氧化石墨烯墨水的制备及直写图案化

 采用改进的Hummers法制备宽度分布范围为30~70 μm的大尺寸氧化石墨烯及其墨水,并通过直写打印实验,研究了最佳打印条件和氧化石墨烯墨水直写图案化。结果表明,当氧化石墨烯浓度为15 mg/mL、打印压力为70 kPa、线速度为3 mm/s时,打印线条流畅,形貌精细可控;还原剂为15%氢碘酸、还原时间为3 h时,打印线条的还原程度最高,且电性能最佳,电导率可达4.40×10⁴ S/m,远超过现有打印技术的石墨烯图案电导率;实现了氧化石墨烯墨水在亲水聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、玻璃、硅片等多种柔性和非柔性基底上的图案化直写打印,且经还原处理的氧化石墨烯图案可作为连接导线实现发光二极管的集成,对于石墨烯基印刷电子器件的发展具有重要意义。     

电纺直写单根纳米纤维喷射电流的特性

为进一步加深对带电溶液喷射规律的理解,提高单根纳米纤维直写技术控制水平,开发了带微弱电流检测模块的电纺直写实验平台,对单根纳米纤维直写过程的喷射电流进行实时检测;并结合正交试验法,分析了静电纺丝溶液聚合物质量分数、喷头至收集板距离和施加电压3个主要可控工艺参数对喷射电流的影响规律.基于近场静电纺丝电纺直写过程,平均喷射电流10~600 nA;喷射电流变化可分为起始喷射、稳定喷射和停止喷射3个阶段;起始喷射阶段喷射电流的峰值是稳定喷射阶段最大喷射电流的2~3倍;喷射电流随施加电压的增加而变大,随静电纺丝溶液聚合物质量分数和喷头至收集板距离的增加而减小;其中施加电压对喷射电流的影响最大,而静电纺丝溶液聚合物质量分数对喷射电流影响最小.     

熔融电纺直写微纳米纤维直径影响因素分析

以沉积直径均匀的纤维为目标,设计并开展3因素3水平的正交实验,研究直写过程中加载电压、喷头温度、喷头与收集板之间的距离3个因素对纤维直径的影响。实验结果表明,喷头温度对沉积纤维直径的影响最大,随着喷头温度的升高,纤维直径先减小后增大,温度在100 ℃时直径最小;随着喷头加载电压的增大,纤维直径逐渐减小;喷头与收集板的距离对沉积纤维直径影响不显著;当加载电压为23 kV,喷头温度为100 ℃,喷头与收集板的距离为2 mm,收集板的运动速度为36 mm·s-1时,可以制备直径为（23±05）μm且形态规则的三维网格图案。     

纸基石墨烯复合膜的制备及其智能变形研究

柔性智能驱动器能将外部能量转换为机械能输出,在人工肌肉、软体机器人等领域具有良好的应用前景。文章设计并制备了纸基石墨烯复合双层薄膜,并实现了其在外部光照或湿度变化刺激下的驱动变形。通过多次浸渍-干燥及还原的方法制备了具有良好柔韧特性的纸基石墨烯膜,并与聚丙烯薄膜组成双层复合薄膜驱动器。利用石墨烯的光热转换特性、纸张的吸湿膨胀特性及聚丙烯薄膜的热膨胀特性,实现了该薄膜驱动器在外部光照刺激下的快速弯曲大变形。通过利用纸张中的纤维排列的各向异性,进一步调控该驱动器的光致变形幅度。此外,该驱动器也能对湿度变化进行响应,在环境湿度的变化为10%时,驱动器可产生弯曲角度为41°的弯曲变形。这是由于纸张中纤维素纤维对于环境水分子的吸附以及解吸附从而导致纸张的膨胀或收缩而造成的。该智能驱动器具有光照/湿度的双刺激源响应特性,结合其较简单的制备方法,有望在折纸机器人、智能机械等应用领域发挥作用。     

柔性Ag-Zn纸基电池的制备及其湿敏特性研究

采用多孔吸附离子特性的滤纸结合选择性喷墨打印技术在FP表面实现图形化的Ni/Au金属薄膜修饰,并用作Ag-Zn纸基电池的集流体。通过无电镀Ag和电沉积Zn技术制备了FP/Ni/Au/Ag电极和FP/Ni/Au/Zn电极,实现了Ag-Zn纸基电池的制备。通过SEM和XRD等测试对制备的金属薄膜的结构和组成进行分析。并对所制备的Ag-Zn纸基电池的性能进行了研究。结果表明,在0.5mA·cm~2电流密度放电条件下,电容可达0.08 mA·h·cm~(-2)。还进一步研究了湿度对干法电池输出电流的影响,研究发现在相对湿度30%-90%范围内,电流变化3个数量级,拐点与电解质的潮解相对湿度(φ_D)和风化的相对湿度(φ_E)吻合,且具有良好的重复性。     

纳米金的制备、表征及应用研究

纳米金材料基于其良好的光学和电子学特性,近年来已成为科学家们研究的热点之一。实验以氯金酸为原料,柠檬酸三钠为还原剂,采用经典的柠檬酸三钠还原法制备出纳米金溶液,利用目测法、紫外-可见分光光度法和扫描探针显微镜法对其进行表征,结果表明:纳米金粒子尺寸均匀、呈球形单分散分布。利用自组装单分子膜原理,通过层层组装将纳米金粒子和DNA探针依次固定到玻碳电极表面制备探针电极,利用电化学工作站检测其信号,结果表明纳米金标记DNA探针可显著增强目标DNA的检测信号,提高检测的灵敏度,并使响应电流增强。     

金红石相纳米二氧化钛的制备

报道了一种制备金红石相纳米二氧化钛的新方法.即以四氯化钛作为原料,通过加入特殊的有机添加剂,利用简单的水解法,在较低温度下制备了金红石相纳米二氧化钛粒子.利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE SEM)及热重 差热(TG DTA)分析等方法对产物的形貌以及添加剂的用量和煅烧温度对产物晶相和粒径的影响进行了研究.结果表明,添加剂的用量对二氧化钛产物中金红石相的含量有显著影响,当添加剂的用量为0.5 g/mL水时可直接水解得到完全的金红石相;经过400 ℃的煅烧,即可得到结晶良好的金红石相纳米二氧化钛球形粒子,晶粒径约为40~50 nm.     

金纳米粒子的制备与表征

以4.5 G PAMAM(4.5代聚酰胺-胺型)树状大分子为保护剂,利用微波法还原HAuCl4溶液制备金纳米粒子。考察了在同一照射条件下,4.5 G PAMAM与HAuCl4不同物质的量比对金纳米粒子大小及形状的影响。利用紫外可见分光光度计、透射电子显微镜以及X射线衍射分析对其进行了表征。结果表明,照射时间相同时,以30 s为例,当4.5 G PAMAM与HAuCl4物质的量比为5时,得到的金纳米粒子最小;随着4.5 G PAMAM与HAuCl4物质的量比值的减小,金纳米粒子变大,且发生了不同程度的聚集。     

巯基功能化离子液体作稳定剂制备纳米金

利用绿色的、稳定的巯基功能化室温离子液体作为稳定剂,在室温条件下制备出相当稳定的Au纳米粒子.对制备的金粒子用紫外可见吸收光谱、透射电子显微镜和X-射线衍射进行了表征.结果表明在555 nm处有强而锐的吸收峰并且金粒子的平均直径为2~3 nm,X-射线衍射结构表征进一步说明产物是纳米级立方面心的单质金.     

纳米金光度法测定维生素B1

采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制得粒径约为13 nm的纳米金.在酸性环境中纳米金与维生素B1发生相互作用,纳米金产生凝聚,使其最大吸收峰发生红移,由此建立维生素B1的比色测定方法.优化了溶液pH、纳米金的浓度以及反应时间.在最佳条件下,方法的线性范围为5～ 60 ng/mL,检测限为0.74 ng/mL.用此方法成功分析了维生素B1片剂和注射液中维生素B1的含量.     

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.     

一种基于小波变换的湿纸密写方法

基于对湿纸密写与小波域内密写方法的研究，提出了一种新的小波域内的湿纸密写方法．这种方法依据图像局部邻域内的纹理复杂程度在小波系数中进行选择性的嵌入，而秘密信息接收者无需知道具体的密写方法。只需做简单的矩阵乘法操作就可以提取秘密信息，从而实现了秘密信息传输过程中密写方法的不可见性．实验表明，本文的密写方法除具有很好的鲁棒性外，在隐蔽性上比传统小波域内的密写方法有了很大提升，是一种非常实用的密写方法．     

超灵敏葡萄糖生物传感基于自组装纳米金和(3-巯基丙基)-三甲氧基硅烷凝胶溶胶

采用一种新颖的方法将(3 巯基丙基) 三甲氧基硅烷凝胶溶胶、纳米金和葡萄糖氧化酶自组装于金电极表面,制得了 高灵敏度的葡萄糖生物传感器.实验表明固定在三维网状的凝胶溶胶中的葡萄糖氧化酶和纳米金颗粒具有很强的稳定性并 且能够保持自身的活性.本实验采用Co(bpy)3 3作为电子媒介体,峰电流值与葡萄糖浓度在8.0×10-10～4.2×10-8mol/L 成线形关系,检测下线为3.0×10-10mol/L(S/N=3).     

基于纳米金表面等离子体的高灵敏过氧化氢光学检测方法

在酸性2-吗啉乙磺酸介质中,建立基于纳米金表面等离子体的微量过氧化氢（H2O2）的比色检测体系,探讨裸眼检测途径下的分辨极限,提高体系稳定性并利用光谱分析精确定量H2O2浓度（c）. 结果表明,当c100 mol/L时,纳米金为团聚态,呈现蓝色;c120 mol/L时,纳米金为分散态,呈现红色. 该方法的裸眼检测极限可分辨浓度差为20 mol/L. 反应溶液的显色结果并不稳定,在反应后45 min内变化较快,c为60~100 mol/L的反应溶液也将逐渐由蓝色变为红色. 溶液在570 nm处的吸光度 (OD_570) 检测证明,反应体系在检测后3 h内仍持续变化. 反应10 min后,加入适量半胱甘肽终止反应,可使反应溶液的显色结果稳定,提高体系稳定性. 实验测定不同浓度H2O2反应产物的吸收光谱发现,c100 mol/L的反应孔产物在波长约550 nm处有吸收峰,且吸收强度与c成正相关. 而c120 mol/L的反应产物吸收峰逐渐往短波长方向偏移,最终峰值约为540 nm. 分析反应体系吸收光谱结果证明,各反应产物在630 nm和545 nm处吸光度的比值 (OD_630/545) 与c呈良好的线性关系. 实验对c为100~120 mol/L的H2O2溶液进行检测,定量浓度差为2 mol/L的H2O2溶液,降低裸眼检测途径下该方法的分辨极限,为微量样品检测提供更好的平台.     

基于金纳米作用适配体荧光探针的研究进展

适配体是一类能与相应配体进行特异性结合的寡核苷酸序列,对靶分子具有高度亲和力和专一性的识别能力。作为新型的功能分子,它在化学领域、生命科学以及生物医学领域发展迅速,并展示了良好的应用前景。简要综述了基于金纳米作用适配体荧光探针的研究进展。     

电子束熔融直接金属成型工艺的研究

研究了工艺参数对电子束熔融工艺过程的影响,采用线性回归分析建立了一个数学模型.研究结果表明,扫描线宽与电子束电流、加速电压和扫描速度呈明显的线性关系,当搭接率为0.5时,所获得的层面质量优于搭接率小于0.5时的层面质量,回旋扫描路径可以减少热量的积累,有效地防止金属小液滴的飞溅,从而得到较好的层面质量.针对实验中出现的电子与粉末碰撞造成的未熔粉末的飞溅,采用优化的工艺参数对粉层进行预热,从而大大减少了未熔粉末的飞溅.对于扫描线的球化,采用功率与扫描速度的比值大于0.1的工艺参数进行扫描,获得了连续的扫描线.通过对工艺参数的优化,得到了性能优异的一维扫描线和二维层面,为三维实体的成型奠定了基础.     

基于纳米脂质体的马卡制剂的制备及其性质研究

以大豆磷脂为载体,以葡萄糖液作为分散介质,采用旋转薄膜蒸发法,发展了一种新的马卡纳米制剂制备方法．考察了该方法制备的不同药脂比的马卡纳米制剂的粒径及其Zeta电位,并对马卡的包封率、制备的马卡纳米制剂的胶体溶液物理稳定性以及冻干粉剂有关性质进行了研究．结果表明,不同药脂比的马卡制剂的平均粒径在100～150nin之间,Zeta电位均小于-30mV：通过该方法获得的马卡纳米制剂的包封率高,其胶体溶液具有很好的物理稳定性,30d内,其粒径未发生显著变化,而且冻干粉剂的水再分散性较好．     

纳米金修饰硅纳米线电极阳极溶出法测定痕量铅、铜

以浸入沉积的方法在硅纳米线上修饰了金纳米颗粒,并通过电子扫描显微镜（SEM）和X射线荧光分析（XRF）对金纳米粒子修饰的硅纳米线电极表面形貌进行了表征.以修饰后的硅纳米线电极作为工作电极,采用阳极溶出法检测水中痕量铅和铜,考察pH值、富集电位和富集时间对溶出峰的影响,优化出最佳实验条件.在优化的实验条件下,铅Pb2＋和铜Cu2＋的灵敏度分别为0.649μA/（μg.L-1）和0.177μA/（μg.L-1）.检测极限达到0.26μg.L-1和0.67μg.L-1.峰电流与离子浓度在质量浓度25~200μg.L-1的范围内形成良好的线性关系.