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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
陈红艳 胡海洋 胡伟武
为方便有效地检测黄酮类物质的含量，使用碳纳米管和石墨烯制备新型修饰电极，用铁氰化钾溶液作探针溶液考察电极的电化学性能，证明修饰后的电极具有较好的电活性。使用修饰电极结合循环伏安法和差分脉冲伏安法２种电化学方法对典型黄酮类化合物槲皮素进行分析检测。检测结果表明：使用该电极在对槲皮素进行检测可以表现出很好的响应性能。在ｐＨ为４．５的Ｂｒｉｔｔｉｏｎ－ｒｏＢｉｎｓｏｎ（Ｂ－ｒ）缓冲液中，槲皮素的差分脉冲测试峰电流值与其浓度于１×１０～（－７）～１×１０～（－５） ｍｏｌ／ｌ存在较好的线性关系，线性回归方程为ｉｐａ＝－１．４４７ｃ－０．３２５，最低检出限为２×１０～（－８） ｍｏｌ／ｌ（ｓ／ｎ＝３），．．．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
翟雪 乔金硕 樊铖 孙旺 毛竹
针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
徐俊晖 周黄歆 王亚珍
制备了一种碳纳米管/壳聚糖复合膜修饰的玻碳电极,并通过循环伏安法和计时库仑法详细研究了尿酸在复合膜修饰电极上的电化学行为.对诸如支持电解质,溶液pH,富集时间等实验条件进行了优化,结果表明,在pH=3.95 0.1mol/L柠檬酸钠盐支持电解质中,尿酸在复合膜修饰电极上具有良好的电化学响应.相对于裸玻碳电极,尿酸的氧化峰电位负移20mV,峰电流显著提高,锋形更为尖锐,表明复合膜对尿酸的电化学氧化具有一定的催化作用,计时库仑法结果表明尿酸在复合膜修饰电极上为两电子两质子的电子转移过程.尿酸的氧化峰电流与其浓度分别在5.0×10-9～5.0×10-7 mol/L范围内和1.5×10-6～1.0×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数分别是0.994 7和0.988 4.开路富集120s后,检出限为5.0×10-9 mol/L.将该复合膜修饰电极应用于人体实际尿样中尿酸的测量,结果令人满意.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张冬至 王东岳 吴语寒 张勇 周兰娟 任旭虎
采用层层自组装技术在叉指电极上制备碳纳米管-氧化锌薄膜器件,结合可编程逻辑控制器(PLC)与上位机组态王监控软件制作了一种新型气体检测平台。实验结果表明,所制备的氧化锌修饰碳纳米管薄膜器件及其测试平台对甲烷气敏响应特性良好,而且该检测平台制作成本低、易操作,为传感器检测技术在实际应用方面提供了新的借鉴,也有利于提升学生学习的积极性和教学效果。
关键词：
气体检测 碳纳米管 传感器 组态王
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
胡传正 宋斌 徐俊晖 王亚珍 胡思前
石墨烯作为"明星材料",具有高导电性和高比表面积;二氧化锆对磷酸基团具有很好的吸附作用.将石墨烯和纳米二氧化锆分散液修饰到电极表面制备成一种纳米石墨烯/纳米ZrO_2复合膜修饰的对硫磷电化学传感器,并对修饰剂的浓度、支持电解质的选择、溶液pH值、富集时间和富集电位等实验条件进行了优化.由于复合膜修饰电极综合了石墨烯的高导电性与纳米ZrO_2的强吸附能力,对硫磷在修饰电极表面表现出富集时间短、电子转移速率快的特点.差分脉冲伏安法分析结果显示对硫磷在传感器上的氧化峰电流与其浓度在0.05～30μmol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,检测限达20 nmol·L~(-1).用加标回收法测量苹果样品中对硫磷含量,回收率为99.1%～103.6%.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鞠虹 段进卓 李焰
为了让学生更好地理解膜分离技术在海水淡化以及水处理领域的应用，设计了氧化石墨烯/多壁碳纳米管复合分离膜脱盐性能的综合实验。实验内容包括复合分离膜制备、复合膜表征、复合膜脱盐性能研究等，涵盖了多门材料和化学课程的主要相关知识点，是一个涉及材料、物理、化学、表面科学等多门学科的交叉综合实验。该实验选题新颖，将学术前沿与实验内容相融合，增加了教学实验的探索性和创新性。
关键词：
综合性实验 海水淡化 分离膜 氧化石墨烯
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周兰娟 姜传星 张冬至 吴振岭 权云霞
以碳球作为牺牲模板,采用水热法制备具有空心球结构的双金属复合纳米材料Zn2SnO4,并采用多壁碳纳米管(multi-wall carbon nanotubes,MWNTs)对其进行掺杂修饰,进而制备出MWNTs/Zn2SnO4纳米复合薄膜传感器件;通过扫描电子显微镜(SEM)对复合敏感薄膜进行表征分析,并在室温下对其开展氨气的敏感特性测试。实验结果表明,该传感器在室温下对氨气具有较好的气敏响应,包括较高的灵敏度、较快的响应-恢复特性、良好的线性度及稳定性等,为气体检测分析与先进传感技术提供了重要手段。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
常静 张立兵 李轶 张瑞中
纳米结构材料由于具有独特的物理和化学性质，将其结合至电极表面可显著提高电化学反应的性能，而基于纳米结构修饰电极制备的高性能便携式传感器在环境保护、食品安全等领域具有广阔的应用前景。该实验以无需抛光打磨、可一次性使用的氧化铟锡（ITO）导电玻璃为基底工作电极，通过一步电沉积法制备了铜纳米修饰的ITO(Cu/ITO)电极。所制备的Cu/ITO电极可用于电化学葡萄糖和亚硝酸盐的高灵敏度、高选择性测定。该实验将最新的科研成果转换为“仪器分析实验”课程中的研究设计性实验，选择贴近生活的课题，并通过全方位的实验操作和训练，能够使学生了解纳米材料的制备方法、现代分析仪器的检测原理及应用领域。通过两种不同原理传感器的构建、性能测试和实际应用，能够使学生了解科学研究的基本流程，培养勤于思考、善于动手的科学精神，激发对科学研究的兴趣，全面提升科学素养和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒋玉湘 李再峰
将材料化学的最新科研成果引入实验教学,设计了碳纳米管/聚氨酯复合弹性体的制备及其热致衰减研究的综合性研究实验。通过FTIR、SEM对碳纳米管(CNTs)的结构和形貌进行了分析,借助适量1.4二氧六环溶剂得到CNTs分散体系,经原位聚合法制备了CNTs/聚氨酯复合弹性体。利用TEM、SEM分析了CNTs对聚氨酯脲弹性体的复合效果,结合“原位”变温红外分析技术和变温力学性能测试技术对聚氨酯弹性体进行了热致衰减分析研究。该实验内容涵盖了原料分析、配方设计、制备方案设计和实施,以及结构表征和性能测试等诸多环节和诸多操作,可增加实验内容的综合性,提高学生的综合素质、科研能力和创新能力。
关键词：
碳纳米管 复合材料 力学性能 热致衰减
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邓冬艳 郑成斌
采用共沉淀法合成纳米Fe_3O_4,将其作为非均相类Fenton反应催化剂,在紫外光辅助作用下,以氧化石墨烯为原料,制备石墨烯量子点。借助扫描电镜、紫外可见分光光度计和分子荧光光度计分别对Fe_3O_4纳米颗粒的形貌和产物的光谱特性进行表征。实验结果表明:在紫外光辐射作用下,类Fenton试剂产生的强氧化性的·OH与GO反应,从而形成GQDs;GO悬浮液pH值约4.0,满足Fenton反应的pH值条件,无需调节pH值,操作简便。此外,通过外加磁场容易分离产物,并且纳米Fe_3O_4可重复使用,能保持很好的
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
仇延钊 吴红艳 杭烨超 施恩希 于露 杨丹宁 朱辉隆
针对高频化电子器件对散热技术日益增高的迫切需求，该文提出利用物理-机械手段，以天然膨胀石墨为原料，依靠机械碰撞和电荷相互作用，通过改变研磨时间，制备出不同粒径的少层改性球磨石墨烯，并通过水溶液分散技术获得了不同浓度的少层石墨烯纳米流体。利用XRD，Raman，TEM和激光粒度仪对所制备的少层石墨烯形貌、结构和粒径分布进行了表征，结果表明，所制备的少层石墨烯层数约为6～7 层，其微晶尺寸较小，且具有规则的层状结构，粒径集中分布在80 nm附近且分布均匀。借助自主搭建的导热测试平台，研究了在浓度和粒径影响下少层石墨烯纳米流体的导热性能，研究发现，少层石墨烯纳米流体的热阻随着质量分数的增大而减小，导热系数明显大于基液且随着少层石墨烯粒径的减小而增大，在热管中的平均传热功率随质量分数的增大而增大。粒径为83.72 nm，质量分数为0.1%的少层石墨烯纳米流体的热阻比水降低10.96%，导热系数提高27.31%，平均传热功率提高193.1%。因此，这一方法未来将对电子器件、芯片散热技术的优化和提升具有重要的指导价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵联明 徐静 朱后禹 付殿岭 匙玉华 郭文跃
针对新能源材料中的电催化析氢过程,设计了研究型实验"Fe掺杂碳纳米管的析氢活性",探究了FeCNT(5,5)的几何和电子结构、结构稳定性、析氢反应路径和析氢活性。该实验以高性能计算集群为平台,利用Materials Studio软件开展密度泛函理论模拟,适合作为本科生研究型计算材料学实验,有助于激发学生参与科研和创新的热情。
关键词：
实验设计 电催化 析氢反应 密度泛函理论
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
叶珂祯 王宗秀 陈熙 张炜
[目的]研究单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管(SWCNT)对莱茵衣藻光合作用和光合产氢的影响,为利用藻类高效产氢提供新思路。[方法]对单壁碳纳米管进行单链DNA修饰,利用光谱学等方法表征其理化性质。将单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管引入莱茵衣藻培养体系共孵育,观察单壁碳纳米管在衣藻细胞中的分布及其对衣藻光合作用和光合产氢的影响。[结果]单链DNA修饰可以增加单壁碳纳米管在溶液中的稳定性,减少纳米管团聚引起的衣藻细胞聚集。单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管对莱茵衣藻生长仅有轻微抑制。在缺硫条件下,与对照相比,2种形态单壁碳纳米管(ss DNA/SWCNT、SWCNT)均造成衣藻PSⅡ活性下降,呼吸速率显著高于光合速率,从而诱导衣藻细胞更快进入缺氧状态。2种形态单壁碳纳米管均可促进莱茵衣藻光合产氢,但未经包裹的单壁碳纳米管效果更加明显,可提高产氢量5倍以上。[结论]单链DNA包裹可提高单壁碳纳米管在溶液中的稳定性和分散性。单壁碳纳米管可通过影响PSⅡ活性和增强呼吸代谢的方式促进莱茵衣藻光合产氢。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
付勇 裴建川 李梅 王鹏程 王洁洁
【目的】探讨多壁碳纳米管和重金属的相互作用,对复合生态毒性评价具有重要意义。【方法】测定3种不同官能团多壁碳纳米管(短、短羟基和短羧基)与镉离子(Cd~(2+))对大肠埃希菌Escherichia coli的单独及复合毒性,并通过碳纳米管zeta电位测定、沉降和吸附实验揭示短多壁碳纳米管-Cd~(2+)混合物的细菌毒性及影响机制。【结果】3种多壁碳纳米管细菌毒性从强到弱依次为短多壁碳纳米管、短羧基多壁碳纳米管、短羟基多壁碳纳米管。100 mg·L~(-1)短多壁碳纳米管混合不同质量浓度(0、 1、 2、 4、 8、 10 mg·L~(-1))Cd~(2+),复合毒性从强到弱依次为短多壁碳纳米管-Cd~(2+)、短羧基多壁碳纳米管-Cd~(2+)、短羟基多壁碳纳米管-Cd~(2+),且复合毒性都小于两者叠加毒性。不同质量浓度(10、 20、50、 100、 200 mg·L~(-1))多壁碳纳米管混合1 mg·L~(-1)Cd~(2+),复合毒性从强到弱依次为短多壁碳纳米管-Cd~(2+)、短羧基多壁碳纳米管-Cd~(2+)、短羟基多壁碳纳米管-Cd~(2+)。【结论】多壁碳纳米管-Cd~(2+)混合物的细菌毒性主要取决于多壁碳纳米管对Cd~(2+)的吸附状况。图4表1参18
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
田瑶 武田田 刘扬中
通过分选酶和谷氨酰胺转氨酶催化反应制备了一种由纳米抗体和绿色荧光蛋白sfGFP组成的靶向成像探针.通过设计一类具有两种酶识别结构的树枝状聚氨基酸底物来制备偶联了纳米抗体和sfGFP的蛋白簇.该靶向蛋白簇能够特异性结合靶细胞并呈现绿色荧光信号.在肿瘤异种移植的小鼠模型中,该靶向蛋白簇能够快速富集到肿瘤部位,并在9 h内逐渐被代谢排出.
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