纳米电化学与生物传感器的研究进展

纳米材料的介入为传感器的发展提供了无穷的想象空间,由于其量子尺寸效应和表面效应,可把传感器的性能提高到新水平,使其不仅体积小,而且速度快、精度高、可靠性好,还能实现多功能化和选择检测．目前,纳米材料传感器已成为一个研究亮点,备受瞩目．该文主要就金利通课题组近年来在纳米电化学与生物传感器方面开展的工作进行介绍并对该领域的发展作一展望．     

纳米技术和纳米材料的发展及其应用

对近年来国内外纳米技术和纳米材料的研究及发展情况进行概述，对纳米材料的制备方法进行了小结，并探讨纳米技术和纳米材料的应用及其发展前景。     

强磁性纳米材料CoFe2O4磁稀释体系磁化强度的表征

建立了一个表征强磁性纳米材料磁稀释体系磁化强度的新方法，该方法不同于传统的Gouy法．采用永久磁矩和未偶电子为零的无磁性物质为磁稀释体系，将纳米材料的强磁性稀释后，用Gouy磁天平表征了不同粒径系列的强磁性纳米材料CoFe2O4的磁化强度，探讨了纳米材料粒径与磁稀释体系磁化强度的关系．结果表明，谊方法具有样品用量少、数据准确、重现性好的优点．     

纳米化学的发展

概述了纳米化学的发展，阐述了纳米物质的特性、化学性质、结构、化学制备方法。介绍了纳米化学的发展前景。     

本科教学中逻辑性课程《纳米材料》的主线设计探索

《纳米材料》课程主要讲解纳米材料的结构与性能之间关系的概念与理论,这种定位决定了纳米材料课应采用逻辑教学法.在这种方法下需找到课程逻辑起点,然后沿着起点设计出一条课程主线,建立课程理论体系,从而合理承接培养方案中的课程群.在《纳米材料》中,纳米结构就是逻辑起点,主线就是"结构与性能"的关系.故该门课程应按"结构和性能"这条主线展开.对现行纳米材料课程内容进行分析,大部分内容均可用主线串联起来.该方法为类似的逻辑性课程教学方法改革以及在课程章节内容之间建立逻辑关联提供借鉴.     

纳米材料在植物细胞生物学研究中的应用

纳米材料已广泛应用于药物载体、生物传感器、成像技术以及基因治疗等研究,相对于动物细胞而言,纳米材料在植物细胞生物学中的应用相对滞后,目前主要集中在量子点探针标记技术和纳米基因载体介导外源基因遗传转化两方面。据此,笔者主要介绍了近年来的量子点合成及功能化等方面的进展,特别对于在植物细胞成像中应用进行了评述。另外还介绍了纳米基因载体的种类和特征,以及在植物完整细胞或原生质体中介导外源基因遗传转化等方面的研究进展。笔者认为已有的纳米材料存在粒径过大或自身的细胞毒性过大,限制了其在植物细胞生物学中的进一步应用,所以针对植物细胞自身特征,设计合成新型的纳米材料将是未来研究的焦点。     

表面活性剂与纳米SiO2作用下聚合铝的絮凝特性

在6NTU高岭土原水中,溶入低浓度溶解性有机物-阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS),投加聚合铝PAC与新型水处理剂-纳米SiO2稳定分散液进行动态混凝实验与静止沉降实验.借助图像分析技术与分形理论,对SDS与纳米SiO2作用下PAC的絮凝特性与絮体分形结构的形态学特征进行研究.结果表明:存在SDS时,高岭土颗粒表面ζ电位增加.SDS在颗粒表面的吸附等温曲线符合Langmiur方程;PAC对无机颗粒的去除效果明显,但对SDS的表观去除率较低.SDS阻碍絮凝初絮体的形成.纳米SiO2使颗粒表面ζ电位增加,对无机颗粒处理效果较差,但对去除有机物有利.絮凝机理主要是吸附架桥;助凝剂纳米SiO2能促进PAC对无机颗粒与SDS絮凝,处理效果显著.悬浊液中絮体粒径大,有效质量密度增加,沉速加快,分维值下降.     

共沉淀法制备的铁酸锌纳米材料的晶化与晶粒生长行为

采用共沉淀法合成了纳米铁酸锌粉体,并对所制粉体在100~1000℃不同温度下进行热处理,用TEM、XRD等手段对所制备的纳米铁酸锌晶体进行了表征,并对纳米铁酸锌晶体的晶粒生长进行了探讨.结果表明,具有尖晶石结构的铁酸锌纳米晶在共沉淀反应时就已形成,但晶粒的尺寸较小;随着热处理温度的进一步升高,晶粒迅速长大,粒径的尺寸分布在5~30 nm;当热处理温度升至1000℃左右时,晶粒尺寸已达微米数量级.对照TEM和XRD测量结果,表明所制备的铁酸锌纳米粉颗粒为单晶颗粒.     

人造纳米材料安全性研究进展及存在问题

纳米科技的迅速崛起，是世界上任何一个人、一个组织和一个国家都没有办法阻挡的。尽管存在巨大的经济和社会效益，但是像其它科学技术一样，纳米技术也是一把双刃剑，如何利用它有效的一面，避免对人类的危害一面，是我们不得不面对的问题。本文将重点对近些年国内外人造纳米材料安全性研究的主要进展进行综述，对其中存在的问题进行总结，并在此基础上提出进一步的发展建议。     

纳米材料与环境保护

环保问题不仅涉及到国民经济的可持续发展,而且它更与人民的生活休戚相关,因此保护好环境成了当前的重要任务.本文从环境监测、减少温室气体排放量和净化空气以及水处理三大方面,较详细地论述了纳米材料与技术的作用和当前国际上的发展状况,同时也评述了其可能的发展方向.