碳纳米管应用技术最新进展

羧基化高纯单壁碳纳米管修饰电极对乙酰甲喹的高灵敏检测

为保障食品安全,实现食品中乙酰甲喹残留的快速高灵敏检测,采用羧基化高纯单壁碳纳米管(cSWCNTs)固载于金电极表面来构筑乙酰甲喹电化学传感器。运用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学交流阻抗法(EIS)测定传感器的性能。结果显示,该传感器对乙酰甲喹的电化学还原具有显著的催化性能,修饰电极的峰电流达到128.4 μA,是裸电极峰电流1167倍。通过对传感器性能影响因素的考察,得到最优制备条件为cSWCNTs涂覆量为4 μL(质量分数0.10%水溶液),搅拌速度1000 r/min,pH=7.0 PBS缓冲液浓度为0.2 mol/L,-0.5 V电压下富集30 min。在该条件下制备的传感器峰电流与乙酰甲喹在1.0～500.0 nmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,方法的检出限为0.76 nmol/L。该传感器被成功地应用于实际样品检测,加标回收率在81.7%～124.0%。

基于楔形基板沉积碳纳米管薄膜的实验研究

分析表明,不同于传统硅基电子器件依靠CMOS工艺对性能进行调控,未来极具潜力的碳基电子器件,以碳纳米管薄膜晶体管为例,其性能主要取决于碳纳米管薄膜的成膜质量,尤其是形成薄膜的碳纳米管的取向与排列。提出一种基于楔形基板的成膜方案,讨论溶液蒸发过程中碳纳米管的取向与排列,分析碳纳米管溶液表面的蒸发现象,对比楔形基板的控制参数。基于显微镜观测的碳纳米管薄膜图像表明,通过楔形基板配合溶液法制备定向排列的碳纳米管薄膜是可能的。

镍、氮共掺杂碳纳米管的一锅制备法及其对牛奶样品中雌激素的萃取

利用高温煅烧法一步合成制备了磁性镍、氮共掺杂碳纳米管(Ni@N-CNTs)并将其与泡腾片剂结合应用于牛奶中4种雌激素的萃取.研究了萃取剂的质量,pH,洗脱剂种类及体积等对萃取回收率的影响,并通过磁固相萃取结合高效液相色谱法将其成功用于牛奶中雌二醇、雌酮、己烯雌酚和己烷雌酚等4种雌激素的检测.该方法对雌二醇和己烷雌酚的线性范围为1.0—500.0μg·L-1,对雌酮和己烯雌酚的线性范围为2.0—500.0μg·L-1,4种物质检出限为0.24—0.50μg·L-1,日内日间精密度分别为3.18%—4.96%和4.54%—6.32%.牛奶样品中回收率为85.2%—102.9%.因此,建立的方法在微萃取领域有很大的应用前景.

设计并搭建了一台基于碳纳米管锁模的全保偏掺铒光纤激光器,输出功率为2.141mW,重复频率为61.6924 MHz,光谱中心波长位于1563.94 nm处,半高全宽为7.031 nm,研究了该激光器在振动方面的环境稳定性。将激光器置于振动台上,分别进行X、Y和Z方向符合卫星发射标准的加速度达到12 g的鉴定级正弦振动试验和均方根加速度达到12.81grms的鉴定级随机振动试验。每次试验后测量激光器的锁模阈值、输出功率、锁模信号的信噪比、重复频率、中心波长以及谱宽。实验中发现振动后激光器仍然可以稳定锁模,光学性能也几乎没有发生变化。本研究为锁模光纤激光器的航天工程化提供了重要依据。