一维纳米杂化材料的光电传感性质及在环境检测中的研究

来源 :安徽大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liongliong592
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单壁碳纳米管(SWCNTs)自其被发现以来,就以其独特的结构和性质吸引人们广泛的关注。在其众多性质中,首要的应该是它们的电学性质,它们通常是作为电学材料来使用。高的电荷淌度和优良的弹道输运特性将使它们能在未来的电器设备中成为替代硅的最佳材料。此外,单壁碳纳米管(SWCNTs)融合到传统的场效应晶体管(FET)的结构中,还能充分发挥场效应管的特性。就其应用而言,由于其特有的准一维电子结构和超高的比表面积,使得用它们为材料制成的传感器有着传统传感器无法比拟的优越性。另外,具有独特光学性质的一维金纳米颗粒(Gold Nanorods)也是人们关注的热点,它们在有机-无机化合物,光电子学,生物材料和生物医药等方面都有着潜在的应用。金纳米颗粒有一个重要的性质,那就是当经过一定频率的入射光照射后,其表面的电子会产生相应的振荡,这种现象称为表面等离子共振(SPR)。而表面等离子共振(SPR)的强度和波长对周围环境反应非常敏感,通过表面增强Raman (SERS)的测量,可以利用这一特性进行传感性研究。无论是单壁碳纳米管(SWCNTs)还是金纳米颗粒(Gold Nanorods)都是很好的传感材料,它们将会在未来的传感器研究和发展中起到十分重要的作用。本论文主要采用合成的一些敏感材料对碳纳米管(SWCNTs)和金纳米棒(Gold Nanorods)进行了化学修饰,并研究了它们的传感性。主要内容如下:一、首次合成了两个含六氟异丙醇基团(HFIP)的化合物,对六氟异丙醇苯胺(HFIPA)和N-4-六氟异丙醇苯基-1-芘丁酰胺(HFIPP),并分别用它们修饰单壁碳纳米管(SWCNTs),得到两个碳管杂化材料SWCNT-HFIPP及SWCNT-HFIPPH。考虑到六氟异丙醇基团(HFIP)与神经毒剂沙林之间能形成强烈的氢键作用,所合成的两个复合材料分别被制作成化学微传感器并对沙林的模拟物甲基磷酸二甲酯(DMMP)进行了检测,测试结果表明它们对DMMP的响应表现出很高的灵敏性和选择性,可以预测这两种材料在未来爆炸物及其它化学战剂的检测中能发挥潜在的作用。二、首次合成了一个环糊精衍生物:单-6-脱氧-6-对氨基苯氨基-β-环糊精(PCD),并通过重氮化反应将PCD修饰到单壁碳纳米管(SWCNTs)上,得到一个新的单壁碳纳米管杂化材料(SWCNT-PCD)。基于环糊精有很好的分子识别性,该杂化材料被制成了化学电阻型传感器,并用它对自然界中的持久有机污染物(POPs)进行了检测,结果展现出优良的灵敏性和选择性。研究还表明传感器电导的变化率随PCD和不同POPs分子之间的结合常数的增大而增大,可以预测该传感器在环境检测中有着潜在的应用。三、合成了不同长径比的一维金纳米棒(Gold Nanorods),并用单-6-巯基-p-环糊精对它们进行化学修饰,得到金纳米棒的复合材料,其特殊的结构提高了对农残分子的捕捉力,第一次使用这种材料的表面增强Raman效应(SERS)对农残甲基对硫膦进行了检测。研究表明长径比为二的金纳米棒能表现出更好的SERS效应。由于环糊精的空腔能与甲基对硫膦形成有效地结合体,通过SERS光谱中的指纹峰强度的识别,农残能被检测到皮摩尔级。相对于其它传统的农残检测方法,这种使用无Raman标签的杂化一维金纳米棒材料为SERS基底,在农残检测中能表现出优良的灵敏性和选择性。
其他文献
本研究采用吉林省常见的几种栽培措施,对主栽品种(包括参加省联合区试部分材料),进行多因子栽培条件处理,分析各种栽培条件对品种的加工品质、蒸煮品质、营养品质、食味品质
汉中市水稻秸秆资源丰富,是反刍动物重要的粗饲料来源。在实际生产中,由于缺乏正确的处理方法,没有发挥出应有的营养价值。本文针对水稻秸秆的营养特点,详细阐述了不同处理方
目的 观察脑梗死 (CI)患者急性期血清雌激素水平的变化与血清脂质、CT面积之间的相关性。方法 采用时间分辨荧光免疫法测定老年急性CI 2 0 7例及正常老人对照组 89例的性激
计算机应用基础课程是专科院校必修的一门公共基础课程,在实际教学中,计算机应用课程存在着知识点多,实践性强的特点。学生们在学习的过程中,除了要掌握好必备的基础知识,同
在Pro/E中建立压力容器三维模型后,采用ANSYS对压力容器进行有限元分析,获得在多种载荷综合作用下应力、应变的真实分布情况,找出最大应力处及危险截面。为压力容器的设计、
银行回单是在经济业务发生或完成时取得或填制的,用以记录或证明经济业务的发生或完成情况的文字凭据。它不仅能用来记录经济业务发生或完成情况,还可以明确经济责任,是进行
稀有的伯克氏菌E264(Burkholderia thailandensis E264)是从泰国稻田中分离得到的,能够合成具有双环缩肽结构的物质Thailandepsin A。Thailandepins A是一类组蛋白去乙酰化酶
目的探讨腹主动脉远端球囊阻断术在凶险性前置胎盘剖宫产术中的临床应用价值。方法回顾性分析109例凶险性前置胎盘患者的临床资料。将产妇分为2组:球囊阻断组41例,剖宫产术中
经济全球化和区域化已成为世界经济发展的重要趋势与特征,当代产业结构的演进也由过去以自然资源与制造业为基础的国别演进,转变为以信息资源和现代服务业为基础的区域演进。
本文通过对艾丽丝·沃克的书信体小说《紫色》中黑人女性主题的分析,揭示了黑人女性在种族歧视和性别歧视双重压迫下的生存困境,探讨了其受害根源,指出了黑人女性的解放是任