受限在单壁碳纳米管中的Pd-Au-Pt三元金属纳米粒子相变机理的研究

利用分子动力学模拟(MD)方法对受限于扶手椅型单壁碳纳米管中的(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)三元金属纳米粒子在加热和冷却过程的相变机理进行了研究.总能量、结构和径向密度分布用于分析(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)纳米粒子在加热和冷却过程中的结构特征.结果表明,受限在碳纳米管中的(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)具有多层圆筒状结构,不同于游离的纳米粒子的结构.受限的(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)三元金属纳米粒子的密度分布揭示了熔化起始于内层,结晶起始于金属与碳管的界面.本文揭示了受限Pd-Au-Pt纳米粒子熔化转变的结构特征.     

氢气还原法合成Pt_(-square)/GNs复合物及其对甲醇氧化电催化性能

以氢气为还原剂,合成了高分散性的Pt_(-square)/石墨烯纳米复合物(Pt_(-square)/GNs).采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线电子能谱(XPS)及拉曼光谱(Ramam)等对Pt_(-square)/GNs样品进行了分析表征.分析结果表明氧化石墨、氯氩铂酸根离子被氢气彻底还原,特别是Pt前驱物的还原对氧化石墨的还原起原位同步催化作用,所获得的Pt纳米粒子呈现独特的方块状,平均直径为5 nm,均匀分布在石墨烯表面上.采用循环伏安法、计时电流法、CO溶出伏安法等电化学方法研究所合成复合物对甲醇氧化的电催化性能,结果表明相对于Pt/Vulcan XC-72R催化剂和商品化Pt/C催化剂,在碱性介质中Pt_(-square)/GNs对甲醇氧化表现出更高的电化学活性(680 m A·mg~(-1))、更好的催化剂稳定性及更强的抗CO毒化能力.     

纳米金-铂/碳纤维复合材料的制备及其修饰电极性能研究

通过静电纺丝法制备聚丙烯腈纤维(PANF)并高温碳化以获得碳纳米纤维(CNF),利用水热法将纳米铂(PtNPs)负载于CNF表面得到Pt/CNF复合材料,将其固定于电极表面之后进一步利用电沉积法将纳米金(AuNPs)形成于Pt/CNF表面得到修饰电极(Au/Pt/CNF/CILE)。通过扫描电镜考察复合材料的形貌结构,利用电化学方法研究修饰电极的电化学性能,求解其有效面积。结果表明CNF呈网状结构,PtNPs稳定附着在纤维表面,电沉积的AuNPs均匀分布在Pt/CNF/CILE表面,所制备的修饰电极的导电性能增强、有效面积增大且表面丰富的电活性位点促进了电子的有效转移。     

基于空壳钯和纳米金修饰的过氧化氢无酶传感器的研究

制备并表征了空壳钯纳米粒子,将空壳钯纳米粒子和金纳米粒子修饰在玻碳电极(GC)表面,构建了新型的过氧化氢无酶传感器.通过循环伏安等电化学方法研究了修饰电极的电化学特性,结果表明:Pd/AuNPs/GC对过氧化氢(H2O2)的电极反应具有催化作用,空壳钯和纳米金在催化过氧化氢还原过程中表现出了良好的协同作用.过氧化氢的浓度在2216μmol/L(R=0.9993)范围内,与修饰电极的电流之间呈现出良好的线性关系,检测限为0.2μmol/L(S/N=3).该传感器具有较好的稳定性、重现性、抗干扰性.     

MPA包覆的银纳米粒子修饰电极制备和电化学表征

运用自组装和电化学组装法,将MPA包裹的银纳米粒子修饰到金电极表面,制备成银纳米粒子单层和多层膜修饰电极. 循环电压-电流和电化学阻抗谱测定结果表明:以MPA包覆的银纳米粒子修饰电极的氧化电位明显负移,显示出银纳米粒子具有更高的活性. 以0.5mmol/L的K3[Fe(CN)6]溶液为检测体系,电化学阻抗谱测试得出电极表面对探针分子的阻碍作用有所增加. 循环电压-电流结果表明:与单层膜修饰电极相比,多层膜修饰电极的峰电流显著增加.     

Pt_5Pb/MWCNTs催化剂的制备及催化氧化甲醇的性能研究

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,硼氢化钠为还原剂,通过简单的化学还原法制备Pt_5Pb/MWCNTs催化剂。用TEM、XRD、XPS和电化学测试对催化剂Pt_5Pb/MWCNTs的微观形貌、表面组分、价态和电化学性能进行了表征。结果表明,Pt_5Pb/MWCNTs对甲醇的电化学氧化表现出良好的催化活性和稳定性,其原因为Pt和Pb之间的协同作用。     

纳米金/氧化锌-多壁碳纳米管膜修饰电极的制备及其对羟胺的测定

通过在ZnO-MWCNTs膜修饰电极表面电沉积金纳米粒子,获得了一种用于测定羟胺的电化学传感器.ZnO-MWCNTs膜作为一种新的、有效的基底可以很好地被用来固定金纳米粒子.利用ZnO-MWCNTs膜和金纳米粒子的协同,羟胺在nano-Au/ZnO-MWCNTs膜修饰电极上有更好的电催化效果以及稳定性.在最佳条件下,用计时电流法对羟胺进行了测定,在0.25-3.0×103μM范围内呈现良好的线性关系,最低检测限可达0.08μM(S/N=3),反应时间小于3s.由于其制备简单,稳定性高等优势,该修饰电极在羟胺的定量测定方面有着良好的应用前景.     

基于金纳米粒子/石墨烯修饰电极的电化学DNA阻抗传感器的制备

报道了一种基于金纳米粒子/石墨烯修饰玻碳电极的电化学DNA阻抗传感器.首先在玻碳电极表面修饰一层石墨烯,然后通过电化学方法在石墨烯表面沉积一层金纳米粒子,探针DNA(含巯基)通过金硫键连接在金纳米粒子表面.电化学阻抗技术用于DNA传感器的组装表征及其特殊序列DNA的检测.在最佳的实验条件下,传感器响应信号与互补靶DNA浓度的对数在1.0×10-12-1.0×10-7M呈良好线性关系,其线性回归方程:ΔRct(Ω)=1526.6+109.9lgC,相关系数R为0.9970,检出限为3.5×10-13M(S/N=3).此外,该传感器具有良好的选择性,它能识别单碱基错配序列的靶DNA.     

Pt/纳米TiO2-CNT复合电极的制备及对甲醇的电催化氧化

通过电合成前驱体Ti(OEt)4直接水解法和在恒电位-0.05V (vs. SCE)电沉积法制备Pt/nano TiO2-CNT电极.透射电镜 (TEM) 和X射线衍射 (XRD) 分析结果表明, 锐钛矿型纳米TiO2粒子(粒径5-10nm) 和碳纳米管结合形成网状结构, Pt纳米粒子(粒径8-15 nm)均匀地分散在纳米TiO2/碳纳米管复合膜表面.通过循环伏安和计时电流测试表明, Pt/ nano TiO2-CNT电极具有高活性表面, 同时对甲醇的电化学氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0.24mg/cm2时, 常温常压下甲醇的氧化峰电流达到260mA/cm2.     

PDDA修饰纳米纤维素负载Pt复合物的制备及表征

以聚二甲基二烯丙基氯化铵修饰纳米纤维素(PDDA-CNCs)为载体,采用原位还原法在PDDA-CNCs载体上原位沉积Pt纳米粒子制备Pt/PDDA-CNCs复合物.利用X射线光电子能谱、Zeta电位、红外光谱、透射电镜和X射线衍射等测试方法对所制备样品的表面性质、形貌及晶型进行表征.分析结果表明,PDDA成功修饰到CNCs表明,Pt纳米粒子粒径均一且在PDDA-CNCs载体上分散性良好.     

金纳米粒子二维有序阵列的构筑和电化学性质

在水溶液中用柠檬酸钾还原氯金酸的方法合成了粒径为30～40nm的金纳米粒子,并用透射电镜和紫外可见光谱进行了表征;然后在表面经PVP修饰的导电玻璃上以自组装的方式构筑了金纳米粒子的二维有序阵列,并用扫描电镜和紫外可见光谱进行了表征;以所制备的金纳米粒子二维有序阵列作为电极,对硝基苯酚的电化学响应得到明显提高,金纳米有序阵列电极有望成为检测废水中对硝基苯酚的电化学传感器.     

Pt_xCo_y/MWCNTs的制备及其催化氧化甲醇的性能研究

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)介质中,以硼氢化钠为还原剂,预处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,应用简单的化学还原法制备Pt/Co摩尔比不同的Pt_xCo_y/MWCNTs复合催化剂,并应用TEM、EDX、XRD、XPS和电化学测试等方法对其微观形貌、表面组分、价态等结构及其电化学性能进行表征。结果表明,碱性电解液中Pt/Co摩尔比为3∶1时,催化剂Pt_3Co/MWCNTs表现出良好的电化学催化氧化甲醇的性能,原因主要为其粒子粒径较小和PtCo合金中Pt和Co间较强的电子效应。     

金纳米粒子修饰石墨电极上鲁米诺-过氧化氢体系电化学发光行为的研究

研究了磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)中金纳米粒子修饰石墨电极上鲁米诺-过氧化氢体系的电化学发光行为。实验结果表明在金纳米粒子修饰石墨电极上鲁米诺-过氧化氢的电化学发光强度增强近10倍,初步探讨了在金纳米粒子修饰石墨电极上鲁米诺-过氧化氢体系的电化学发光增强机理。在优化的实验条件下,鲁米诺浓度在4.0×10-12～1.0×1010-mol/L之间与电化学发光强度成良好的线性关系,方法的检出限为2×10-12mol/L,对5.0×10-11mol/L鲁米诺进行11次平行测定,相对标准偏差为5.3%。     

基于离子液体功能化碳纳米管负载金-铂纳米粒子的过氧化氢传感器

采用电化学沉积法将金-铂纳米粒子(Au-PtNPs)负载到离子液体功能化的碳纳米管(MWCNTs-IL)表面,构建了一种新型的过氧化氢(H2O2)传感器,采用循环伏安法(CV)、电化学阻抗法(EIS)对修饰电极进行表征.结果表明,电极表面双金属纳米粒子的存在极大地提高了电极的电化学性能,在最优实验条件下,过氧化氢的浓度与电流在1.0×10-9~1.2×10-7 mol·L-1范围内呈现良好的线性关系,检出限为4×10-10 mol·L-1.     

AuNPs/PEI/GO纳米复合物修饰电极的制备及电化学应用

利用高分子聚合物壳聚糖链上富含的氨基修饰石墨烯,制备了具有独特性质的石墨烯基纳米复合材料,并利用壳聚糖对金纳米粒子良好的保护作用,使金纳米粒子固载到石墨烯纳米复合材料的表面,合成了一种具有生物相容性的金纳米粒子/氧化石墨烯纳米复合材料.同时,利用UV-vis、FT-IR、Zeta电位仪、XRD粉末衍射仪、TEM等对所制备石墨烯基纳米复合材料进行了表征.结果表明,PEI/GO/GC,AuNPs/PEI/GO/GC修饰电极对H2O2具有更好的电化学催化性能.     

纳米二氧化硅表面接枝的X射线光电子能谱研究

在纳米SiO2表面接枝聚缩醛可在粒子表面建立起空间位阻稳定层,提高纳米粒子的分散稳定性,增强纳米粒子与树脂基体的相容性。X射线光电子能谱(XPS)的分析结果表明,经过聚缩醛接枝改性的纳米SiO2的Si2p峰明显降低,结合能减小0．7eV,对C1s峰精细扫描及分峰拟合表明表面碳元素中有66．34％属于接枝物聚缩醛的有机碳,证明纳米SiO2表面形成了良好的修饰层,修饰层以化学键结合于纳米SiO2表面,同时根据XPS和热失重(TG)分析的数据结果,可以推测聚缩醛主要分布在纳米SiO2的表面,而在体相中独立存在的几率较小。     

混合自组装层纳米金修饰电极制备及电化学行为

利用自组装方法,将两种不同巯基化合物(一种为双巯基化合物)修饰至金电极表面,在双巯基的另一个-SH基团上,吸附纳米金颗粒制备纳米金修饰电极.结果表明该方法可制备纳米金密度可控的修饰电极,该电极具备纳米阵列电极特性.运用电化学方法和扫描电镜,对纳米修饰阵列电极进行研究和表征.改变纳米金周围微环境,可控制修饰电极上电子传递的速度.     

纳米金修饰电极和探针载体的DNA电化学发光分析方法研究

提出以纳米金修饰电极和以纳米金粒子作DNA探针载体的电化学发光检测DNA新方法.首先将纳米金自组装在金电极上,再将含巯基的目标ss-DNA固定于纳米金修饰的电极上,然后与以纳米金粒子作载体的电化学发光DNA探针进行杂交反应,将此电极做工作电极,在含有三丙胺的溶液中进行电化学发光测量.在选定实验条件下,检测囊肿纤维DNA片断(20 base)的线性范围为1.0×10-12~1.0×10-9mol/L,相关系数为0.9954,检出限为5.0×10-13mol/L.实验结果表明,纳米金具有较大的比表面积,可增强DNA在电极上的固定量,从而增强电化学发光检测信号,提高方法的灵敏度.     

纳米Pt修饰电极碱性条件下甲醇电化学氧化研究

甲醇电化学氧化机理的研究对制备与直接应用于甲醇燃料电池具有重要意义.利用电沉积法制备纳米Pt修饰玻碳电极,以此作为工作电极,基于现场红外光谱技术、循环伏吸法(CVA)、导数循环伏吸法(DCVA)与循环伏安法(CV),研究碱性条件下甲醇的电氧化行为.结果表明与Pt电极相比,纳米Pt修饰电极能更有效地催化甲醇电化学氧化,生成CO_2.进一步研究发现,纳米Pt修饰电极对甲醇氧化转化为甲酸这一过程具有更高的催化活性.     

基于碳纳米笼和金纳米粒子复合物的阿魏酸电化学传感器

采用恒电位沉积法将金纳米粒子(AuNPs)固定到碳纳米笼修饰的玻碳电极(CNCs/GCE)表面,构建了阿魏酸电化学传感器(AuNPs/CNCs/GCE).扫描电镜表征表明制备的AuNPs粒子粒径一致,且均匀地分散于CNCs表面.实验结果表明,AuNPs/CNCs/GCE对阿魏酸的电化学还原具有良好的催化性.最优实验条件下,AuNPs/CNCs/GCE对阿魏酸检测的线性范围是6×10~(-8)～4. 5×10~(-5)mol/L,检出限为4×10~(-9)mol/L(S/N=3).结果表明,Au NPs/CNCs/GCE电化学传感器具有良好的稳定性、重现性和选择性,对实际样品中阿魏酸的测定结果令人满意.