基于Pd纳米粒子/聚苯胺的葡萄糖电化学传感器研究

采用静电纺丝技术结合化学原位还原沉积方法构建钯纳米粒子（Pd NPs）修饰的聚苯胺（PANI）空心管复合材料（Pd/PANI/GCE）.首先通过静电纺丝法制备聚苯乙烯（PS）纤维膜基底,然后在纤维膜基底上修饰苯胺单体,并进行原位聚合,获得磺化聚苯乙烯@聚苯胺（SPS@PANI）复合纤维膜.采用四氢呋喃（THF）溶解去除磺化聚苯乙烯（SPS）内芯后获得高导电性、高比表面积的PANI空心管材料,再通过化学原位还原法在PANI空心管表面均匀沉积Pd NPs,并由此构建了无酶葡萄糖传感器.实验结果表明：该传感器对葡萄糖检测的线性范围包括0.1~44.0μmol·L^-1和44.0~3 423.0 μmol·L^-1两段线性,最低检测限为0.06 μmol·L^-1.该传感器能够直接应用于实际唾液样品中对于葡萄糖的检测.     

基于透明微针拉曼原位检测H2O2

在聚甲基丙烯酸甲酯-微针（PMMA-MNs）阵列上修饰聚多巴胺（PDA）层,通过离心技术将金纳米粒子（Au NPs）组装在MNs表面,构建纳米金@聚多巴胺@聚甲基丙烯酸甲酯微针阵列（Au@PDA@MNs）.Au@PDA@MNs有强表面增强拉曼散射（SERS）效应,以罗丹明6G（R6G）作为拉曼探针,在10^-4~10^-8 mol·L^-1的范围内有良好的线性响应,检测限（LOD）可达3.1×10^-10 mol·L^-1.为了检测过氧化氢（H₂O₂）,4-巯基苯硼酸（4-MPBA）被修饰在Au@PDA@MNs上以构建功能化的MNs.利用4-MPBA分子氧化生成4-羟基硫代苯酚（4-HTP）和MNs的透光性,基于1 000 cm^-1和1 068 cm^-1处拉曼强度比（I_{1 000}/I_{1 068}）的变化,完成了H₂O₂的拉曼定量检测,I_{1 000}/I_{1 068}的变化与H₂O₂浓度成定量关系.线性响应范围为10~2 000 μmol·L^-1,LOD为0.93 μmol·L^-1.MNs和SERS技术的结合为确定具有短半衰期和弱拉曼信号的疾病相关生物标志物开辟了一条新途径.     

一种用于次氯酸根检测的螺二芴类双光子荧光探针的合成及性能研究

设计并合成了一种用于次氯酸根（ClO^-）检测的螺二芴类双光子荧光探针.加入50 μmol·L^-1ClO^-后,可以裸眼观察到探针溶液颜色从黄色变为无色,在波长365 nm的紫外光照射下荧光明显增强（10倍）.在物质的量浓度为0~20 μmol·L^-1范围内,荧光强度（Y）与ClO^-物质的量浓度（X）存在较好的线性相关性,其拟合方程为：Y=7.142 41X+65.675 57.根据3σ/k准则,计算出检测限为2 μmol·L^-1,表明探针对ClO^-有很好的灵敏性.该探针对ClO^-的荧光响应不受其他干扰物存在的影响,对ClO^-有很好的选择性.探针的荧光响应在广泛的pH范围内表现稳定,适宜在pH值为6~9对ClO^-的检测.用Z-扫描技术,测得探针的双光子吸收截面为300 GM.实验结果表明：该探针对环境和生物中ClO^-的检测具有很好的应用前景.     

CdS/Ru（bpy）32+电致化学发光传感器的构建及邻苯二酚的检测

基于硫化镉量子点（CdS QDs）对三联吡啶钌（Ru（bpy）₃²⁺）电致化学发光（ECL）信号的增敏作用,在电极表面滴涂CdS QDs,然后引入含有多壁碳纳米管（MWCNTs）和金纳米粒子（Au NPs）的（Ru（bpy）₃²⁺）复合物（MWCNTs-Au NPs-Ru（bpy）₃²⁺）,得到了自增强CdS/Ru（bpy）₃²⁺ECL传感器.该传感器同时包含了ECL物质Ru（bpy）₃²⁺和共反应剂CdS QDs,具有自增强特点,MWCNTs和Au NPs的存在可进一步放大传感器的信号.邻苯二酚的电极氧化产物与Ru（bpy）₃²⁺之间存在能量转移,导致ECL信号淬灭,从而实现了邻苯二酚的灵敏检测,线性响应范围为5.0×10^-9~1.0×10^-5 mol·L^-1,检出限为1.5×10^-9 mol·L^-1.该传感器用于河水中邻苯二酚的检测,结果令人满意.同时,传感器也表现出良好的重现性和稳定性.     

基于聚苯胺有机半导体发展光电化学体系检测尿素

聚苯胺（PANI）是一种导电性良好、光电转化效率高的p型有机半导体.采用旋涂法制备了聚苯胺/氧化铟锡（PANI/ITO）电极,然后通过静电吸附将脲酶（urease）固定在PANI/ITO表面,形成Urease/PANI/ITO复合电极.利用脲酶分解尿素（urea）产生的氨可以改变PANI膜质子化状态,从而影响其光电性能的原理,发展可特异性检测尿素的光电化学（PEC）方法.该方法对尿素的线性检测范围较宽（10^-3~10^-8mol·L^-1）,特异性、稳定性和可重现性也较好,可用于人体尿液中尿素含量的测定.     

分子印迹电化学发光传感器检测毒死蜱

石墨相氮化碳纳米薄片（g-C₃N₄NSs）具有优良的电化学发光（ECL）性能和良好的成膜特性.以g-C₃N₄NSs作为ECL材料,利用其良好的成膜性能将其固定在玻碳电极（GCE）上,再以毒死蜱（CPF）作模板分子,甲基丙烯酸（MAA）作功能单体,通过分子自组装制备分子印迹聚合物（MIP）.将该聚合物引入g-C₃N₄NSs修饰电极,构建了一个MIP-ECL传感器.除去模板分子的传感器能够选择性识别CPF,利用CPF对g-C₃N₄NSs ECL信号的淬灭作用实现了CPF的高灵敏、高选择性检测.传感器对CPF的线性响应范围是1.0×10^-8~1.0×10^-4mol·L^-1,检出限（LOD）是5.0 nmol·L^-1,用于蔬菜中CPF残留量检测,结果令人满意.     

氮磷水平对细基江蓠氮、磷吸收及生长的影响

为了解氮（N）、磷（P）水平对细基江蓠（Gracilaria tenuistipitata）植物营养生理生态特征的影响,以亚热带大型海藻细基江蓠为原材料,研究不同N、P浓度条件下细基江蓠的生长,净化吸收N、P及其之间的相互关系。结果表明：细基江蓠的相对生长速率随着N、P浓度的增加而升高,但藻体增重幅度跟营养盐浓度不成正比,在N和P初始浓度分别为160 μmol·L^-1和10 μmol·L^-1时增幅最大,N、P水平和N/P明显影响细基江蓠的生长。在低N、P浓度条件下细基江蓠对N、P的去除率更高,P₄组（N=64 μmol·L^-1、P=4 μmol·L^-1）对PO₄^3--P去除率高达96.8%,对NH₄⁺-N和NO₃^--N的去除率也表现出类似特征。细基江蓠在高N/P组对P的去除率高,在低N/P组对N的去除率高,N、P胁迫对细基江蓠的营养盐去除率有明显影响。各实验组中细基江蓠对PO₄^3--P、NO₃^--N和NH₄⁺-N的吸收速率随着初始营养盐浓度的增加而升高,分别在PO₄^3--P初始浓度为25 μmol·L^-1,无机氮（NO₃^--N：NH₄⁺-N浓度比为1：1）初始浓度为200 μmol·L^-1时吸收速率最大。适应富营养环境的细基江蓠倾向于按Redfield比吸收N、P,偏离Redfield比则对细基江蓠的生长有明显的抑制效应。细基江蓠对N、P高去除率的特性使其成为富营养化水质修复的潜在优良种类。     

2011和2016年亚热带城市生态系统通量源区及CO2通量特征——以上海市奉贤大学城为例

以上海市奉贤大学城为例,基于地理信息系统、涡动相关（EC）系统和通量源区模型分析了2011和2016年上海市奉贤大学城二氧化碳（CO₂）通量特征（CO₂通量、碳浓度）、通量源区的变化特征.分析结果表明：1）2011年CO₂通量日均值和CO₂质量浓度分别为0.6 μmol·m^-2·s^-1和388 mg·L^-1,2016年两者增加到了0.9 μmol·m^-2·s^-1和406 mg·L^-1;2）2011和2016年研究区内通量源区范围都随着大气稳定度的增加而增加;3）当大气处于稳定状态时,非主风向上的通量源区范围远远大于主风向上的通量源区范围;当大气处于不稳定状态时,主风向和非主风向上的通量源区长度相差较小.     

3种观赏性石斛的光合特性比较研究

为探明3种观赏性石斛属Dendrobium Sw.植物在光合生理方面的差异,为其栽培及规模化种植提供理论依据。本研究以3种观赏性石斛(叠鞘石斛D.denneanum Kerr.、流苏石斛D.fimbriatum Hook.和束花石斛D.chrysanthum Wall.ex Lindl.)为材料,测定其叶片的光响应曲线、CO₂响应曲线及叶绿素相对含量(SPAD值),探究其光合特性。结果表明,叠鞘石斛、流苏石斛和束花石斛3种石斛属植物的光补偿点(LCP)分别为2.15 μmol·m^-2·s^-1、3.74 μmol·m^-2·s^-1、1.79 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点(LSP)分别为995.09 μmol·m^-2·s^-1、679.44 μmol·m^-2·s^-1、712.28 μmol·m^-2·s^-1,LCP均低于5 μmol·m^-2·s^-1,LSP均低于1 000 μmol·m^-2·s^-1,属于典型的阴生植物,具有较强的耐阴性;3种石斛的最大净光合速率(P_max)分别为3.54 μmol·m^-2·s^-1、3.86 μmol·m^-2·s^-1、4.03 μmol·m^-2·s^-1,表观量子效率(AQY)分别为0.042,0.044和0.051,束花石斛的P_max和AQY最大,光合作用能力较强。3种石斛的CO₂响应曲线中,最大净光合速率(A_max)大小依次为叠鞘石斛(11.99 μmol·m^-2·s^-1)、流苏石斛(10.87 μmol·m^-2·s^-1)、束花石斛(4.75 μmol·m^-2·s^-1),叠鞘石斛利用CO₂进行光合作用的能力最强;3种石斛的CO₂饱和点(CSP)无显著性差异,在CO₂浓度不大于2 000 μmol·mol^-1时均未到达饱和点;CO₂补偿点(CCP)具有显著性差异,CCP分别为100.12 μmol·m^-2·s^-1、158.02 μmol·m^-2·s^-1、134.44 μmol·m^-2·s^-1,其中叠鞘石斛的CCP最低,对低浓度CO₂的利用能力最强。3种石斛叶片的SPAD值分别为51.09,56.93和58.06,其高低与其净光合速率的大小有一定程度的相关性。在3种石斛中,束花石斛的光合作用能力最强,对弱光的利用能力较强;流苏石斛对弱光的利用能力较弱,光照适应范围狭窄;叠鞘石斛对强光的利用能力较强,光合作用适应范围较广。此外,3种石斛均具有较强的耐阴性,对CO₂的耐受性也较强,在种植时应提供适当的遮阴和增加CO₂浓度来提高石斛的光合作用能力。     

鲜枣中糖精的快速、无标签检测

糖精是食品工业中最古老的人造甜味剂之一,因为没有卡路里而被广泛使用,但其滥用是非法的,食品中最大允许添加量为8.189×10^-4mol·L^-1.介绍了以六磷酸肌醇（IP₆）为保护剂合成的银（Ag）纳米粒子（Ag NPs）,即Ag NPs@IP₆,并提出了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的快速方法.探讨了食品中糖精的测定,用最佳SERS法测定水中糖精的最低可检测浓度可达50 nmol·L^-1,符合食品添加剂耐受性水平的国家食品安全标准.提出了基于便携式拉曼的AgNPs@IP₆的SERS方法,可用于现场检测食品中的糖精,如新鲜枣果.     

PEO-PPO可聚合型大分子乳化剂的合成及应用

甲醇为起始剂,与萘钾反应转化为醇钾,以醇钾为引发剂依次引发环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)阴离子开环聚合,合成环氧乙烷-环氧丙烷(PEO-PPO)两嵌段共聚物,然后用甲基丙烯酰氯(MAC)为封端剂对该嵌段共聚物进行封端,得到可聚合型大分子乳化剂(PEO-PPO-MA),其中聚环氧乙烷部分为亲水链段,聚环氧丙烷部分为疏水链段。采用GPC1、H-NMR对PEO-PPO-MA的结构进行了表征,并用表面张力法测定了PEO-PPO-MA的临界胶束浓度(CMC)值。以合成的可聚合型大分子聚合物作为乳化剂直接进行苯乙烯的乳液聚合,研究了加料方式对乳液聚合的影响。结果表明,聚合所得乳液粒径均匀,且在加入乙醇、MgSO4及冻融条件下均具有很好的稳定性。     

双掺杂透明导电氧化物纳米线的制备与发光性能

文章以金属镓(Ga)、铟(In)和氧化亚锡(SnO)粉末作为前驱反应物,通过简单的热蒸方法成功制备出双掺杂的氧化物ISGO(掺杂了In、Sn的Ga2O3)纳米线。样品的形貌、结构与成分的测定分别在场发射扫描电镜、X射线衍射谱仪、选区电子衍射、高分辨透射电镜以及X射线能量散射谱仪上进行,结果表明已合成的纳米线为掺杂In和Sn具有单斜晶结构的-βGa2O3;还提出了用自催化气-液-固(VLS)生长机制来解释双掺杂氧化物ISGO纳米线的生长;提出了由于Sn和In成分的双掺杂,使得其发光峰的峰位明显红移、半高宽变宽。     

二硫化钼-氧化石墨烯纳米粒子的添加量对水性聚氨酯丙烯酸树脂涂层防腐蚀性能的影响

金属腐蚀给世界经济带来巨大损失, 防止金属腐蚀成为人们关注的焦点. 采用一种简单的方法合成二硫化钼-氧化石墨烯 (molybdenum disulfide-graphene oxide, MoS$_{2}$-GO), 将其作为纳米填料加入水性聚氨酯丙烯酸树脂 (waterborne polyurethane acrylic, WPUA) 涂层, 解决金属腐蚀的问题. 首先, 利用氨基丙基三乙氧基硅烷 (aminopropyltriethoxysilane, APTES) 对二硫化钼进行改性合成硅烷偶联剂改性二硫化钼 (molybdenum disulfide modified by silane coupling agent, A-MoS$_{2}$); 然后, 将 A-MoS$_{2}$ 与氧化石墨烯 (graphene oxide, GO) 在 N, N-二甲基甲酰胺 (dimethyl formamide, DMF) 中进行反应得到 MoS$_{2}$-GO 纳米粒子; 最后, 按照不同添加量 (0%、0.2%、0.4%、0.6%、 0.8% 和 1.0%) 将其加入 WPUA 涂层. 结果显示: MoS$_{2}$-GO 纳米粒子成功合成, 对比发现其中 0.4%MoS$_{2}$-GO/WPUA 涂层的表面平整致密, 接触角为 99.67$^{\circ}$; 在 3.5% NaCl 溶液中浸泡 28 d Bode 图中 $\vert Z\vert _{0.01{\rm Hz}}$ 为 3.19$\times $10$^{7} \Omega\cdot $cm², Nyquist 图为 1 个半圈, 相角图表现为 90$^{\circ}$ 的单峰, 表明具有更好的防腐蚀性能.     

氧化石墨烯-金纳米粒子复合物的表面增强拉曼活性特性

通过水热法合成了氧化石墨烯-金纳米粒子复合物,利用透射电镜和紫外光谱对其进行表面特征和吸收特征分析,并以结晶紫为探针分子,利用拉曼技术分析其拉曼活性。研究结果表明,实验得到的氧化石墨烯-金纳米粒子复合物可以成功检测到10^-4 mol/L的结晶紫溶液,具有良好的拉曼活性。     

用阴极沉淀法制备超细金属氧化物粉体

针对超细氧化物粉体制备条件苛刻、体系复杂等问题,对阴极沉淀制备氧化物方法进行研究。采用自制的以阴离子渗透膜为隔膜的两室电解装置,在阴极电流密度为50~150 A/m2时,对热解Ti3+、Mg2+及两复合离子的阴极沉淀物进行对比分析实验,探讨分散剂、电流密度、溶液pH值等因素对氧化物形貌和粒度的影响。结果表明:三种沉淀均能得到粒度较均匀的超细氧化物,易于水解沉淀得到的TiO2粒度随电流密度增加变化不明显,经过热解氢氧化镁得到的MgO,其粒度随电流密度增加呈增大的趋势,而复合离子氧化物的粒度更接近同条件下得到的MgO粒度。添加分散剂前后制备的氧化物颗粒形貌未见明显变化。该方法具有一定的通用性,通过金属离子沉淀、热解可以得到粒度较均匀的超细氧化物。     

活性炭纤维表面含氧基团及其对NO的还原

利用程序升温还原装置（ＴＰＲ）和程序升温脱附（ＴＰＤ）、热重（ＴＧ）等试验方法,证明了未改性、硝酸基、铜基的活性炭纤维（ＡＣＦ）上均存在含氧基团。在躲开反应器中对这些ＡＣＦ与ＮＯ的反应产物进行了定量测定,发现ＮＯ脱除率与ＡＣＦ含氧量和表面含氧基团的存在及分布有关。还考察了ＣＯ的存在对该反应的影响。     

反应因素对PEO/PANI复合材料导电性能的影响

采用原位聚合法制备聚氧化乙烯/聚苯胺(PEO/PANI)复合导电材料,研究反应体系中苯胺含量、反应时间、反应温度及引发剂用量对PEO/PANI复合导电材料导电性能的影响,确定最佳的反应条件。采用IR和SEM对PEO/PANI复合导电材料进行结构表征;通过热重分析观察PEO/PANI复合导电材料的热稳定性。研究结果表明:PEO/PANI导电材料为两相复合物,该复合导电材料在250℃以下具有较好的稳定性;反应的最佳条件是:反应时间为5h,反应温度为30℃,引发剂与苯胺单体的物质的量比为1.0,苯胺含量为50%～65%,在此反应条件下制得的PEO/PANI复合导电材料的性能最好,室温下其电子电导率为2.56S/cm。     

Gas-sensing properties of nanocomplex metal oxide

The development of CuOCeO2 nanocomposites as the sensing material of semiconductor gas sensors is reported. CuOCeO2 nanocomplex oxide is prepared by modified sol-gel method that uses copper nitrate, cerium nitrate and ethylene glycol as precursors. The optimized synthesis parameters and processing condition have been established. The particle size and distribution, phase morphology, specific surface, electronic states of atoms and gas sensing properties have been systematically characterized by Transmission Electron Microscope (TEM), Brunauer Emmett Teller (BET), X-ray diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and gas sensitivity measurement. The results show that the sensor sensitivity depends on particle size, CuCe cation ratio and calcination temperature. The effects of calcinations temperature and CuO loading on the gas sensitivity are also examined. The optimum calcination temperature and the CuO content for the highest sensitivity are 600 ℃ and 12%, respectively. The combination of excellent thermal stability and tunable sensing properties through careful control of the processing parameters and selection of material composition gives rise to novel nanocomposites attractive to the sensitive and selective detection of a variety of toxic and combustible gases.     

新型荧光超支化聚苯醚的合成与性能研究

以9-蒽甲醇为改性单体,通过与末端为酚羟基的超支化聚苯醚发生Mitsunobu反应,制得了末端含蒽生色团的新型荧光超支化聚合物。热重分析（TGA）表明该聚合物具有良好的热稳定性,氮气和氧气环境下5%的热失重温度均约为257℃。在DMF溶液中,该聚合物的吸收光谱和发射光谱均表现出蒽单元的光谱特性,其最大吸收和发射波长分别为389nm和443nm。研究还发现,所得荧光超支化聚苯醚在激发－发射过程中发生了分子内能量迁移或转移,表现出了典型的主客体发射体系的特性。该聚合物薄膜的最大吸收和发射波长分别是393nm和450nm。     

Synthesis and characterizations of nanosized tin-doped indium oxide by different soft-chemical routes

Nanosized tin-doped indium oxide (ITO) with different phase formation and morphologies has been successfully synthesized by two different soft chemical methods: combustion synthesis from the aqueous tin and indium nitrate solution containing urea as the fuel and hydrothermal treatment of the solution with the urea as the mineralizer. The sub?micrometer ITO nanoclusters with stratified morphology were obtained by calcining the obtained precursor from combustion process at 600℃ for one hour. However, by utilizing urea as the mineralizer during the hydrothermal treatment, the obtained ITO powders exhibit a composite morphology consisting of spheres and rods after calcining at 600℃ for one hour. Both of the processing routes yield a two-phase mixture consisting of rhombohedral and cubic forms of ITO.