Au催化剂对于碱性电解质中氧气电化学还原反应的纳米尺寸效应

使用旋转电极技术考察了一系列碳载金纳米颗粒(颗粒平均尺寸处在3~14 nm)在碱性电解质(0.5 mol/L KOH)中对氧还原反应的催化行为.随着金纳米颗粒尺寸由14 nm下降至3 nm,其对氧还原反应的本征活性和质量比活性均呈现持续走高趋势; 但金颗粒的纳米尺寸对氧还原反应的机理及分子氧还原过程中的电子转移数目并无显著影响.使用高分辨透射电镜技术表征了金纳米颗粒的形貌,通过对金颗粒表面不同位置原子的比例进行估算,发现金颗粒表面高能原子所占比例与金对氧还原反应的本征活性密切相关,表明高能表面原子决定着金催化剂对氧还原反应的本征活性.此外,还将金纳米颗粒对氧还原反应的本征催化活性与其表面电子结构进行了关联.     

多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢

催化剂的微观结构在催化还原反应、有机物氧化反应及有机物转化反应中起着关键作用。本文利用无模板方法合成了多金核中空二氧化铈微球催化剂。将制备好的二氧化铈中空微球浸渍到一定浓度的氯金酸溶液中,然后多次洗涤除去表面吸附的氯金酸离子,最后通过硼氢化钠还原制成中空氧化铈微球包覆的多金核的核壳结构催化剂。将该核壳结构材料用于硝基苯酚加氢反应与金纳米粒子及氧化铈微球相比,多金核中空二氧化铈核壳结构表现出优越的活性和稳定性。通过这种浸渍洗涤再还原的简单方法合成的多金核二氧化铈催化剂有望应用于生物医药和能源环境等领域。     

GUI氧化还原滴定学习软件的设计与应用

在滴定分析教学中,为推进现代信息技术与教育教学深度融合,利用Python语言设计开发了图形用户界面(GUI)氧化还原滴定学习软件。软件将氧化还原滴定体系分为对称型和不对称型滴定反应2种类型,通过自定义或选择内置的氧化还原滴定体系后,仅需设置滴定参数和选择滴定介质,即可实现滴定反应程度的自动判断和滴定曲线的静态显示或动态可视化绘制。此外,依据曲线图像还可实现化学计量点、滴定突跃范围和滴定误差的计算,具有较强的开放性、灵活性和普适性,便于教师教学和学生自主探究学习。软件界面设计简洁,操作方便,用户无需安装和专业编程知识,可直接在Windows平台上运行。     

两点电位滴定法测定染料亚甲基蓝的含量

将两点电位滴定法应用于亚甲基蓝等含可电离氯离子的碱性染料的测定。只需在滴定终点前附近记录两次AgNO3标准溶液体积和相应的电极电位值,利用两点法公式计算滴定终点,从而确定亚甲基蓝含量,此法简便、灵敏、准确。     

基于斐林试剂检测柿霜中还原糖含量的实验设计*

柿饼表面的柿霜主要成分是还原糖,基于斐林试剂与还原糖发生氧化还原反应的原理,可利用稀释定律对柿霜中还原糖含量进行测定。在定量滴定分析中,对斐林试剂的组成、滴定方式以及滴定计算方法进行了探究,并探讨了反应时溶液pH、斐林试剂用量和温度对实验的影响。与经典的碘量法比较,本方法的精密度和准确度都比较理想,是一种更为简便的还原糖含量测定方法。本实验有助于增强学生的食品安全意识,提高学生在滴定分析中数据处理的能力,可替代碘量法成为分析化学实验中一个新的实验。     

多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢（英文）

催化剂的微观结构在催化还原反应、有机物氧化反应及有机物转化反应中起着关键作用.本文利用无模板方法合成了多金核中空二氧化铈微球催化剂.将制备好的二氧化铈中空微球浸渍到一定浓度的氯金酸溶液中,然后多次洗涤除去表面吸附的氯金酸离子,最后通过硼氢化钠还原制成中空氧化铈微球包覆的多金核的核壳结构催化剂.将该核壳结构材料用于硝基苯酚加氢反应与金纳米粒子及氧化铈微球相比,多金核中空二氧化铈核壳结构表现出优越的活性和稳定性.通过这种浸渍洗涤再还原的简单方法合成的多金核二氧化铈催化剂有望应用于生物医药和能源环境等领域.     

金纳米棒@碳中空胶囊的制备及催化性能

以聚吡咯为碳壳前驱体制备了金纳米棒镶嵌于碳壳内的中空胶囊.先合成羧基修饰的聚苯乙烯微球和十六烷基三甲基溴化铵稳定的金纳米棒; 再利用二者之间的静电力将金纳米棒组装在聚苯乙烯微球表面; 最后, 通过氧化聚合将聚吡咯壳包覆在聚苯乙烯@金纳米棒复合物的表面.在氮气保护下经高温煅烧, 聚吡咯壳被碳化为碳壳的同时聚苯乙烯微球分解, 从而制得金纳米棒@碳中空胶囊.在煅烧过程中, 由于碳壳的保护, 金纳米棒很好地保持了“棒状”形貌.通过调节吡咯单体的浓度, 可以控制聚吡咯壳和碳壳的厚度.金纳米棒@碳中空胶囊在以NaBH₄为还原剂还原亚甲基蓝的反应中表现出良好的催化活性.     

Au@SiO2核壳纳米粒子的制备及其表面增强拉曼光谱

采用柠檬酸钠还原氯金酸法制备金溶胶, 以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 氨水作催化剂, 制备以金为核, 二氧化硅为壳的核壳纳米粒子. 金纳米粒子的粒径可以通过柠檬酸钠和氯金酸的比例控制, 通过调节TEOS的量和反应的时间可以控制二氧化硅壳层的厚度. 以苯硫酚为探针分子研究了核壳结构纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)效应与二氧化硅壳层厚度之间的关系. 研究结果表明, 金内核电磁场增强效应随着二氧化硅壳层厚度的增加逐渐减弱, 且其衰减速度比具有相同尺度的双金属核壳结构纳米粒子的慢. 此外, 探针分子主要以物理作用吸附在二氧化硅的表面, 可通过洗涤方法将探针分子除去, 从而可使该复合结构基底用于循环SERS分析.     

步步种子法制备形态及尺寸可控的花状金纳米粒子

系统研究了以20 nm球形金纳米粒子为种子,抗坏血酸和HAuCl4为生长溶液,利用步步种子法制备花状金纳米粒子的方法。实验结果表明,抗坏血酸可以快速有效地使HAuCl4还原成Au0单体,并在反应溶液中形成小的金纳米粒子;采用步步种子法以抗坏血酸还原HAuCl4,通过球形金纳米种子的核生长过程使种子粒径增大,继而通过二次成核过程使金纳米粒子表面出现突起,最终形成粒径均一可控的花状金纳米粒子结构,通过改变抗坏血酸和种子溶液的加入量可以得到不同粒径及形态的花状金纳米粒子。该粒子由于较大的表面粗糙度和分支上的特殊电磁场效应,从而在表面增强荧光光谱中表现出良好的增强效果。     

步步种子法制备形态及尺寸可控的花状金纳米粒子

系统研究了以20 nm球形金纳米粒子为种子,抗坏血酸和HAuCl4为生长溶液,利用步步种子法制备花状金纳米粒子的方法。实验结果表明,抗坏血酸可以快速有效地使HAuCl4还原成Au0单体,并在反应溶液中形成小的金纳米粒子;采用步步种子法以抗坏血酸还原HAuCl4,通过球形金纳米种子的核生长过程使种子粒径增大,继而通过二次成核过程使金纳米粒子表面出现突起,最终形成粒径均一可控的花状金纳米粒子结构,通过改变抗坏血酸和种子溶液的加入量可以得到不同粒径及形态的花状金纳米粒子。该粒子由于较大的表面粗糙度和分支上的特殊电磁场效应,从而在表面增强荧光光谱中表现出良好的增强效果。     

超氧化物歧化酶在纳米金/L-半胱氨酸修饰金电极上的电化学行为

通过L-半胱氨酸将纳米金修饰到金电极上,把超氧化物歧化酶(SOD)固定在修饰电极表面,制备了SOD-纳米金/L-半胱氨酸修饰电极。运用交流阻抗法、循环伏安法等方法表征了该电极,发现SOD在该电极上于0.15V和-0.05V左右产生较明显的氧化还原峰,在0.04～0.24V/s扫描速率范围内,其还原峰电流与扫描速速呈线性关系,表明该电极过程受吸附控制。研究了H2O2对SOD-纳米金/L-半胱氨酸修饰电极伏安行为的影响,发现该电极的还原峰电流与H2O2浓度在1.0×10-6～2.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为-0.996,可用于对H2O2的分析检测。     

内含Fe_3O_4和金纳米粒子的碳化微球的制备及其催化性能

通过蒸馏-沉淀聚合制备了丙烯酸-二乙烯苯共聚物微球,经离子交换吸附Fe2+离子,然后通过空气中加热、氩气气氛中高温碳化得到了含Fe3O4纳米粒子的多孔磁性碳化微球。在水介质中多孔磁性碳化微球吸附氯金酸,然后还原得到内含金纳米粒子的磁性碳化微球。以硼氢化钠还原对硝基苯酚生成对氨基苯酚反应为例,研究了内含金纳米粒子的磁性碳化微球的催化作用。结果表明,内含金纳米粒子的磁性碳化微球对该反应有很好的催化作用。通过外磁场很容易将磁性微球从反应液相中分离出来,微球重复使用10次后其催化活性基本未变。     

藤茶干粉提取液还原制备金纳米粒子

用藤茶干粉提取液生物还原氯金酸溶液实现了金纳米粒子绿色制备,通过紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜和粒度分布等技术手段对金纳米粒子形态等物性进行了表征,运用控制变量法探究了金纳米粒子生物合成的规律。研究发现,金纳米粒子的粒径、粒径分布、形状和稳定性受反应体系pH值、温度以及氯金酸的用量影响。pH6.47或藤茶干粉提取液过量时会引起纳米金的团聚;温度升高,金纳米粒子平均粒径会减小。通过变量控制,可以实现金纳米粒子绿色合成的有效控制。     

一种基于纳米金介导生物沉积铂催化氢还原的电化学免疫分析新方法

本文发展了一种基于纳米金介导生物沉积铂并以铂催化氢还原伏安法进行检测的高灵敏电化学免疫分析新方法。该方法采用夹心免疫分析模式,实现了人免疫球蛋白（HIgG）的测定。首先在聚苯乙烯微孔板中固定羊抗HIgG捕获抗体,HIgG捕获后,碱性磷酸酶标记的HIgG抗体修饰的纳米金探针通过与HIgG的形成的夹心复合物而结合在微孔板上。结合的碱性磷酸酶催化抗坏血酸磷酸酯底物水解产生抗坏血酸,后者在纳米金上介导下还原铂离子沉积于纳米金表面。沉积的金属铂用王水溶解并电富集于玻碳电极上。通过测定铂催化氢还原产生的阴极电流,可实现HIgG的高灵敏分析。催化氢还原电流与HIgG浓度对数在0.1~100ng/ml之间呈线性相关性,检测限达22pg/ml。由于铂催化氢还原的高灵敏度及纳米金介导的生物沉积放大反应,该法具有较高的分析灵敏度,且免疫分析微孔板模式使得该法可同时用于大量样品的分析。     

SERS标记的金纳米棒探针用于免疫检测

报道了基于金纳米棒表面增强拉曼散射(SERS)的免疫检测. 将拉曼活性分子对巯基苯甲酸吸附于金纳米棒表面, 制备出SERS标记的金纳米棒探针. 该探针和蛋白抗体结合形成SERS标记抗体. 通过SERS标记抗体、待测抗原和俘获抗体(固体基底上修饰的抗体, 即俘获抗体)之间的免疫应答反应, 将金纳米棒探针组装到固体基底上, 形成SERS标记抗体-抗原-俘获抗体 “三明治”夹心复合体. 待测抗原浓度越大, 固体基底上俘获的金纳米棒探针的数目越多, 从而可通过SERS信号的强弱来检测待测抗原的浓度. 由于金纳米棒的表面等离子体共振(SPR)峰位置可以在较宽的范围内调控, 可通过激发光和SPR的耦合来提高SERS信号, 从而提高免疫检测的灵敏度. 单组分抗原可检出的浓度范围高于1×10－8 mg/mL.     

山竹果壳提取液中金纳米粒子的生物合成及光谱性质研究

在山竹果壳提取液中,以山竹多酚既作还原剂又作保护剂,制备了具有高度稳定性、单分散性的亲水性金纳米粒子。利用紫外可见分光光度法、透射电子显微镜和X射线衍射等手段对制备的金纳米粒子进行了表征和分析。结果表明:金纳米粒子的尺寸大小在9~23nm范围,升高温度其还原反应速率加快,所得金纳米粒子的尺寸减小、单分散性提高。山竹多酚保护金的金纳米颗粒具有pH值调控的分散可逆性。降低山竹提取液的浓度可得到包括单晶纳米片在内的多形态金纳米颗粒。     

基于蛋白A/纳米金/壳聚糖分散的多壁碳纳米管修饰的电位型甲胎蛋白免疫传感器的研究

将壳聚糖分散的多壁碳纳米管(MWNT-CS)滴涂于金电极(Au)表面,利用壳聚糖大量的氨基将纳米金(nano-Au)固定到金电极表面,再利用蛋白A(PA)的定向固定效应将甲胎蛋白抗体(anti-AFP)固定到纳米金修饰的金电极表面,从而制得高灵敏、高稳定电位型甲胎蛋白免疫传感器。蛋白A为抗原和抗体的反应提供了合理的基础,纳米金的存在提高了抗体在电极表面的固定量,多壁碳纳米管(MWNT)促进了电子的传递,从而缩短电极的响应时间。在优化的实验条件下,该传感器响应的电极电位与甲胎蛋白浓度的对数在7.0~190.0μg/L的范围内保持良好的线性关系,检出限(S/N=3)为3.9μg/L。     

基于纳米四氧化三铁-二茂铁构建甲胎蛋白免疫传感器的研究

用对交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨苪基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺将壳聚糖中的氨基与二茂铁甲酸中的羧基交联,并将制备好的纳米四氧化三铁加入其中反应形成富含氨基和羧基的磁性纳米复合物。该纳米复合物修饰到金电极表面,通过氨基及静电作用,吸附纳米金溶胶及甲胎蛋白抗体(anti-AFP)含量,从而成功制得高灵敏电流型甲胎蛋白免疫传感器。通过循环伏安法考察了电极表面的电化学特性。研究了孵育时间、温度、pH对免疫传感器的影响。在最优实验条件下,甲胎蛋白(AFP)质量浓度在0.01~10 ng/mL和10~120 ng/mL范围内,该免疫传感器的还原峰电流值与AFP的质量浓度有良好的线性关系,检出限为3 pg/mL。     

Au/γ-Al2O3的制备与表征及其催化苯甲醛直接酯化

采用直接浸渍-还原法和赖氨酸保护浸渍-还原法制备了γ-Al2O3负载的纳米金催化剂(3%Au/γ-Al2O3),并考察了其在苯甲醛与醇直接酯化反应中的催化性能.在常压无碱条件下,以赖氨酸保护浸渍-还原法制备的Au/γ-Al2O3在苯甲醛与不同脂肪醇直接酯化的反应中表现出优良的催化性能,在该催化剂催化下,苯甲醛与乙醇反应中苯甲醛的转化率可达到94.0%,苯甲酸乙酯选择性为98.5%.通过催化剂的X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及X射线光电子能谱(XPS)、N2物理吸附-脱附等表征结果分析了影响催化剂性能的因素.结果表明:赖氨酸浸渍还原法制备的Au/γ-Al2O3表面上纳米金粒径小、分散性好.高分散的纳米金颗粒是提高苯甲醛与醇直接酯化反应催化性能的关键因素.     

Au24和Au25纳米团簇对二氧化碳电化学还原反应催化活性的分析

通过电化学催化过程将二氧化碳(CO2)还原为有用的燃料和化学品是目前降低CO2排放量以及高效利用CO2的主要方式之一.金纳米团簇(Au NCs)因其结构明确、原子级尺寸精确和高表面活性而被认为是CO2电化学还原反应(CO2RR)的良好催化材料和模型催化剂.本研究可控合成了两种金纳米团簇Au24 NCs和Au25 NCs...