前沿扫描十则

<正>石蕊试纸类色变传感器研制成功有机有毒气体是室内环境及空气中的重要污染源,简易而灵敏的检测方法对保护人体健康有重要意义。哈尔滨工业大学研究人员研发出一种以石墨烯为载体的石蕊试纸类色变传感器,可方便而灵敏地检测生活环境中的气态有机污染物。     

石墨烯膜不同加温方式对设施高架基质草莓生长结果的影响

为探究石墨烯电热膜不同加温方式对草莓生长和结果的影响,本文以红颜草莓为试材,采用草莓顶部、基质表面和根系周边组合的7种加温方式,以电热线加温为对照,研究了不同石墨烯加温方式对设施高架基质草莓植株、叶片、果实和根系等相关性状的影响。结果表明：石墨烯膜放置草莓根系附近;石墨烯膜放置于根系附近和顶部20cm处组合;石墨烯膜放置于根系附近、基质表面和植株顶部20cm处组合在各个性状表现均优于其他处理,但石墨烯膜放置于根系附近和顶部20cm处组合;石墨烯膜放置于根系附近、基质表面和植株顶部20cm处组合耗电量相对较高,石墨烯膜放置草莓根系附近处理耗电量相对较低,可以作为石墨烯的加温方式进行推广应用。     

氧化石墨烯和五价砷在改性多孔介质中的共迁移特征

砷是农田土壤重金属污染的主要元素之一,在砷污染农田土壤的修复过程中往往忽视纳米颗粒能够使结合态的砷重新释放,导致有效态砷浓度升高,探究土壤中黏土矿物对氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和五价砷(As(V))在多孔介质中迁移行为的影响,对进一步完善农田土壤砷修复理论以及提高农作物产量、保护人体健康具有重要意义。该研究利用蒙脱石和高岭石改性石英砂,通过砂柱迁移试验系统地研究了GO、As(V)和GO-As(V)在填加0%、10%、30%和50%的蒙脱石和高岭石改性石英砂柱中的迁移行为。研究结果表明,随着高岭石和蒙脱石改性石英砂填加比例的增加,GO和As(V)的迁移能力均呈降低趋势,且GO和As(V)在不同条件下的迁移曲线均存在显著差异(P0.05);GO在50%高岭石和蒙脱石改性石英砂柱中的回收率相对于石英砂柱分别下降了14%和17%,As(V)分别下降了15%和12%;在共迁移试验中,GO和As(V)在石英砂柱中回收率分别上升至99%和100%。分析表明,As(V)在蒙脱石改性石英砂柱中的迁移能力大于高岭石改性石英砂,而GO与之相反;当GO和与As(V)共迁移时,二者在介质中的迁移能力均大于其单独迁移。本研究表明GO、As(V)释放到土壤后,能够加速As(V)的迁移,造成土壤砷污染的扩大化。     

我学者证明石墨烯有序晶界存在范霍夫奇异性

<正>近日,中国科学技术大学单分子科学研究团队利用扫描隧道显微术研究石墨烯有序晶界,揭示了原子尺度分辨的有序晶界结构,证明了有序晶界中存在"范霍夫奇异性"。研究成果6月6日发表在《物理评论快报》上。晶界是石墨烯材料中的一种结构缺陷,通常是生长过程中各晶粒间生长方向差异所致,常见于通过化学气相沉积方法生长的较大面积石墨烯。与其他晶体材料相似,石墨烯中晶界的存在也会显著影响其物理性质,特别是在石墨烯基电子器件中的晶界会极大地影响其电子学性质,如降低石墨烯的电导率和电子迁移率等。有理论预言,石墨烯     

引导我国石墨烯产业健康有序发展

石墨烯被誉为"新材料之王",被视为21世纪引领多项产业革命的关键材料。但由于我国石墨烯产业处于产业化初期阶段,产业发展存在诸多问题。一方面,低附加值石墨烯应用企业处于产业化初期,利润持续负增长;另一方面,二级市场混淆类石墨烯概念,频繁炒作巨额套现,挫伤了石墨烯领域投资积极性。在石墨烯产业发展如火如荼的同时,各级政府应加强宏观调控,提高市场透明度,避免石墨烯产业投资过热;同时积极开展石墨烯企业诚信体系建设,提升我国石墨烯品牌竞争力,引导相关产业健康有序发展。     

氧化石墨烯辅助乙醇提取荞麦壳中总黄酮的工艺研究

为研究氧化石墨烯（GO）辅助乙醇提取荞麦壳中总黄酮的最优提取工艺,以荞麦壳为原料,通过单因素试验考察提取时间、提取温度、GO添加量、乙醇质量分数及料液比对黄酮提取量的影响,并以正交试验优化提取工艺。结果表明：最优工艺条件为提取温度90 ℃,GO添加量1.2 mg/g,乙醇质量分数40%,料液比1:20 g/mL,提取时间1.5 h。此条件下黄酮提取量为7.39 mg/g,与乙醇回流提取法相比,提取量提高了1.19 mg/g,表明GO辅助乙醇提取技术高效、工艺稳定可行。 [关键词] 氧化石墨烯|荞麦壳|黄酮|回流提取     

石墨烯在化学中的应用

石墨烯是最近发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料,它的特殊单原子层结构使其具有许多独特的物理化学性质。有关石墨烯的基础和应用研究已成为当前的前沿和热点课题之一。本文仅就目前石墨烯的在化学领域中的应用作一综述,重点阐述石墨烯应用于化学修饰电极、化学电源、催化剂和药物载体以及气体传感器等方面的研究进展,并对石墨烯在相关领域的应用前景作了展望。     

超声离心工艺制备氧化石墨烯纳米片

以天然石墨粉为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,将得到的氧化石墨烯水分散液在超声中进行超声破碎,可以得到不同尺寸的氧化石墨烯片,再采用离心工艺进行离心分离,最后得到尺寸分布较窄的氧化石墨烯纳米片。对大量的氧化石墨烯扫描电子显微镜照片进行统计分析发现,通过调整超声功率、超声时间、离心转速和离心时间可以有效地调控得到的氧化石墨烯纳米片的片径尺寸。最后,采用优化后的工艺参数,超声离心工艺制备出了平均片径尺寸约为100 nm的氧化石墨烯纳米片,其中尺寸小于100 nm氧化石墨烯纳米片的含量超过了60%。     

原位合成纳米金/石墨烯修饰玻碳电极检测水和土壤中痕量铅

为提高痕量铅的检测精度,提出了一种简单、可控的一步还原法在裸玻碳电极表面原位合成纳米金/石墨烯材料的方法,并通过循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)对修饰电极进行电化学表征。利用修饰后的电极对醋酸-醋酸钠缓冲溶液中的铅离子(Pb(Ⅱ))标准样品进行检测,并对检测条件进行了优化。优化条件下的试验结果表明,在pH值为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,Pb(Ⅱ)的溶出峰为-0.08 V,在1～90μg/L范围内Pb(Ⅱ)的溶出峰电流与Pb(Ⅱ)浓度之间呈现良好的线性关系(R~2=0.985),最小检测下限为0.27μg/L。在优化后的条件下采用该电极测定了实际水样与土壤中的Pb(Ⅱ)含量,加标回收率区间分别为93.75%～109.20%和93.82%～109.9%,相对标准偏差均小于7%,可以用于对实际水样与土壤样本的检测。     

基于氧化石墨烯生物免疫传感器检测副溶血弧菌的研究

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是最为严重的水产动物致病菌之一,准确即时的检测手段是预防控制该菌传播的关键所在.通过量子点(QDs)标记副溶血弧菌鞭毛蛋白抗体(Ab),利用生物免疫传感器技术实现副溶血弧菌的快速、特异性检测.结果显示,QDs-Ab的荧光通过加入氧化石墨烯(G0)产生淬灭,构建了捕获目标细菌的探针,氧化石墨烯最适淬灭浓度为60 ng/ml.细菌捕获探针中加入副溶血弧菌后,能够检测到重新恢复强度的绿色荧光.副溶血弧菌的检出限达到104 CFU/mL.针对副溶血弧菌设计的生物免疫传感器的特异性,选取灿烂弧菌、溶藻胶弧菌、迟缓爱德华氏菌和嗜水气单胞菌作为对照,结果显示,对照组不能明显引起荧光强度的改变,而试验组却能显著提高荧光强度.该研究建立的基于荧光能量共振转移(FRET)的具有高灵敏度和特异性的生物传感器检测方法在细菌的早期诊断中有良好的应用潜质.