徐娇珍[1]2004年在《金铂纳米颗粒的合成、修饰和催化性能研究》文中进行了进一步梳理(1)对金属纳米颗粒进行了外形和大小控制合成。用硫醇作保护剂合成了正十面体的金纳米颗粒；利用在铂颗粒表面吸氢还原法通过叁十二次还原反应，制备了平均直径从1.77nm到16.32nm不同大小的铂颗粒，每次还原反应后颗粒直径的增量约0.3～0.6nm，并研究了保护剂用量，还原剂等对纳米颗粒大小的影响。 (2)利用硼氢化钠同时还原两种金属盐制备了双金属纳米颗粒；以铂颗粒为核，利用吸氢还原法制备了核壳型Pt@Pt／Au纳米颗粒，用XRD、UV-Vis、TEM等对其进行表征。 (3)pH值能显着影响3-巯基丙酸作稳定剂制备的金纳米颗粒聚集状态；PVP保护铂纳米颗粒在浓盐酸中能部分溶解，还考察了盐酸浓度的影响。 (4)正丁硫醇和铁离子同时修饰后的铂纳米颗粒催化反2，4—己二烯醛氢化反应时表现出了很高的催化选择性；正丁硫醇修饰过的Pt@Pt／Au催化剂对于不同大小的底物分子表现出了不同的催化能力。
郑永真[2]2017年在《Pt基纳米材料的制备及其在燃料电池和免疫传感器中的应用》文中研究说明随着科学技术的飞速发展,人们的物质生活水平也在逐渐的提高,所以人们对自己的身体健康状态也越来越关注了;也因此对环境,能源等各方面的要求也越来越高,所以,近年来对能源,生物,环境安全等领域的研究也越来越多。因为纳米材料的粒径大小在1~100 nm之间,所以具有特殊的结构和较大的比表面积,因此,和常规材料相比,具有一些特殊的物理性质和化学性质。正因为纳米材料有着诸多的优点,所以在传感器,燃料电池,环境检测等领域都得到了广泛的应用。直接甲醇燃料电池(DMFC)具有安全,高效等特点,且在室温等温和条件下就能进行反应,因为电池中的燃料为甲醇,所以燃料电池在储存和运输等方面都非常方便。因此,可以作为一种解决能源危机和环境污染的发电装置,且因为体积小,所以在移动电源和便携式电源等领域都具有良好的发展前景。然而,因为甲醇的催化氧化过程中生成的中间产物CO等容易引起Pt催化剂的中毒,而造成催化剂的催化活性降低,稳定性减弱,所以,研制出拥有高催化活性和高稳定性等优良性质的催化剂就显得尤为重要。电化学免疫分析法是一种通过抗原和抗体之间的特异性反应来检测样品中的抗原或抗体的浓度的分析方法,因此这种方法具有很高的特异性和选择性。电化学免疫传感器将免疫分析方法和电化学传感两种技术结合在了一起,并利用抗体、酶等作为感受器,然后通过转换器把反应产生的化学信号转化为电信号的一种生物传感器。由于其结合了免疫分析技术和电化学传感技术,所以传感器同时拥有这两种技术的优点,既具有较高的选择性,又具有较高的灵敏度。在这篇论文中,我们从纳米颗粒的形貌与组分等对纳米材料进行了详细的研究,使纳米材料在电化学免疫传感器领域和直接甲醇燃料电池领域的性质得到改善,与此同时,在传感器和燃料电池的各种性能也因为纳米颗粒的加入而得到了很大的提高。这篇论文的具有研究内容如下:1 Pd@PtM(M=Co,Ni,Cu)纳米颗粒的制备及其对甲醇的电催化氧化的研究为了进一步探究纳米材料在直接甲醇燃料电池中对催化剂的性能的影响,我们在这篇文章采用晶种的方法,通过异相成核过程,在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在的条件下合成了能控制形貌的Pd@PtM(M=Co,Ni,Cu)核-壳纳米颗粒。实验中我们制备的Pd@PtM纳米颗粒的内核为Pd纳米颗粒,壳层金属为PtM合金。核-壳结构的使用降低了纳米颗粒中铂的浓度,提高了Pt的利用率,并且第一周期过镀金属的引入增强了甲醇电催化氧化的电流密度和稳定性。另外,我们还研究了不同的第二种过渡金属的加入对催化剂的稳定性和催化活性的影响。从实验结果可以看出,在这几种催化剂中,Pd@PtCu的催化活性和稳定性是最好的,且与商业铂黑相比较时,Pd@PtCu催化剂仍然表现出较好的催化活性和稳定性。2具有不同壳层厚度的Pd@PtRu纳米颗粒的合成及其对甲醇的电氧化的探究在金属纳米材料中,不同金属的含量和比例不同对催化剂的影响也大不相同,在这篇文章同样采用晶种的方法,利用异相成核过程在表面活性剂PVP存在的条件下合成了具有不同壳层厚度的Pd@PtRu纳米颗粒。在制备的Pd@PtRu纳米颗粒中Pd为内核,PtRu为壳层金属。在这项工作中,我们注意到具有不同壳层厚度的催化剂的性质会有所不同,并且,壳层中Pt和Ru的比例不同,催化剂的性能也有所不同。因为核壳结构的合成使纳米颗粒催化剂中Pt的浓度减少了,所以增加了贵金属Pt的利用效率。更重要的是,在催化剂中,金属Ru可以吸附甲醇电催化氧化过程中生成的CO,OH等中间产物,从而使金属Pt表面具有更多的可用于甲醇电催化氧化的活性位点,这就使催化剂催化甲醇氧化的电流密度的增加,从而导致催化剂的活性的提高。3基于金-铂纳米颗粒的无标记的电化学免疫传感器的制备及癌胚抗原的检测因为纳米材料具有较高的的比表面积,且生物相容性较好,因此能促进底物与电极之间的电子传输,而且还能很好的固定抗原,抗体等生物分子。所以,在这篇文章中,我们使用功能化的单壁碳纳米管(SWCNT)来负载金-铂(Au-Pt)双金属纳米颗粒,制备出了一种新型的,无标记的,用于检测癌胚抗原(CEA)浓度的电化学免疫传感器。在实验时,首先将羧基化的碳纳米管滴在干净的玻碳电极上面,然后采用电沉积的方法将Au-Pt双金属纳米颗粒沉积在碳纳米管表面,玻碳电极表面因为有双金属纳米颗粒的修饰;因为抗原和抗体都是属于蛋白质类的,所以,当把anti-CEA滴加在修饰后的电极表面时,anti-CEA可以通过蛋白质和Au-Pt之间的相互作用而牢牢地吸附在Au-Pt纳米颗粒的表面上,而不容易脱落。在该电化学免疫传感器中,因为有Au-Pt纳米颗粒和SWCN的加入,使得电极的表面覆盖率和导电性增加,并且因为纳米颗粒的较高的生物相容性使吸附在电极表面的抗体的数量大大增加。所以,在最优的条件下,该电化学免疫传感器具有很低的检测线,且线性范围很宽。此外,本实验中设计的免疫传感器还表现出了很好的稳定性,选择性和重现性。而且,当把该实验制备的电化学免疫传感器用于检测人的血清样品时,检测结果与酶联免疫吸附测定(ELISA)的结果十分吻合,因此,该方法可以用于临床监测。更重要的是,通过改变相应的抗体种类,这种方法可以扩展为其他生物标记物的定量检测,因此代表了一个通用的检测方案。
居克俭[3]2015年在《铂基双金属纳米材料的制备及其电催化性能的研究》文中研究说明铂基双金属材料由于其中双金属协同作用而具有良好的电化学活性和稳定性。本论文中使用小分子作为形貌调控剂,并且使用简便的一步水溶液法制备了各种形貌的Pt基双金属纳米材料,其中包括:Pt Pd纳米花/RGO、Au Pt纳米链、Au Pt纳米晶体/RGO以及Au Pt纳米枝晶。所制得纳米材料通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、拉曼光谱(Raman)和热重分析(Thermal gravimetric analysis,TGA)等手段进行表征,并通过对醇类的电催化进行电化学测试,都表现出良好的电催化活性及稳定性,论文分为以下几个部分:(1)用一步水溶液法,以叶酸为形貌导向剂,水合肼为还原剂合成了Au Pt纳米枝晶材料。其中Au Pt纳米枝晶是一种多孔结构,具有较大的电活性面积。Au Pt纳米枝晶对甲醇和乙醇氧化都表现出较高的催化活性和稳定性;说明Au Pt纳米枝晶可用作甲醇和乙醇燃料电池的催化剂。(2)以用二甲双胍作为形貌导向剂,硼氢化钠作为还原剂,用一步水溶液法合成了Au Pt纳米链。其中大量的Au Pt纳米链构成了多层网状结构,具有较大的电活性面积。Au Pt纳米链花对甲醇和乙醇氧化都表现出较强的电化学活性和稳定性;说明Au Pt纳米链是甲醇和乙醇燃料电池良好的催化剂。(3)用一步水溶液法,以氨基乳清酸为形貌导向剂,水合肼为还原剂合成了Au Pt纳米晶体/RGO。其中Au Pt纳米晶体均匀负载在RGO表面,粒径均匀,在60~70 nm范围内,具有较大的电活性面积。Au Pt纳米晶体对乙二醇氧化表现出较高的催化活性和很好的稳定性;说明Au Pt纳米晶体在乙二醇燃料电池中有很好的应用前景。(4)以L-组氨酸作为形貌导向剂,水合肼为还原剂,合成了Pt Pd纳米花/RGO材料,其中Pt Pd纳米花均匀负载在RGO表面,粒径均匀在30~40 nm范围内,具有较大的电活性面积。Pt Pd纳米花/RGO对乙二醇氧化表现出较高的催化活性和很好的稳定性;说明Pt Pd纳米花/RGO在乙二醇燃料电池中有很好的应用前景。
郜源[4]2014年在《贵金属纳米颗粒修饰的TiO_2纳米管的制备、表征及应用》文中进行了进一步梳理TiO2是一种禁带较宽的n型半导体材料，因其具有高催化活性、强的氧化能力、好的稳定性以及无毒等特性受到了广泛关注和研究。TiO2材料目前被广泛应用于解决日益严重的环境和能源问题，如空气净化、污水处理、光解水制氢等。然而，TiO2材料只对仅占太阳光3-5%的紫外光具有响应性，并且TiO2材料内部光生电子和空穴易快速复合，这都影响了TiO2的光催化效率。因此如何解决上述问题一直是科学界重要的研究课题。本论文采用Au单金属纳米颗粒和Au@Pt双金属纳米颗粒对TiO2纳米管进行修饰。通过X射线衍射（XRD），透射电镜（TEM），X射线光电子能谱（XPS），紫外可见光谱（UV-vis）等测试，对制备的复合物进行了形貌和性能的表征，并通过光降解甲基橙溶液测试制备材料的光催化性能。主要研究成果如下：(1)以TiO2纳米粉末为原料，利用水热法成功制备出TiO2纳米管，分别经不同浓度HAuCl4溶液浸泡，通过煅烧法制备出不同Au纳米颗粒浓度负载的TiO2纳米管复合材料光催化剂，经过XRD、TEM、XPS表征分析得知，制备的Au/TiO2纳米管复合材料保持了原来TiO2纳米管的结构和晶型，负载的Au纳米颗粒的平均粒径在8nm左右，并且Au纳米颗粒均匀的负载在了TiO2纳米管的内外管壁。通过氙灯模拟太阳光降解甲基橙溶液对制备的催化剂的催化活性进行了测试，我们发现经过Au修饰的TiO2纳米管的催化活性有了明显的提高，并且0.02mol·L–1的HAuCl4溶液浸泡的TiO2纳米管制备出的复合材料的光催化性能最优。（2）TiO2纳米管与HAuCl4和H2PtCl6溶液混合经光合成法成功制备出Au@Pt/TiO2纳米管复合材料，经过ICP、TEM、XRD等表征手段分析得知，制备的复合材料上Au和Pt的原子比为1:1.12，Au和Pt纳米颗粒平均粒径在5nm左右并且均匀的负载在了TiO2纳米管上,通过氙灯模拟太阳光降解甲基橙实验对制备催化剂的催化性能进行了测试，Au@Pt/TiO2纳米管复合材料表现出很好的催化性能。
车鑫[5]2011年在《基于纳米材料构建电流型酶生物传感器的研究》文中研究说明自从1962年首次报道了基于生物传感技术的电化学葡萄糖生物传感器以来,生物传感器在临床医学、环境检测和食品工业等领域有着重要的应用并受到高度关注。发展至今,它己成为一个由生物、物理、化学、医学、药学、电子技术等多种学科相互渗透的研究领域。近年来,随着纳米技术的发展,纳米材料(如纳米粒子、纳米线,纳米管等)已被广泛应用到生物传感器,不仅表现出纳米材料的优势,更为生物传感器的发展开辟了广阔的前景。将纳米材料用于生物传感器电极的构建,基于材料的尺寸效应、表面效应等,电极将呈现电催化作用,并降低底物过电位,减小可能的干扰及背景电流。同时,将纳米材料修饰到电极表面可以为酶传感器中酶的固定提供一个良好的微环境,保持酶生物活性及稳定性,提高酶的固载量以及加速电子传递速率等。本文正是基于以上考虑,采用纳米材料构建了多种酶传感器,在灵敏度和使用寿命等性能上都较以往的酶传感器有很大程度的改善。本论文主要开展了以下几个方面的工作：1.基于DNA/半胱氨酸/金铂纳米颗粒/聚吡咯修饰的过氧化氢生物传感器的研究通过在金电极表面电聚合具有良好导电性的吡咯膜(PPy),在此良好导电性的吡咯膜表面电沉积上金铂纳米颗粒(Au-Pt),再在金铂纳米颗粒表面自组装半胱氨酸(L-cys),通过半胱氨酸的正点吸附带负电的DNA,然后通过负电的DNA静电吸附辣根过氧化物酶(HRP)制得过氧化氢生物传感器。通过交流阻抗技术,循环伏安法和计时电流法对传感器的性能进行了研究。由于金铂纳米颗粒的协同催化作用,传感器的响应电流明显放大,与单独沉积金和铂的传感器对比,结果表明采用金铂复合纳米颗粒的传感器灵敏度明显提高。在最优的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在4.9μmol·L-1～4.8 mmol·L-1范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.3μmol·L-1,米氏常数为0.69 mmol·L-1。该传感器具有良好的稳定性、选择性和重现性。2.基于鲁士蓝包覆碳纳米管的复合物和空心钴铂纳米链的葡萄糖传感器的研究在玻碳电极表面滴涂壳聚糖-将鲁士蓝包覆碳纳米管的复合物(CS-PB@MWNTs),待干后将DMF分散的空心钴铂纳米链(H-PtCo)滴涂于CS-PB@MWNTs修饰的电极表面。当DMF挥发后,再将葡萄糖氧化酶(GOD)滴涂于电极表面。最后,为了防止酶的脱落和其它干扰物质的干扰,Nafion滴涂到酶修饰电极表面。由于PB@MWNTs和空心PtCo纳米链的引入大大增加了电极的比表面积,同时纳米材料之间的催化协调作用,使电极对葡萄糖具有较好的催化作用。该传感器在3.0μmol·L-1～3.6 mmol·L-1范围内呈现良好的线性响应,检测线为0.85μmol·L-1 (S/N=3),灵敏度为21 mA mol·L-1cm-2。此外,该传感器还表现出良好的稳定性、较高的灵敏度度和重现性。3.基于一步电沉积碳纳米管、普鲁士蓝和空心钴铂纳米链的葡萄糖传感器的研究通过一步电沉积法在金电极表面快速、清洁的形成壳聚糖-普鲁士蓝-碳纳米管-空心钴铂纳米链的复合膜(CS-PB-MWNTs-H-PtCo),在此复合膜的表面底涂GOD,再将Nafion滴涂于GOD/CS-PB-MWNTs-H-PtCo修饰电极的表面以保持电极的稳定性和其他电化学物质的干扰。通过循环伏安法和交流阻抗法对CS-PB-MWNTs-H-PtCo膜的导电性进行了研究,试验结果证明MWNTs和H-PtCo的引入大大提高了电极的比表面积和导电性。通过空心和实心PtCo纳米颗粒对葡萄糖催化效果的对比,证明了空心的PtCo对葡萄糖具有更好的催化效果。因此该传感器在1.5μmol·L-1～1.12 mmol·L-1范围内有良好的线性关系,相关系数为0.999；检测线为0.47μmol·L-1 (S/N=3),灵敏度为23.4μA mmol·L-1cm-2。此外,还研究了其米氏常数为1.89mmol·L-1,较小的米氏常数值说明该传感器对葡萄糖有良好的生物亲和力。采用电沉积方法可以通过沉积时间来控制膜的厚度,操作快速简单,同时使传感器具有良好的稳定性和重现性。
张池[6]2016年在《基于二硫化钼功能纳米复合材料的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理由于二硫化钼具有强的面内键合和弱的面外相互作用,使其容易被剥离成单个晶胞厚度的片层。二硫化钼纳米片具有显着的物理和化学特性,如可调的电子特性、独特的光学性质、高的稳定性、低的生物毒性、大的比表面积(易于功能化)等,使其在催化、锂电池、生物传感和光热治疗等领域具有广泛的应用前景。金属纳米颗粒具有独特的光学特性、优越的电子传导能力、良好的生物兼容性、可调的等离子带吸收和电磁场增强效应等优势,使其在催化、电子、传感器和生物医学等方面展现了巨大的应用潜力。本文主要将贵金属纳米颗粒具有的高催化活性和良好的光学特性与二硫化钼大的比表面积、易于功能化等特性有机结合,制备了基于二硫化钼的高性能纳米复合材料,并在此基础上构建了电化学和表面增强拉曼传感器,对其电催化活性和表面增强特性进行了研究。基于上述内容,本论文的研究内容主要分为以下叁个方面:1.制备了形貌可控壳核结构的金@铂合金功能化二硫化钼(Au@Pt/MoS_2)纳米复合材料并探究其电催化活性。我们通过一种简单的种子生长法制备了MoS_2表面负载簇状Pt壳Au核的双金属纳米结构。我们可以通过改变实验参数,如氯铂酸的浓度、反应时间和温度,来调控Pt壳厚度和材料的催化活性。一方面MoS_2二维片层的结构和Au@Pt合金的簇状结构使其具有巨大的表面积,另一方面Au核Pt壳双金属之间和Au@Pt与MoS_2之间的协同效应,使Au@Pt/MoS_2复合材料对甲醇氧化表现出优异的电催化活性和稳定性。2.制备了纳米金功能化二硫化钼(Au NPs/MoS_2)纳米复合材料并探究其表面增强拉曼性能。我们提供了一种简易合成Au NPs/MoS_2纳米复合材料的方法,利用MoS_2和氯金酸本身的氧化还原特性,一步制得Au NPs/MoS_2纳米复合材料。通过优化实验条件,我们得到在二硫化钼表面负载有均一、高密度金纳米颗粒的Au NPs/MoS_2复合材料,复合材料表面能产生大量“热点”,因此可作为表面增强拉曼基底。我们选用罗丹明6G(R6G)分子为拉曼信号探针,考察了Au NPs/MoS_2纳米复合材料的表面增强拉曼性能。3.制备了金纳米星功能化二硫化钼(Au NSs/MoS_2)纳米复合材料并探究其表面增强拉曼效应。我们首先制备Au NPs/MoS_2纳米种子溶液,以抗坏血酸为还原剂,在硝酸银、盐酸辅助下,经原位生长得到Au NSs/MoS_2复合材料。我们制备的复合材料在二硫化钼表面负载有大量尺寸均一的金纳米星,使其能够产生大量“热点”,因此可作为性能优异的表面增强拉曼基底来检测叁聚氰胺。实验结果表明,基于该纳米材料构建的表面增强拉曼传感器能检测浓度为10-7 M的叁聚氰胺,并具有良好的稳定性和重复性。
陈丽鲜[7]2017年在《一锅湿化学法可控合成金基纳米复合材料及其电催化性能研究》文中研究说明贵金属纳米材料(如Au、Ag、Pt和Pd)是最重要的功能材料之一,在催化、传感、能源储存、生物医学诊断和治疗等领域均得到了广泛的应用,因而已赢得了越来越多的研究兴趣。贵金属纳米晶体的性质取决于其本身的许多物理参数(比如组成、尺寸、形状、表面形貌以及结构),通过调节这些参数,可以定向地调节并提高纳米晶体在特殊应用中的性能。近年来,各国科学家致力于研究贵金属纳米晶体的形貌调控及其性质,并已取得了一定的进展。本文采用简单快速的一锅湿化学法调控合成了四种二元金基纳米材料催化剂,并详细研究了它们的形貌、组成、结构特征,同时也深入探究了纳米材料的生长机理及其对电化学反应的催化活性和稳定性。具体研究内容包括以下几个部分:(1)核-壳状铂金合金纳米晶的合成及其对甲醇的电催化氧化性能研究通过一种简单的一锅连续共还原法,使用寡核苷酸辅助合成了轮廓分明的枝状Pt-Au核-壳合金纳米晶(Pt-Au CSANCs)。在Pt-Au CSANCs的核层和壳层中,Pt与Au的原子比分别为4:1和2:3。通过一系列对照实验证明,封端剂聚肌苷酸的用量和连续共还原的合成策略对于形成具有特殊结构的Pt-Au CSANCs十分重要。与普通结构的PtAu合金纳米晶与商业铂黑催化剂相比,所合成的核-壳纳米结构对碱性介质中甲醇氧化反应具有更强的电催化活性和稳定性。(2)枝状金钯合金纳米晶的合成及其对肼的电催化氧化性能研究通过一种简单的一锅连续共还原法合成了枝状金钯合金纳米晶(AuPd DANCs),在合成过程中使用3-氨基吡嗪-2-羧酸作为封端剂。采用循环伏安法和计时电流法测试AuPdDANCs对联氨氧化反应(HOR)的电催化活性以及稳定性,结果表明,AuPdDANCs相比于AuPd纳米晶、钯纳米晶以及商业钯黑催化剂具有更强的催化性能。采用线性扫描伏安法进一步研究了 HOR在AuPd DANCs修饰电极上的催化氧化机理和动力学。AuPd DANCs优异的催化性能使其在燃料电池方面表现出潜在的应用价值。(3)g-C3N4负载金钯纳米簇的合成及其电催化性能研究采用一种温和的一锅湿化学法合成了分散均匀的金钯纳米簇负载于类石墨烯氮化碳(AuPdNCs/g-C3N4)上,不使用任何特殊的添加剂。所得到的纳米复合材料具有较大的电化学活性面积且对氧还原反应表现出优良的催化性能,起始和半波电位分别为1.09和0.98 V(vs.NHE),且在半波电位下的动力学电流密度达到了 1.86 mAcm-2。此外,该纳米催化剂对电解析氢反应也表现出增强的催化性能,析氢反应的起峰电位为-29mV(vs.NHE),塔菲尔斜率为47mVdec-1。这些结果表明AuPdNCs/g-C3N4具有比商业Pt/C和Pd/C催化剂更优异的催化性能,也预示着该材料有着广阔的应用前景。(4)还原氧化石墨烯负载金铂纳米枝晶的合成及其电催化性能研究采用离子液体(1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐)作为稳定剂和封端剂,采用一锅共还原法合成还原氧化石墨烯支撑的具有良好分散性的双金属金铂合金纳米枝晶(AuPt ANDs/rGO),合成过程中不使用任何聚合物或种子。与还原氧化石墨烯支撑的单金属铂纳米晶体和商业Pt/C催化剂相比,AuPt ANDs/rGO对电解析氢反应以及甲醇氧化反应具有更高的电化学活性和长期稳定性,这些优异的性能使得该材料在能量转换与储存方面具有潜在的应用前景。
张浩春[8]2017年在《基于铂金纳米复合材料电化学免疫传感器的构建及其性能研究》文中提出癌症,仍是人类主要的死亡原因。研究发现早期诊断和治疗是降低恶性肿瘤死亡率的有效途径,而肿瘤标志物为肿瘤疾病的早期诊断提供了重要的临床应用价值。本文主要制备了几种具有特殊性质的纳米复合材料用来构建良好性能的电化学免疫传感器,提高单个肿瘤标志物的灵敏度,开发多个肿瘤标志物的同时检测。主要研究内容和结果如下:提出并构建了基于叁重信号放大策略的电化学免疫传感器,并将其用于AFP的检测。首先对二茂铁二羧酸进行光照处理合成具有电化学活性的无限配位聚合物纳米球,然后用铂纳米颗粒(Pt NP_S)和血红素/G-四联体(DNA zyme)对聚合物纳米球进行功能化修饰,再通过对H2O2的高效催化进一步增强电化学信号,最后将该复合物作为信号标记物修饰二抗构建夹心型电化学免疫传感器。研究结果表明,在最佳条件下采用差分脉冲伏安法测得的DPV峰随AFP浓度的增加而增加,线性检测范围为0.1 pg/mL~100 ng/mL,最低检测限为0.086 pg/mL。该电化学传感器制备方法简便、灵敏度高,对AFP具有良好的选择性。在上述研究的基础上,进一步构建了同时可对AFP和CEA进行特异性检测的电化学免疫传感器。先以Au@Pt壳核纳米颗粒为单元,分别制备了1,1’—二茂铁二甲酸/金@铂纳米复合物(Fc/Au@Pt)和硫堇/金@铂纳米复合物(Thi/Au@Pt)两种修饰二抗的信号标记物,然后将其分别标记AFP和CEA抗体进而构建夹心型免疫传感器,利用二茂铁(Fc)和硫堇(Thi)的峰电位不同且互不干扰的特性,实现了对AFP和CEA的同时检测。在最优条件下该传感器对AFP和CEA的检测限分别为2.6pg/mL和3.2 pg/mL。该电化学免疫传感器呈现出良好的选择性、稳定性和重现性。
黄玉婷[9]2018年在《金与金铂双金属纳米粒子修饰电极的制备及其电化学分析应用》文中研究表明近年来,纳米技术迅速发展,在化学电源、结构功能材料、医学、生物工程以及各种特殊环境下的化学传感器等诸多应用领域中得到广泛应用。目前制备纳米材料的方法繁多,而电化学沉积法具有操作简单、易于调控等优势,成为了制备纳米材料常用的方法之一。本文采用电沉积法分别以玻碳电极制备金纳米粒子修饰的玻碳电极,以ITO导电玻璃为基底制备了形貌可控的、具备异质结结构的金铂复合纳米粒子修饰电极。然后利用所制备电极的电催化性质,展开了一系列工作。主要的实验工作如下:(1)葡萄糖的电催化氧化研究对于环境友好型生物燃料电池的研制和血糖检测分析技术的建立有着重要的价值。本文利用电化学沉积法,以玻碳电极为工作电极,在0.1 mM HAuCl_4+0.1 M NaClO_4溶液中制备了活性面积较高的、Au(111)晶面占优的金纳米粒子阵列修饰的玻碳电极,将其用于对葡萄糖的检测分析研究。葡萄糖的电催化氧化研究在环境友好型生物燃料电池和血糖检测等领域中有着重要的应用。抗坏血酸(AA)和氯离子的是人体不可或缺的物质,为了在葡萄糖的检测分析中排除两者的干扰,要求所制备的电极在葡萄糖检测中不仅要具备较低的检测限和灵敏度与良好的稳定性,还要具备良好的抗干扰能力。本文对此亦进行了研究。(2)以ITO导电玻璃为电极制备了金铂复合纳米粒子修饰电极(PtNPs/AuNPs/ITO)电极用于甲醇电催化氧化研究。该电极的制备主要分为两步,第一步以ITO为基底在0.1 mM HAuCl_4+0.1 M NaClO_4溶液中采用计时电流法和循环伏安法制备了Au(111)晶面占优的AuNPs/ITO电极,第二步以AuNPs/ITO电极为基底在0.1 M H_2SO_4+0.01 mM K_2PtCl_6溶液中采用用循环伏安法制备了PtNPs/AuNPs/ITO电极。在两步制备阶段中,均对电沉积电位和沉积圈数进行了筛选。通过筛选电位促使金纳米粒子沉积在金种子上沉积,促使铂纳米粒子在长大的金纳米粒子上沉积而不是直接沉积在玻璃上,这样大大提高了金属纳米粒子的均匀,且有助于提高纳米粒子修饰电极的活性表面积,更好地发挥双金属在甲醇催化过程中的协同作用。所制备的PtNPs/AuNPs/ITO电极稳定性好,甲醇氧化峰电流密度可达到63 mA mg_(pt)~(-1),正反扫电流密度(jf/jb)比为10.3,是传统PtCo/C催化剂(jf/jb=1.32)的近7.8倍,对甲醇展现了良好的的甲醇催化性能和抗中毒能力。
荆俊杰[10]2014年在《铜基纳米材料的制备及其催化性能研究》文中指出当前资源短缺问题日渐突出,资源消耗已逼近环境承载极限。如何减少有限资源的浪费,提高其利用率,已成为人们关注的热点。目前广泛使用的催化剂以性能优良的金、铂、钯、银等贵金属为主,但它们储量有限价格高昂,且由于其催化活性组分在纳米颗粒的表面,核中大部分的贵金属会被浪费掉。引入Fe、Ni、Cu等便宜的金属到核部分是一种有效节约贵金属催化剂生产成本的方法。运用纳米制备技术,以铜替代贵金属,制备出结构新颖、性能优越的复合材料,在增强催化活性的同时,有效降低催化剂的成本,提高贵金属资源的利用率,具有重要的理论意义和应用价值。铜纳米材料的控制合成已取得了很大的进展,但是,探索铜纳米材料生成过程中的影响因素,设计简便易行的合成路线,制备出形貌新颖的纳米材料并拓展其应用仍然具有重要的意义。本论文旨在通过合理的技术路线,合成形貌结构新颖的铜纳米粒子和铜基复合纳米材料,并研究其在催化方面的性能。采用XRD、SEM-EDS、TEM、DRS、 UV-vis、ICP、EA等测试手段对合成的催化剂的结构、形貌、光电性能及催化性能进行研究。本文的具体研究内容如下：1.采用溶剂热的方法,控制反应的条件,使用CuI和VCNa分别制得了梭形、绒球形和花形的铜微纳米粒子。研究了微纳米铜的生长过程,并简单探讨了微纳米铜的生长机理。用以上制备的铜微纳米材料对苯乙炔和苄基迭氮进行链接反应时的催化作用进行了相应研究。比较了各种形貌微纳米铜的催化活性,其中微米花状的铜催化性能最好。2.应用反相微乳液的方法制备了大小可控的纳米铜粒子。考查了还原剂硼氢化钠的使用量对制备铜纳米粒子的影响。研究了各种铜盐作为前驱体制备纳米铜的情况,结果表明氯化铜和醋酸铜能制备得到纯纳米铜,而硝酸铜则不能制备得到纯纳米铜。通过控制反相微乳液体系中水相和乳化剂的比例,成功制备出了形貌均一,粒径大小可控的铜纳米粒子。3.通过反相微乳液的方法,制备出结构新颖的Cu@Ag和Cu@Ag/RGO(还原石墨烯)核壳结构的纳米复合材料。采用XRD、TEM、EDS、ICP、EA等测试手段对制备得到的纳米材料的微观结构及其组成进行了相应的表征。对于Cu@Ag纳米粒子,由各表征得到的结果综合分析,其确为铜核银壳的核壳结构纳米粒子。对于Cu@Ag/RGO纳米粒子,分析表明,Cu@Ag核壳纳米粒子能较密集的均匀分布于RGO表层之上,且其结构与单一未经负载的核壳纳米粒子无差异。对所得到的纳米材料进行加氢催化研究,结果表明,所制备出的Cu@Ag和Cu@Ag/RGO纳米核壳材料的催化性能均十分优良,并且Cu@Ag/RGO优于Cu@Ag。4.通过反相微乳液的方法,制备出结构新颖的以铜为核贵金属金、铂、钯等材料为壳的核壳结构纳米材料。采用XRD、TEM、EDS、ICP等测试手段对制备得到的纳米材料的微观结构及其组成进行了相应的表征。对于各纳米粒子,由各表征得到的结果综合分析,可以得出结论,所制备得到的纳米材料确为以铜为核而外壳分别是由金、铂、钯所构成的核壳结构纳米粒子。并且通过控制贵金属盐加入量的方法,制备出组成可控的核壳材料。对所得到的核壳材料进行加氢催化研究,结果表明,所制备出的各核壳纳米材料其催化性能均远好于单纯的铜和贵金属材料。5.通过反相微乳液的方法,制备出结构新颖的RGO负载铜为核贵金属金、铂、钯等材料为壳的核壳结构的复合纳米材料。采用XRD、TEM、EDS、ICP、EA等测试手段对制备所得到的复合纳米材料的微观结构及其组成进行了相应的表征。对于各复合纳米粒子,由各表征得到的结果综合分析,可以得出结论,已经成功制备得到RGO负载Cu@(Au、Pt、Pd)纳米粒子的复合纳米材料。各种复合纳米粒子能较密集的均匀分布于RGO表层之上,并且其结构与单一未经负载的核壳纳米粒子无差异。对所得到的纳米材料进行加氢催化研究,结果表明,所制备出的RGO负载Cu@(Au、Pt、Pd)纳米核壳材料,其催化性能较相应的未经负载RGO的核壳纳米粒子有了明显的改善,也均远好于相应的单纯的RGO负载铜、金、铂、钯的材料。
参考文献：
[1]. 金铂纳米颗粒的合成、修饰和催化性能研究[D]. 徐娇珍. 苏州大学. 2004
[2]. Pt基纳米材料的制备及其在燃料电池和免疫传感器中的应用[D]. 郑永真. 西南大学. 2017
[3]. 铂基双金属纳米材料的制备及其电催化性能的研究[D]. 居克俭. 苏州科技学院. 2015
[4]. 贵金属纳米颗粒修饰的TiO_2纳米管的制备、表征及应用[D]. 郜源. 天津大学. 2014
[5]. 基于纳米材料构建电流型酶生物传感器的研究[D]. 车鑫. 西南大学. 2011
[6]. 基于二硫化钼功能纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 张池. 南京邮电大学. 2016
[7]. 一锅湿化学法可控合成金基纳米复合材料及其电催化性能研究[D]. 陈丽鲜. 浙江师范大学. 2017
[8]. 基于铂金纳米复合材料电化学免疫传感器的构建及其性能研究[D]. 张浩春. 太原理工大学. 2017
[9]. 金与金铂双金属纳米粒子修饰电极的制备及其电化学分析应用[D]. 黄玉婷. 上海师范大学. 2018
[10]. 铜基纳米材料的制备及其催化性能研究[D]. 荆俊杰. 江苏大学. 2014
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