金纳米颗粒修饰碳纳米管热输运机制研究

碳纳米管管间界面输运性能是影响其组装材料的热导率的关键因素,研究发现通过修饰金属纳米颗粒能极大影响碳纳米管界面输运性能,但其作用机制尚不清楚。因此,进一步探讨金纳米颗粒对界面热输运性能的影响以及阐明纳米颗粒在界面热输运中的作用机制至关重要。本文系统地研究了不同修饰量下的金纳米颗粒修饰的碳纳米管界面热输运变化规律,并结合声子态密度和声子重叠能的表征结果进行深入分析,揭示了金纳米颗粒提升碳纳米管界面输运能力的作用机制。

基于金-铂纳米颗粒修饰的碳纳米管构建免标记电化学免疫传感器用于CEA检测

本文将金-铂双金属纳米颗粒(Au-PtNPs)沉积在羧基化的单壁碳纳米管表面作为基底材料,用以固载癌胚抗原抗体(anti-CEA)。利用anti-CEA与癌胚抗原(CEA)间的特异性识别作用将CEA固载于电极表面,用于降低Au-PtNPs对底物对苯二酚的催化作用,以改变电化学响应信号。通过对比CEA作用前后的电化学信号变化强弱可实现CEA的定量检测。研究发现,在最优实验条件下,CEA的浓度与电化学响应信号呈良好的线性关系。在0.05~80ng·mL^-1范围内其检测限为5 pg·mL^-1。该免疫传感器不仅展现出良好的选择性、重现性和稳定性,同时能成功用于人体血清样本的分析检测,其结果与酶联免疫方法(ELISA)检测结果相吻合。

基于硫堇/碳纳米管修饰金电极的过氧化氢生物传感器

制备了以硫堇（TH）、纳米金（Nano-Au）及多壁碳纳米管（MWNT）修饰的H2O2生物传感器。探讨了工作电位、温度、pH对电极响应的影响，考察了电极的重现性、抗干扰能力及使用寿命。该传感器具有线性范围宽、检出限低、灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点。其线性范围为7．0×10^-7～4．0×10^-3mol／L：检出限为2．3×10^-7mol／L；灵敏度为0．13A／（mol L^-1cm^2）；达到稳定电流所用时间〈9s.米氏常数为0．62mmol／L，表明所固定的酶具有较高的生物活性。

纳米铂颗粒修饰薄膜金电极的新型葡萄糖传感器研究

在没有引入电子媒介体条件下,为了提高传感器的响应灵敏度,降低工作电位,利用电化学沉积法在薄膜金电极表面修饰纳米铂颗粒,并通过戊二醛固定酶的方法制备了一种新型生物传感器。研究了在薄膜金电极上修饰纳米铂颗粒前后传感器对低浓度葡萄糖的响应影响。结果表明,纳米铂颗粒修饰后所制备的葡萄糖传感器工作电位下降为0.4 V,测定葡萄糖的检出限从100μmol/L下降到10μmol/L。传感器对10-1300μmol/L低浓度葡萄糖的响应灵敏度为50.8 nA/（cm2μmol/L）;响应时间30 s;r为0.9974;传感器精密度为2.1%,并具有较好的稳定性。

碳纳米管修饰金电极检测特定序列DNA

利用化学偶联法将末端修饰氨基的寡聚核苷酸固定在表面修饰有羧基化碳纳米管(CNTs-COOH)的金电极表面,制备新型核酸探针,可以特异性结合目标单链寡聚核苷酸.以阿霉素作为嵌合指示剂,利用示差脉冲法测定杂交的结果.经过实验条件的优化,测定DNA浓度在1.0×10^(-6)～1.0×10^(-9)mol/L呈良好的线性关系.检测限为:2.54×10^(-10)mol/L.碳纳米管特有的纳米结构对检测结果的放大作用,提高了该传感器的检测限和灵敏度.

碳纳米管负载的金纳米颗粒修饰有机电化学晶体管传感器及其对多巴胺的检测

多巴胺(DA)是中枢神经系统中一种重要的神经递质,通过柔性可穿戴传感器对其进行实时检测具有潜在临床应用价值。为了实现对多巴胺高灵敏的检测,以聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)为沟道材料制备了有机电化学晶体管(OECT)传感器。并通过利用多壁碳纳米管(MWCNT)负载的金纳米颗粒(AuNP-PDA@MWCNT)修饰OECT的栅极,有效提升了传感器对多巴胺的检测能力,检测范围宽(100 pmol/L~1 mmol/L),检测灵敏度高(在1μmol/L~1 mmol/L浓度范围内为247.9 mV/decade,是未修饰传感器的2.65倍),检测限低(100 pmol/L),而且对潜在的干扰物(如抗坏血酸、尿酸和葡萄糖等)展现出较好的抗干扰性能,在可穿戴设备方面具有很好的应用前景。

间苯二酚在金纳米粒子/碳纳米管修饰电极上的电化学行为

制备了金纳米粒子/碳纳米管复合修饰玻碳电极,并用于研究间苯二酚的电化学反应过程,结果发现金纳米粒子与碳纳米管均对间苯二酚的电化学反应具有催化作用,复合修饰电极很好地利用了两种纳米粒子的电催化活性,对间苯二酚具有更强的电化学催化效果,为应用电化学技术进行间苯二酚的检测提供了可能。同时研究了碳纳米管的用量、复合膜的层数、pH值、介质和扫速等条件对间苯二酚的电化学信号的影响情况。

邻苯二酚在金纳米粒子-碳纳米管复合修饰电极上的电化学行为

用循环伏安法研究了在pH7.0的磷酸盐支持电解质中,在-1.0～1.0 V(vs.SCE)电位范围内,邻苯二酚在金纳米粒子-碳纳米管复合修饰电极上的电化学行为,发现金纳米粒子-碳纳米管复合膜对邻苯二酚的电化学反应具有非常明显的电催化作用,催化效果强于单独的金纳米粒子或碳纳米管修饰电极。邻苯二酚在该修饰电极上的电化学反应受到表面吸附过程控制。可利用该修饰电极对对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚进行同时测定。邻苯二酚在4.0×10-5～1.0×10-3mol.L-1范围内呈线性,检出限(3S/N)达到1.0×10-5mol.L-1。

金纳米粒子在硫醇修饰多壁碳纳米管表面的吸附

碳纳米管、金纳米粒子及其复合物具有独特的性质和多种用途而受到广泛关注。以柠檬酸三钠还原氯金酸制备了粒径约为16nm的金胶体，以盐酸纯化处理CVD法生长的多壁碳纳米管粗品，去除残余催化剂和无定型碳，以浓硫酸，硝酸混合液氧化碳纳米管，在碳纳米管表面形成羟基和羧酸根基团，氧化的碳纳米管以3-巯基丙基三甲氧基硅烷处理，使其表面硫醇功能化。表面硫醇化的碳纳米管加入到金胶体中，金纳米粒子通过Au-S键吸附到碳纳米管表面。透射电镜图片显示金纳米粒子分布在碳纳米管表面，金纳米粒子和碳纳米管形成了复合物。

氧化锌纳米簇-金纳米颗粒-壳聚糖复合膜修饰电极用于示差脉冲伏安法测定吗啡

将制备的氧化锌纳米簇和金纳米颗粒分散在壳聚糖中并滴涂在玻碳电极表面,制备了氧化锌纳米簇-金纳米颗粒-壳聚糖复合膜修饰电极（Au-ZnO-CHIT/GCE）。采用循环伏安法研究了吗啡在修饰电极上的电化学行为。结果表明：吗啡在该修饰电极上出现了一个氧化峰,提出了用示差脉冲伏安法测定吗啡的方法。吗啡浓度在5.3×10-6-6.5×10^-4mol·L^-1范围内与氧化峰电流呈线性关系,检出限（3S/N）为1.8×10-6mol·L^-1。修饰电极用于尿液中吗啡的测定,回收率在80.0%-99.6%之间。

聚乙二醇修饰的纳米金三角颗粒对乳腺癌4T1细胞的光热治疗作用

目的光热治疗是乳腺癌治疗研究的前沿热点,纳米金三角用于乳腺癌光热治疗的相关报道较少。文中旨在研究660纳米激光照射下,聚乙二醇修饰的纳米金三角颗粒(PEG-GTN)对乳腺癌4T1细胞的光热治疗效果。方法将制备的GTN表面用巯基聚乙二醇保护后,与乳腺癌4T1细胞共培养,按5、10、20和40μg/mL浓度加入分别含GTN和PEG-GTN的培养基,以未加PEG-GTN者作对照。通过MTT实验检测其对细胞的毒性,并在660纳米激光照射后通过MTT实验检测其对细胞的光热治疗作用。结果 5、10、20和40μg/mL浓度下将GTN与4T1细胞共培养24h后,细胞毒性检测结果显示细胞存活率分别为(71.2±8.7)%、(72.6±4.6)%、(65.8±2.3)%和(29.9±3.2)%,两两比较差异有统计学意义(P<0.05)。PEG-GTN与4T1细胞共培养24h后,5、10、20和40μg/mL细胞毒性检测结果显示细胞的存活率分别为(96.2±4.4)%、(95.9±4.4)%、(95.2±4.8)%和(96.6±4.7)%,两两比较差异有统计学意义(P<0.05);光热治疗结果显示细胞存活率分别为(92.2±6.2)%、(51.6±6.8)%、(25.7±4.5)%和(4.8±2.5)%,两两比较差异有统计学意义(P<0.05),10、20、和40μg/mL时细胞存活率与对照孔[(100±1.8)%]比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论 PEG-GTN细胞毒性低,在近红外激光照射下,能有效杀灭乳腺癌4T1细胞,为其进一步用于体外和动物光热治疗研究奠定了基础。

纳米金修饰碳纳米管阵列结构的表面增强拉曼散射

研究了纳米金粒子修饰碳纳米管阵列结构的表面增强拉曼散射性能。通过FDTD理论模拟仿真了不同粒径纳米金颗粒的场强分布;并采用化学还原的方法制备出直径分别为20、40和60nm三种不同粒径的金颗粒,然后将纳米金粒子修饰到有序定向的碳纳米管阵列表面,并将该结构作为表面增强拉曼基底。FDTD软件仿真结果表明,60nm粒径的纳米金颗粒周围场强分布最强,是入射场场强的15倍。同时将罗丹明6G溶液用于测试几组不同尺寸的金颗粒对拉曼散射光强的影响,发现60nm金颗粒对R6G拉曼信号增强最大。FDTD理论模拟仿真和罗丹明6G溶液实验测试结果表明：金颗粒尺寸在20~60nm内,颗粒尺寸越大,拉曼散射光的光强越大。

纳米金/垂直阵列碳纳米管修饰铜电极的制备及其对曲酸的电催化性能研究

通过磁控溅射法制备了金/垂直阵列碳纳米管纳米复合材料,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)方法对复合材料的形貌进行了表征。将此材料用导电银胶粘贴到铜电极表面制备成工作电极对曲酸进行了电催化性能研究,结果表明:在pH 6.0的0.001mol·L^(-1)的乙酸-乙酸钠溶液中,该电极对曲酸具有很好的电催化氧化作用,曲酸浓度在5.0×10-4~7.5×10-3 mol·L^(-1)之间时,与其电催化氧化峰电流值之间呈线性关系。检出限(3S/N)为1.0×10-5 mol·L^(-1)。

纳米金/多壁碳纳米管修饰电极伏安法测定2,4-二硝基苯酚

多壁碳纳米管(MWCNT)和纳米金溶胶(AuNPs)经混合分散后修饰于玻碳电极表面,制成复合纳米材料修饰电极。采用循环伏安法研究了2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)在该修饰电极上的电化学行为,试验表明复合修饰电极对2,4-DNP具有良好的电催化作用。循环伏安曲线上观察到一对可逆的氧化还原峰,氧化峰电位为0.183V,还原峰电位为0.125V。同时对影响2,4-DNP电化学测量的试验条件进行了优化。在最佳条件下,2,4-DNP浓度在5.0×10-6~4.0×10-4 mol·L-1范围内与其氧化峰电流呈线性关系,在此基础上,提出了直接测定2,4-DNP的线性扫描伏安法,回收率在94.0%~104%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在2.0%~3.0%之间。

纳米金—碳纳米管复合物修饰电极的电化学制备及用于双酚A的检测

将羧基化碳纳米管(CNT-COOH)分散在HAuCl4溶液中,采用电位阶跃方法将HAuCl4还原为金纳米粒子(GNPs),并将CNTs同步沉积到玻碳电极表面,制备了纳米金-碳纳米管复合物修饰电极(GNPs/CNTs/GCE);采用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)及扫描电子显微镜(SEM)对修饰电极进行了表征;研究了双酚A(BPA)在修饰电极上的电化学行为。结果表明,所制备的复合物修饰电极对双酚A有明显的电催化效果,在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,双酚A在0.496V处有一个明显的氧化峰,能显著提高双酚A的氧化峰电流。优化了测定参数如底液的pH、修饰剂的用量、扫描速度、富集时间等。在最佳条件下,双酚A浓度在2.0×10-6mol·L-1～2.0×10-5mol·L-1之间,氧化峰电流与其浓度呈现很好的线性关系。

金纳米粒子/碳纳米管复合修饰玻碳电极对对苯二酚氧化还原反应的电催化性能

以对苯二酚为目标化合物比较研究了金纳米粒子、碳纳米管、金纳米粒子/碳纳米管3种纳米粒子修饰电极的电催化性能,结果发现:3种纳米粒子修饰电极均对对苯二酚的电化学信号具有增强作用。电化学阻抗谱和修饰层数试验表明:金纳米粒子的增强效果来自于金纳米粒子的电催化作用,碳纳米管的增强作用来自于电催化作用与大的电极表面积,金纳米粒子/碳纳米管复合修饰电极综合利用了两种纳米粒子的特性,表现出了更为优良的电催化行为。对苯二酚在修饰电极上的电化学过程均为扩散控制过程。

黄嘌呤在离子液体-纳米金-碳纳米管复合物修饰电极上的电化学行为

研究了黄嘌呤在离子液体-纳米金-碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为。结果表明,在0.1mol/L磷酸盐(pH=4.4)介质中,修饰电极对黄嘌呤氧化具有强的电催化作用,黄嘌呤在0.9V(vs.SCE)左右产生一灵敏的氧化峰。在优化的实验条件下,用此峰测定黄嘌呤的线性范围为1.5×10-7～1.0×10-5mol/L,检出限为3.5×10-8mol/L。该修饰电极具有良好的重现性和稳定性。

金/有机硅复合纳米颗粒修饰金电极的方波溶出伏安法测定痕量Hg(II)

采用3-巯丙基三甲氧基硅烷（MPTS）为单一硅源,以金纳米粒子（AuNPs）为MPTS水解凝胶颗粒的固着载体,制备了AuNPs/MPTS凝胶复合纳米粒子修饰电极.采用原子力显微镜及透射电镜观察纳米粒子的形貌及大小,并采用循环伏安法比较不同金纳米粒子含量对修饰电极电化学行为的影响.方波溶出伏安法试验表明,该修饰电极对Hg（Ⅱ）的检测具有灵敏的响应,多种离子不产生干扰.在优化后的测试条件下,即在0.1 mol/L的HC1溶液中,0.2V电位下富集15 min,Hg（Ⅱ）浓度分别为1×10^-9～1×10^- 8 mol/L和5×10^-8～5×10^-7 mol/L时,溶出峰电流与Hg（Ⅱ）浓度呈线性关系,相关系数分别为0.998 0和0.998 5.当富集时间为15 min时,Hg（Ⅱ）浓度检测限可达1×10^-10 mol/L（信噪比为3）,且所制备的复合纳米膜具有良好的导电性和电极重现性,可用以制作Hg（Ⅱ）电化学传感器.

β-环糊精修饰的纳米金颗粒为准固定相的毛细管电色谱对氨基酸分子的手性分离

近年来，纳米颗粒在以毛细管电泳为基础的分离科学中的应用受到了相当的重视。本研究以β-环糊精（β-CD）修饰的纳米金颗粒（GNPs）为准固定相的毛细管电色谱（CEC）方法在手性分离中的应用。

纳米金/氧化锌-多壁碳纳米管膜修饰电极的制备及其对羟胺的测定

通过在ZnO-MWCNTs膜修饰电极表面电沉积金纳米粒子,获得了一种用于测定羟胺的电化学传感器.ZnO-MWCNTs膜作为一种新的、有效的基底可以很好地被用来固定金纳米粒子.利用ZnO-MWCNTs膜和金纳米粒子的协同,羟胺在nano-Au/ZnO-MWCNTs膜修饰电极上有更好的电催化效果以及稳定性.在最佳条件下,用计时电流法对羟胺进行了测定,在0.25-3.0×103μM范围内呈现良好的线性关系,最低检测限可达0.08μM(S/N=3),反应时间小于3s.由于其制备简单,稳定性高等优势,该修饰电极在羟胺的定量测定方面有着良好的应用前景.