[00114671]新型纳米功能材料的制备及在分析化学中应用的研究

该研究团队近年来主要工作集中在探索新型功能纳米材料合成及其在分析分析中的应用,发展了一系列制备仿生功能纳米材料的新方法,并利用这些新型纳米材料的光、电、磁性能,构筑了新型传感机制的光、电传感器件。近年来先后获国家自然科学基金资助4项,其中面上项目3项,青年基金一项。2010-2013年在Chem. Commun. Nanoscale,ACS Appl. Mater. Interfaces,J. Mater. Chem.等国际著名期刊累计发表SCI论文40篇。主要工作包括三个方面： 一、多级微纳贵金属材料的制备及其光电催化研究 基于氨基与金纳米之间的弱相互作用以及氨基在金纳米晶表面的选择性吸附,通过筛选合适的调控分子来构筑有特殊形貌的金纳米薄膜。利用胞嘧啶法制备树枝状金纳米薄膜作为拉曼基底来构筑表面增强拉曼散射（SERS）传感器件,以巯基吡啶作为拉曼探针分子,基于Pb2+离子和巯基吡啶的相互作用实现了Pb2+离子的高灵敏检测。采用甲基咪唑为导向剂,成功制备了网状多孔Au纳米片阵列电极,实验发现该材料有良好的光谱电化学特性。同时,采用无机小离子如Fe3+ 离子调控一步电沉积法制备海胆状Au纳米材料薄膜,Fe3+既是生长的催化剂,又是生长的导向剂。将4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑（AHMT）杂氮类巯基分子修饰到金纳米表面构建金纳米探针。修饰金纳米探针可实现对多巴胺的选择性识别,探讨了多巴胺的氢键识别机制。 此外,利用丁二酮肟与Pd2+离子沉淀反应形成棒状络合沉淀,经高温灼烧得到蠕虫状多孔PdO纳米管,再经NaBH4还原得到多孔Pd纳米管。发现该材料对乙二醇有较高的电催化活性。采用生物缓冲溶液HEPES为还原剂和稳定剂制备了多孔Pd纳米花。实验发现该材料对甲醇有较高的电催化能力。 二、新型功能金、银以及碳等量子点的制备与靶向识别研究 我们多种短链的多肽分子,采用NaBH4还原,成功制得具有荧光特性的小尺寸的金纳米粒子,该荧光金纳米粒子可以用作高灵敏、高选择检测Hg2+离子的探针。我们采用混酸化学氧化方法成功制备了具有较强的荧光性能的氧化单壁碳纳米管,根据其对金属离子特殊的猝灭响应将其用于不同金属离子的传感研究;在此基础上利用二胺等化合物对氧化碳纳米管和氧化石墨烯进行修饰,修饰后的碳基材料荧光性能有了显著提高;同时开发了一种简便的卤代碳纳米管的制备方法,结合实验和理论方法详细研究了卤代碳纳米管的光致发光性能,研究表明卤素原子的引入能够有效地提高碳纳米管的荧光性能;以氮掺杂碳纳米管为原料制备得到了氮掺杂石墨烯碳量子点,该氮掺杂石墨烯碳量子点具有较强的可见荧光,并可以用于特定重金属离子的识别与检测;合成了具有独特荧光性能的Al13、GaAl12、GeAl12和Al30等4种多聚铝形态,并建立了一种简单而精确量化K-Al13的方法,同时研究了其对金属离子和阴离子的优良的传感性能。同时,采用Triton X-114 双浊点萃取技术,结合电感耦合发射光谱技术测定水中镉、钴、铅、镍、锌、铜六种痕量的重金属。 三、金属基复合材料的制备及其光电催化研究 采用一步原位合成法制备了单分散的Ag@聚多巴胺复合材料（Ag@PDA）,其中AgNO3作为氧化剂,可直接使多巴胺发生原位聚合反应,形成单分散的核壳结构Ag@PDA复合材料。实验发现该材料有较高的拉曼活性和电催化性能,。以ZnO微米球为模板,通过多巴胺在ZnO球表面发生的自聚合反应和溶液中银离子的络合效应,通过原位还原法制备了单分散的聚多巴胺-银（pDA@Ag）空心微球。并详细研究了这种复合材料的形成机理和电催化特性。 十篇代表性论文目录 （1）Chem. Commun.,2011,47,7167-7169. （影响因子 6.378,SCI 二区TOP） （2）Chem. Commun,. 2011,47,12652-1254. （影响因子 6.378,SCI二区TOP） （3）Nanoscale,2013,5,6754-6757. （影响因子 6.233,SCI 一区） （4）J. Mater. Chem.,2012,22,22113-22119. （影响因子 6.101,SCI 一区） （5）J. Mater. Chem.,2012,22,11912-11914. （影响因子 6.101,SCI 一区） （6）J. Mater. Chem.,2011,21,17635-17637. （影响因子 6.101,SCI 一区） （7）Appl. Mater. Interfaces,2013,5,1226-1231. （影响因子 5.008,SCI 一区） （8）J. Hazardous Mater.,2012,239-240,206-212. （影响因子 3.935,SCI 一区） （9）Electrochim. Acta 2012,61,31-35. （影响因子 3.777,SCI 一区） （10）Electrochim. Acta 2013,109,136-144. （影响因子 3.777,SCI 一区）