1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室, 重庆 400054
2 重庆理工大学药物化学与分子药理学重庆市重点实验室, 重庆 400054
H9N2亚型禽流感病毒(AIV)虽为低致病性AIV,但严重危害养禽业的健康发展和公共卫生系统。快速有效的检测方法有利于病毒的早期诊断、预防及控制。提出一种高特异性、低检测极限(LOD)的纳米二氧化钛(nano-TiO2)粒子修饰双峰谐振长周期光纤光栅(DR-LPFG)的检测H9N2 AIV的光学生物传感器。利用改性nano-TiO2粒子修饰DR-LPFG,再将抗H9N2单克隆抗体分子(anti-H9N2 MAbs)与TiO2表面羧基以共价键结合,固定于光栅表面制得生物传感器。该传感器机理在于测量固定在DR-LPFG表面的anti-H9N2 MAbs与H9N2 AIV抗原的特异性结合引起光栅双峰谐振波长间距(Δλ)的变化。实验结果表明:在折射率为1.3320~1.3760时,nano-TiO2修饰DR-LPFG的Δλ灵敏度为~1063.44 nm/RIU(RIU为折射率单位)。该生物传感器对H9N2 AIV的LOD为~2.7 ng/mL,相较采用Eudragit L100共聚物修饰DR-LPFG的生物传感器的LOD,提高了约96.1%,检测饱和浓度为50 μg/mL,对H9N2 AIV的亲和系数为~3.57×10 8 mol -1·L,对H9N2 AIV具有高特异性,且能实现快速检测,在临床诊断、药物分析等生物医学领域有较大应用潜力。
光纤光学 光纤生物传感器 长周期光纤光栅 双峰谐振 纳米二氧化钛粒子 H9N2亚型禽流感病毒
1 中国计量大学 光学与电子科技学院, 杭州 255000
2 科技部微纳制备与光电子检测国际科技合作基地, 杭州 310018
以纳米二氧化钛(nano-TiO2)为原料, 选取六偏磷酸钠(SHMP)、曲拉通X-100(Tritor-X-100)、聚乙二醇(PEG)400、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)做分散剂, 采用超声手段在去离子水中制备得到nano-TiO2分散液。通过UV-Vis分光光度计测量样品的吸光度, 分析了超声时间、分散剂种类与浓度对样品稳定性的影响, 并对样品的光学性能进行检测。研究结果表明: 加入SHMP, 超声处理35min可获得吸光度维持在0.1左右的稳定nano-TiO2分散液, 且在LED光源(CCT=10000K)照射下, 可以实现模拟天空光照射环境的瑞利散射效果。
人工天窗 瑞利散射 人体节律 纳米二氧化钛 表面活性剂 artificial skylight Rayleigh scattering human body rhythm nano-TiO2 surfactant
中国计量大学光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
白光LED具有绿色节能、 超长寿命、 安全可靠等优点, 作为新型照明光源的重要发展方向, 如何提高白光LED的发光效率仍是照明领域的核心问题之一。 商业中白光LED主要采用蓝色LED芯片激发黄色YAG荧光粉的方式来实现白光, 显然提高荧光粉的发光效率将可有效改善白光LED的性能指标。 而目前研究较多有关LED用荧光粉的基质创新和掺杂方面, 对基于局域等离子体共振效应的荧光粉研究尚有待进一步探索。 以钛酸四丁酯为前驱体, 采用溶胶-凝胶法制备了以YAG:Ce3+荧光粉为载体的表面包覆锐钛矿型纳米二氧化钛的复合荧光材料, 研究了TiO2纳米颗粒包覆YAG:Ce3+荧光粉对粉体发光性能的影响。 利用X-射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 荧光光度计和拉曼光谱仪等测试手段对样品的物相结构和光学特性进行表征分析。 研究结果表明, 在不同温度和不同TTBO:H2O体积比条件下, 制备得到的TiO2包覆YAG:Ce3+荧光粉对粉体的荧光光谱产生了显著的影响, 当TTBO:H2O=2:1和煅烧温度600 ℃时, 制备出了发光性能优异的TiO2包覆YAG:Ce3+荧光粉。 通过测试分析发现, 样品中TiO2纳米粒子较好的包覆在YAG:Ce3+荧光粉表面, 锐钛矿衍射峰值相对强度较为突出, 锐钛矿具有比金红石更高的光催化活性, 高含量的锐钛矿在激发光激发下更加容易产生光生e-和h+; 通过拉曼测试表明, 在1 264.10和1 283.59 cm-1处的特征峰得到了增强, 这归因于TiO2作为一种具有局域等离子体效应的纳米颗粒, 在633 nm激发光激发下, 激发光频率与TiO2包覆YAG:Ce3+颗粒界面处的电子吸收峰接近, 其界面处产生了LSPR效应; 通过PL光谱测试分析表明, 局域表面等离子体共振效应使得制备的TiO2包覆YAG:Ce3+荧光粉的发光强度提高了21%, 量子效率提高了5.5%。 研究表明, 基于TiO2的局域表面等离子体效应能有效地提高YAG:Ce3+荧光粉的发光效率, 将有望推进和改善白光LED在高效、 高功率、 大流明照明领域的广泛应用。
纳米二氧化钛 YAG:Ce3+荧光粉 局域等离子体共振 发光效率 Nanotitania YAG:Ce3+ phosphor Localized surface plasmon resonance (LSPR) Luminescence efficiency 光谱学与光谱分析
2020, 40(10): 3081
华北电力大学(保定)环境科学与工程系, 河北 保定 071000
纳米二氧化钛是太阳能光电转化过程中普遍使用的材料, 已有研究证明对其进行铝包覆可以很好地提高其光电性能。为了方便根据铝元素形态确定包铝改性过程中铝的添加量, 以及分析铝元素各形态对改性纳米二氧化钛功能的改进作用, 通过硫酸铝对纳米二氧化钛进行表面无机改性, 并采用X射线衍射仪、红外光谱仪、热重分析仪和自带能谱的扫描电镜等手段对改性前后的纳米二氧化钛进行表征来确定包铝后的纳米二氧化钛中的铝元素形态。实验结果表明: 经铝改性后的纳米二氧化钛表面包覆物以AlOOH和无定型Al(OH)3的形式存在, 且AlOOH、Al(OH)3、TiO2三者的个数比近似为1∶1.5∶7.5, 表面包覆物以Al(OH)3为主。
纳米二氧化钛 铝包覆 个数比 nano-titanium dioxide aluminum cladding number ratio
中国计量大学 光学与电子科技学院,杭州310018
采用化学还原法制备了花状纳米银凝胶溶胶,沉积在硅片、二氧化钛薄膜、玻璃上,制备得到了AgNP@Si,AgNP@TiO2,AgNP@G 3种表面增强拉曼基底。以罗丹明6G(R6G)为探针分子,考察了3种基底的表面增强拉曼效果,重复性及均匀性。AgNP@TiO2和AgNP@Si的检出限为10-8mol·L-1,而AgNP@G的检出限为10-7mol·L-1,AgNP@Si的重复性和均匀性最优。结果表明,AgNP@Si的SERS增强效果最佳,并具有制备简单,重复性和均匀性好等优点。
基底 纳米银 纳米二氧化钛膜 硅片 SERS SERS substrates silver nanoparticle TiO2 film Si wafer
1 湖南工学院安全与环境工程学院, 湖南 衡阳 421002
2 南华大学, 湖南 衡阳 421001
3 湖南环境生物职业技术学院, 湖南 衡阳 421005
室内甲醛气体浓度低,降解难度大。介绍了纳米二氧化钛(TiO2)光催化氧化降解室内甲醛气体的原理,详细探讨了提高光催化降解甲醛效果的方法,包括: TiO2催化剂改性;选用吸附性强的催化剂载体;提高光利用率;超声辅助催化和等离子体耦合。并对TiO2在可见光下催化降解室内甲醛的研究方向进行了进一步的展望。
纳米二氧化钛 光催化 甲醛 室内空气 nano-TiO2 photocatalysis formaldehyde indoor air
河北大学物理科学与技术学院,河北省光电信息材料重点实验室, 河北 保定 071002
以四氯化钛、草酸、氨水、硝酸镧、D-山梨醇等为主要的实验药品,采用了常温络合—控制水解法,制备出平 均粒径6.9 nm的镧掺杂纳米二氧化钛透明光触媒乳液。在太阳光照射下利用该透明乳液对酸性红3R染料 降解,并研究了染料初始浓度、样品加入量、体系pH值、加热回流时间对降解效果的影响。采用XRD、 纳米激光粒度分析仪、紫外—可见分光光度计等对样品的物相、粒径、组成、光吸收、光催化等性 质进行了表征。结果表明,当镧掺杂量为0.1%、体系pH值为6、回流时间为10 min时,镧掺杂纳米二氧化钛光 催化性能最好。太阳光照射60 min后,对浓度为25 mg/L的酸性红3R染料溶液的降解率达到98%以上。
镧掺杂 纳米二氧化钛 透明光触媒乳液 光催化 La-doping nano-TiO2 transparent photocatalyst emulsion photocatalytic
武汉大学资源与环境科学学院, 生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室, 湖北 武汉430079
提出了用纳米TiO2胶体富集, 氢化物原子荧光光谱法测定水样中超痕量锗的新方法。 当溶液的pH为6.0～8.0时, 纳米TiO2胶体对Ge((Ⅳ)吸附率为97.0～99.0%, 并且吸附速度快。 利用纳米TiO2胶体良好的吸附性能对水样中超痕量Ge((Ⅳ)进行富集, 离心后, 弃去上清液, 用少量盐酸将富集了Ge((Ⅳ)的沉积物（纳米二氧化钛）转化成胶体, 用氢化物原子荧光光谱法直接测定胶体中的锗。 该法检出限（3σ）低（0.060 μg·L-1）, 精密度好(相对标准偏差(RSD)为2.0%), 简单、 快速（省去了繁琐的过滤和脱附过程）, 用于实际水样中超痕量锗的测定, 结果满意。
纳米二氧化钛胶体 分离富集 超痕量锗 氢化物原子荧光光谱 Nano-sized TiO2 colloid Preconcentration Ultra-trace germanium HGAFS 光谱学与光谱分析
2012, 32(5): 1397
鉴于彩色和强荧光客体上手印难以显现的实际， 报道了利用屏蔽紫外光显现手印的新方法。 金红石相纳米二氧化钛对紫外光有很强的屏蔽性能。 实验用二氧化钛粒径约为30 nm， 多为球形， 对波长小于400 nm的光有强烈吸收。 通过刷显或抖显的方法， 使纹线吸附足量的纳米二氧化钛颗粒， 而客体表面不吸附或少吸附。 在365 nm紫外光照下， 纹线呈暗色调， 背景则为亮色调， 拍照得到反差明显的影像。 与传统的“502”胶熏显-罗丹明6G(或BBD)染色增显法比较， 纳米二氧化钛屏蔽紫外光法显出的手印纹线流畅， 细节特征清晰。 研究表明： 该法可以有效显现彩色或强荧光客体上手印， 对于非渗透性客体上的陈旧手印也有比较理想的显现效果。 该法具有简便、 有效、 快速和经济的特点， 具有广阔的应用前景。
纳米二氧化钛 屏蔽 紫外光 手印 显现 Nano-titanium dioxide Shielding Ultraviolet-ray Fingermark Developing 光谱学与光谱分析
2010, 30(6): 1561
利用浸渍提拉法制备了纳米TiO2多孔膜.采用紫外光源,以[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-溶液为电解质,分别以两种染料敏化纳米TiO2膜为光阳极制成了一种新型的紫外光电池,探讨了该电池的伏安特性曲线.电池最大电压为0.36 mV,最大电流密度为0.02 μA/cm2,同时对染料敏化电极的光电转换机理进行了初步讨论.
紫外光 染料 纳米二氧化钛
