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硫化锌(ZnS)纳米颗粒在聚偏氟乙烯颗粒上的制备与固定化及其对废水中亚甲基蓝的光催化降解
摘要: 采用低温法合成了直径为90纳米的硫化锌(ZnS)纳米颗粒,并将其负载于相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)颗粒表面。红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱分析表明,ZnS纳米颗粒牢固附着于PVDF表面,未发生脱落且保持了光催化活性。紫外吸收光谱显示PVDF基体对ZnS纳米颗粒的光学特性无不良影响。由于具有较大尺寸(5毫米)和优异的机械稳定性,PVDF-ZnS颗粒可轻松分散于处理亚甲基蓝溶液的光催化反应器中。与对照PVDF颗?;虻ザ繸nS纳米颗粒相比,PVDF-ZnS颗粒对亚甲基蓝的去除效率更高(超过95%)。在相同实验条件下重复进行光催化测试时,PVDF-ZnS颗粒经多次循环使用后去除效率未见下降。
关键词: 可重复使用性、聚合物载体、硫化锌、固定化、相转化、光催化降解
更新于2025-11-14 15:14:40
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一种新型P掺杂Fe2O3-TiO2混合氧化物:合成、表征及可见光辐射下的光催化活性
摘要: 本工作采用微波辅助溶胶-凝胶法成功制备了一种新型磷掺杂Fe2O3-TiO2混合氧化物。通过N2物理吸附、SEM、XRD、XPS、FTIR和UV-vis DRS、PL光谱对合成催化剂进行表征,分别采用AAS和ICP-OES定量分析催化剂样品中的铁和磷含量。以磺胺间甲氧嘧啶(SMTZ)的光催化降解为模型反应,评估了磷掺杂Fe2O3-TiO2粉末的光催化活性。运用Box-Behnken设计(BBD)和响应面法(RSM)建立模型,优化操作参数对SMTZ降解率的影响。在pH 9条件下,经过300分钟反应,当磷掺杂量为1.2 wt%、催化剂投加量为1.25 g/L时,30% SMTZ溶液实现了完全降解和30%矿化。1.2 wt%磷掺杂Fe2O3-TiO2混合氧化物的光催化活性显著高于Fe2O3-TiO2或TiO2,其优异性能可归因于TiO2纳米颗粒具有较小的晶粒尺寸、较窄的带隙、较高的比表面积以及增多的表面羟基。此外,该催化剂在三个循环的SMTZ降解过程中表现出良好的稳定性和可重复使用性。
关键词: 增强的表面积,可见光活化,Box-Behnken设计,可重复使用性,P掺杂Fe2O3-TiO2混合氧化物
更新于2025-09-23 15:23:52
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内容:(《先进功能材料》36卷/2018年)
摘要: 在第1800802篇文章中,Hyunjoo J. Lee及其同事展示了一种钙修饰的丝素蛋白薄膜,作为下一代表皮电子产品的强力粘合剂。这种改性丝膜具有粘弹性特性,能将传感器与皮肤表面机械互锁,其强度约为商业替代品的20倍。此外,良好的生物相容性、可重复使用性、延展性和导电性等附加特性,显示出其广泛应用的潜力。
关键词: 表皮电子器件、生物相容性、导电性、丝素蛋白、可重复使用性、拉伸性
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用磁性纳米颗粒包覆的CdTe量子点快速检测抗生素
摘要: 成功制备了一种具有良好磁性和高荧光保留率的可重复使用磁性量子点材料(MNP–SiO2–QD),该材料由磁性纳米颗粒与量子点连接而成。所得材料能定性与定量检测四种抗生素,并保持较高的回收率。
关键词: 可重复使用性、抗生素检测、荧光、磁性纳米粒子、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于细胞释放多巴胺可重复检测的无损增强型电化学发光界面构建
摘要: 对细胞释放多巴胺(DA)的定量分析是理解多种生物过程的关键。然而,活细胞外多巴胺浓度可能在短时间内发生波动。因此,检测细胞释放多巴胺的方法需要满足更高要求。本研究采用简单环保的方法,在二硫化钨(WS2)纳米片表面原位生长金纳米颗粒。所制备的Au-WS2纳米复合材料缺陷可加速电子转移并促进溶解氧吸附,首次观察到其增强的电化学发光(ECL)现象,并据此构建了无损、免标记的分析界面。该ECL界面可在5.0 nM–200 μM范围内选择性检测多巴胺,检测限低至3.23 nM。由于检测过程中界面结构不受破坏,单次制备后可连续进行至少六次定量检测。此外,该ECL界面能准确监测K+和硝苯地平调控下PC12细胞的多巴胺释放,显示出其在多巴胺相关研究中的巨大应用潜力。
关键词: 细胞释放的多巴胺、电化学发光界面、金-二硫化钨纳米复合材料、无损性、可重复使用性
更新于2025-09-24 03:37:09
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可见光LED照射下黑Ti3+/N-TiO2对环丙沙星的光催化降解增强:动力学、能耗、降解途径及毒性评估
摘要: 本研究首次探究了可见光LED照射下黑色Ti3+/N-TiO2(记作b-N-TiO2/LED)对环丙沙星(CIP)的光催化降解作用。通过XRD、UV-Vis DRS、FE-SEM、EDS、HRTEM和BET等技术对制备的光催化剂进行了表征。比表面积近100 m2 g?1、带隙窄至2.0 eV的b-N-TiO2纳米颗粒,在可见光LED照射下展现出卓越的催化性能:CIP降解率达100%,矿化率达82%。最佳反应条件为:反应时间70分钟、初始CIP浓度0.5 mg L?1、pH值6.7、催化剂投加量0.43 g L?1。结果表明空穴(h+)和羟基自由基(?OH)对CIP降解的贡献显著高于超氧自由基(?O2?)。虽然水中常见共存阴离子对降解有轻微抑制,但腐殖酸(HA)——尤其是高浓度时——会显著阻碍降解进程。此外,CIP降解中间产物最终转化为简单化合物。毒性评估显示,经b-N-TiO2/LED处理的溶液毒性较未处理对照组显著降低。本研究的能耗远低于同类研究,且b-N-TiO2具有良好稳定性,可重复使用五次以上。综上,b-N-TiO2/LED工艺是一种极具前景的低成本可行方案,适用于实际水体中CIP等抗生素的降解与矿化处理。
关键词: 光催化降解、矿化、可见光LED、黑Ti3+/N-TiO2、可重复使用性、环丙沙星
更新于2025-09-19 17:13:59
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电化学辅助再生实现单芯片定量表面增强拉曼散射检测:一种牛奶中三聚氰胺的检测方法
摘要: 当旨在减少测量差异、降低分析成本和时间时,传感器的可重复使用性就显得尤为重要。我们提出了一种电化学辅助表面增强拉曼光谱(SERS)平台,该平台能够在不损坏SERS基底的情况下逆转分析物-表面相互作用,从而实现传感器的高效重复使用。在检测牛奶中的三聚氰胺时,我们将该平台与样品预处理步骤相结合。我们发现,电化学增强的分析物-表面相互作用显著提高了检测灵敏度,其检测限(PBS中为0.01 ppm,在牛奶中为0.3 ppm)低于食品样品中允许的最大限值。这种相互作用的逆转性使得在水溶液中能够进行连续测量,并且可以在单个SERS基底上完成完整的定量分析。
关键词: 可重复使用性、量化、表面增强拉曼散射(SERS)、可逆性、三聚氰胺、牛奶、金包覆(Au包覆)硅纳米柱、电化学表面增强拉曼散射(EC-SERS)
更新于2025-09-16 10:30:52
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AlSi10Mg激光熔化过程中的飞溅形成及其对粉末质量的影响
摘要: 激光束熔化(LBM)的成本和资源效率高度依赖于粉末回收流程。未固化的粉末可通过筛分在后续构建周期中重复使用。但由于质量顾虑,粉末回收并未普遍实施。其中一个可能损害粉末质量的因素是在熔化过程中形成并混入的飞溅颗粒。本文针对AlSi10Mg合金LBM过程中产生的飞溅颗粒,从几何特性(尺寸、形貌)、化学特性(合金成分、氧含量、氧化层厚度)及质量等方面进行表征。通过两种分离方法在加工过程中收集飞溅颗粒,根据其形成机制可区分三种类型。研究发现飞溅颗粒在氧化层厚度和粒径方面存在显著差异。筛分可分离相当比例的飞溅颗粒,但仍有部分飞溅颗粒会混入回收粉末中。
关键词: 激光束熔化、AlSi10Mg合金、粉末回收、粉末质量、粉末床熔融、粉末再利用、增材制造、可重复使用性、氧化、飞溅
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于弱聚电解质修饰的电容式场效应结构的无标记DNA生物传感器的表面再生与可重复使用性
摘要: 研究了修饰阳离子弱聚电解质(聚烯丙基胺盐酸盐(PAH))的电容场效应电解质-绝缘体-半导体(EIS)传感器对单链DNA(ssDNA)的无标记电化学检测、溶液中及芯片上杂交双链DNA(dsDNA)的可重复使用性。实验证明:通过静电吸附新PAH层简单再生EIS传感器栅极表面,同一生物传感器至少可重复进行五次DNA检测。由于每次用阳离子PAH或带负电DNA分子修饰表面后最外层电荷符号反转,EIS生物传感器信号呈现锯齿状变化。信号变化幅度随大分子层数增加呈递减趋势。EIS信号偏移方向可作为DNA固定化或杂交过程成功的判据。此外发现:由于抗衡离子对大分子电荷屏蔽作用增强,测量溶液离子强度增大时,各表面修饰步骤(PAH吸附、ssDNA/dsDNA分子固定及互补靶cDNA芯片杂交)引起的EIS信号变化均减弱。通过不同荧光染料对PAH/DNA修饰EIS表面进行荧光强度测定,验证了场效应实验结果的可靠性。
关键词: 电荷筛选、无标记、场效应传感器、DNA生物传感器、可重复使用性、弱聚电解质
更新于2025-09-09 09:28:46
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光催化燃料电池中协同异质结构ZnO/BaTiO3负载碳光阳极用于降解活性红120并发电
摘要: 光催化燃料电池(PFC)被认为是一种可持续的绿色技术,可同时降解有机污染物并发电。通过简单的超声处理和混合退火方法,以不同比例制备了协同双面ZnO/BaTiO3负载碳板异质结光阳极。该光阳极的双面设计允许光线从两侧照射。将这种铁电性光阳极应用于无膜PFC中,以负载铂的碳作为阴极。结果表明,在本研究中制备的所有光阳极中,BaTiO3与ZnO比例为1:1的光阳极表现出优异的光催化活性。该光阳极的异质结在无任何支持电解质的条件下,对10 mg L-1活性红120(RR120)的去除效率可达93.67%,最大功率密度为0.5284 μW cm-2。该光阳极在循环使用3次后仍能保持高性能。当BaTiO3上ZnO负载量超过50%时,由于电荷缺陷和光捕获能力,会导致PFC性能下降。此外,还讨论了ZnO/BaTiO3光阳极中光催化剂之间的相互作用、有趣的极化现象以及所提出的n-n型异质结机制。
关键词: 光催化燃料电池、降解、可重复使用性、ZnO/BaTiO3异质结、发电
更新于2025-09-09 09:28:46