过渡金属氮化物表面增强拉曼基底的制备及其对酚类污染物的检测

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Cary1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人们生活水平的日益提高,人们越来越注重工业制品尤其是日常必需品的安全问题。为了能够快速、准确的检测出产品中的危险化学品,设计合成出具有高灵敏度和稳定的拉曼散射基底材料,并利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)来快速、准确的检测产品中危险化学品的存在。本文合成了氮化钨、氮化钼和氮化钒等氮化物用来作为SERS信号增强的基底材料,通过对氮化物进行表征,SERS基础测试以及拉曼增强效应测试等手段,证明氮化物SERS基底材料的拉曼增强效应可以与贵金属相媲美,实现对危险化学品进行痕量检测。主要内容包括:(1)采用溶剂热法合成具有二维多层片状结构的氧化钨(WO2.90),以WO2.90为前驱体,经过化学气相沉积的方法合成了具有二维多层片状结构的氮化钨(WN)。通过拉曼增强效应测试得知,二维多层片状结构的WN作为SERS基底材料对多种有毒有害物质的检测都具有良好的SERS效应,展现了该基底良好的普适性。结果表明,对罗丹明6G(R6G)检测极限能够达到10-10mol?L-1。二维多层片状WN的拉曼增强因子为5.0×10~6,可以在各种恶劣环境下保持良好的SERS性能。检测中发现R6G可以均匀地分布在二维多层片状WN的表面,从6400个测量点计算出的信号强度的相对标准差仅为8.2%。上述结果表明,该工作成功设计了一种新的低成本、高活性的二维多层片状SERS基底用来对危化品痕量检测。(2)一种通用、快速(30 s)的微波合成方法被用于制备高比表面积(122.6~141.7m~2?g-1)和孔隙率(0.29~0.34 cm~3?g-1)的过渡金属氮化物(TMN)。该方法首次制备了新型单晶多孔材料氮化钨(WN)、氮化钼(Mo2N)和氮化钒(V2N),具有较强的表面等离子体共振(SPR)、光热转换和表面增强拉曼散射效应。二氯苯酚(2,4-DCP)探针分子在WN作为SERS基底上的检出限低至10-11mol?L-1。单晶多孔WN的拉曼增强因子为6.8×10~7,可以在各种恶劣环境下保持良好的SERS性能。检测中发现2,4-DCP可以均匀地分布在单晶多孔WN上,从5000个测量点计算出的信号强度的相对标准差仅为7.5%。(3)提出了一种普适的碳层约束策略,可控制备了金属氮化钨超细纳米晶体嵌入碳纳米带复合材料(WN/C),其具有较好的疏水性和强表面等离子体共振(SPR)效应。作为SERS基底,这些WN/C杂化纳米带对疏水环境污染物的最低检测极限为10-10mol?L-1。WN/C杂化纳米带的拉曼增强因子为6.8×10~7,可以在各种恶劣环境下保持良好的SERS性能。检测中发现这些疏水分子可以均匀地分布在碳纳米带的表面,从5000个测量点计算出的信号强度的相对标准差仅为7.5%。在WN/C纳米片上发现了一种SPR效应和界面电荷输运(CT)效应协同拉曼增强机制。
其他文献
新高考要求发展学生的核心素养和学科素养,提升学生的综合素质水平。为此,我一直努力进行课堂教学改革,力求在课堂中充分发挥教师的主导性和学生的主体性,实现课堂教学知识性和趣味性的共存,使学生的化学学科素养得以提升,努力打造新型的、符合学生自主发展的课堂文化。
<正>学习者学科核心素养的提升,是新课程、新教材、新教学的行动指南,也是目前一切教学活动设计必然的出发点与最终目的。作为中学一线历史教师,面对越来越深入丰富的核心素养理论成果,如何将核心素养之理论界定转化为真实的教学设计,融入具体的教学行动中,是一线教师所面临的最关键也是最棘手的问题。在此,笔者试对核心素养落地进行进一步的探研,以期探求新法,达成共识。
期刊
<正>统编版七年级下册历史教科书第9课“宋代的经济发展”里面有一幅秧马图,初看图片没发现什么问题,但是阅读教科书对秧马的解释文字,笔者却有个疑问:图里画的秧马用于插秧,而教科书文字解释却说秧马是拔秧工具。是什么原因把插秧图当作拔秧图解释了呢?笔者试做一番探究。
期刊
低比转速离心泵因其流量小,扬程高,被广泛应用于生活、工程、化工等各个领域中。叶轮作为低比转速离心泵的主要部件之一,其流道狭长且窄,出口宽度较小,造成的圆盘摩擦损失较大,导致其运行效率偏低。究其原因是泵内部流动机理不清,叶轮流道内存在速度滑移、叶道旋涡、流动分离、射流-尾迹结构以及回流等不稳定流动现象破坏了其内部流场结构的稳定性,这是阻碍低比转速离心泵性能预测及优化设计的屏障。基于此,本课题以以某型
随着环渤中西南凹陷太古界潜山地层的重大发现,渤海油田加大了深部地层的勘探力度,然而渤海地质条件复杂,压力系统难以预测,对深钻技术的需求迫在眉睫。大尺寸井眼深钻技术作为一项综合技术,以井壁稳定技术为载体,结合地质卡层等相关配套技术,通过工程、地质紧密结合,科学探索井身结构极限条件,在某探井创造了16″井眼、12-1/4″井眼井深纪录,将不同压力系统及复杂地质构造精准封隔,最终实现深钻技术突破。该技术
2021年较准确预测了我国汛期(5—9月)“气候状况总体为一般到偏差,旱涝并重,区域性、阶段性旱涝灾害明显,极端天气气候事件偏多,主要多雨区在我国北方”的总趋势。准确预测了海河流域局部、松花江流域、长江上游和下游可能有较重汛情。对夏季(6—8月)降水预测不足包括:预测的北方多雨的异常程度与实况存在偏差,即对降水极端性的预测能力有限;预测的西北地区东部和华南东部降水偏多、长江中游偏少与实况相反,对旱
<正>选择性必修3《文化交流与传播》第一单元“源远流长的中华文化”旨在引导学生整体认识中华文化的特点、价值以及世界意义,这对于增强民族自信、文化自信无疑有着重大的现实意义。但学生因已有认知零散浅薄,且视野上缺乏系统性,在整体把握和深刻理解方面存在不小的难度。为了增强情境体验、构建系统认知,首先,从“和”的字形起源导入,引导学生认识其丰富内涵、动态发展与应有边界。其次,将目光聚焦“和谐”这一核心层面
期刊
<正>《义务教育历史课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)明确提出要“将评价融入教学设计,实现‘教—学—评’一体,发挥评价促进学习和改进教学的功能”。“教—学—评”一体化主要是指教师的“教”、学生的“学”及对学生学习评价的有机结合,构建“目标导向、评估先行”的课堂教学体系,着眼于培养学生的正确价值观、必备品格和关键能力。现结合中国近代列强侵略与近代化探索(1840—1919)这一主题谈谈
期刊
信用环境是一种普通的经济关系,一个城市信用环境较好,经济也将快速发展,足以看出城市信用环境的重要性。本文采用统计学中的预测分析方法对城市信用环境状况进行预测,对后期的信用环境改善起到指导性的作用。