纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co合金复合电极的构建及电催化特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51574121
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0410.冶金物理化学与冶金原理
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Ni-Co alloy electrode as a novel electrode has the advantages of high electrocatalytic activity and excellently electrochemical response. Ni-Co alloy electrode is used for preparing electrochemical sensor because of its excellent performance and has attracted considerable attention in recent years. At present, the electrochemical sensors of detecting antibiotics have the disadvantages of high cost, low sensitivity and difficult to discriminate the different antibiotics. In order to improve sensitivity and decrease the cost for detecting antibiotics, this project is aim at the fabrication of a nanoporous electrochemical sensor base on the nano hierarchically porous Pd-HSiO1.5/Ni-Co alloy composite electrode. With this purpose, we propose the fabrication of nano hierarchically porous Pd-HSiO1.5/Ni-Co alloy composite electrode using the method of composite electrodeposition by using nano hierarchically porous Pd-HSiO1.5 particles as the composite particles, the nano hierarchically porous HSiO1.5 particles are prepared by the method of template, and after loading Pd, which recults in the composite electrode with high surface area, high electrocatalytic activity and low cost. In order to discriminate the different antibiotics and detect antibiotics with high sensitivity, the typical characteristics of electrocatalysis of the different antibiotics on the composite electrode are studied by the methods of direct electrochemical analysis and indirect electrochemical analysis. The project will reveal the typical characteristics of electrocatalysis and electrochemical behaviors of the different antibiotics such as Alcohols, esters, amines, sugar and ketones by obtaining their respective electrochemical response signals. Finally realize the recognition of different kinds of antibiotics and high sensitive rapid quantitative detection.
Ni-Co合金电极作为一种新型电极,其主要的特性在于具有较高的电催化活性及特殊的电化学响应,利用这一特性将其作为电极材料用于制备电化学传感器是电化学领域研究的新热点。本项目针对目前检测抗生素存在操作繁琐,成本高,灵敏度不高,难以识别不同种类抗生素等缺点,提出采用模板法制备空心的纳米多级孔硅氢化合物颗粒,并负载上钯,获得大比表面的纳米多级孔Pd-HSiO1.5复合粒子,采用复合电沉积的方法,制备出纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co合金复合电极,构建出一种新型纳米多级孔合金复合电极电化学传感器。通过直接和间接电化学分析法,并结合多种电化学研究技术,对醇类、酯类、胺类、糖类以及酮类等主要种类抗生素在复合电极上的电催化特性进行分析,揭示不同种类抗生素的电催化氧化机理和行为,获取不同种类抗生素电催化的特征电化学信号,最终实现对不同种类抗生素的识别和高灵敏快速定量检测。

结项摘要

Ni-Co合金对许多醇类、酚类、醛类和多羟基类等有机化合物都有较高的电催化活性,但多数都是对伯醇催化氧化的研究,而对多羟基类抗生素的研究较少,其主要的原因是电化学检测方法不能广泛地满足高灵敏度和快速检测的需求。本项目在柠檬酸体系中,采用单因素正交试验方法进行了Ni-Co合金电极单脉冲电沉积试验和优化,研究镀液中主要组分和工艺条件(镀液中CoSO4.7H2O的浓度、阴极平均电流密度、占空比和镀液温度等) 对Ni-Co合金电极的组分和表面形貌的影响,得出电沉积Ni-Co合金电极的最佳镀液配方和工艺参数。在此基础上,探讨了不同电沉积时间和不同组分的Ni-Co合金电极对电极电催化性能的影响。结果表明:当镀液中CoSO4∙7H2O的浓度为3 g∙L-1,阴极平均电流密度为2.5 A∙dm-2,单脉冲电源占空比为10 %,电沉积时间为25 min和电极中Ni:Co ≈ 57:43时,Ni-Co合金电极的对土霉素的电催化性能最好。以非离子型表面活性剂P123为介孔模板剂和阳离子氟碳表面活性剂FC-04为抑制剂形成有机模板胶束,三乙氧基硅烷(TES)为硅源,在酸性条件下成功制备出直径大约为70 nm硅氢化合物纳米颗粒,利用硅氢键的还原性,进一步制备出负载Pd的纳米多级孔硅氢化合物(Pd-HSiO1.5)。在电沉积Ni-Co合金电极的基础上,在镀液中添加纳米多级孔Pd-HSiO1.5颗粒,制备出纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co复合电极。将制备的纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co复合电极运用于四环素类抗生素的检测,结果表明:纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co复合电极能够有效地检测土霉素、强力霉素及四环素其各自的线性方程为Ip(mA) =9.14+10.15C (mM)、Ip(mA) =10.23+8.87C (mM)和Ip(mA) =10.22+9.13C (mM)。最后对纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co复合电极的重现性、精确性及抗干扰性进行探讨,结果表明电极具有较好的重现性及精确性,氨苄青霉素钠和利福平等其他抗生素对纳米多级孔Pd-HSiO1.5/Ni-Co复合电极检测土霉素的干扰性较小。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Influence of Technological Conditions on Microstructure, Surface Topography and Electrocatalytic Hydrogen Evolution of Ni–Mo Alloy Films
工艺条件对镍钼合金薄膜微观结构、表面形貌及电催化析氢的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jingjing Du;Shaowen Xie;Na Li;Lijian Xu
  • 通讯作者:
    Lijian Xu
Preparation of Ni-Co Alloy Electrodes by Pulsed Electrodeposition and Its Application in Detection of Oxytetracycline
脉冲电沉积镍钴合金电极的制备及其在土霉素检测中的应用
  • DOI:
    10.1166/nnl.2016.2163
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Nanoscience and Nanotechnology Letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xie Shaowen;Xu Jianxiong;Du Jingjing;Li Na;Xu Lijian
  • 通讯作者:
    Xu Lijian
Electrocatalytic Activity of Hierarchically Nanoporous Au@Ti-SiO2/Ni-W-Co Composite Electrode for Hydrogen Evolution
分级纳米孔Au@Ti-SiO2/Ni-W-Co复合电极的析氢电催化活性
  • DOI:
    10.1166/nnl.2017.2400
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Nanoscience and Nanotechnology Letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Du Jingjing;Song Ya;Feng Yahui;Li Na;Tan Haihu;Li Changyun;Xu Lijian
  • 通讯作者:
    Xu Lijian
Preparation of Hierarchical Nanoporous Al-SiO2/Ni-Mo Composite Electrodes and Their Electrocatalytic Hydrogen Evolution
多级纳米孔Al-SiO2/Ni-Mo复合电极的制备及其电催化析氢
  • DOI:
    10.1166/jnn.2016.12991
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Du Jingjing;Xie Shaowen;Li Na;Xu Jianxiong;Xu Lijian
  • 通讯作者:
    Xu Lijian
Fabrication and Electrocatalytic Activity of Hierarchically Nanoporous Ti–SiO2/Ni–Mo Composite Electrode for Hydrogen Evolution
多级纳米孔Ti-SiO2/Ni-Mo复合析氢电极的制备及其电催化性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Nanoscience and Nanotechnology Letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianxiong Xu;Shaowen Xie;Yahui Feng;Jingjing Du;Lijian Xu
  • 通讯作者:
    Lijian Xu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

纳米金标记电化学检测DNA特异性结合蛋白
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高等学校化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许利剑;何农跃;潘沁;陆祖宏;王志飞
  • 通讯作者:
    王志飞
两种非蛋白氨基酸的新功能:与丙二醛相互反应的机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邓燕;何农跃;许利剑;曾新;李智洋;马超;傅娟
  • 通讯作者:
    傅娟
电解水析氢电极材料的研究新进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    功能材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜晶晶;李娜;许建雄;许利剑
  • 通讯作者:
    许利剑
图案化胶体光子晶体的制备与防伪应用研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    包装学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黎哲祺;卢裕能;谭海湖;李娜;许建雄;许利剑
  • 通讯作者:
    许利剑
多孔类碳糊电极的羧基化及其对Escherichia ocli O157:H7的检测
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    分析化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许利剑;杜晶晶;邓燕;李智洋;徐春祥;何农跃;汪华;史智扬
  • 通讯作者:
    史智扬

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

许利剑的其他基金

基于稀土氟化物/TiO2@Au核壳结构复合材料的构筑及光催化协同增强机制研究
  • 批准号:
    52374387
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
聚吡咯/Pd(Au,Pt)@HSiO1.5复合电极的一体化构建及协同催化机制研究
  • 批准号:
    51874128
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    61.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
磁性纳米多孔类碳糊电极的构造及在病原体检测中的应用研究
  • 批准号:
    61001053
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码