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溶胶-凝胶辅助旋涂法制备的CdS/PS电极葡萄糖生物传感器
摘要: 优异的经济前景和基础研究潜力催生了众多葡萄糖生物传感器的设计方案与检测原理。本研究探究了一种新型电化学生物传感器——通过整合硫化镉/多孔硅(CdS/PS)电极来增强电化学反应。研究人员制备了CdS/PS电极,并采用循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和计时电流法研究了其电化学特性。结果表明该CdS/PS电极材料具有良好的电化学性能。优化后的传感器展现出独特的葡萄糖检测性能:检测限低至610微摩尔,响应时间仅10秒,且在10至100毫摩尔范围内呈现良好线性关系。实验证实该电极对葡萄糖检测具有高灵敏度与稳定性,表明CdS/PS电极是设计葡萄糖生物传感器的优质候选材料。
关键词: 电化学研究,CdS/PS电极,葡萄糖生物传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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硫化镉-还原氧化石墨烯纳米复合材料的合成、表征及电化学性能
摘要: 如今,半导体金属硫化物纳米粒子的制备研究正迅速兴起。通过优化合成工艺参数,可调控其形貌并赋予独特特性,而恰当的合成策略能显著改变材料的电学、光学及催化性能。本研究采用简易一步水热法制备了CdS/rGO纳米复合材料,该技术为制备具有优异电催化特性的石墨烯基纳米复合材料提供了便捷途径。我们系统观测了合成样品的结构、形貌及电化学特性:通过场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析确定了表面形貌特征与物相组成;XRD图谱证实了合成样品的晶相结构;采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(FT-Raman)分析了表面官能团;检测了CdS及CdS/rGO纳米复合材料的光学特性;利用FESEM和TEM图像展示了材料表面形貌与粒径分布;通过能量色散X射线光谱(EDAX)评估了元素组成。此外,本研究测定了合成样品的介电损耗、介电常数、电阻率及交流电导率等参数,从而全面评估了其电化学特性。结果表明,该合成样品可作为高能量密度超级电容器的潜在电极材料。
关键词: CdS/rGO纳米复合材料,石墨烯,电化学研究
更新于2025-09-23 15:19:57
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对合成态氧化石墨烯薄片的研究
摘要: 背景:由于具有单原子层结构、材料柔韧、带隙易于调控以及可被还原为还原氧化石墨烯等特性,氧化石墨烯(GO)在电子器件、生物传感器和生物医学领域具有广泛应用。 目的:本研究旨在探究氧化石墨烯薄片的电化学性能。 方法:采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯,并通过XRD、SEM、FTIR、UV及CV等技术对制备样品的形貌与结构进行表征。 结果:XRD图谱显示氧化石墨烯薄片在11.2°处出现特征峰,计算所得晶格参数为15.56 ?。拉曼光谱中1599 cm?1和1349 cm?1处的峰证实了氧化石墨烯的晶格畸变。FTIR光谱中3636 cm?1(O-H)、1753 cm?1(C=O)、1649 cm?1(C=C)、1456 cm?1(C-OH)和1177 cm?1(C-O)的吸收峰分别对应相应官能团。电化学测试表明,氧化石墨烯修饰的ITO电极电化学参数显著改善。 结论:通过改进Hummers法成功制备了氧化石墨烯。电化学研究表明,氧化石墨烯修饰的ITO电极能有效促进电极表面与电解质间的快速电子转移?;谡庑┓⑾?,氧化石墨烯有望成为制备生物传感器的理想材料。
关键词: 电化学研究、傅里叶变换红外光谱、氧化石墨烯、拉曼光谱、生物传感器、生物医学应用
更新于2025-09-23 15:39:58
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一种用于制药的廉价光催化剂及甲醇氧化的优质电催化剂——锚定于膨润土上的CuWO4双功能材料
摘要: 在本研究中,我们通过简单的水热法开发了一种新型膨润土负载氧化铜钨纳米颗粒(BEN-CuWO4 NPs)。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、漫反射紫外可见光谱(DRS-UV)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分析、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)等多种光谱技术对制备的BEN-CuWO4 NPs进行了系统表征。首次将BEN-CuWO4 NPs作为双功能催化剂用于双氯芬酸钠(DFS)的光降解和甲醇的电氧化。尤为突出的是,在可见光照射下,BEN-CuWO4 NPs表现出优异的光催化活性,可降解超过94%的DFS溶液并具有卓越的稳定性。此外,与原始CuWO4相比,BEN-CuWO4 NPs在甲醇氧化方面展现出更优越的电催化活性。阻抗研究表明,BEN-CuWO4 NPs具有优异的介电性能。本研究为合成用于实际能源和环境应用的多功能纳米结构材料开辟了新途径。
关键词: 光降解、电化学研究、膨润土、钨酸铜、水热法、双氯芬酸钠
更新于2025-09-10 09:29:36
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荧光素BODIPY-α-生育酚类似物的光诱导电子转移效率调控
摘要: 我们团队开发的α-生育酚荧光类似物在监测脂质膜内活性氧(ROS)方面发挥了重要作用。这些探针被设计为双段式捕获-报告分子(苯并二氢吡喃-BODIPY),通过光诱导电子转移(PeT)机制实现"关/开"切换功能,从而确保必要的检测灵敏度。本文基于马库斯电子转移理论,系统阐释了BODIPY核心基团取代基及连接捕获段与报告段的桥链长度如何调控PeT效率。采用密度泛函理论(DFT)和电化学方法测算了探针结构的PeT热力学驱动力。当氧化还原电位调节范围达400 mV时,PeT效率提升超过一个数量级;而将苯并二氢吡喃与BODIPY之间的桥链长度增加2.8埃时,PeT效率相应降低2.7倍。研究结果表明:通过优化取代基和桥链选择,可促使PeT过程优先于单重激发态辐射跃迁,从而有效"暗化"基于BODIPY荧光团的荧光探针关态。该成果揭示了开发α-生育酚类荧光抗氧化剂探针时可达到的灵敏度极限,并为基于PeT原理的荧光探针研发提供了通用指导原则。
关键词: 电化学研究、α-生育酚、脂质膜、活性氧物种、氧化还原电位、光诱导电子转移、马库斯理论、密度泛函理论、荧光类似物、BODIPY染料
更新于2025-09-09 09:28:46
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镁替代对镍铁氧体的影响:光学与电化学研究
摘要: 通过溶胶-凝胶燃烧法合成了镁掺杂镍铁氧体纳米颗粒(Ni1-xMgxFe2O4),并采用XRD、UV、FTIR及电化学充放电研究进行分析。XRD结果表明其具有23-28纳米的纳米结构。UV和FTIR分别测得带隙能值和官能团元素。晶格常数随镁浓度略有变化。在500oC煅烧温度下,x=0.25、0.5、0.75、1对应的带隙能值分别为0.85、1.15、1.2和1.45 eV;在900oC煅烧时则降至1.3、1.25、1.15和1.1 eV。Ni1-xMgxFe2O4纳米颗粒电极在500oC和900oC下的电压曲线显示放电/充电容量分别为1021/718 mAh/g和1099/747 mAh/g。证实高可逆容量的镁掺杂镍铁氧体纳米颗粒电极可作为锂离子电池负极材料。
关键词: X射线衍射、电化学研究、纳米铁氧体、带隙能量
更新于2025-09-04 15:30:14