还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝复合物修饰电极用于丙烯酰胺检测（英文）

丙烯酰胺作为食品热加工处理的产物,具有生殖毒性、神经毒性和致癌性。文章应用电化学工作站的三电极体系,通过同时进行氧化石墨烯的电化学还原和亚甲基蓝的氧化,在玻碳电极表面合成了还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝（RGO/PMB）复合物,构建了用于丙烯酰胺灵敏检测的电化学传感器。在最优的实验条件下,该传感器对丙烯酰胺的检测限可达1.67×10^-9mol/L,检测范围为5×10^-9mol/L～2.5×10^-5 mol/L。实验结果表明该传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性,并且可用于实际薯片样品中丙烯酰胺含量的测定。     

用于高性能超级电容器的电纺碳纤维材料（英文）

金属有机骨架(MOFs)被认为是制备纳米多孔碳材料并用于超级电容器电极的理想前体,因为它们能够从分子尺度调节材料的结构.但是,一方面MOFs衍生的碳通常表现出较低的石墨化水平,另一方面纳米多孔碳颗粒之间具有较大的界面电阻,这些影响因素会导致电极的导电性差,进而极大地限制它们的电化学性能.本研究成功将ZIF-67嵌入聚丙烯腈(PAN)的纳米线纤维中,并在碳化处理后可以独立地用于超级电容器电极.PAN纳米纤维在热解过程中能够产生高石墨化水平的碳纤维,一方面用于连接ZIF衍生的碳纳米颗粒,另一方面有利于电荷转移;ZIF-67可以提供氮掺杂的多孔碳结构用于电荷存储.这种电极在1A·g~(-1)的电流密度下可以达到124F·g~(-1)的质量比容量,并在10A·g~(-1)的10 000次循环中电容保持率大于92%.     

自组装银纳米修饰电极的制备及其对NADH的催化氧化

用共价修饰法制备了银纳米修饰电极,通过透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱和电化学交流阻抗谱进行了表征和研究。实验表明,该修饰电极对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的电化学氧化有很强的催化作用,相对于裸玻碳电极,过电位降低了近500mV。     

基于银纳米颗粒/还原氧化石墨烯的复合物修饰玻碳电极对对硝基苯酚的电化学检测

采用银纳米颗粒(AgNPs)和还原氧化石墨烯(RGO)制备成AgNPs/RGO复合物;并且用这种复合物修饰玻碳电极(GCE),制备出来的电化学传感器对对硝基苯酚(4-NP)进行微量检测。在最优的情况下,对4-NP的线性响应范围是0.005~5μmol/L和10~100μmol/L,检测限是5.28 nmol/L。由于该传感器具有比较宽的检测范围、令人满意的稳定性、特别低的检测限,所以这种电化学传感器可以应用到工业和生活当中,具有很好的应用前景。     

四氧化三钴@发蓝铁丝自支撑电催化剂用于析氧反应

本文中,我们设计合成了原位负载于发蓝铁丝上的四氧化三钴(Co_3O_4)自支撑电催化剂,获得了较高的析氧反应活性.在该复合催化剂中,尖晶石结构的Co_3O_4与发蓝层的主要成分四氧化三铁(Fe_3O_4)具有高度的结构相似性与晶格匹配度,有效地保证了表面活性层的紧密生长,降低了催化过程中的电荷转移电阻并促进了电荷的快速传导,获得了高效的析氧反应活性与稳定性.受益于上述结构优势,该电催化剂显示出低至250mV的析氧反应起始过电位和较高的催化电流密度.在外加电压为1.65Vvs.RHE时,析氧反应电流密度高达124mA cm~(-2).此外,该催化剂也显示出优越的电化学稳定性,使其有望应用于大规模水裂解制氢电解槽.     

银（Ⅰ）对铈（Ⅲ）和钴（Ⅱ）阳极氧化的电催化

电位扫描和电解实验证明,铂电极上Ag~+离子在硝酸介质中对Ce(Ⅲ)和在硫酸介质对Co(Ⅱ)的阳极氧化都有明显的电催化作用,对于Ag~+-Ce(Ⅲ)系统,当[Ag~+]:[Ce(Ⅲ)]=1:10时,反应受扩散控制,而当[Ag~+]:[Ce(Ⅱ)]=1:100,则表现为均相化学反应控制.对该系统提出了可能的反应机理,并估计了其中均相化学反应的速度常数.二相电解实验表明,银离子的存在可使蒽或苯甲醇电解氧化的电流效率明显增加.     

对氨基酚在修饰碳糊电极上电氧化的PM6法研究（英文）

以重氮化反应将对氨基化学修饰在石墨粉表面上并构建成碳糊电极。在此修饰电极上对-氨基酚表现处电化学催化氧化行为,与裸电极相比,氧化峰电位负移了73mV,氧化峰电流升高了60%。为了从分子水平上深入了解这种催化氧化行为,以38个碳构成的石墨烯片段-对氨基-对氨基酚组成的分子簇模型,MOPAC2012软件包内的PM6半经验分子轨道法研究了真空条件下体系的电化学催化活性。计算结果表明,所有建立的分子簇模型都是热力学稳定的,都具有负的反应吉布斯自由能。前线分子轨道的分析给出了电化学催化诱导下的电子转移过程,并定性地解释了对氨基酚在修饰和未修饰电极上的电化学氧化机理。对氨基酚在修饰电极上的可交换电子量比在未修饰电极上的大了64.8%。此结果恰好与试验结果中的氧化峰电流的升高结果一致;试验结果中的氧化还原峰电位对计算结果中的相应最高占有轨道和最低空轨道能呈现很好的线性关系。     

纳米氢氧化镍修饰碳糊电极电膜萃取和微分脉冲伏安法测定敌草隆（英文）

敌草隆是一种常用的除草剂,长期以微量甚至痕量暴露于环境中,对环境和人体健康都有害。采用微分脉冲伏安法在碳糊电极上测定了痕量的敌草隆,采用电化学方法在碳糊电极表面原位沉积了氢氧化镍,在电极电位的作用下敌草隆分子被电膜萃取到电极表面。在修饰电极上,敌草隆与氢氧化镍相互作用形成络合物,使镍的第一个不可逆还原峰从-0.389 V移至-0.454 V。新的还原峰电流随扫描速率的增加而线性增加,表明还原反应受表面吸附控制。在固定的初始电位下,吸附过程属于依赖于静止时间的电膜萃取过程。在固定的静止时间下电流随初始电位呈正态分布。萃取过程遵循Temkin等温吸附模型,吸附自由能为-22.94 kJ/mol。还原峰电流与敌草隆浓度的对数在0.775×10~3～0.775×10~(-3)μg/mL范围内呈线性关系,可以用此方法检测敌草隆,检出限(S/N=3)达到0.775×10~(-3)μg/mL。基于此不可逆还原峰建立的检测敌草隆的电化学方法,具有良好的重现性和选择性,已用于农业废水中敌草隆的检测,其结果令人满意。     

基于四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料的电化学DNA传感器

以离子液体碳糊电极(CILE)为基底电极,四氧化三钴-石墨烯(Co_3O_4-GR)纳米复合材料为修饰剂制备了一种新型电化学DNA传感器,并应用于副溶血弧菌tlh特征序列测定.利用壳聚糖(CTS)将Co_3O_4-GR复合材料固定在CILE表面,然后将探针ssDNA序列通过吸附法固定在CTS/Co_3O_4-GR/CILE上,与目标ssDNA序列发生特异性的分子杂交反应,以铁氰化钾为电化学信号分子,根据杂交反应前后伏安信号的差异实现了对目标ssDNA检测的目的,建立相应的工作曲线,求解线性范围和检测限等分析参数.由于复合材料具有大的比表面积故能够增加探针ssDNA的负载量,其高导电性有效地提高电化学响应信号.在最佳实验条件下使用差分脉冲伏安法可对1.0×10~(-14)~1.0×10~(-6)mol/L浓度范围的目标ssDNA序列进行检测,检测限为3.3×10~(-15)mol/L(3σ),该DNA传感器可有效识别单碱基和三碱基错配序列,具有良好的应用前景.     

铁氰化镍／银复合修饰电极的制备及对盐酸麻黄碱的电催化作用

在含有Ag^＋、Ni^2＋、K3Fe（CN）6的胶体混合溶液中,用电化学沉积方法制备了铁氰化镍／银复合膜（NiHCF／Ag）修饰石墨电极（SG）．在pH5．00的醋酸-醋酸铵缓冲液中,NiHCF／Ag／SG修饰电极对盐酸麻黄碱的电极反应有催化作用,盐酸麻黄碱还原峰的峰电流与浓度在8．00×10^-6～1．30×10^-3mol／L范围内呈良好线性关系（r=0．982）,检出限为5．00×10^-7mol／L．该电极已成功用于医用注射液中盐酸麻黄碱含量的测定,回收率为95.4％～104％．     

纳米四氧化三铁对氯化镉诱导小鼠小肠毒性的保护作用（英文）

环境中多种污染物的协同毒性对人类健康有很大威胁.本文报道了环境中污染物纳米四氧化三铁和氯化镉对小鼠小肠的协同毒性.结果显示,纳米四氧化三铁和氯化镉对小鼠小肠有负协同毒性.口服纳米四氧化三铁对小鼠小肠没有明显的毒性.相反,口服氯化镉引起小鼠小肠的氧化应激反应,该氧化应激进一步导致小鼠小肠炎症反应,表现为小肠组织中两个炎症指标(环氧合酶和一氧化氮合成酶)水平显著升高和小肠组织出现炎细胞浸润.同时口服纳米四氧化三铁与氯化镉后,纳米四氧化三铁能够显著降低由氯化镉诱导的小肠的氧化应激反应,从而显著减少氯化镉对小肠的损伤.纳米四氧化三铁和氯化镉在小肠组织中相互竞争禁阻摄取,导致纳米四氧化三铁和氯化镉对小肠中铁和镉的含量有负的协同作用.纳米四氧化三铁不仅能显著减少镉在小肠中积累,而且能抑制由镉引起的小肠中铁的缺乏,这是纳米四氧化三铁保护小肠免遭氯化镉引起的氧化损伤的两个关键作用机制.因此,纳米四氧化三铁可以作为由镉引起肠道损伤患者的口服磁共振造影剂和药物载体.     

口服纳米四氧化三铁和氯化镉对小鼠肝脏的联合毒性（英文）

报道了纳米四氧化三铁和氯化镉对小鼠肝脏的联合毒性.在连续7d给小鼠灌胃给药纳米四氧化三铁、氯化镉或二者混合物(纳米四氧化三铁+氯化镉)后,测定了肝脏的脏器系数、组织病理学变化、血清生化参数和氧化应激反应.结果表明,纳米四氧化三铁和氯化镉会竞争性抑制小鼠肝脏对铁和镉的摄取.口服纳米四氧化三铁(50 mg/kg体重)没有对小鼠肝脏产生明显的毒性,而口服氯化镉(2.0 mg/kg体重)对小鼠肝脏产生显著的氧化应激损伤.同时口服纳米四氧化三铁与氯化镉后,纳米四氧化三铁能够显著降低由氯化镉诱导的肝的氧化应激,从而显著减少氯化镉对肝脏的损伤.同时口服纳米四氧化三铁与氯化镉后,纳米四氧化三铁不仅能显著减少镉在肝脏的积累,而且能抑制由镉引起的肝脏中铁的缺乏,这是纳米四氧化三铁保护肝脏免遭氯化镉诱导氧化损伤的两个关键作用机制.纳米四氧化三铁可以作为镉中毒患者完美的磁共振造影剂和药物载体,因为它在发挥磁共振造影剂和药物载体功能的同时,可以减少镉的毒性.     

修饰玻碳电极对多巴胺和尿酸的电化学检测（英文）

在单壁碳纳米管(SWCNT)表面修饰[Cu(sal-β-Ala)(3,5-DMP_2)]玻碳电极(GCE),该修饰电极不仅对多巴胺(DA)和尿酸(UA)具有很好的电化学催化效果,而且对它们有很强的检测能力.[Cu(sal-β-Ala)(3,5-DMP_2)]修饰电极对DA的检测线性范围为10~210 mmol/L,检测极限为7.29μmol/L;而对UA的检测线性范围为从1~86mmol/L,检测极限为1.5μmol/L.同时,利用微分脉冲伏安法(DPV)来测定DA和UA,相比之下,[Cu(sal-β-Ala)(3,5-DMP_2)]与单壁碳纳米管及修饰玻碳电极结合具有良好的灵敏度和分辨率.     

磁性修饰的镧系上转换纳米晶体应用于指纹信息识别（英文）

新型磁性荧光材料的开发对鉴定和刑事侦查具有重要意义。由于传统相机中使用的光敏元件在500～700nm范围内表现出最高的量子效率,因此以507～533 nm、533～568 nm和637～683 nm为主发射峰的镧系上转换纳米粒子(UCNPs)适合用于构建磁性荧光材料。本文通过配体连接的方法证实了一种磁性上转换纳米颗粒—NaGdF₄:Yb,Er-Fe₃O₄。在优化反应参数后,复合颗粒获得了优异的磁性能和上转换荧光强度,并且可在各种基底上实现高对比度的潜在指纹识别。得益于上转换发光与磁性的结合,指纹识别具有了高灵敏度与通用性。     

用于高性能锂硫电池隔膜的a-MEGO@g-C_3N_4复合材料（英文）

由于具有高能量密度和环境友好性,锂硫电池成为备受关注的下一代电化学储能系统,然而硫和硫化锂的低电导率和多硫化锂的穿梭效应严重影响锂硫电池的实际比容量和循环性能.本研究制备出了具有高氮含量(原子数分数20.08%)和高比表面积(1000m~2·g~(-1))的a-MEGO@g-C_3N_4复合材料,并将其用作隔膜修饰层.在0.1C(1C=1675mA·g~(-1))的充放电速度下,采用修饰隔膜的电池首次放电容量达1244mAh·g~(-1);在0.5C下循环800次,衰减率为0.062%,两项指标明显优于对比电池.实验研究发现,a-MEGO@g-C_3N_4隔膜修饰后电池性能的提高来源于两方面:(1)高比表面积的a-MEGO@g-C_3N_4通过物理吸附固定多硫化物;(2)g-C_3N_4与多硫化锂通过形成C-S键与Li-N键抑制穿梭效应,并对溶解的活性物质实现再利用.本研究为以g-C_3N_4为基础的高氮碳材料在锂硫电池中的应用提供了可能.     

非晶二氧化钛超薄纳米片用于稳定的高倍率锂储存（英文）

嵌入型金属氧化物由于降低了低电压下锂沉积风险,作为负极材料在可充电锂离子电池中广泛使用。然而,这类电极材料较低的能量密度、功率密度及循环稳定性差限制了其快充的能力。我们设计合成了一种具备良好电化学循环稳定性的非晶二氧化钛纳米片,在500 mA·g^-1的电流密度下循环200圈后具有231 mA·h·g^-1的比容量,在6 A·g^-1的高电流密度下经过1000圈循环后保持了156.7 mA·h·g^-1的比容量。非晶二氧化钛纳米片高倍率性能的提升归因于开放的高度各向同性的结构特性,降低了离子迁移能垒,确保了离子可用性,降低了嵌入后材料的体积变化。本研究表明非晶化是一种有望开发具有高倍率性能的传统金属氧化物电极材料的策略。     

Pb（Ⅱ）在Nafion修饰电极上的机理研究：（Ⅲ）电还原和溶出 …

测定Ｐｂ（Ⅱ）在Ｎａｆｉｏｎ修饰电极上还原过程中的表现扩散系数和电子交换系数，研究该过程的扩散机理，提出于还原及溶出的过程中Ｐｂ（Ⅱ）在Ｎａｆｉｏｎ膜上的浓度分布模式。