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扶手椅型单壁碳纳米管的理论研究 被引量:1
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作者 李瑞芳 尚贞锋 +2 位作者 王贵昌 潘荫明 赵学庄 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期1356-1359,共4页
用半经验的 AM1和 PM3方法 ,对不同长度的扶手椅型单壁碳纳米管 (3 ,3 )进行了理论研究 .讨论了其几何结构、前线轨道的分布情况和红外光谱 .结果表明 :碳纳米管中的六边形不再像石墨中的六边形 ,而是发生了变形 ;从碳纳米管的中间到两... 用半经验的 AM1和 PM3方法 ,对不同长度的扶手椅型单壁碳纳米管 (3 ,3 )进行了理论研究 .讨论了其几何结构、前线轨道的分布情况和红外光谱 .结果表明 :碳纳米管中的六边形不再像石墨中的六边形 ,而是发生了变形 ;从碳纳米管的中间到两端 ,各层碳原子在前线轨道中的轨道系数的平方和呈现规律性衰减的锯齿状变化 ;用 AM1方法计算得扶手椅型单壁碳纳米管 (3 ,3 )的红外特征吸收波数约在 1 2 90~ 1 645cm- 1之间 . 展开更多
关键词 理论研究 AM1 PM3 扶手椅型单壁碳纳米管 前线轨道分布 红外光谱 结构 性质 量子化学
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扶手椅型单壁碳纳米管生长机理的研究 被引量:1
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作者 李瑞芳 尚贞锋 +1 位作者 许秀芳 王贵昌 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1388-1392,共5页
用Gaussian03程序中的AMI方法对扶手椅型单壁碳纳米管的生长机理进行了研究.结果表明,若碳纳米管生长的碳源是C2自由基,则有一条反应途径可能是:C2自由基首先与碳纳米管的开口端形成一个中间体,然后该中间体经过一个过渡状态,形成产物;... 用Gaussian03程序中的AMI方法对扶手椅型单壁碳纳米管的生长机理进行了研究.结果表明,若碳纳米管生长的碳源是C2自由基,则有一条反应途径可能是:C2自由基首先与碳纳米管的开口端形成一个中间体,然后该中间体经过一个过渡状态,形成产物;从(3,3),(4,4),(5,5)到(6,6),其生长反应的活化能逐渐降低.同时研究发现,活化能的高低与碳纳米管共轭程度的大小有关,碳纳米管的共轭程度越大,活化能越低;在靠近新形成的六元环的两侧,碳纳米管可能优先继续生长. 展开更多
关键词 扶手椅型单壁碳纳米管 生长机理 C2自由基 过渡态 AM1
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扶手椅型单壁碳纳米管π电子能带及其曲线计算
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作者 马贺 郭连权 +3 位作者 王帅 韩东 宋开颜 武鹤楠 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第4期409-413,共5页
为了研究单壁碳纳米管(SWNTs)的电学特性及其应用,对扶手椅型单壁碳纳米管π电子能带进行了计算.从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论导出了单壁碳纳米管中π电子的能带表达式.在此基础上,利用波恩-卡门周期性边界条件和布洛赫定... 为了研究单壁碳纳米管(SWNTs)的电学特性及其应用,对扶手椅型单壁碳纳米管π电子能带进行了计算.从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论导出了单壁碳纳米管中π电子的能带表达式.在此基础上,利用波恩-卡门周期性边界条件和布洛赫定理建立了在管的圆周方向上波矢的量子化公式,得出了扶手椅型单壁碳纳米管中π电子能带表达式及其在布里渊区的能带曲线,并对其结果进行了深入分析和讨论,为单壁碳纳米管π电子结构的研究提供了必要且有价值的理论依据. 展开更多
关键词 紧束缚模 扶手椅型单壁碳纳米管 布里渊区 量子化 能带曲线 Π电子 波矢
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扶手椅形单壁碳纳米管环氧异构体的理论研究 被引量:1
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作者 张翀 李瑞芳 +4 位作者 王贵昌 尚贞锋 潘荫明 蔡遵生 赵学庄 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期535-538,392,共5页
用半经验 AM1方法对不同直径的单壁碳纳米管 ( 3 ,3 ) / C4 2 H1 2 ,( 4 ,4) / C56 H1 6 ,( 5 ,5 ) / C70 H2 0 和 ( 6,6) /C84 H2 4 本体及其环氧衍生物进行了理论研究 .结果表明 ,对于直径较大的 ( 5 ,5 ) C70 H2 0 和 ( 6,6) / C84 H... 用半经验 AM1方法对不同直径的单壁碳纳米管 ( 3 ,3 ) / C4 2 H1 2 ,( 4 ,4) / C56 H1 6 ,( 5 ,5 ) / C70 H2 0 和 ( 6,6) /C84 H2 4 本体及其环氧衍生物进行了理论研究 .结果表明 ,对于直径较大的 ( 5 ,5 ) C70 H2 0 和 ( 6,6) / C84 H2 4 单壁碳纳米管 ,可以得到 4种不同的环氧化异构体 .而直径较小的单壁碳纳米管 ( 3 ,3 ) / C4 2 H1 2 和 ( 4 ,4) / C56 H1 6 ,只能得到 3种异构体 .讨论了这些异构体的生成热 ( Hf)、离子势、电子亲和能、最低非占据轨道和最高占据轨道的能级差 Eg 等参数及其与单壁碳纳米管直径的关系 ,并排列了这些异构体的稳定性次序 .同时 ,用POAV程序分析了单壁碳纳米管中 sp2 碳原子轨道的再次杂化和张力的大小 . 展开更多
关键词 扶手椅型单壁碳纳米管 生成热 离子势 电子亲和能 HOMO-LUMO能级差Eg POAV分析 变形能
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曲率效应对扶手椅型碳纳米管电子性质的影响 被引量:1
5
作者 张勇 张嘉庆 +1 位作者 董清 韩梅 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第2期73-76,共4页
在考虑曲率效应对扶手椅型碳纳米管(SWNT)最近邻碳原子交叠积分影响的情况下,利用紧束缚模型和玻恩-卡门边界条件解析地推导扶手椅型SWNT的能带、态密度和电子公有化运动速度.对扶手椅型SWNT电子性质的分析发现:考虑曲率效应后扶手椅型S... 在考虑曲率效应对扶手椅型碳纳米管(SWNT)最近邻碳原子交叠积分影响的情况下,利用紧束缚模型和玻恩-卡门边界条件解析地推导扶手椅型SWNT的能带、态密度和电子公有化运动速度.对扶手椅型SWNT电子性质的分析发现:考虑曲率效应后扶手椅型SWNT仍然是金属管,但其能带的总能减小,其态密度的导电平台变窄且其电子公有化运动速度变小. 展开更多
关键词 扶手椅碳纳米管 曲率效应 紧束缚模
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锯齿型单壁碳纳米管能隙的第一性原理研究 被引量:8
6
作者 何焕典 王新强 +1 位作者 罗强 肖世发 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期432-436,共5页
本文采用基于广义梯度近似(GGA)的第一性原理方法,对锯齿型单壁碳纳米管(7,0)、(8,0)、(9,0)、(12,0)的能带结构和能隙进行理论计算.结果表明,各孤立管能隙值跟紧束缚(TB)近似所推出的结论有很大的出入,但跟实验观测结果比较接近.本文... 本文采用基于广义梯度近似(GGA)的第一性原理方法,对锯齿型单壁碳纳米管(7,0)、(8,0)、(9,0)、(12,0)的能带结构和能隙进行理论计算.结果表明,各孤立管能隙值跟紧束缚(TB)近似所推出的结论有很大的出入,但跟实验观测结果比较接近.本文对引起这一差异的原因做了初步探讨. 展开更多
关键词 能隙 第一性原理 GGA 锯齿单壁碳纳米管
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锯齿型单壁碳纳米管的广义层错能计算 被引量:2
7
作者 张福州 王少峰 +3 位作者 张慧力 刘瑞萍 郭平波 叶金琴 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1411-1414,共4页
基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了两种不同半径的锯齿型单壁碳纳米管以及单层石墨的广义层错能曲线.对小位移处广义层错能曲线进行斜率拟合所得切变模量与其它文献值一致.对三条广义层错能曲线的对比可知,锯齿型碳纳米管与单层... 基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了两种不同半径的锯齿型单壁碳纳米管以及单层石墨的广义层错能曲线.对小位移处广义层错能曲线进行斜率拟合所得切变模量与其它文献值一致.对三条广义层错能曲线的对比可知,锯齿型碳纳米管与单层石墨的广义层错能曲线相近,锯齿型单壁碳纳米管的曲率效应不明显. 展开更多
关键词 第一性原理 锯齿单壁碳纳米管 广义层错能 单层石墨
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小直径螺旋型单壁碳纳米管电子结构的计算 被引量:1
8
作者 郭连权 冷利 +4 位作者 刘嘉慧 宋开颜 马贺 李大业 张平 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第5期506-509,515,共5页
针对结构参数(m,n)为(4,1)、(4,2)和(5,2)等小直径螺旋型单壁碳纳米管的电子结构,采用密度泛函理论、第一性原理以及AB INIT软件进行了理论计算,得到了上述管的电子能带及其态密度曲线,并分析了这些管的导电性能.计算结果表明:(4,1)和(5... 针对结构参数(m,n)为(4,1)、(4,2)和(5,2)等小直径螺旋型单壁碳纳米管的电子结构,采用密度泛函理论、第一性原理以及AB INIT软件进行了理论计算,得到了上述管的电子能带及其态密度曲线,并分析了这些管的导电性能.计算结果表明:(4,1)和(5,2)这两种单壁碳纳米管无能量禁带,均属于金属型;而(4,2)管有能量禁带,属于半导体型.此结论与用金属型单壁碳纳米管的判据m-n=3J(J=0,1,2,3,…)给出的结果一致. 展开更多
关键词 小直径 单壁碳纳米管 螺旋 密度泛函理论 第一性原理 ABINIT软件 能带 态密度
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半导体型与金属型单壁碳纳米管的分离技术 被引量:1
9
作者 邱汉迅 郑艺欣 杨俊和 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-11,共11页
目前用任何技术上可行的方法制备出的可用于商品化的单壁碳纳米管(SWCNTs)均为金属型和半导体型碳纳米管的混合物,极大地阻碍了SWCNTs在纳电子器件领域的应用研究进程。实现不同结构与性能SWCNTs的分离是解决当前SWCNTs研究困境的有效... 目前用任何技术上可行的方法制备出的可用于商品化的单壁碳纳米管(SWCNTs)均为金属型和半导体型碳纳米管的混合物,极大地阻碍了SWCNTs在纳电子器件领域的应用研究进程。实现不同结构与性能SWCNTs的分离是解决当前SWCNTs研究困境的有效途径。通过概述SWCNTs分离研究的最新进展,分析和比较近几年发展的分离金属型和半导体型SWCNTs的主要技术和方法,认为研发具有操作简便、高效、可规模化分离,且成本低廉等特点的SWCNTs分离技术仍是今后研究的重点。 展开更多
关键词 金属单壁碳纳米管 半导体单壁碳纳米管 分离
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锯齿型单壁碳纳米管束中管间相互作用对能隙的影响 被引量:1
10
作者 何焕典 王新强 罗强 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期556-559,555,共5页
本文采用基于广义梯度近似(GGA)的第一性原理方法,对锯齿型单壁碳纳米管束(7,0)、(8,0)、(9,0)、(12,0)及其相应的孤立管的能带结构和能隙进行理论计算。结果表明,各管束与相应的各孤立管相比,能隙都发生了不同程度的减小。目前尚未见... 本文采用基于广义梯度近似(GGA)的第一性原理方法,对锯齿型单壁碳纳米管束(7,0)、(8,0)、(9,0)、(12,0)及其相应的孤立管的能带结构和能隙进行理论计算。结果表明,各管束与相应的各孤立管相比,能隙都发生了不同程度的减小。目前尚未见有类似的报道,我们分析认为这是由于管束存在管间相互作用,电子的束缚度减小,改变了原来的能带结构,导致能隙减小。 展开更多
关键词 锯齿单壁碳纳米管 管束 能隙 广义梯度近似
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非手性型单壁碳纳米管的对称性分析
11
作者 郭连权 宋开颜 +2 位作者 武鹤楠 马贺 李大业 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期950-954,共5页
碳纳米管有着奇特的物理性质和化学性质,该性质与其特有的几何结构有着密切的关系。本文由点群理论出发,分析了非手性型即锯齿型(n,0)和扶手椅型(n,n)单壁碳纳米管所属的点群,并对这两种类型的单壁碳纳米管的对称元进行总结。分析出n为... 碳纳米管有着奇特的物理性质和化学性质,该性质与其特有的几何结构有着密切的关系。本文由点群理论出发,分析了非手性型即锯齿型(n,0)和扶手椅型(n,n)单壁碳纳米管所属的点群,并对这两种类型的单壁碳纳米管的对称元进行总结。分析出n为奇数与偶数时它分属两个不同的点群。并列举了n分别取6和5时(6,0),(6,6)与(5,0),(5,5)型单壁碳纳米管分别所属的点群为D6h和D5d,并给出相应的特征标表。 展开更多
关键词 碳纳米管 非手性单壁碳纳米管 对称性 点群 特征标表
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金属型和半导体型单壁碳纳米管的分离研究进展
12
作者 张潇娴 王东卫 +1 位作者 杨丹娜 李赛 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期9-11,共3页
单壁碳纳米管(SWNTs)有优良的电学性能,但是目前制备的单壁碳纳米管都是金属型(met-)和半导体型(sem-)SWNTs的混合物,极大地限制了SWNTs进一步的应用。以物理法和化学法概述了近年来met-和sem-SWNTs的分离方法,并对各方法进行了机理分... 单壁碳纳米管(SWNTs)有优良的电学性能,但是目前制备的单壁碳纳米管都是金属型(met-)和半导体型(sem-)SWNTs的混合物,极大地限制了SWNTs进一步的应用。以物理法和化学法概述了近年来met-和sem-SWNTs的分离方法,并对各方法进行了机理分析和优劣比较。 展开更多
关键词 单壁碳纳米管 分离 金属 半导体
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超声分散对单壁碳纳米管分离的影响 被引量:8
13
作者 檀付瑞 李红波 +3 位作者 桂慧 张静 李儒 金赫华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1790-1796,共7页
利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术... 利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术,本文重点考察了超声时间对单壁碳纳米管单分散以及金属型/半导体型SWCNTs分离的影响.在一定的低超声功率下,适当增加超声时间有利于SWCNTs在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中的单分散.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、拉曼(Raman)光谱和荧光(PL)光谱表征结果表明,2h的超声条件是获得高纯度的金属型以及不同直径分布的半导体型SWCNTs的最优条件.我们认为不同超声时间对SWCNTs分离的影响主要是改变了SWCNTs的单分散性和长度,调制了不同SWCNTs与凝胶之间作用力的差异,从而导致了不同SWCNTs分离结果. 展开更多
关键词 单壁碳纳米管 凝胶柱色谱 分散 金属和半导体分离 超声时间
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外磁场中单壁碳纳米管π电子能隙的理论计算 被引量:2
14
作者 郭连权 张平 +2 位作者 冷利 马贺 李大业 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第4期390-394,共5页
为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅... 为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅型SWNTs中π电子的能带表达式,进而推导了外磁场作用下能隙宽度的表达式,从而得知能隙是磁通量Φ的周期函数.由金属型SWNTs的判据m-n=3J(J=0,1,2,3,…)可知,扶手椅型SWNTs(m=n)均为金属型,但由于其在外磁场的作用下可能产生能隙,由此证明了扶手椅型SWNTs可以由金属型转变为半导体型的规律. 展开更多
关键词 磁场 单壁碳纳米管 紧束缚模 Π电子 能带 能隙 金属 半导体
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利用含蒽基和重氮基分子分离单壁碳纳米管
15
作者 张潇娴 王东卫 +1 位作者 谌志强 李赛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期2206-2212,共7页
碳纳米管以其优异的理化性质受到广泛关注,但是通常制备所得单壁碳纳米管(SWNTs)均为金属型和半导体型的混合物,制约了SWNTs的进一步应用。首次合成了1-(9-蒽基)-3-(4-氨基苯)-2-丙烯酮氟硼酸重氮盐(A),它含有优先与金属型单壁碳纳米管(... 碳纳米管以其优异的理化性质受到广泛关注,但是通常制备所得单壁碳纳米管(SWNTs)均为金属型和半导体型的混合物,制约了SWNTs的进一步应用。首次合成了1-(9-蒽基)-3-(4-氨基苯)-2-丙烯酮氟硼酸重氮盐(A),它含有优先与金属型单壁碳纳米管(met-SWNTs)反应的两种基团:直链稠环芳烃和重氮基,并考察了其对SWNTs分离的影响。共振拉曼光谱和场效应晶体管特性曲线表明在上清液中富集了半导体型单壁碳纳米管(sem-SWNTs),而沉淀中高度富集了金属型单壁碳纳米管(met-SWNTs)。 展开更多
关键词 单壁碳纳米管 分离 金属 半导体
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TiCl_(4)分子填充扶手椅型碳管的条件控制及光电性能理论研究
16
作者 苗中正 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第2期324-332,共9页
采用第一性原理与蒙特卡罗方法研究TiCl_(4)气体分子填充扶手椅型碳纳米管的吸附性能与光电性质,结果表明:扶手椅型碳纳米管对TiCl_(4)气体分子具有较强的物理吸附作用,研究构型的吸附能绝对值均超过0.9 eV,是TiCl_(4)气体分子理想的填... 采用第一性原理与蒙特卡罗方法研究TiCl_(4)气体分子填充扶手椅型碳纳米管的吸附性能与光电性质,结果表明:扶手椅型碳纳米管对TiCl_(4)气体分子具有较强的物理吸附作用,研究构型的吸附能绝对值均超过0.9 eV,是TiCl_(4)气体分子理想的填充载体,随碳纳米管管径的增大,吸附能先增大后减小;温度升高不利于TiCl_(4)气体分子吸附,气体逸度增加有利于吸附,TiCl_(4)气体分子填充扶手椅型碳纳米管宜将温度维持在TiCl_(4)沸点附近,并增加气体的压力;TiCl_(4)的吸附对碳纳米管的电子结构进行了调控,使费米能级附近的态密度显著提高,使复合物的导电性增强,对赝能隙的大小没有明显影响,峰位仍由碳纳米管自身决定;TiCl_(4)的吸附对体系的光学参数影响有限,在增强复合物导电性的同时未使可见光区域吸收率、反射率、损失函数数值增大,可有效提升透明导电薄膜的性能。 展开更多
关键词 金属氯化物 扶手椅碳纳米管 氯化钛 吸附 密度泛函理论 蒙特卡罗 光电性能
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豆荚型纳米材料C_(60)@SWNTs的制备和表征 被引量:2
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作者 李欢军 官轮辉 +1 位作者 施祖进 顾镇南 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第4期373-376,共4页
通过气相扩散的方法将C60填入单壁碳纳米管(SWNTs),制备了豆荚型纳米材料C60@SWNTs,并利用高分辨电子显微镜(HPREM)和拉曼光谱(Raman spectra)对其进行了表征.结果均证明C60以较高的比例填充入单壁碳纳米管中.HRTEM结果表明,填入单壁碳... 通过气相扩散的方法将C60填入单壁碳纳米管(SWNTs),制备了豆荚型纳米材料C60@SWNTs,并利用高分辨电子显微镜(HPREM)和拉曼光谱(Raman spectra)对其进行了表征.结果均证明C60以较高的比例填充入单壁碳纳米管中.HRTEM结果表明,填入单壁碳纳米管的C60之间的距离与面心立方C60晶体中C60之间的距离有细微的差别,说明C60分子与SWNTs间存在弱的范德华相互作用.此外,还观察到在电子束的照射下,C60在SWNT中两两聚合的现象. 展开更多
关键词 豆荚纳米材料 单壁碳纳米管 C60@SWNTs 制备 表征 气相扩散 高分辨电子显微镜 拉曼光谱 范德华力 纳米材料
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一种比率型Cu^2+电化学传感器及其分析应用
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作者 赵灵芝 赵柳 +1 位作者 苗延青 刘春叶 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期27-31,共5页
本研究以硫堇聚合物作为内参比探针分子,通过电化学聚合法将硫堇聚合于单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWNTs/GCE)上,并以该修饰电极为工作电极,建立了一种比率型检测Cu^(2+)的电化学传感方法。结果表明,在1~25μmol/L浓度范围内,Cu^(2+)的... 本研究以硫堇聚合物作为内参比探针分子,通过电化学聚合法将硫堇聚合于单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWNTs/GCE)上,并以该修饰电极为工作电极,建立了一种比率型检测Cu^(2+)的电化学传感方法。结果表明,在1~25μmol/L浓度范围内,Cu^(2+)的阳极溶出峰电流ICu^(2+)与聚硫堇氧化峰电流ITh的比值与Cu^(2+)浓度呈较好的线性关系,检测限为96nmol/L,方法用于加标自来水样中Cu^(2+)的检测,回收率较好。 展开更多
关键词 CU^2+ 聚硫堇 单壁碳纳米管 比率电化学传感器
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基于裂开型核酸适体非标记荧光法检测ATP 被引量:4
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作者 李菲菲 陆一松 +5 位作者 杨胜园 林茜 陈微 刘璨 肖福兵 梁好 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2769-2773,共5页
基于裂开型核酸适体序列短、能有效降低因探针形成二级结构产生假阳性信号等优点,选择裂开型核酸适体作为特异性识别探针,核酸染料噻唑橙(TO)为信号探针,用单壁碳纳米管(SWCNTs)降低背景信号,利用“适配体-目标分子-适配体”的“三明治... 基于裂开型核酸适体序列短、能有效降低因探针形成二级结构产生假阳性信号等优点,选择裂开型核酸适体作为特异性识别探针,核酸染料噻唑橙(TO)为信号探针,用单壁碳纳米管(SWCNTs)降低背景信号,利用“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心方式,建立了一种检测ATP的新方法。在pH8.0的Tris-HCl缓冲溶液中,裂开成两段的ATP适体特异性识别ATP分子,生成稳定的“适配体-ATP-适配体”复合结构。单壁碳纳米管对该复合结构的吸附力较弱,因此该复合物游离在溶液中,TO与其结合而产生强荧光。当不存在ATP时,核酸适体探针以单链状态存在,可通过π—π共轭作用结合到SWCNTs表面,进而不能与TO结合,TO游离在溶液中荧光非常微弱。反应体系中ATP浓度越高,形成的“适配体-ATP-适配体”夹心识别结构复合物越多,检测到的荧光强度越大,据此实现对ATP的检测。在优化实验条件下,在最大荧光发射波长550nm处,ATP的浓度在9.0×10^-9~1.0×10^-7mol·L^-1范围内与ΔF/F0值成线性关系,r=0.9964。该方法加标回收率为95.2%~104%,相对标准偏差(RSD)为1.02%~4.54%,检出限达到2.67×10^-9mol·L^-1。该方法基于功能核酸对目标物亲合力强、选择识别性高的特点,对ATP的检测表现出很好的选择性,实验结果表明,当相对误差控制在±5%以内时,200倍的UTP,GTP和CTP均不干扰ATP的测定。另外,该方法操作简单、快速、无需标记、灵敏准确,可用于血清样品中ATP的测定,在快速检测小分子物质领域中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 裂开核酸适体 单壁碳纳米管 荧光 ATP
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