金属纳米粒子/微管簇碳纤维复合材料的合成与研究

借助原位还原法,成功地将铂纳米粒子负载在一种具有微管簇形貌的植物载体—剑麻纤维中,负载的铂纳米粒子的平均粒径约为3.6nm。通过在400℃下碳化这种含有铂纳米粒子的剑麻纤维,得到铂纳米粒子/碳纤维复合材料,这种碳纤维保留了原来剑麻纤维的微管簇形貌。剑麻纤维中相邻的微管壁和它们所夹的胞间层在碳化反应之后,融为一体,变成了均一的碳微管壁。虽然碳化后铂纳米粒子的平均粒径增大到5.3nm左右,但是生成的载体碳纤维还是有效地阻止了铂纳米粒子的生长。这种铂纳米粒子/碳纤维复合材料兼具微管簇结构、碳纤维载体和活性铂纳米粒子的优点,很可能成为一种新型的异相催化剂,在很多领域中具有开发前景。

柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构的制备研究

采用自组装形成的芘纳米结构作为模板,成功地制备了柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构.当不同量的芘在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中自组装时,产生的自组装结构展现出明显的从球状到长方体状的形貌变化.这些结构被用作氧化硅前驱体溶胶-凝胶反应的模板,获得了球状和长方体状氧化硅/芘复合结构.通过乙醇除去模板后,生成了柔软的球状(直径约为400nm)和长方体状(长为0.5—2.5μm)的氧化硅中空结构.这些结果展现了采用有机纳米结构作为模板来合成无机中空结构的优势:合成简便、结构多样以及结构形貌的灵活可控.

光电化学DNA传感器快速检测聚苯乙烯纳米球溶液诱导的DNA损伤

近年来,随着纳米科技的发展,纳米材料逐渐有了广泛的应用.然而,动物实验和细胞实验的结果表明,许多纳米材料存在潜在的毒性.我们用实验室先前建立的光电化学DNA传感器快速检测了聚苯乙烯纳米球溶液诱导的DNA损伤.在这个传感系统中,我们通过静电组装的方式将双链DNA膜组装到纳米SnO2半导体电极上,然后使用一种DNA双链嵌入剂,即Ru(bpy)2(dppz)2+(bpy=2,2'-bipyridine,dppz=dipyrido[3,2-a:2',3'-c]phenazine)作为光电信号分子.当电极上的DNA膜暴露于2.0mg/mL的聚苯乙烯纳米球溶液1小时后,电极的光电信号下降了将近20%.光电流的下降是由于DNA膜受到损伤,使得嵌入到电极表面的Ru(bpy)2(dppz)2+信号分子的量减少所导致的.凝胶电泳的实验结果也表明,DNA与聚苯乙烯纳米球溶液孵育后产生了化学损伤.然而,光电化学传感器与凝胶电泳的结果同时还表明,多次清洗后的聚苯乙烯纳米球溶液并不会导致DNA损伤,而未清洗的聚苯乙烯纳米球溶液的上清液却可以导致与聚苯乙烯纳米球溶液大致相当的DNA损伤.清洗后上清液的紫外吸收光谱显示其中含有杂质,且呈现出与氧化苯乙烯类似的特征吸收,而氧化苯乙烯是一种已知的DNA加合损伤试剂.因此,上清液中存在的氧化苯乙烯等杂质可能是导致DNA损伤的主要原因.本研究表明,在进行纳米材料的毒理学研究之前,对于材料的充分表征是非常有必要的.我们报道了光电化学传感器在快速评价纳米材料在DNA损伤上的应用.