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%。     

不同纳米材料对As(Ⅲ)的吸附机制

为明确不同纳米材料对水中As(Ⅲ)的吸附效果和机制,筛选出经济有效的As污染吸附材料,采用批处理振荡平衡法,研究了多层氧化石墨烯(多层GO)、20 nm羟基磷灰石(P20)、40 nm羟基磷灰石(P40)以及纳米零价铁(n Fe)对As(Ⅲ)的吸附差异性。结果表明,不同纳米材料对As(Ⅲ)的吸附能力存在显著差异(P0.05),吸附容量的大小顺序为多层GO(17.4 mg·g~(-1))P20(2.74 mg·g~(-1))P40(2.17 mg·g~(-1))n Fe(0.976 mg·g~(-1))。其中,多层GO对As(Ⅲ)的吸附效果最好,其饱和吸附量是nFe的17.8倍。通过能量弥散X射线谱(EDS)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等对不同纳米材料吸附As(Ⅲ)前后进行分析,证实了多层GO的吸附机制是以单层化学吸附为主;P20、P40、nFe吸附机制为材料表面的聚沉吸附及含氧官能团与As(Ⅲ)发生络合等反应的吸附。实验结果表明多层GO可作为吸附材料用于As(Ⅲ)污染水体的修复。     

纳米金/石墨烯/硫辛酰胺修饰的金电极对儿茶酚的催化氧化

利用电化学还原的方法将还原氧化石墨烯(ERGO)和纳米金(AuNPs)电沉积到硫辛酰胺(T-NH2)修饰的金电极表面,研究了儿茶酚在该修饰电极上的电化学行为.实验表明,在0.10mol/L磷酸缓冲(pH=7.0)溶液中,该修饰电极对儿茶酚具有良好的电催化作用,儿茶酚氧化峰电位比未修饰的金电极负移了80 mV,氧化还原峰电流增大很多,响应电流与儿茶酚浓度在1.40×10-6~9.42×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检测的灵敏度为2 682.8μA·(mmol/L)/cm2,检测下限为7.00×10-7 mol/L.此电极具有较好的重现性和稳定性.对样品进行测定及加标回收实验,回收率在97.3%~103.0%之间.     

碳纳米管/石墨烯修饰电极的制备及在槲皮素检测中的应用

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),修饰电极检测简便,灵敏度高,检出极限较低。应用该方法对造粒型苦荞茶中的槲皮素含量进行测定,结果表明:修饰电极在黄酮类化合物实际样品的检测分析中使用,测量结果可靠、准确,具备一定的实际应用价值。     

基于羧基化石墨烯-海藻酸钠复合材料的脱落酸电化学免疫传感器的构建及应用

脱落酸(Abscisic Acid,ABA)是一种重要的植物激素,在种子和芽休眠、器官大小控制、植物衰老和死亡等发育过程中发挥作用,同时调控植物的生物与非生物胁迫.为快速、准确地测定植物体内ABA的含量,本研究开发了一种新型的ABA免疫传感器.通过在电极表面修饰羧基化石墨烯(GR-COOH)及海藻酸钠(Sodium A...     

氧化石墨烯促进玉米根系生长的转录组分析

为了研究氧化石墨烯(graphene oxide, GO)的生物效应,从转录水平解析低浓度GO促进植物生长的分子机制,本研究以玉米为材料,分析了土壤中施加不同浓度(0, 25, 50, 100, 200 mg/L) GO溶液14 d后的生长表型,筛选到GO对玉米生长的最佳的浓度(50 mg/L),进而利用最佳浓度GO处理48 h后的根系mRNA进行转录组测序分析。转录组测序共获得548个差异表达基因,其中194个上调表达,354个下调表达。Gene Ontology富集分析表明GO处理导致大量胁迫刺激响应基因的表达变化。在预测与根系生长相关的转录因子中,BRN2 (BEARSKIN2)、NAC2 (NAC domain-containing protein 2)、MYB93 (MYB domain protein 93)和PIF3 (Phytochrome-interacting factor 3)可能是GO的响应基因。GO处理使大量乙烯相关转录因子表达下调,说明GO处理可能抑制了体内的乙烯信号通路。在代谢相关基因中,一组木葡聚糖糖基转移酶/水解酶基因(XTHs)可能与根系生长相关。本研究为理解GO调控植物生长的分子机制提供线索,并为GO在农林业领域的应用提供参考。     

木质素基碳点和石墨烯量子点制备方法研究进展

碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域.近年来,相比于传统的化石燃料基化合物,来自可再生生物质的木质素及其衍生物不仅价廉易得、活性基团丰富,...     

远红外粮食烘干设备发展现状

粮食干燥是粮食产后的重要环节,关系国家粮食安全问题。远红外烘干设备烘干速率快、耗能低且能有效保障粮食干燥品质,正慢慢取代传统热风烘干机械,成为市场的新宠儿。综述近15年来国内外远红外干燥技术研究现状,并从原理出发阐述干燥机理、工艺参数影响及联合干燥技术优缺点。归纳可知,当前远红外烘干设备多采用高温热源,存在粮食辐照时间短、瞬时强度大的问题,难以满足热敏性物料的烘干需求,同时单一远红外干燥技术烘干效果不理想。分析指出联合干燥技术及清洁能源将会是远红外烘干设备的发展趋势,最后探讨了以石墨烯红外辐射板为新热源的栅栏型红外烘干设备的优点,为发展新材料新热源提供新思路,旨在对远红外粮食烘干设备的研发提供参考。     

石墨烯电热膜在畜牧业的应用前景浅析

当前环保压力下畜牧业急需替代升级采暖设备。石墨烯电热膜作为一种新型加温设备,具有节能环保、升温迅速、温度分布均匀和使用寿命长等优势,在畜牧业采暖中具有广阔的应用前景。     

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(P<0.05);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...