硝基苯化合物对聚对苯撑乙炔基咔唑荧光淬灭性能研究

以2,5-二甲氧基对苯二乙炔和3,6-二碘-9-戊基咔唑为单体,采用Sonogashira偶合反应合成了含有咔唑基团的聚对苯撑乙炔基咔唑(P).硝基苯衍生物对该聚合物的荧光淬灭实验结果表明,当对位取代基团不同时,取代基的推电子能力越强对聚合物P的淬灭效率越高;对相同取代基的淬灭剂而言,邻、对位取代时的淬灭效率明显高于间位取代化合物.淬灭剂是与P通过形成电荷转移络合物而使处于激发态的P分子链发生能量转移的,淬灭剂对P荧光的淬灭效率随其浓度的增大而非线性升高.     

基于DNA桥连氧化石墨烯的Fpg荧光检测

甲酰胺嘧啶DNA糖基化酶(Fpg)可特异性识别并切除由鸟嘌呤损伤产生的8-oxoG碱基以修复DNA序列，因此对Fpg进行定量检测可以反映鸟嘌呤受损程度，为污染物毒性效应评价提供技术手段.基于不同长度的DNA桥连氧化石墨烯(GO)强度不同的原理，以及GO优异的荧光淬灭能力，构建了DNA桥连GO基荧光传感器.该传感器在不同浓度Fpg下，特异性识别和切除8-oxoG碱基，产生短链DNA,其上修饰的荧光基团不能被GO有效淬灭，因而产生荧光信号.该荧光信号与Fpg浓度在一定范围内呈线性关系，可实现Fpg的定量检测，检测的线性范围为0～0.4 U/mL,检出限为0.014 U/mL,并表现出良好的特异性识别能力.采用加标回收法对稀释后胎牛血清中的Fpg进行了检测，回收率为93.5%～111%.其为Fpg快速检测提供了可行的方法，为DNA鸟嘌呤损伤评价提供了一种有效的技术手段.     

基于氧化石墨烯构建新型荧光生物传感器用于DNA检测

以氧化石墨烯作为荧光猝灭基底,羧基荧光素标记的DNA探针作为识别元件,设计了一种用于检测单链DNA的新型荧光生物传感器,通过测定荧光探针分子和目标DNA作用前后体系的荧光强度变化实现特定序列单链DNA的定量检测.在该方法中,荧光强度恢复值与目标DNA浓度在20～1 000 pM范围呈线性关系,检测限为0.11 pM.该...     

通过DNA聚合剪切放大体系提高RNA的检测灵敏度

基于循环的DNA剪切循环放大分子机器构建了一个RNA传感器。该分子机器以RNA为输入,产生大量的DNA片段,并替换报告探针上的荧光DNA从而产生荧光信号,实现对靶RNA浓度的放大检测。本分子机器分为两部分,反应部分和报告部分。在反应部分,以靶RNA为输入条件,以一个特殊设计的探针为反应模板引发一个自发连续的DNA聚合-剪切反应网络,重复产生大量信号DNA链;这些信号DNA链进入报告部分,通过杂交替换反应从一个报告探针上替换下带有荧光DNA序列,释放到溶液中。这样通过剪切产生的大量DNA适体序列被释放到溶液中,并替换报告探针上的荧光DNA,实现信号的放大。     

对甲氧基苯甲醛为荧光探针测定DNA含量

基于DNA与对甲氧基苯甲醛的荧光猝灭效应,以甲氧基苯甲醛作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA的荧光分析方法.考察了pH、荧光探针浓度、温度、放置时间等条件对荧光探针及DNA测定的影响.该方法测定DNA含量的线性范围为51~1 000 ng/mL,检出限为30 ng/mL,10次测量500 ng/mL DNA的相对标准偏差为2.0%,可用于合成样品的测定.     

温度对PS分子链荧光特性的影响研究

利用荧光光谱法研究了温度和浓度对聚苯乙烯(polystyrene,PS)荧光特性的影响。研究表明,PS在四氢呋喃溶液中有2个荧光发射波长:334、345 nm,并且荧光强度随着温度的升高而升高,原因可能是溶剂效应限制了PS分子链的运动,使分子间碰撞的几率减少。另外随着溶液浓度的增加,PS的荧光强度逐渐下降,其原因可能是当溶液处于较高浓度时,分子之间的相互作用增大,PS二聚体的形成导致发生荧光淬灭现象。     

“Turn Off”型蒽类荧光探针的合成及应用

通过2步反应合成了一种含仲胺基团的蒽类荧光分子,该小分子在不加其他任何试剂的情况下能够与二硫化碳(CS₂)发生反应,通过硫原子的重原子效应导致分子荧光淬灭.利用核磁氢谱、碳谱、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱以及荧光光谱证实了该荧光分子与CS₂的反应,该类分子可成为检测CS₂的“Turn Off”型荧光探针.     

用于有机磷农药及其水解产物可视化检测的荧光探针制备及性质研究

使用氯金酸和柠檬酸三钠回流法合成出荧光吸收峰在520 nm的金纳米颗粒,并与罗丹明B修饰合成探针.金纳米颗粒与罗丹明B发生荧光共振能量转移(FRET)作用使罗丹明B的荧光淬灭.在加入毒死蜱之后,毒死蜱及其水解产物能有效取代罗丹明B,使荧光恢复.金纳米颗粒探针对毒死蜱及其水解产物的浓度响应区间为(0～0.1)mm,低至0.1 nm也有响应,且荧光变化迅速,从而能够快速有效地检测超痕量有机磷农药毒死蜱及其水解产物.     

基于PFP荧光共振能量转移原理检测氧化损伤DNA

提出一种基于水溶性共轭聚合物PFP荧光共振能量转移原理检测氧化损伤DNA的方法。通过加入DNA修复酶来识别并切除被氧化的DNA碱基,获得含磷酸基团核苷酸空隙的DNA,再通过羟基引入荧光标记物,加入PFP后可得到PFPDNA复合物,通过荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)进行氧化损伤DNA的检测。对方法的影响因素进行了考查和优化,包括PFP的浓度、DNA修复酶的种类、DNA聚合酶I的用量以及芬顿反应的时间等。研究表明,基于PFP荧光共振能量转移原理检测氧化损伤DNA方法具有灵敏度高和特异性强的优势,可确保检测的准确性,对老年疾病的预防医学具有很好的应用前景。     

荧光光谱法研究苯乙烯-氧乙烯两亲接枝共聚物溶液的性质

采用荧光光谱法研究了苯乙烯—氧乙烯两亲接枝共聚物 (PS-g -PEO)在选择性溶剂甲苯中的性质 .研究发现两亲接枝共聚物在选择性溶剂中可以形成胶束 .而胶束的形成受浓度、温度以及两亲接枝共聚物结构等因素的影响 .温度越高 ,形成胶束的临界胶束浓度 (CMC)值越小 ;分子中接枝链越短 ,其CMC值也越小 ;PEO含量越大则CMC值越小 ;而当PS -g-PEO共聚物分子量越小时其CMC值越小 ,胶束也越稳定     

膨胀石墨氧化制备石墨烯

在氧化还原法制备石墨烯的工艺中,氧化石墨的制备尤为重要。以大鳞片石墨制备的膨胀石墨为原料,采用改进的Hummers法制备氧化程度高、可剥离度高的氧化石墨稀,研究中温氧化时间、氧化剂用量及高温反应对氧化石墨烯结构、形貌及氧化程度的影响,对样品进行扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征。结果表明:硫酸与膨胀石墨用量比为75 mL∶1 g,高锰酸钾与石墨用量比为4 g∶1 g,35℃水浴反应24 h,制备得到氧化程度高的大片氧化石墨烯。该方法工艺简单、反应温度低,无须进行高温反应,可以解决大鳞片石墨制备氧化石墨烯难度大,氧化效率低的问题。     

基于还原氧化石墨烯/普鲁士蓝-壳聚糖纳米复合物的高灵敏葡萄糖生物传感器研究

在电沉积制备普鲁士蓝-壳聚糖(PB-CS)膜修饰金电极的基础上,引入新型纳米材料还原氧化石墨烯(RGO),固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建基于RGO/PB-CS纳米复合材料的葡萄糖生物传感器。结果表明,由于RGO独特的物理化学性质以及RGO与PB之间的协同作用,大大提高了此传感器的工作性能。在0.0V工作电位下,该传感器具有较高的灵敏度(65.3μA·(mmol/L)-1·cm-2)和较低的检测限(6μmol/L)。传感器具有较小的表观米氏常数(1.43mmol/L),表明该固定酶对葡萄糖具有较高的亲和力。     

基于石墨烯-金纳米粒子复合材料的DNA生物传感器

以柠檬酸钠为还原剂和稳定剂制备石墨烯 金纳米粒子复合材料, 复合材料被柠檬酸钠羧基化后与末端氨基修饰的DNA发生键合, 制备DNA探针, 并以蒽醌-2-磺酸钠（AQMS）为杂交指示剂检测DNA序列的特异性. 结果表明: 基于石墨烯-金纳米粒子修饰的DNA传感器可选择性区分单碱基错配的目标DNA序列; 该传感器具有较高的特异选择性.     

基于Au@SiO_2纳米复合材料构建新型的DNA电化学传感器

合成了金包二氧化硅纳米复合材料(Au@SiO2),并将其修饰于玻碳电极表面,固定上DNA探针后构建了一种新型的DNA电化学传感器.采用循环伏安法、差分脉冲伏安法(DPV)对于复合材料的电化学性能进行了研究.以5.0 mmol/L的[Fe(CN)6]3-/4-溶液为探针,分别对DNA的固定温度、固定时间、杂交温度以及杂交时间等试验条件进行了优化.结果表明:在优化条件下,利用DPV测定,目标DNA浓度的对数与峰电流在1.0×10-13¹.0×10-10mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.995,检出限为1.0×10-15mol/L.该方法具有简单、快速、灵敏等优点.     

TiO_2/氧化石墨烯复合材料的合成及光催化性能研究

以自制氧化石墨、钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,采用TEM、XRD对其进行表征。以活性艳红X-3B溶液为模拟废水,研究了该复合材料的光催化降解性能,考察了氧化石墨烯含量、染料初始浓度、催化剂用量等因素对其光催化降解率的影响。结果表明:氧化石墨烯片层上均匀负载着锐钛矿型的TiO2球形颗粒,粒径在10 nm左右;当TiO2/GO复合材料中加入的GO含量为100 mg时光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2和TiO2与氧化石墨物理混合物的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,100 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为0.8 g/L,反应60 min后其降解率可达96%。     

高能GO/ TiO2制备及其光催化反渗透浓水性能

为高效率处理反渗透浓水,采用改良Hummers法、水热合成法制备具有良好的吸附以及光催化性能的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料（GO/TiO2）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）表征其微观形貌和物相组成;并以模拟反渗透浓水探究其性能、较佳反应条件及具有协同效应。结果表明,纳米材料中二氧化钛粒子的高能暴露面增多,有助于有效地提高其光催化活性,粒子的晶化度有所增加且均匀附着在氧化石墨烯表面,不仅增大了粒子的比表面积,还降低了二氧化钛粒子的宽带隙能,有助于提高其光催化效率;同时,由于氧化石墨烯接收的二氧化钛受激发释放的光生电子的存在,氧化石墨烯对重金属离子的静电吸附能力显著增强,提高了氧化石墨烯去除重金属离子的效率;所制备的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料具有良好的处理反渗透浓水性能,氧化石墨烯含量为80 mg的纳米复合材料与pH调节至4的模拟反渗透浓水在室温下避光搅拌3 h、光催化反应1.5 h为较佳反应条件,该纳米复合材料的Pb2+、Cd2+、Cr6+去除率分别为32.2%、19.8%、11.7%,具有协同效应。     

空穴浓度和基底对金属基外延石墨烯态密度的影响

以吸附在金属铜基底上的外延石墨烯为例, 研究了空穴浓度随温度的变化,探讨了空穴浓度和基底以及温度对金属基外延石墨烯态密度的影响。结果表明：(1)空穴浓度随温度升高而非线性增大,铜基底外延石墨烯的空穴浓度随温度的变化率小于石墨烯的相应值;(2)与石墨烯相比,基底的存在使铜基外延石墨烯的空穴浓度随温度的变化要迅速增大,态密度在电子能量为0时的值要增大,而态密度极大值相应的电子能量（称为最可几能量）变小;(3)铜基外延石墨烯的态密度随空穴浓度的增大和温度的升高而减小,其中,随空穴浓度的变化为线性,而随温度的变化为非线性。     

运用交流阻抗技术直接监测DNA杂交

介绍了基于交流阻抗技术构建非标记型脱氧核糖核酸（DNA）杂交传感器的方法.以24个碱基长度的寡聚DNA作为实验对象，将5′端巯基化的单链寡聚DNA（SH-ssDNA）探针与巯基乙酸（RSH）同时自组装到金电极表面，形成杂交识别层，利用交流阻抗技术测量出杂交前后金电极表面电子传递电阻R_et的增量作为杂交信号.实验中对DNA探针的自组装时间、杂交温度、杂交时间和阻抗测量液等实验条件进行了观察和优化；通过选择自组装液中SH-ssDNA探针和RSH的浓度，减少DNA在金电极表面的非特异性吸附，同时保证金电极表面自组装的SH-ssDNA探针有合适的疏密度，提高了杂交效率.在各优化条件下，无需扩增杂交信号，此非标记型DNA杂交传感器的检测下限为3.0×10^-14mol/L；和完全互补序列相比，一个和三个碱基错配序列分别产生55.6%和1.3%的杂交信号.     

葡萄糖离子敏场效应晶体管生物传感器

介绍以离子敏场效应晶体管(ISFET)和葡萄糖氧化酶膜组成的生物传感器的研制。根据实验结果,讨论了传感器的工作特性,利用此生物传感器检测葡萄糖溶液的浓度范围、响应时间及温度效应等工作曲线。     

PVP辅助水热法制备Fe_2O_3/石墨烯纳米复合材料

纳米结构过渡金属氧化物与石墨烯的复合材料,已被证明是高可逆比容量和优异循环稳定性的新型锂离子电池负极材料之一,其制备工艺尤为重要。以九水硝酸铁、氧化石墨为原料,采用PVP辅助水热法制备Fe_2O_3/石墨烯纳米复合材料,探讨水热反应温度、反应时间条件对Fe_2O_3结构的影响,利用XRD和TEM对样品结构及形貌进行表征。结果表明:水热反应的最佳条件是温度为160℃、时间为12 h,制备得到Fe_2O_3粒径大小约为34砌,结晶度高,且均匀地分散在石墨烯表面。