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。     

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。     

基于纳米材料电化学免疫传感器检测禽呼肠孤病毒研究

【目的】构建一种用于检测禽呼肠孤病毒(ARV)的新型电化学免疫传感器。【方法】将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,加入HAuCl4溶液于80℃还原成金纳米粒子（AuNPs）,得到石墨烯-甲壳胺-金纳米粒子(G-Chi-AuNPs)纳米复合物。将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,先加入AgNO3溶液于80℃还原成银纳米粒子（AgNPs）,再加入禽呼肠孤病毒单克隆抗体(ARV-MAb),得到石墨烯-甲壳胺-银纳米粒子-禽呼肠孤病毒单克隆抗体（G-Chi-AgNPs-ARV-MAb）纳米复合物。将G-Chi- AuNPs纳米复合物修饰金电极作为传感器平台,固定待检测样品,然后加入G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物,并对G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的孵育时间进行优化,构建了ARV电化学免疫传感器。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、新城疫病毒（NDV）、喉气管炎病毒（LTV）、传染性支气管炎病毒（IBV）和传染性法氏囊病毒(IBDV)进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的特异性。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对106.5-100.5 TCID50/mL的病毒进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的敏感性试验。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对临床样品进行检测,其确定ARV电化学免疫传感器的实用性。【结果】所建立的ARV电化学免疫传感器,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的最佳孵育时间为40 min。当检测的样品为阳性时,ARV与ARV-MAb特异结合,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物被固定到电极的表面使其线性伏安曲线出现AgNPs的氧化峰;当检测样品为阴性时,其线性伏安曲线不出现AgNPs的氧化峰。特异性结果表明,所建立的方法仅对ARV的检测为阳性（出现AgNPs的氧化峰）,而对非目标禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、NDV、LTV、IBV和 IBDV的检测为阴性（不出现AgNPs的氧化峰）。敏感性结果表明,所构建的ARV电化学免疫传感器,具有很高的敏感性,对ARV检测的敏感性达101.5 TCID50/mL。使用建立的ARV电化学免疫传感器对22份临床样品进行检测,结果与病毒分离方法相符。【结论】所建立的ARV电化学免疫传感器,具有特异性强、敏感度高及快速的特点,为有效检测诊断禽呼肠孤病毒提供了一种新的快速检测诊断技术。     

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.     

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。     

自由基化学改性氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能

氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）拥有较大的比表面积和较高的稳定性，可用来吸附水体中的多种污染物，其潜在功能稳定性具有规模化应用前景。考虑到GO在高级氧化体系中结构和形貌会发生改变，探究了经UV/H2O2和UV/过硫酸盐(Persulfate, PS)产生强氧化性自由基的体系处理后所得GOs对亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)的吸附性能。氧化性自由基体系光源为300 W中压汞灯，30 mL GO储备液(1 mg/mL)在2种氧化体系下反应1、2、4 h后制得GOs。实验考察了不同反应条件对GOs吸附动力学的影响，傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了GOs氧化前后表面官能团的变化。结果显示，经UV/H2O2, UV/PS氧化1 h后，GOs表面的含氧官能团数量开始明显减少；吸附动力学过程更符合准二级动力学模型（R2>0.999）；吸附热力学过程更符合Langmuir模型，MB饱和吸附量(经UV/H2O2和UV/PS氧化1、2、4 h后分别记G1-1, G1-2, G1-3, G2-1, G2-2, G2-3)依次为580.26, 591.80, 598.63, 521.77, 554.91, 568.00 mg/g。研究表明，GO可以快速吸附较大浓度范围内的MB，且对低浓度染料表现出更好的去除效果；GO对MB的吸附量随着pH值的增加逐渐增大，且在碱性条件下的增加得更明显；经氧化处理后，GOs的吸附性能随着氧化时间的增长，性能减弱，尤其在UV/PS体系中更为显著。     

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     

普鲁士蓝/石墨烯修饰电极检测畜禽饮用水中铅离子的方法和应用

为监测畜禽饮用水中铅离子的含量,对畜禽养殖场的饮用水质量进行评价,本文建立了一种基于普鲁士蓝/石墨烯修饰电极的检测畜禽饮用水中铅离子的方法.采用电化学沉淀法使石墨烯表面附着普鲁士蓝纳米颗粒,并对制备的修饰电极使用差分脉冲伏安法进行化学性质分析,以及检测铅离子在所制备的电极表面的灵敏度、稳定性和检出限,评估了试验所制备的...     

石墨烯远红外电暖在辣椒育苗上的应用效果

石墨烯远红外电暖因其具备热转换效率高且绿色环保的优点而在农业生产中出现了较多应用,然而对辣椒育苗的影响并不清楚。以湘研14号线椒为供试品种,在湘潭蔬菜种苗中心基地的大棚内设置石墨烯远红外电暖加温处理,观察石墨烯远红外电暖加温处理对辣椒幼苗生长发育的影响。结果表明,石墨烯板下辣椒幼苗萌芽率最高,为91.00%,对照棚内幼苗萌芽率最低,为83.58%;石墨烯板下和对照棚苗龄期分别为72、102 d,石墨烯处理能明显缩短苗龄期30 d左右,降低了辣椒幼苗的生产成本;株高、茎粗、主根长度、叶片数、地上部分干质量、鲜质量、地下部分干质量、鲜质量均随辣椒幼苗的生长发育呈现出增加的趋势,并且石墨烯板下幼苗各项生理指标均明显高于石墨烯板外和对照。综上所述,石墨烯远红外电暖处理技术明显促进了辣椒幼苗根系和植株的生长。研究结果为推广石墨烯远红外电暖技术在蔬菜集约化育苗中应用提供了理论基础和技术支撑。