金纳米棒

金纳米棒（共7篇）

金纳米棒 篇1

由于具有独特的理化性质,金纳米粒子一直都是纳米材料研究中的热点,其中又以金纳米棒(GNR)最为突出[1,2,3]。由于GNR的局域表面等离子体共振(LSPR)具有高度的可调性,能够确保其激发窗口处于组织穿透性更强、细胞毒性更小的近红外区。所以,GNR在组织细胞成像领域具有相当广泛的应用[3,4,5,6]。此外,GNR能够通过光热效应非常高效的将光能转化为热能[3]。产生的热能不仅可以直接用于肿瘤细胞的热治疗,还可以用来触发纳米载体中药物的释放[7,8,9]。

GNR的制备方法中通常都需要使用到高浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)来维持金纳米棒的稳定[10,11]。但是CTAB具有较强的生物毒性,而CTAB双层分子的存在也使得其他分子很难与GNR表面发生直接作用。降低CTAB的浓度后,GNR经常会出现粒子聚集,导致其局域表面LSPR吸收峰发生非常严重的偏移;完全去除表面活性剂之后,GNR会出现不可逆的粒子聚集而彻底失去其光学特性。而且作为载药平台,GNR的比表面积过小,严重限制了药物的装载量[9]。对GNR进行SiO2包埋,不需要稳定剂即可比较稳定的分散。同时,SiO2具有优良的透光性,对包覆后的GNR光吸收性能影响较小,还具有良好的生物相容性,易于进行表面生物修饰。

为了提高GNR在生物医药领域的应用潜力,本研究对LSPR吸收峰为800nm的GNR进行了SiO2包埋,得到壳层厚度不同的2种金纳米棒SiO2复合纳米粒子(GNR-SiO2)。然后对其进行了结构形态及表面电荷表征,并且对其光学特征和光热转化效率进行了研究。

1 实验部分

1.1 试剂

CTAB、正硅酸乙酯(TEOS)、硼氢化钠(NaBH4)、5-溴水杨酸(5-BrSA)、抗坏血酸(AA)、浓盐酸(HCl,35%)、无水乙醇、氢氧化钠(NaOH),国药集团化学试剂有限公司;氯金酸(HAuCl4),上海化学试剂有限公司。

1.2 样品制备

1.2.1 制备晶种

取103μL 1mg/mL的氯金酸溶液与0.5mL 0.2mol/L的CTAB溶混合,将100μL新配的0.227mg/mL NaBH4溶液,在剧烈搅拌下加入到上述溶液中,溶液颜色由黄色变为棕黄色,搅拌2min后停止,制得晶种。晶种溶液使用前需在30℃保持30min。

1.2.2 制备生长液

1.8g CTAB与0.22g 5-BrSA置于烧杯中用95mL温水(50~70℃)溶解,后向该溶液中加入一定量的硝酸银(AgNO3)溶液(4mol/L)和盐酸水溶液(1mol/L),将溶液冷却至30℃,然后将2.06mL 10mg/mL的氯金酸溶液加入其中,混合液在30℃下保持15min,然后向其中加入0.4mL 0.064mol/L的抗环血酸。溶液剧烈搅拌30s直至其变为无色,制得生长液。

1.2.3 制备GNR

取0.08mL的晶种溶液加入生长液中,混合液搅拌30s后在30℃下静止12h。将反应产物10000r/min离心30min后除去上清液,沉淀物再分散于25mL水中,制得GNR。

1.3 GNR-SiO2的制备

取a、b两组GNR分散液,每组10mL,分别加入100μL氢氧化钠水溶液(1mol/L)将pH值调节至10左右。然后在40℃搅拌下,滴加2mL正硅酸四乙酯乙醇溶液,每次200μL,间隔30min。a组中加入的TEOS总量为20μL,b组中加入的TEOS量为80μL。滴加完毕后,继续在40℃搅拌48h。反应完毕后,10000r/min离心30min,沉淀物用盐酸乙醇溶液[V(浓盐酸)∶V(乙醇)=1∶9]离心洗涤3次,除去CTAB。洗涤完毕后,将产物分散于10mL水中,制得GNR-SiO2(a)和GNR-SiO2(b)。

1.4 GNR-SiO2的表征

用透射电子显微镜(TEM)观察所制备的纳米颗粒大小、结构和形态;使用紫外分光光度计检测SiO2包覆前后GNR光学性质的变化;利用电位仪分析粒子表面的电位变化。

1.5 GNR-SiO2的光热转化效率检测

使用808nm近红外激光分别对1mL GNR分散液(0.6mg/mL)和GNR-SiO2(b)分散液(3mg/mL)进行连续照射8min,照射过程中使用数显温度计进行温度监测。

2 结果与讨论

2.1 形貌结构表征

用银离子介导的晶种生长法制备出了一系列GNR。不同LSPR吸收峰的GNR的紫外吸收谱图见图1,其LSPR吸收峰在700~950nm内可调。对于GNR的LSPR吸收峰的调控,可以通过改变AgNO3的用量及生长液pH来实现,具体配比见表1。在一定范围内,生长液中银离子浓度越高,pH值越低,长径比越大。而且在生长液中引入5-BrSA,可以大大的减小CTAB的用量,方便后续处理。

(谱线1—5的AgNO3和盐酸的配比见表1样品编号1—5)

注:①硝酸银的浓度为0.004mol/L,盐酸浓度为1mol/L。

在Stber等[12]的方法的基础上,对LSPR吸收峰为800nm的GNR进行SiO2包埋。由于CTAB易溶于乙醇导致GNR对乙醇的量比较敏感,过量的乙醇会导致GNR表面CTAB双分子层被破坏而引起GNR的聚沉。另外,溶液中TEOS的浓度过高,会造成GNR粒子间的交联,形成粒子聚沉,见图2。所以,在包埋过程中TEOS乙醇溶液被分批加入,来控制反应液中乙醇和TEOS的浓度。包埋结束后,通过盐酸乙醇溶液洗涤除去CTAB。

由图3(a)、(b)可知,LSPR吸收峰为800nm的GNR长约52nm,直径约13nm,长径比为4。图3(c)、(d)分别为GNR-SiO2(a)和GNR-SiO2(b)的TEM图。GNR-SiO2(a)的硅壳厚度约为15nm,而GNR-SiO2(b)的硅壳厚度约为30nm。2组复合粒子均表现出明显的核壳结构,GNR-SiO2(b)的SiO2壳层更加规则光滑,呈现出明显的介孔结构。

采用晶种生长法制备的GNR表面具有CTAB的双分子层,使GNR的正电位达35.6mV。过高的正电位会引起纳米粒子与许多生理环境物质的相互作用,严重影响了其应用潜力。经过SiO2包埋之后,粒子表面的Zeta(电位)发生了明显的变化。GNR-SiO2(a)和GNR-SiO2(b)的表面电位均由正电位反转至负电位,分别为-6.54mV和-14.5mV,可以极大的改善GNR在生物领域的应用价值。

2.2 光学特征分析

CTAB稳定的GNR粒子间通常会出现轻微的聚集,导致其LSPR吸收峰的检测值较理论值发生蓝移。而对于GNR-SiO2,由于SiO2壳层的存在,即使粒子处于聚集状态,GNR之间也会存在比较远的距离。导致GNR-SiO2的LSPR吸收峰相对于GNR会出现轻微的红移[11]。紫外光谱结果也证实了这个推断,2组SiO2包埋的GNR的LSPR吸收峰都出现了20~30nm的轻微红移,见图4。

选用SiO2壳层较厚的GNR-SiO2(b)与GNR进行对比,来考察GNR复合粒子光热转化效率。由图5可知,GNR和GNR-SiO2均具有很高的光热转化效率,升温速度几乎一致。在功率为1W的808nm近红外激光照射8min后,GNR和GNR-SiO2溶液温度从25℃升高到45℃(图中曲线1、2);在2W的激光照射下,GNR和GNR-SiO2溶液温度在8min内从25℃升高到75℃(图中曲线3、4)。

以上结果表明,SiO2壳层对GNR的光学特性、光热转化及热辐射几乎没有影响。

3 结论

(1)采用银离子介导的晶种生长法制备了不同LSPR吸收峰的GNR,并对LSPR吸收峰为800nm的GNR进行了SiO2包埋,成功制备了壳层厚度分别为15nm和30nm的GNR-SiO2,制备方法具有较高的重现性。GNR-SiO2的表面电位由正电位反转至负电位,为-14.5mV,极大地改善了GNR在生物领域的应用价值。

(2)通过对GNR-SiO2形态结构、表面电位、光学特性和光热转化作用进行了表证、分析和研究。结果表明SiO2包埋对GNR的光学特性、光热转化及热辐射几乎没有影响。GNR-SiO2具有理想的近红外激发窗口和光热转化效率。

(3)SiO2包埋在改善GNR的稳定性及载药应用等方面还需要进一步展开研究。

参考文献

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金纳米棒 篇2

石墨烯是单层碳原子紧密堆积形成的六方蜂巢状晶格结构的晶体,比表面积大、电子迁移率高、且不受温度影响、具有优异的电学热学力学及化学性质,使得其在诸多领域已得到广泛的应用。然而,由于石墨烯片层间存在较大的范德华力,易发生堆积和聚集,且难分散在水和其它常用溶剂,从而限制了石墨烯在许多方面的应用。金纳米棒(gold nanorod,AuNRs)是一种棒状金纳米材料,它的合成方法简单,产量高,可以通过调节金纳米棒的长径比来调控金纳米棒的局域表面等离子共振吸收峰,使其从可见光区调节到近红外区,提高其对周围的介电常数的敏感度,增强其在生物传感领域的信号放大效果。

本研究将制备的分散性良好的石墨烯/AuNRs复合材料为传感材料来修饰玻碳电极,建立了一种电化学快速灵敏测定甲硝唑的方法,研究了甲硝唑在该电极上的电化学行为,并对甲硝唑含量进行了测定。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

天然鳞片石墨(质量分数≥99%,Sigma有限公司);甲硝唑标准品(贵州迪大科技有限责任公司),0.2mol/L的PBS缓冲液。(其他试剂均为分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司)。电化学分析仪(CHI600B,上海辰华仪器有限公司);电化学工作站(CHI660D,上海辰华仪器有限公司);紫外—可见分光光度计(AquaMate Plus UV8.01);傅立叶红外光谱仪(Nicolet 460)。

1.2 材料的制备

1.2.1 氧化石墨(GO)的制备

在0℃下,将50mL的浓H2SO4加入到装有1g石墨粉和1gKNO3混合物的烧瓶中,再加入6g KMnO4,在室温下连续搅拌1h。向反应器内缓慢加入200mL水,继续搅拌15min,然后再加入30%的H2O2溶液。将所得物在超高速离心机中进行离心,除去未脱落的石墨和多余的氧化剂。用5%的HCl溶液重复洗涤剩余物,直到用BaCl2溶液检测不到洗液中存在SOundefined为止。进一步用超纯水重复洗剩余物至中性,然后在真空中干燥,得到黄棕色固体。

1.2.2 石墨烯(RGO)的制备

称取GO(200mg)分散于150mL水中,加适量NaOH调节pH至10,超声波处理1h,使其完全分散水中,溶液呈黄棕色。再在GO分散液中加入400mgNaBH4,充分搅拌30min,然后将混合物加热到135℃,维持5h,得黑色的分散均匀的石墨烯分散液。

1.2.3 石墨烯/AuNRs的制备

按照文献先配制金纳米生长溶液[9]:5mL100mmol/L的CTAB溶液中依次加入250μL的HAuCl4·3H2O,32.5μL10mmol/L的AgNO3溶液,25μL100mmol/L的抗坏血酸,再在该混合液中加入适量石墨烯,超声0.5h使石墨烯完全分散后,最后加5μL

10mmol/L的冰冷的NaBH4溶液。超声0.5h后再静置3h,使其反应完全。将得到的产物在10000rpm的转速下离心20min,弃去上清液,去除多余的CTAB和其它离子,将底物重新分散在二次水中,待用。

1.2.4 修饰电极的制备

将玻碳电极(GCE)在湿润的涂有0.05μm的Al2O3麂皮上抛光成镜面,然后依次用稀HNO3、无水乙醇、蒸馏水超声波清洗,自然晾干。用微量进样器取8μL石墨烯分散液或者石墨烯/AuNRs分散液滴加在玻碳电极表面,红外灯下烘干即制得石墨烯和石墨烯/AuNRs修饰的玻碳电极。将石墨烯、石墨烯/AuNRs复合材料分别分散于水溶液中。用微量进样器量取8μL分散液修饰于干净的玻碳电极表面,待晾干后再在其表面修饰5μL浓度为0.5wt% 的Nafion溶液以防止材料脱落。

1.3 实验方法

采用三电极系统分别对材料进行循环伏安及交流阻抗测试,检测甲硝唑的含量时使用差分脉冲伏安法。其中以玻碳电极为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,铂丝为对电极。循环伏安测试:以pH=7.4的PBS配制浓度为1×10-3mol·L-1的甲硝唑溶液,扫描范围为-1.1～0.6V,电化学阻抗测试:采用含有0.3mol/LKNO3和5mmol/L的Fe(CN)undefined/ Fe(CN)undefined(1:1)的PBS溶液(pH=7.0)为测试底液,频率范围在0.1～105Hz。差分脉冲伏安法:初始电位-0.5V,终止电位为0.3V,电位增量为0.004V,脉冲宽度0.2s,检测不同浓度的甲硝唑溶液。每次扫描结束后,将修饰电极置于空白底液中循环扫描至无峰,用二次水淋洗后晾干,可重复使用。

2 结果与讨论

2.1 制备方法选择与优化

石墨烯的制备包括氧化石墨烯GO先后与NaOH和NaBH4的化学反应。NaOH作为一种强碱,会与层状的氧化石墨烯(GO)上的羟基、环氧基及羧基这些活性基团反应,使得氧化石墨烯带上大量的负电荷[10],从而使氧化石墨烯稳定的分散在水中,再经NaBH4进一步还原得到在水中良好分散的石墨烯。

在由文献制备AuNRs方法的基础上做一些改进,选择在还没有形成金棒之前将石墨烯分散在金棒的生长溶液中充分超声分散,使形成的金核附着在石墨烯上,再加还原剂将金核还原成AuNRs,确保AuNRs更牢固的锚在石墨烯的表面。

2.2 结构表征

氧化石墨烯(GO)、石墨烯(RGO)以及石墨烯/AuNRs的红外谱图如图1所示。可看到石墨烯的各功能团波长:νC=C1561cm-1、νOH3434cm-1和νC-O-C1110～1200cm-1在氧化石墨烯中1730cm-1出现的C=O特征峰在石墨烯中也消失了,由此表明,石墨烯已经被成功制备[11]。图2为氧化石墨烯、石墨烯及复合材料的紫外可见光谱,氧化石墨烯在233nm和300nm处出现特征峰,石墨烯在267nm出现特征峰与之前的文献相符[12],更能证明石墨烯的成功制备。单层的石墨烯仍包含C-O-C与C-OH,这些官能团与缺陷在一定程度上也增加了石墨烯的水溶性,使之更稳定分散于水溶液中。从图中可以看出,金纳米棒在570nm、843nm出现了特征峰,复合材料出现了266nm、560nm和823nm的特征峰,证明成功地制备了复合材料石墨烯/AuNRs。

2.3 不同电极的电催化性能

图3为相同修饰用量时,不同材料电极在Fe(CN)undefined/ Fe(CN)undefined中的电化学响应,可以看出复合材料石墨烯/AuNRs修饰的玻碳电极的响应明显强于裸玻碳电极,石墨烯修饰电极和AuNRs修饰的玻碳电极的电化学响应。

电化学交流阻抗(EIS)是研究材料电子传导性的重要工具。图4为不同材料修饰电极的交流阻抗谱图。阻抗曲线由两部分组成。其中,半圆部分是表示修饰层的电子转移阻抗,而直线部分是表示电解质在修饰层的扩散电阻。由图4可以看出,由于导电性良好的金纳米棒“锚”在了大比表面积的石墨烯片表面上,很大程度地改善了材料的传导性,使得石墨烯/AuNRs修饰电极的电子转移阻抗最小,石墨烯修饰电极次之,裸玻碳电极的电子转移阻抗最大。

2.4 甲硝唑含量的测定

2.4.1 在不同材料修饰的电极上的电化学响应

图5为pH=7.4时,甲硝唑在裸玻碳电极(曲线1)、石墨烯修饰电极(曲线2)和石墨烯/AuNRs复合材料修饰电极(曲线3)上的循环伏安曲线。从图中可看出,甲硝唑在裸玻碳电极只有一个微弱的还原峰,Epc=-0.749V,ipc=1.406×10-5A,在石墨烯修饰电极上也仅能看到一个还原峰,Epa=-0.688V,还原峰峰电位右移61mV,但甲硝唑氧化还原峰电流明显增大,ipc=2.499 ×10-5 A,还原峰电流增大近两倍;而在石墨烯/AuNRs修饰电极上,Epc=-0.637V,Epc=0.291V,还原峰峰电位继续右移51mV,甲硝唑氧化还原峰电流继续增大,ipc=5.141×10-5A,ipa=-0.394×10-5A,电极反应的可逆性变好。由此可见石墨烯/AuNRs复合膜对甲硝唑有明显的催化作用,甲硝唑在复合修饰膜上的电子传递速率更快。

甲硝唑的5×10-5 mol/L溶液中的循环伏安图(扫速:80mV/s)

(1到11分别为:3×10-7,5.5×10-6,1×10-5,1.4×10-5,1.6×10-5,2×10-5,2.6×10-5,3×10-5,3.6×10-5,4×10-5,5×10-5 mol/L)甲硝唑溶液中的差分脉冲伏安图(插图为校准曲线)

2.4.2 线性范围及检测限

在低浓度时,通过差分脉冲伏安(DPV)测得的峰要比循环伏安法测得的峰更尖锐灵敏,而且背景电流更小,分辨率更好,因此选择差分脉冲伏安法来检测甲硝唑的含量。选用pH=7.4的磷酸缓冲液作为支持电解质,从所得结果(图6)来看,随着甲硝唑浓度的增加,峰电流随之线性增加,其在3×10-7～5×10-5mol/L这个浓度范围内呈现良好的线性关系,线性方程为Ip(A)=0.03151c(mol/L)+4.5091×10-6(r=0.9982),检测限为9.2×10-8mol/L(S/N=3)。

2.4.3 再现性、稳定性和抗干扰性

为了研究该复合材料修饰电极的再现性,分别选取六根用石墨烯/AuNRs修饰的电极检测浓度为1×10-5mol/L的甲硝唑溶液,得到的峰电流RSD为4.8%,表现出较好的再现性。将修饰后的电极存放在4℃的环境中,一周以后再检测,得到的峰电流认可保持初始峰电流响应的91.3%,有着良好的稳定性。在相同测试条件下,固定甲硝唑的浓度为1×10-5mol/L,发现加入200倍浓度的葡萄糖、蔗糖、柠檬酸,300倍浓度的KCl,NaNO3,BaCl2,50倍浓度的FeCl2,MgCl2,ZnCl2,十二烷基磺酸钠等,均对检测没有干扰,说明该方法具有较高的选择性。

3 结论

成功的制备了分散性良好的石墨烯/AuNRs复合材料,并构建了基于石墨烯/AuNRs的电化学传感器,该传感器对甲硝唑的电化学氧化具有明显的催化作用。在优化的条件下,该传感器可以实现对甲硝唑的灵敏、简便和快速的检测,并拥有较宽的线性范围及较低的检测限。此外,该传感器重现性好,稳定性好,利用该方法,可实现药物中甲硝唑的灵敏准确快速测定,可望将其用于药品分析的有效检测中。

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金纳米棒 篇3

纳米材料是自身具有特殊的性能与结构, 其被广泛的应用在生物医药、光学、电子学、物理学、化学等众多领域。近年来, 一维纳米材料, 包括纳米线、纳米管、纳米棒等特殊的性质, 以及其在纳米器件方面的应用, 致使其受到了广泛的关注。目前, 制备纳米棒的方法有许多中, 主要包括水热法、CAD法、SLS法、模板法等, 其中水热法具有纯度可控、组成、操作简单的优点, 致使其比其他制备纳米棒的应用更广泛。稀土化合物在医药、催化、磁性材料、光学材料等方面的应用, 而纳米稀土化合物纳米粒子的宏观两字隧道效应、截面效应、尺寸效应等, 致使其在化学活性、催化、热、词等方面具有更加优异的性能。

二、水热合成反应合成稀土纳米粒子和纳米棒的原理

水热原来是用于地质学中描述地壳中水在压力和温度联合作用喜爱的反应过程, 随后越来越多的化学反应也广泛的应用水热这一词汇。水热法也叫热液法, 属于化学法的范围, 其指的是以水为溶剂, 在密封的压力容器中, 在高压、高温的条件下进行化学反应。根据会热反应类型的不同, 可以将水热反应分为:水热结晶、水热水解、水热合成、水热沉淀、水热还原、水热氧化等。水热法的原理为先溶解、再结晶的原理:即先在水热介质中将营养料溶解, 保证营养料以分子团、离子的形式进入溶液中, 然后通过一定温度的反应釜, 把这些离子团、分子团、离子等运输到低温区, 保证其与籽晶的生长区进行结晶, 例如实验中的稀土氟化物纳米粒子与稀土氢氧化镨纳米棒都是用这种方法制备的, 由于两者在经理水热处理过程的溶解和重结晶的形式存在一定的差异, 致使其晶体的结构也存在一定的差异, 生成不同微观形状的纳米棒和纳米粒子。

三、实验

1.制备稀土氢氧化镨纳米棒。精确称量氧化镨3.5g, 将其溶解在体积分数为10%的硝酸溶液中, 制备澄清透明溶液, 然后用10%的氢氧化钾溶液将其PH值调节至11.0-12.0之间, 制备得到胶状沉淀物, 把胶状沉淀物添加到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜之中, 在160℃的密封状态下反应15个小时, 经过水热处理后经过自然冷却得到沉淀物, 然后将沉淀物用去离子水洗涤, 然后再用乙醇洗涤, 当清洗干净后在60℃下进行脱水干燥, 得到的产物就是稀土氢氧化镨纳米棒。

2.制备稀土氟化物纳米粒子。精确称量氧化镧3.5g, 将其溶解在体积分数为10%的硝酸溶液中, 制备澄清透明溶液, 然后加入氟化钠声场胶状沉淀物, 再用质量分数为10%的氢氧化钾溶液将溶液PH值调节至3.0-4.0之间, 将得到的胶状混合物添加到聚四氟乙烯内胆的热水反应釜之中, 在100℃的密封状态下反应15个小时, 经过水热处理后经过自然冷却得到沉淀物, 将沉淀物用去离子水洗涤, 再用乙醇洗涤, 当洗涤干净后在60℃下进行脱水干燥, 得到的产物就是稀土氟化物纳米粒子。

3.表征。利用Thermo ARL SCINTAG TRA X射线衍射仪就进行X射线衍射分析, 采用Cu Kα辐射, λ=0.15406nm。管流45m A, 管压为50k V, 采用步进扫描, 步长为0.02°, 步扫时间为2秒, 然后利用透射电镜和发射扫描电镜进行观察, 然后再用Thermo Noran VANTAGESI能谱仪对产物进行扫描, 然后进行结果分析。

四、结果与分析

1.氢氧化镨纳米棒的表征。经过用发射扫描电镜和透射电镜的观察, 发现水热合成的氢氧化镨纳米棒长度差异较大, 表现为25nm-260nm, 平均长度为125nm, 纳米棒直径相对均匀, 平均直径为23nm。根据水热合成的氢氧化镨纳米棒的TG-DTA分析得知:其在350℃具有吸热峰, 并且氢氧化镨纳米棒在310℃-350℃范围内具有明显的失重, 失重率R=11.3%, 经过对吸热峰和失重率的分析得知, 氢氧化镨纳米棒并没有产生其他的吸放热和其他失重状况, 证明水热合成的氢氧化镨纳米棒具有很高的纯度;根据水热合成氢氧化镨纳米棒的XRD衍射峰分析得知:水热合成的氢氧化镨为六方晶体, 晶胞参数为c=0.3546nm, a=0.6154nm, 经过与标准卡片的比较, 其中并没有出现杂峰, 仅有氢氧化镨的衍射峰, 表明氢氧化镨纳米棒具有较高的纯度。

2.稀土氟化物纳米粒子的表征。经过用发射扫描电镜和透射电镜的观察, 发现水热合成的稀土氟化物纳米粒子为类球形或者球形, 在水热反应温度为100℃, n (Ln) :n (F) =1:3, PH=5.0时, Sm F3、Pr F3纳米粒子的平均直径分别为34.3nm、34.5nm。将稀土氟化物纳米驴子的XRD衍射峰和相应的标准卡进行比较, 并没有出现其他的杂峰, 这就表明水热合成的稀土氟化物纳米粒子的纯度很高。此外, 经过观察发水热合成的稀土氟化物为六方晶型, 并且与相应的衍射图片相对一致, 表明稀土氟化物纳米粒子的结晶度很高。

结束语

根据稀土氟化物纳米粒子的表征得知:水热合成的稀土氟化物纳米粒子的平均粒径为34.4nm, 并且其中大部分纳米粒子为类球形或者球形, 并且水热合成的稀土氟化物纳米粒子具有很高的纯度与结晶度;根据稀土氢氧化镨纳米棒的表征得知:平均长度为125nm, 平均直径为23nm, 水热合成的氢氧化镨纳米棒为六方晶型, 并且氢氧化镨纳米棒具有很高的纯度。

参考文献

[1]韩小斐, 赵杰, 陈卫祥.稀土化合物纳米粒子和纳米棒的水热合成和表征[J].浙江大学学报 (工学版) , 2007 (2) ;333-336.

金纳米棒 篇4

芬兰Picosun公司近日宣布该公司与其合作伙伴成功研发出一种高效硅纳米棒太阳能电池新技术, 不仅能提高太阳能电池的能效, 还可降低生产成本。

新型太阳能电池的能源转换效率可达到9%以上, 并具有良好的长期稳定性。该公司主要是利用硅纳米棒材料, 在较廉价的玻璃等基板上培养硅纳米棒“森林”。这样首先可减少硅的使用量, 从而降低成本, 其次还可显著提高太阳能电池的能源转换效率。

与传统的二维薄膜太阳能电池相比, 新型太阳能电池的碳纳米棒“森林”三维结构表面活性更高, 光吸收效率也明显提高。此外, 这种太阳能电池的PN结位置更接近表面, 可以提高少数载流子的迁移率, 从而提高太阳能电池产生的电量。

金纳米棒 篇5

关键词：ZnO纳米棒,简单醇热法,抑菌圈,最小杀菌浓度

一维纳米ZnO因其独特的性质和潜在的应用价值而倍受人们的关注。一维纳米ZnO在工业生产和研究领域常用的方法主要包括固相法、液相法(如溶胶-凝胶法[1]、沉淀法[2]及水热法[3,4]等)和气相法。在已报道的众多一维纳米ZnO的制备方法中,有些方法过于繁琐并且制备条件苛刻,所以探索如何用简单的方法来制备一维纳米ZnO仍是人们的研究热点。相关文献[5]报道以油酸为分散剂在常压条件下一步反应醇热法制备ZnO纳米棒,本方法采用类似的醇热法制备纳米ZnO,首次发现不添加分散剂油酸就能成功的制备具有较高的结晶度和纯度、直径约为30nm、长度约为130～500nm的ZnO纳米棒,方法比相关文献[5]的更为简单易行。

ZnO是目前应用广泛的无机抗菌剂。纳米ZnO以其优异的抗菌性能成为开发研究的热点之一[6,7,8],但目前对于ZnO纳米棒抗菌性能的研究报道并不多。本实验取自制的ZnO纳米棒,以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌作为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌的代表,用抑菌圈法考察了材料对不同种属的菌株的抑菌效果,并比较了该ZnO纳米棒样品与市售ZnO抗菌性能的优劣。同时测定了ZnO纳米棒对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度(MBC)。

1 实验部分

1.1 简单醇热法制备ZnO

将5.000g Zn(NO3)2·6H2O(分析纯)和2.000g NaOH分别溶于10mL和25mL的无水乙醇中(分析纯)中,然后将Zn(NO3)2的醇溶液慢慢注入NaOH醇溶液中,产生白色絮状沉淀,并用玻璃棒不断搅拌,待其充分混合后,转入高压反应釜内,放入烘箱内,在150℃下反应6h。

反应结束后,将产物转移至烧杯,用蒸馏水洗5次,95%乙醇洗3次,然后在烘箱内80℃干燥,即可得产物。

1.2 样品的表征

利用日本理学 D/max 2500V型粉末X-射线衍射仪(X-Ray Diffractometer)对所制样品进行测试,确定所制样品的物相和晶粒大小。在FEI-Tecnai 12分析型透射电子显微镜(TEM)下观测所制样的形貌、分散情况和粒度分布情况。

1.3 抑菌实验

1.3.1 受试菌株

革兰氏阳性菌:金黄色葡萄球菌;革兰氏阴性菌:大肠杆菌;真菌:白色念珠菌,由桂林医学院微生物教研室提供。

1.3.2 抑菌圈实验

将灭菌后的琼脂培养基分别倒入3个灭菌的培养皿中,制成平板,然后用无菌棉签分别蘸取浓度约为107cfu/mL的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的菌悬液,在培养基表面均匀涂抹3次,每涂1次,平板旋转60°,最后沿平板内缘涂抹1周,盖好平皿盖子,放置5min后贴滤纸片。分别将3mg市售ZnO(国药,批号:F20100518)和自制的ZnO纳米棒样品附着于直径为6mm的圆形滤纸片上,并加一空白滤纸片作对照,将其均匀置于平板上,再将培养皿置于37℃的恒温培养箱中,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌培养24h,白色念珠菌培养48h。用游标卡尺测量抑菌圈的直径。

1.3.3 最小杀菌浓度(MBC)的测定

通过各试剂的抑菌圈直径大小比较可知,本实验制备出的ZnO纳米棒对金黄色葡萄球菌具有更强的抑菌效果,故测定ZnO纳米棒样品对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度(MBC)。

用接种环挑取金黄色葡萄球菌的菌落3～5个,接种于4～5mL的MH肉汤中,37℃孵育4～6h。菌液用MH肉汤校正浓度至0.5麦氏比浊标准,然后再用MH肉汤将上述菌悬液进行1∶200稀释,使最终浓度为105cfu/mL,备用。

分别取2mL已配制好的菌悬液至编号为2-5的灭菌试管中,1号试管加入2mLMH肉汤作空白对照,然后向2-5号试管中分别加入0.01g、0.02g、0.03g、0.04g的ZnO纳米棒,即质量分数为0.5%、1%、1.5%、2%的ZnO纳米棒菌悬浊液,然后将5支试管放于37℃恒温箱的摇床上培养24h。取试管培养液,将其涂布到琼脂平板上,每个浓度做3个平板,37℃恒温培养24h,观察菌落的生长情况,以试管液澄清透明、琼脂平板上菌落数不超过5个的最低药物浓度为最小杀菌浓度(MBC)。

2 结果与讨论

2.1 产品的XRD分析

图1为产品的XRD图,与标准图谱对照,其XRD衍射峰与六方晶系ZnO的标准粉末衍射卡片完全一致,没有杂峰,所以样品为纯的六方晶系纤锌矿结构(PDF 36-1451)。图中XRD衍射峰尖锐,说明结晶情况良好;无杂质峰,说明产物具有较高的纯度。

2.2 产品的TEM分析

图2为产品的透射电镜(TEM)图,由图可看出,产品为纳米棒,粗细较均匀,具有较高的结晶度,直径约为30nm,长度约为130～500nm,棒表面干净,没有ZnO小颗粒附着,棒体有明显的晶体边界。

2.3 ZnO的抗菌性能测试结果

2.3.1 抑菌圈法结果与分析

图3中(A)、(B)、(C)分别为ZnO对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌圈照片,3张照片中,(1)、(2)、(3)分别表示空白对照样片、市售ZnO样片和自制的ZnO纳米棒样片。

(A)图中市售ZnO和自制ZnO纳米棒样片周围均没有抑菌圈,说明被测试ZnO对大肠杆菌无抑制作用。(B)图中两ZnO样片均有明显的抑菌圈,市售ZnO的抑菌圈直径为8.1mm,表示此材料对金黄色葡萄球菌中度敏感[8];而自制ZnO纳米棒的抑菌圈直径为15.8mm,是市售样品的将近两倍,说明此样品对金黄色葡萄球菌高度敏感,显然自制的ZnO纳米棒比市售ZnO抑菌性能好。(C)图中市售ZnO样片的抑菌圈不是很明显,ZnO纳米棒样片的抑菌圈直径为6.5mm,虽然比国药ZnO的大,但相对较小,说明ZnO对白色念珠菌敏感度较差。

综上所述,市售ZnO和自制的ZnO纳米棒均对大肠杆菌无抑制作用,而对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌有不同程度的抑菌效果,ZnO纳米棒的抑菌效果优于市售ZnO。这3种受试菌属代表细菌和真菌的不同类型,说明纳米ZnO具有相对较窄谱的抗菌效果。从抑菌圈大小来看,对革兰氏阳性菌抑制效果要优于革兰氏阴性菌及真菌。

2.3.2 最小杀菌浓度测定实验结果与分析

表1为ZnO纳米棒对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度(MBC)的测定结果。由表可知,随着ZnO质量分数的提高,抗菌性能也随之提高,当ZnO质量分数达到1.5%时,试管内溶液澄清,其培养结果无菌落出现,说明此样品对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度为1.5%,低于相关文献[8]报道,表明此样品抗菌性能较优。

[(A)图:大肠杆菌; (B)图:金黄色葡萄球菌;(C)图:白色念球菌;(1):空白对照样片;(2):市售ZnO样片;(3):ZnO纳米棒样片]

注:“+”表示菌溶液浑浊/有菌落出现;“-”表示菌溶液澄清/无菌落出现

3 结论

(1)首次用以Zn(NO)3和NaOH为原料,以无水乙醇为溶剂成功制备了ZnO纳米棒,方法非常简单易行。以此法在不同温度、不同反应时间下能否同样制得ZnO纳米棒有待进一步研究。

(2)抑菌圈实验表明,自制的ZnO纳米棒样品对金黄色葡萄球菌高度敏感,对白色念珠菌轻度敏感,对大肠杆菌不敏感,说明样品对革兰氏阳性菌的抑菌效果要优于革兰氏阴性菌和真菌。将其与市售ZnO样品的抑菌结果相比,ZnO纳米棒样品抑菌性能更优。

(3)最小杀菌浓度测定实验的结果表明,自制ZnO纳米棒对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度为1.5%,低于相关文献[8]报道,说明自制ZnO纳米棒具有较优的抗菌性能。

参考文献

[1]于美,刘建华,李松梅,等.氧化锌纳米线/管阵列的溶胶-凝胶模板法制备与表征[J].无机材料学报,2005,20(6):1363-1367.

[2]汤皎宁,龚晓钟,李均钦.均匀沉淀法制备纳米氧化锌的研究[J].无机材料学报,2006,21(1):65-69.

[3]Bin Cheng and Edward T.Samulski.Hydrothermal synthesis ofone-dimensional ZnO nanostructures with different aspect ratios[J].Chem Commun,2004,0,986-987

[4]朱新波,方晓东,邓赞红,等.ZnO纳米棒阵列的水热生长条件对柔性染料敏化太阳能电池的影响[J].无机材料学报,2012,27(7):775-779.

[5]景晓燕,匡巍巍,刘婧媛,等.醇热法制备ZnO纳米棒及其发光性能[J].应用化学,2009,26(1):90-93.

[6]孟阿兰,岑伟,李镇江,等.Ag/ZnO纳米复合抗菌剂解团聚工艺及机制[J].稀有金属材料与工程,2009,38(2):358-360.

[7]沈琳,赵宗彬,邱介山,等.溶胶-凝胶法合成ZnO纳米材料及其抗菌性能研究[J].功能材料,2007,38(11):1908-1911.

模板法制备SnO2纳米棒的研究 篇6

SnO2是一种受到广泛重视的宽禁带半导体材料, 可应用在很多领域。随着材料制备技术的进步, SnO2粉被制备到纳米级后, 使其又具有纳米材料的特性, 从而得到了更广泛的应用[1]。

本文介绍了运用多孔硅模板制备Sn O2纳米棒的实验过程。通过不断改进实验条件和实验应力, 最终实现生成Sn O2纳米棒的目标。

2 制备多孔硅模板

2.1 多孔硅的形成机理。

多孔硅的形成是由于HF中F-离子在硅半导体中空穴的协助下攻击Si-H键及Si-Si键使表面硅原子被分解形成游离的SiF4及H2, SiF4不断落入腐蚀液中而使硅形成孔洞[2]。

2.2 双槽电化学法制备多孔硅。

双槽电化学法制备的多孔硅孔径可达到几个纳米, 它是通过改变腐蚀电流和腐蚀时间, 控制多孔硅的孔径及孔深。在腐蚀进行之前, 要对硅片进行清洗。清洗完毕后, 按图1所示将硅片夹在夹具中间的圆孔处, 与腐蚀液接触。电流由阳极出发, 经过硅片到达阴极, 形成回路。多孔硅层仅在硅片面向阴极的那一面生成[3]。图2是实验后多孔硅在SEM下观察到的图像, 多孔硅的孔径一般在20nm~30nm之间, 小部分在50nm左右。

3 磁控溅射

3.1 溅射原理。

磁控溅射是物理气相淀积的一种方法, 分为直流磁控溅射和射频磁控溅射。磁控溅射是在阴极靶表面上方形成一个正交电磁场, 辉光放电将气体电离成具有高能量的入射离子, 并轰击靶材表面, 碰撞过程中通过能量传递, 使靶材粒子获得一定动能之后克服靶表面的束缚能而飞溅出来[4]。从靶材溅射出来的粒子到达基片表面之后, 经过吸附、凝结、表面扩散迁移与碰撞结合等过程形成稳定的晶核, 然后再通过吸附使晶核长大形成小岛, 小岛不断长大, 并经过相互联并聚结, 最后形成连续的薄膜[5]。

3.2 磁控溅射制备金属Sn薄膜。

将制备好的多孔硅模板放入无水乙醇中静置24h, 去除制备过程中产生的硅粉体和杂质离子, 使多孔硅表面清洁。从无水乙醇中将多孔硅模板拿出放在滤纸上, 装在培养皿中使其自然晾干。采用中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司生产的JGP_350型高真空多靶磁控溅射仪。以多孔硅模板为衬底, 99.99%的纯锡靶作为阴极靶, 靶与衬底的距离为10cm, 通入99.999%的高纯氩气。抽真空约1h, 本底真空度达到5×10-3Pa。采用直流磁控溅射, 保持溅射功率不变。溅射电流为0.08A, 电压为800V, 功率为64W。溅射气压为1.5Pa, 时间可根据需要的膜厚来决定。时间长, 膜厚, 时间短, 膜薄。

4 刻蚀

4.1 腐蚀Sn O2。

将溅射后的模板放入氧化炉中氧化, 目的是将模板上的Sn氧化成Sn O2。在通氧的条件下, 氧化时间为2h, 氧化温度为190℃左右。用盐酸来腐蚀Sn O2, 配备0.6mol/L的盐酸溶液, 反应10min后, 由SEM观察到Sn O2膜只是小部分被腐蚀掉, 图3为腐蚀后的图像。

4.2 腐蚀多孔硅。

用浓度为0.1%~1%的氢氧化钾溶液腐蚀多孔硅。配备浓度约为0.6%的氢氧化钾溶液, 将腐蚀过Sn O2膜的硅片放入其中, 腐蚀2min后, 拿出待观察。

5 结果分析

经SEM观察, 上述实验没有生成SnO2纳米棒。重新实验, 配备1.2mol/L的盐酸溶液预热一段时间, 将硅片放入, 腐蚀15min, 放入清水中涮洗一下, 再放入氢氧化钾溶液中, 可根据气泡产生的位置和多少来判断腐蚀时间, 再放入无水乙醇中保存待观察。图4为生长出来的SnO2纳米棒, 可以看出纳米棒大部分都倒了, 还有小部分折断了。这是由于腐蚀多孔硅的时间过长, 将依托SnO2纳米棒的多孔硅给腐蚀掉了。图4上标注 (1) 的纳米棒的直径大小代表了平均纳米棒的直径大小, 一般在20nm~30nm左右。标注 (2) 的纳米棒的直径大小代表了小部分纳米棒的直径大小, 在50nm左右。这与多孔硅的孔径情况是一致的。图5为生成的理想的Sn O2纳米棒。从图中可看出纳米棒都直立的长在多孔硅模板上。标注 (1) 的纳米棒直径在20nm~30nm之间;标注 (2) 的纳米棒直径在50nm左右;标注 (3) 的部分是由于在腐蚀多孔硅的时候, 腐蚀程度很强, 使得没有空隙留下, 纳米棒连成了一片。图中纳米棒与纳米棒之间黑的区域, 是腐蚀掉多孔硅所留下的空隙。

6 结论

使用多孔硅模板制备纳米结构材料, 制造工艺简单, 制成的纳米棒直径小, 且会固定的长在模板上, 观察起来清晰, 易于分析其形态特征。使用双槽电化学腐蚀法制备的多孔硅, 其孔径小, 孔分布均匀。磁控溅射轰击下来的靶原子, 可以进入孔洞内, 在孔洞内生长出一段Sn柱, 这是其他镀膜工艺不能比拟的。这些方法均简单易行, 且制备的产品质量高。实验的关键在于刻蚀条件, 可通过大量实验不断改进, 确定最优化的腐蚀液浓度和腐蚀时间。

参考文献

[1]杨建广, 唐谟堂, 张保平等.锑掺杂二氧化锡导电机理及制备方法研究现状[J].中国粉体技术, 2004, (1) :38-43.

[2]W.Lang, P.Steiner, H.Sandmaier.Porous silicon[J].A novel material forMicrosystems Sensors and Actuators.1995, 51 (1) :31-36.

[3]王兴.微电子机械系统中重要材料-多孔硅的制备和应用的研究[D].天津:天津大学, 2003.

[4]余平, 任雪勇等.磁控溅射真空制膜技术[J].贵州大学学报 (自然科学版) , 2007, 24 (1) :69-86.

金纳米棒 篇7

1 实验部分

1.1 仪器

CHI660C型电化学工作站, 上海辰华仪器有限公司;JAC-1505P型超声波清洗仪, 韩国KODO Tech Research公司;PHS-3C型精密酸度计, 上海精密仪器有限公司;恒温水浴箱, HH-S2, 中国江苏金坛市医疗仪器厂;80-2型离心沉淀机, 江苏金坛市中大仪器厂;三电极体系;修饰电极为工作电极, 铂丝电极为辅助电极, 饱和甘汞电极为参比电极。

1.2 试剂

硝基苯酚, 阿拉丁化学试剂有限公司;质量分数5%的Nafion, sigma;二甲基甲酰胺, 国药集团化学试剂有限公司;PBS缓冲液;铁氰化钾;氯金酸;实验用水为二次蒸馏水。

1.3 修饰电极的制备

(1) 玻碳电极预处理:在修饰前1.0, 0.3, 0.50的α-Al2O3粉末在鹿皮垫上进行打磨, 每次打磨后超声清洗15 min, 经过打磨之后, 将电极分别置于体积比为1∶1的HNO3, 1∶1的CH3CH2OH和去离子水中各超声清洗15 min, 将电极放置一段时间备用。

(2) 将上述处理好的电极置于0.1 mo L/L的H2SO4中, 采用三电极系统 (铂丝电极为辅助电极, Ag/Ag Cl为参比电极, 修饰电极或玻碳电极为工作电极) , 在扫描电压为-1~+1 V用循环伏安法 (CV) 进行扫描, 扫描速率为100 m V/s, 活化电极, 当图形稳定后, 把扫描完的电极在有0.50 mol/L K3Fe (CN) 6的0.2 mol/L KNO3的溶液中使用循环伏安法继续扫描, 并判断出其峰电位差和峰电流比值, 如果符合要求则活化完毕, 反之, 则需要重新活化直到符合要求为止。

(3) 制备质量分数为0.1%的Nafion溶液, 取0.005 g碳纳米管粉末粉末加人到5 m L质量分数为0.1%的Nafion溶液 (溶剂为乙醇) 中, 将上述含有碳纳米管的Nafion溶液放在烧杯中, 在超声震荡仪中超声振荡30 min, 之后将溶液装入离心管, 在2 000 r/min的条件下离心30 min, 取上层清液在于容器中, 用微量进样器取10μL上层清液, 滴涂在玻碳电极表面, 固定玻碳电极, 常温放置一段时间, 即得到碳纳米管/Nafion膜修饰电极。

1.4 实验方法

本实验以醋酸缓冲溶液作为底液作反应介质, 用循环伏安法[9]研究硝基苯酚在修饰电极上的电化学行为。

2 结果讨论

2.1 修饰电极的电镜扫描表征

将修饰好的电极在扫描电子显微镜 (型号S-4300) 下进行测试, 观察修饰电极的形态见图1, 验证电极是否修饰成功。

2.2 硝基苯酚在不同电极上的电化学行为

对2 m L的硝基苯酚标准溶液用裸电极、碳纳米管/Nafion膜修饰电极和纳米金/碳纳米管/Nafion膜复合修饰电极分别进行测定, 见图2 (对应扫描曲线分别为图2中1, 2, 3) 。可以看出, 纳米金/碳纳米管/Nafion膜复合修饰电极所测的曲线峰电流值最大, 因此得到结论, 沉积了纳米金后的修饰电极对硝基苯酚的测定更有效。

2.3 电解质和p H值的选择

本实验以醋酸盐缓冲溶液、B-R缓冲溶液和PBS缓冲液等多种缓冲溶液作为电解质试验, 发现硝基苯酚的峰形在0.2 mol/L的醋酸盐缓冲溶液中呈现得最好。因此硝基苯酚标准液所取得体积为2 m L, 在p H不同的醋酸盐缓冲溶液进行测定, 观察不同p H值对应的峰电流值。结果如图3所示, p H为4.8时峰电流值最大且稳定, 因而本实验选择p H为的4.8的醋酸缓冲溶液。

2.4 修饰剂用量的确定

修饰剂用量选择为5~15μL进行修饰电极, 对2 m L (p H=4.8) 的硝基苯酚溶液进行测定, 实验结果表明在修饰剂用量在5~10μL之间, 峰电流大小与修饰剂用量成正比, 用量在10μL时峰电流达到最大值;而在10~15μL之间随着用量增加, 峰电流值开始下降, 故本实验最佳修饰剂用量为10μL。

2.5 扫描速度对实验的影响

在p H=4.8的醋酸缓冲液中, 分别以扫速为10~400 m V/在-0.2~0.8 V范围循环伏安扫描, 实验结果显示:扫描速度与峰电流成正比, 扫速太大 (超过100 m V/s) 时, 峰形不理想且有杂峰;而扫速小于30 m V/s时氧化峰电流很小, 实验效率低。综合选择, 扫描速度100 m V/s时效果最好。

2.6 富集时间的影响

本实验研究了在10~80 s之间富集时间对硝基苯酚峰电流值的影响, 结果如图5所示, 10~80 s硝基苯酚的峰电流值呈增加趋势, 40 s之后硝基苯酚的峰电流值基本不变甚至有降低趋势, 所以本实验选择的富集时间是40 s。

2.7 干扰离子的影响

在最优实验条件下, 用CV法研究了10倍浓度的典型酚类物质:苯酚、二氯苯酚、五氯酚以及100倍浓度的常见离子Na+、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、F-、Cl-、NO3-对硝基苯酚测定的影响。结果显示对硝基苯酚的测定都没有明显干扰。

2.8 线性范围及检出限

在最佳条件下, 用循环伏安法测定了不同浓度硝基苯酚 (见图6) , 根据相应浓度和所测得峰值电流值作出如图6所示标准曲线, 硝基苯酚在2.50×10-7~1.8×10-5mol/L的浓度范围里呈现良好的线性关系, 线性方程y=10.9227x+73.6574, 最低检测限为5×10-8mol/L (R=0.9982) 。

2.9 电极的重现性及稳定性

对在同一浓度的硝基苯酚进行平行测定10次, 相对标准偏差为1.07%, 说明电极重现性良好。在4℃下放置一周, 氧化电流是第一天的97%左右, 电极对硝基苯酚的电催化氧化性能没有变化, 表明修饰电极稳定性良好。

3 实际样品回收率的测定

在最佳实验条件下, 用纳米金/碳纳米管/Nafion膜修饰电极对工业废水中硝基苯酚的含量进行3次平行测定。分别称5 g样品置于锥形瓶里加入1∶1乙醇, 超声振荡12 h, 过滤, 将提取液定容至100 m L测定样品的回收率, 结果见表1。

样品的加标回收率在99%~104.5%之间, 此方法能测定实际样品。

4 结论

本实验用纳米金/碳纳米管/Nafion膜修饰电极对硝基苯酚的电化学行为进行研究, 同时对电解质的选择和p H值、富集时间、以及干扰离子对硝基苯酚电化学行为的影响都进行了研究。发现此电极灵敏度高、制作简单、费用低廉、重复性好。是一种较好的检测硝基苯酚方法。

摘要：实验制备了纳米金/碳纳米管/Nafion膜修饰电极。研究了在修饰电极上硝基苯酚的电化学特性。实验采用循环伏安法研究硝基苯酚的电化学行为, 研究发现在醋酸盐缓冲溶液pH值为4.80 (0.2 mol/L HAc-0.2 mol/L NaAc) 底液中, 硝基苯酚的浓度与峰电流值在2.5×10-71.8×10-5mol/L范围呈现良好的线性关系, 最低检测限5×10-8mol/L。用此电极对实际样品中硝基苯酚的含量进行了测定。

关键词：化学修饰电极,硝基苯酚,碳纳米管,Nafion

参考文献