS)去除重金属离子Cd^(2+)过程中的交互作用研究

本文以硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)为试验菌株,探讨了重金属Cd2+对SRB胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)组分和含量的影响以及EPS对Cd2+的去除作用.在试验的不同反应阶段,分别测定总产气量、Cd2+浓度以及EPS中蛋白质、多糖、核酸含量.实验结果表明试验菌株对Cd2+的最大耐受浓度为28.0mg/L;反应结束后Cd2+的去除率可以达到99%,而其中EPS的贡献率最大可以达到10%;蛋白质是SRB菌EPS的最主要组分;固态样品的SEM-EDS表征结果显示Cd2+与H2S生成CdS沉淀从而达到了固定Cd2+的作用.

锇聚合物修饰的低浓度葡萄糖传感器制备与响应特性研究

将锇氧化还原聚合物与辣根过氧化酶共价交联修饰薄膜金电极,使用戊二醛交联固定葡萄糖氧化酶制得葡萄糖传感器,对传感器的制备条件和其对低浓度葡萄糖的响应特性进行了研究。在-0.1V(vs.Ag|AgCl)电位下,该传感器的背景电流小于1nA,检出限为1μM,小于400μM范围内灵敏度为2900nAμM-1(相关系数R=0.998),且能够消除抗坏血酸对葡萄糖测定的干扰,实现了低浓度葡萄糖的测定,为实现血糖的无创监测奠定了基础。

茂型金属复合催化丙烯酸酯聚合物多孔材料的研究

以丙烯酸酯类单体、聚合物树脂粉料为主要原料,通过自制乳化剂的水乳液模板法和茂型金属-N,N-二甲基苯胺-过氧化物组成的复合氧化―还原引发体系,混合形成可室温快速聚合成型得到丙烯酸酯聚合物多孔材料的可浇注的悬浮乳液。研究了初始混合温度、搅拌速度和时间对操作工艺的影响和聚合固化过程中的热效应,讨论了聚合成孔机理、水和惰性树脂粉料对多孔材料孔隙和强度的影响、多孔材料的透气透水性能。结果表明,二茂铁比二茂钴、二茂镍、二茂钌等均具有更快的引发速率和单体转化率,在完全活性树脂粉料下成型的多孔材料可具有30 MPa以上抗压强度和40%以上的压缩形变,优异的透气透水性,开孔孔隙率达20%(V/V)以上;并且随着惰性树脂粉料的添加,多孔材料强度韧性和开孔孔隙率明显下降;而随着水用量的增加,开孔材料孔隙率增加,强度下降。

三步法接枝聚合苯胺制备抗静电织物

结合辐射接枝聚合和原位氧化还原聚合,通过三步处理,将聚苯胺(PANI)共价接枝到普通棉织物上,得到具有较好导电性的导电织物。通过红外光谱(FT-IR)和X-射线光电子能谱(XPS)表征三步接枝过程中棉织物的化学结构变化,证明了PANI被成功接枝到棉织物表面。用扫描电子显微镜(SEM)以及接触角(CA)表征处理过程中棉织物的微观形貌及表面性质变化。结果表明,接枝后棉纤维表面完全被PANI接枝层所覆盖,且所得织物的表面疏水性明显增大。接枝棉织物的导电性测试证明,材料具有较好的导电性能,当PANI接枝率为10.2%(重量分数)时,其表面电阻可降到108?/?的量级,达到了抗静电织物的要求。

电化学催化丙烯酰胺的聚合

为考察氧化还原聚合中的电化学催化效应,在双室电解池中采用铂丝为工作电极进行丙烯酰胺的电解聚合,引发剂为硫酸铈-草酸体系。Ce4+氧化草酸产生自由基,而电解可以使Ce4+再生。对电解和非电解聚合的聚丙烯酰胺产率及分子量进行了对比,结果表明,电解既能大幅提高产率,也能明显提高聚合产物的分子量,即对聚合物链的引发和增长两方面都有促进作用。保证电催化效应的关键因素除适宜的电极电势外,还要有足够大的电极面积与溶液体积之比。

4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]/过氧化二苯甲酰引发苯乙烯聚合及其动力学

研究了4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)/过氧化二苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发苯乙烯(St)的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPDA浓度和BPO浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明:在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度、BPO浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度、BPO浓度的增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特点,其聚合速率方程为Rp=K[St]1.52[ACPDA]0.56[BPO]0.49,聚合反应的表观活化能Ea=35.50 kJ/mol.

离子交换树脂支载的硼氢离子还原剂

综述了离子交换树脂支载的硼氢离子还原剂的合成方法、特点以及还原各种有机功能基的发展近况。

采用活性自由基聚合制备抗菌聚合物

季铵盐类聚合物抗菌剂(PQACs)相比较于传统的纳米金属离子抗菌剂和天然抗菌剂,不仅没有生物毒性,而且具有抗菌效果更长效更广谱的特点。因此为了制备出具有强杀菌效果的PQACs,通过采用辅助活化还原原子转移自由基聚合(SARA ATRP)方法制备(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵(AMPTMA)和聚乙二醇(PEG)的季铵盐类共聚合物抗菌剂。通过核磁共振(~1H NMR)、红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)分别对其进行结构表征;并初步探讨了不同浓度同种聚合物抗菌剂以及同种浓度不同抗菌剂对于大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌性能,测试结果表明,在大肠杆菌的抗菌和金黄色葡萄球菌抗菌性能测试中,聚合物抗菌剂的抗菌性能都随着所测浓度的增加而提高;且抗菌聚合物分子质量越大抗菌性能越好;最后,采用MTT法对抗菌剂进行细胞毒性测试,结果表明抗菌剂的细胞毒性会随着其浓度的增加而加大。

德国弗莱堡大学开发大容量铝离子电池

目前德国弗莱堡大学开发了一种基于吩噻嗪的有机氧化还原聚合物正极材料。在试验中,使用这种电极材料的铝电池容量达到了167 mAh/g。电池充电时,通过摄入复合铝阴离子,电极材料被氧化,通过这种方式,有机氧化还原聚合物聚(3-乙烯基-N-甲基吩噻嗪)每个分子上最多可逆地插入两个[AlCl_(4)]-阴离子。研究人员以乙基甲基咪唑氯化物离子液体外加氯化铝作为电解质。

靶向吸附-转化水中新污染物的研究进展

新污染物(Emerging Contaminants,ECs)具有结构稳定且浓度低的特点,传统污水处理工艺难以完全去除,这对水生态环境和人类健康构成潜在威胁。高级氧化技术(Advanced Oxidation Process,AOPs)可以快速有效地降解持久性污染物,但对于真实水体环境中的微量ECs,AOPs需要过量的氧化剂或消耗更多的能源,使水处理成本大幅提升,甚至导致二次污染。因此,开发高效且低能耗的选择性氧化工艺对处理水中ECs具有现实意义。靶向吸附-转化技术能够有效提高自由基的利用率,高效去除微量、难降解新污染物。本文首先系统性地阐述了水清洁技术中选择性氧化策略的理念,着重介绍了电吸附-转化高效能选择性去除复杂水体中全氟和多氟烷基物质(Per-and Polyfluoroalkyl Substances,PFAS)的技术特点与发展现状,最后对未来的研究方向与趋势进行了展望。

硅胶修饰-表面分子印迹牛血红蛋白及其识别性能的研究

选用马来酸酐修饰的硅胶作为载体,丙烯酰胺为功能单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,牛血红蛋白为模板分子,采用氧化还原悬浮聚合法,合成了具有选择性识别的牛血红蛋白分子印迹聚合物.并用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和元素分析对聚合物进行了表征,结果表明载体表面成功地接枝了分子印迹聚合物薄层.同时选择性吸附实验表明分子印迹聚合物具有良好的识别性能,能实现水溶液中牛血红蛋白的富集.