纳米金修饰硅纳米线电极阳极溶出法测定痕量铅、铜

以浸入沉积的方法在硅纳米线上修饰了金纳米颗粒,并通过电子扫描显微镜（SEM）和X射线荧光分析（XRF）对金纳米粒子修饰的硅纳米线电极表面形貌进行了表征.以修饰后的硅纳米线电极作为工作电极,采用阳极溶出法检测水中痕量铅和铜,考察pH值、富集电位和富集时间对溶出峰的影响,优化出最佳实验条件.在优化的实验条件下,铅Pb2＋和铜Cu2＋的灵敏度分别为0.649μA/（μg.L-1）和0.177μA/（μg.L-1）.检测极限达到0.26μg.L-1和0.67μg.L-1.峰电流与离子浓度在质量浓度25~200μg.L-1的范围内形成良好的线性关系.     

基于二硫化钼固态纳米孔检测DNA分子实验研究

为了研究二硫化钼固态纳米孔在DNA检测中的性能,采用机械剥离的方法制备了单少层的二硫化钼,并将其转移到氮化硅基底上制作纳米孔,进行λ-DNA的过孔实验.研究了电压、溶液浓度对DNA分子通过二硫化钼固态纳米孔的过孔时间和幅值的影响,并与氮化硅纳米孔的实验进行了对比.实验结果表明,二硫化钼纳米孔中,使用1 mol/L的KCl溶液,λ-DNA通过纳米孔时所产生的阻塞电流信号幅值和标准幅值比都随着电压的升高而升高,过孔时间随着电压的升高而减小;而相同电压下,当KCl溶液浓度由1 mol/L降低到0.1 mol/L时,阻塞电流信号幅值随之下降,标准幅值比却随之升高,过孔速度变快.此外,在相同实验条件下,当基准幅值电流接近时,DNA分子通过二硫化钼纳米孔所产生的阻塞离子电流幅值明显高于通过氮化硅纳米孔时的阻塞离子电流幅值,归一化后的离子电流标准幅值比提高约3倍,证明二硫化钼薄膜具有更高的灵敏性和信噪比.     

ZnO纳米棒光学性质的调制及其稳定性

采用醋酸锌和六亚甲基四胺为源,95℃下在生长ZnO籽晶的玻璃衬底上生长了大面积分布均匀的ZnO纳米棒阵列.用X射线衍射仪、扫描电镜和光谱仪分析了纳米棒的结构、形貌和光学性质,研究了溶液中Zn2+的浓度及其与六亚甲基四胺的相对比例对纳米棒性能的影响.结果表明,纳米棒的尺寸和性能对溶液中Zn2+离子和六亚甲基四胺的浓度及相对比例非常敏感,通过调制他们的浓度与比例可以有效地调制纳米棒的尺寸与性能.当Zn2+与六亚甲基四胺的比例一定时,增大Zn2+的浓度促进纳米棒的择优生长;在一定的Zn2+浓度的溶液中,增大六亚甲基四胺的浓度,ZnO纳米棒的长度和直径都随之增大,ZnO纳米棒有非常良好的c轴择优取向,趋向于沿垂直于衬底的方向生长,同时纳米棒的紫外荧光增强,可见区荧光减弱.350℃下退火20min后,纳米棒阵列的紫外荧光减弱.     

L-半胱氨酸修饰金电极测定水中铜离子的研究

通过共价自组装的方法制得了L-半胱氨酸单分子层修饰金电极,以该修饰电极为工作电极,建立了一种灵敏的、选择性的检测水中痕量铜离子的新方法.在富含铜离子的磷酸缓冲液中搅拌富集,铜离子与修饰电极表面的L-半胱氨酸形成电活性配合物吸附在电极表面.用该电极对不同浓度的铜离子进行电化学检测时发现仅仅是峰电流发生改变,而峰电位不变.峰电流随铜离子浓度的增大而增大,在0.1～30 μmol/L之间出现良好的线性关系.其最低检测限可达5 nmol/L,并对可能的检测机理进行了研究.     

金纳米棒的制备及其表面增强拉曼活性研究

采用种子生长法制备不同长径比金纳米棒,通过单一调控AgNO_3的用量制备了长度为(80±18)nm、长径比为2.1~4.0、长轴表面等离子体共振吸收波长为600~900 nm的金纳米棒;研究AgNO_3诱导生长剂对金纳米棒的影响,探讨金纳米棒的生长机理.以对巯基苯胺作为探针分子,运用拉曼光谱对不同长径比金纳米棒的表面增强拉曼活性进行研究.结果表明,吸收波长为790 nm的金纳米棒的表面增强拉曼活性最强,这主要是因为拉曼光谱仪的激发波长与金纳米棒的长轴表面等离子体共振吸收波长实现匹配.该研究成果为不同长径比金纳米棒的SERS活性研究提供了重要的理论基础.     

海胆状金纳米结构的制备及其表面增强拉曼散射光谱应用

本文用银纳米粒子作为种子,多巴作为还原剂,氯金酸(HAu Cl4)作为金前体,制备了海胆状的金纳米结构UGNS,并研究了UGNS在芳烃污染物的表面增强拉曼散射检测中的应用.通过扫描电镜、紫外-可见光谱、X-射线衍射光谱对UGNS进行了一系列的表征,清楚地表明我们成功的制备出了这种海胆状金纳米结构.用结晶紫、孔雀石绿作为探针分子,探讨了不同体积银纳米种子、UGNS的电化学处理对探针分子表面增强拉曼散射光谱信号强弱的影响.结果表明,0.2 ml的Ag纳米种子、50圈电化学处理后得到的UGNS对探针分子的拉曼散射信号具有最好的增强效果.将这种最优化的UGNS应用于水环境中孔雀石绿的检测,得到最低可检测的浓度为5×10-7mol/L.     

金纳米空球表面吸附行为的SERS研究

以硒球为模板合成了金纳米空球及其修饰玻碳电极,采用 SEM、XRD 和电化学循还伏安（CV）法,对金纳米空球的表面形貌和晶体结构进行了表征.实验结果表明:其粒径约为150 nm,壳厚约为25 nm,球壳表面由荔枝状的金原子簇团所构建,为多晶面心立方结构;应用电化学原位表面增强拉曼光谱技术,以吡啶为探针分子,初步研究了金纳米空球的 SERS 活性,计算其增强因子约为7.6×104;通过电化学和电化学原位表面增强拉曼光谱技术考察了硫氰根离子在金纳米空球上的吸附与氧化行为,发现在-0.80~0.60 V 的电位区间,SCN -离子通过电位调制可分别以 S 和 N 端竞争吸附在金纳米空球表面,但在0.60 V时,SCN -就开始氧化成 OCN -离子,当电极电位≥0.70 V 时,主要检测到位于2223 cm -1处OCN -离子在双电层的溶液谱.研究结果可为谱学电化学、电分析生物检测和靶向药物制备与检测等领域带来某些应用.     

金纳米棒对β-NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2纳米颗粒上转换发光的表面等离子增强

采用晶种法合成了金纳米棒和共沉淀法制备了β-NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2上转换纳米发光材料,并利用St9ber法制备了可溶于水的β-NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2@SiO_2纳米颗粒.利用上转换荧光光谱研究了不同浓度的金纳米棒对β-NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2上转换红光(655 nm)和绿光(540,520 nm)发射的影响.得到当金纳米棒颗粒的掺杂浓度为0.03%时,对β-NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2的上转换发光增强最大.红光和绿光的最大增强因子分别为2.75和1.66.通过调控金纳米棒加入量,可以调节材料的上转换红绿光比.因此,这种纳米复合材料可以作为生物荧光标记,在很大程度上提高生物鉴定准确性,在生物医学检测等方面有着重要的应用前景.     

简便合成椭球形二氧化硅包覆的金纳米棒

采用溶胶-凝胶法成功地制备出一种椭球形核-壳结构二氧化硅包覆的金纳米棒.分别采用透射电镜、扫描电镜、紫外、电子衍射和扫描电镜能谱对制备出的二氧化硅包覆的金纳米棒进行表征.结果表明二氧化硅包覆的金纳米棒呈椭球形,大小为60～80nm,壳层二氧化硅厚度约10～20nm.通过紫外检测发现,二氧化硅壳层对金纳米棒的光学特性几乎没有影响.试验结果表明,这种新颖的二氧化硅包覆的金纳米棒微球在生物医学(如治疗、传感器和分子影像等)中有着潜在的应用价值.     

基于DNA-AuNCs的荧光传感新方法灵敏检测胰蛋白酶活性

以DNA模板金纳米簇(DNA-AuNCs)作为荧光探针,发展了一种灵敏检测胰蛋白酶活性的荧光分析新方法.在胰蛋白酶存在条件下,牛血清白蛋白水解成多肽片段,释放出游离的半胱氨酸残基.半胱氨酸残基与金纳米簇通过Au-S键形成非荧光的配合物,导致金纳米簇的荧光强度显著降低.该方法对胰蛋白酶的线性检测范围为0.1～2.0mg/L,检出限为20μg/L(R_(SN)=3).此外,该方法被成功应用于人血清样品中胰蛋白酶含量的测定.     

[BMIm]BF4离子液体修饰的铜纳米粒子的制备

在[BMIm]BF4离子液体的修饰下,用抗坏血酸还原CuCl2 溶液制备出了铜纳米粒子。Cu2+浓度对铜纳米粒子的尺寸有着非常明显的影响。当Cu2+浓度小于2×10-2mol/L时,所制备的铜纳米粒子的直径小于10nm。还原反应的pH值和温度对铜纳米离子的尺寸没有明显影响。     

硫普罗宁修饰纳米金对铜的比色检测研究

以纳米金粒子为载体,将硫普罗宁修饰至其表面形成硫普罗宁修饰的纳米金溶液(MPG-Au NPs),实现对铜离子的比色检测。系统研究了p H和时间等因素对比色检测的影响,考察了该比色传感器检测铜的灵敏度与线性范围,探究了环境中常见离子对体系的干扰。结果表明,在p H5.0时,响应时间为30 min时,纳米粒子MPG-Au NPs对Cu2+的检出限0.97μmol·L-1,K+,Na+,Sr2+,Cs+,Hg2+,Co2+,Ni2+等离子的存在对Cu2+的比色检测无影响。     

CdTe包覆TiO2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池研究

采用水热法在含氟二氧化锡导电玻璃(FTO)上制备了有序的金红石型TiO2纳米棒阵列,在TiO2纳米棒阵列上电沉积CdTe纳米晶构成了CdTe包覆TiO2壳核式纳米棒阵列(CdTe/TiO2),然后将聚3-己基噻吩(P3HT)的氯苯溶液旋涂到CdTe/TiO2壳核式纳米棒阵列上构成P3HT包覆CdTe/TiO2壳核式纳米棒阵列的复合结构(P3HT/CdTe/TiO2),在P3HT/CdTe/TiO2壳核式纳米棒阵列复合结构上使用离子溅射法喷镀Au膜构制Au-P3HT/CdTe/TiO2结构的杂化太阳电池,实验测得以Au-P3HT/CdTe/TiO2结构组装的杂化太阳电池的能量转换效率为0.91%。     

基于聚乙烯亚胺功能化石墨烯的高灵敏电化学阻抗传感方法用于血清中mircoRNA-155检测

建立血清中癌症标志物microRNA-155的高灵敏电化学检测方法.采用一步法制备了聚乙烯亚胺功能化的石墨烯,通过静电相互作用制备了金纳米粒子功能化的石墨烯复合物.将该复合物用作电极基底材料,基于金纳米粒子与DNA捕获探针上的SH基团之间形成的强烈的S-Au键可将DNA捕获探针固定到电极表面.通过DNA捕获探针对microRNA-155的特异性识别作用可特异性地捕获待测样品中的microRNA-155分子.利用生物分子对电极表面电子传递的阻碍作用,从而实现对microRNA-155分子的电化学阻抗传感器的构建.在最优条件下,该传感器的阻抗值与microRNA-155的浓度的对数值在1~1000 nmol/L浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.51 nmol/L(S/N=3),可实现实际血清样品中的microRNA-155的灵敏快速检测.     

LiCl溶液中基于固态纳米孔的DNA检测

采用阳离子体积较小的LiCl溶液作为缓冲液,研究DNA在不同浓度下通过固态纳米孔时的行为特征,以探究DNA的过孔机理.实验结果表明,当LiCl溶液浓度从0.1 mol/L变化到1.0 mol/L时,由DNA过孔所引起的相对阻塞离子电流信号比值从0.014 42降低至0.002 79,而DNA完全通过纳米孔所需时间从0.30 ms增加至1.87 ms.对比1 mol/L KCl,Na Cl,LiCl三种溶液中DNA的过孔结果发现,在LiCl溶液中DNA的过孔时间分别为KCl,Na Cl溶液中的6.2和5.3倍,说明LiCl溶液能够有效降低DNA的过孔速度.此外,实验发现LiCl溶液中DNA主要以线性非折叠和折叠2种形态过孔.因此,增加LiCl溶液浓度可延长DNA的过孔时间,但会使相对阻塞离子电流信号幅值降低.     

海藻酸钠吸附铜离子的研究

研究了用海藻酸钠作为吸附剂去除水相中的Cu2 ,以及吸附过程中试验条件对吸附效果的影响·结果表明:吸附过程在10min左右就达到了平衡;在pH=6时吸附效果达到最佳;吸附温度以30℃左右为宜;海藻酸钠对Cu2 吸附的最大负载量为144～150mg/g·铜离子去除率的大小与水相中铜离子的初始质量浓度有关,对含铜量较高的水样(如铜离子质量浓度为800mg/L),海藻酸钠对溶液中Cu2 的去除率最高达81%,对含铜量较低的水样(如铜离子质量浓度为40mg/L),Cu2 的去除率达99 5%;因此采用海藻酸钠进行二次吸附,溶液中的Cu2 的残余质量浓度低于国家污水综合排放标准中铜离子的最高允许排放质量浓度·     

青霉胺修饰的银纳米簇的制备及其在Cu2+检测中的应用

铜离子是危害最大的金属污染物之一,即使浓度很低,铜离子也会对人类健康和环境造成影响.因此开发高效且快速的检测铜离子的方法具有十分重要的意义.本工作采用化学还原法成功制备了青霉胺修饰的银纳米簇(DPA-Ag NCs).制备的DPA-Ag NCs在波长为575 nm的光激发下发出波长为685 nm的红色荧光.并利用透射电镜、傅里叶变换红外光谱、荧光分光光度计对其进行了表征.铜离子可以有效地猝灭银纳米簇的荧光,基于此建立一种高效且快速的DPA-Ag NCs水溶液检测铜离子的方法.在最佳检测条件下,本方法对铜离子检测的线性范围为0.05～10μmol/L,检出限为2.5 nmol/L.该方法已成功用于自来水中铜离子的测定.     

适配体-纳米金比色传感法检测磺胺二甲氧嘧啶

以未修饰的纳米金(AuNPs)作为比色指示剂,具有特异性识别功能的适配体为传感探针,NaCl溶液作为聚集诱导剂,通过改变AuNPs聚集程度,建立了一种快速检测磺胺二甲氧嘧啶(SDM)的可视化比色传感方法.采用紫外可见分光光度计、透射电子显微镜和电位分析仪对AuNPs形貌及聚集程度进行了表征;考察了NaCl浓度、适配体浓度、适配体和AuNPs反应时间对AuNPs聚集程度的影响.结果表明:适配体-纳米金比色传感法检测SDM的最优反应条件为66.7 mmol/L NaCl,20.0 nmol/L适配体,反应时间5 min;AuNPs溶液在670 nm和520 nm处的吸光度比值(A_(670)/A_(520))与SDM在0.033～3.333μmol/L内呈良好的线性关系,相关系数为0.994 3;利用该比色传感法成功检测了尿样中的SDM,回收率为99.3%～105.1%时.因此,该适配体-纳米金比色传感法具有操作简单、耗时短、裸眼可视等优点,在SDM的现场快速分析检测中具有重要意义.     

基于蛋白包覆金纳米簇的碱性蛋白酶荧光检测

设计开发了一种在碱性条件下由溶菌酶包覆合成并稳定的荧光金纳米簇,并利用它实现对碱性蛋白酶的快速灵敏检测.其检测原理是碱性蛋白酶将包覆和稳定金纳米簇的溶菌酶进行水解,造成金纳米簇的荧光下降.通过关联荧光下降程度与碱性蛋白酶浓度的关系,可实现对碱性蛋白酶的定量检测.考察了金纳米簇与碱性蛋白酶溶液体积比、反应温度和反应时间对检测灵敏性的影响规律.结果表明:在金纳米簇与碱性蛋白酶溶液体积比为1∶9、反应温度为40,℃、反应时间为3,h的条件下,检测效果最好;该检测方法的线性范围可达2~2,000,μg/m L(即酶活检测范围为4×10-5~0.04 unit/m L),检测限为0.1μg/m L(即酶活检测限为2×10-6 unit/m L),且检测的专一性较好,有望应用于实际检测.     

铜胁迫对蚕豆种子萌发及幼苗生长的影响

不同浓度的铜溶液对蚕豆种子进行处理,观察蚕豆种子的发芽率和幼苗生长状况,以研究铜胁迫对蚕豆种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:铜溶液浓度低于80 mg/L时,对蚕豆种子萌发影响较小,浓度高于80 mg/L时,对种子萌发有较明显的抑制作用;铜溶液浓度低于10 mg/L时,可适当促进蚕豆幼苗的生长,可增加苗高和鲜物质量,浓度过高则会抑制其生长;铜溶液浓度低于20 mg/L时,对根系的蛋白含量、过氧化物酶的活性和叶绿素的质量分数有明显的促进作用,当铜溶液浓度高于20 mg/L时,蚕豆蛋白含量、过氧化物酶的活性和叶绿素的质量分数都逐渐减低.表明低浓度的铜处理对蚕豆生长有促进作用,最适于蚕豆生长的铜离子浓度为10 mg/L;铜离子浓度过高则会产生生理毒害作用,进而影响蚕豆种子的萌发率和幼苗的正常生长.