金套筒内SiO2气凝胶原位成型技术研究

低密度SiO2气凝胶作为热波增殖和激光-K壳层X光转换实验中高效产生等离子体的媒质而受到广泛关注。本工作采用酸碱二步催化溶胶-凝胶法及CO2超临界流体干燥工艺直接在内径为800μm、长为1 200μm的金套筒内原位制备密度低至约10mg/cm3、成型较好的SiO2气凝胶。采用X射线相称成像仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等对金套筒内气凝胶的微观形貌以及金套筒与气凝胶的复合状况进行了表征,结果表明:气凝胶/金套筒界面处接触良好,界面附近与内部气凝胶密度存在差异。此外,着重讨论了金套筒的表面特性对气凝胶原位成型的影响,并对原位成型气凝胶结构差异的形成机理进行了探索。

用于敌敌畏高灵敏检测的炭气凝胶@纳米金/离子液体修饰的乙酰胆碱酯酶传感器

在炭气凝胶的基础上制备氮掺杂炭气凝胶并负载金纳米棒,制备了新型的氮掺杂炭气凝胶@金纳米棒纳米复合材料(nitrogen doped carbon aerogel@gold nanorods,N-CA@Au)。以硼掺杂金刚石薄膜电极(boron-doped diamond,BDD)为工作电极,N-CA@Au和1-(4-磺酸)丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体(1-(4-sulfonic acid)butyl-3-methylimidazole bisulfate ionic liquid,[BSMIM]HSO_(4))为修饰材料,制备乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)传感器AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO_(4)/BDD对蔬菜中的敌敌畏进行定量分析。研究发现,N-CA@Au具有良好的导电性和吸附特性,[BSMIM]HSO_(4)可以为AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO_(4)/BDD提供稳定的电化学反应环境,使AChE、N-CA@Au和BDD发挥良好的协同作用,有效提高传感器的灵敏度。在最佳试验条件下敌敌畏浓度与其对AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO_(4)/BDD抑制率的负对数在0.5×10^(-10)~1.0×10^(-5) g/L范围内呈线性关系,检出限为(按抑制率10%计算)1.9674×10^(-11) g/L,线性范围较宽,检出限较低,且该传感器稳定性和再生性较好,对常见重金属离子有很好的抗干扰能力。AChE/N-CA@Au-[BSMIM]HSO_(4)/BDD操作简单、方便、快捷可用于敌敌畏的快速定量分析。

纳米多孔金气凝胶的制备及其SERS性能

以三乙酸纤维素为模板,结合溶胶凝胶法和模板法快速制备出金气凝胶。该金气凝胶具有独特的三维纳米多孔结构,金属韧带均匀。在压片机中施加1 MPa的压力制备金气凝胶圆盘基底,使用激光共聚焦显微拉曼光谱仪进行拉曼测试并分析其基底的拉曼增强能力。测试结果表明:金气凝胶基底不仅具有超低浓度检测应用方面的巨大潜力,并且在相同浓度的检测中该基底所显示的拉曼信号是传统多孔金薄膜的3倍,展示了优良的表面增强拉曼散射(SERS)的能力。

SiO2气凝胶-金尾矿催化剂的制备及表征

利用浸渍法将金尾矿与SiO2气凝胶相结合,制备SiO2气凝胶-金尾矿催化剂。对催化剂的制备工艺进行探索,考察制备条件对催化剂活性金属负载量的影响,确定催化剂的最佳制备工艺条件,采用SEM、XRD、TG、FT-IR等对催化剂进行表征。结果表明:盐酸浓度3mol·L^-1,金尾矿与气凝胶质量比1∶1,浸渍温度45℃、浸渍时间2h、老化时间48h为最佳制备工艺条件。在此条件下制得的SiO2气凝胶-金尾矿催化剂活性金属负载量较大,负载均匀且耐热性能较好。