納米化學分析精選(九篇)

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第1篇：納米化學分析范文

【關鍵詞】納米材料；化學化工領域；應用

納米材料是基于現代科學技術不斷進步的基礎上所形成的一種新型材料，性質獨特，基于特殊結構層次的影響下，納米材料具有一定的表面效應、小尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等。納米材料在化學化工領域內具有良好的應用價值，以下開展具體分析。

1 納米材料及其特性

納米材料是一種新型材料，三維空間中至少有一維處于納米尺度，或者以納米尺度作為基本結構，該材料的尺寸結構特殊，相當于10-100個原子緊密排列在一起。納米科技將成為21世紀科學技術發展的主流，它不僅是信息技術、生物技術等新興領域發展的推動力，而且因其具有獨特的物理、化學、生物特性為涂料等領域的發展提供了新的機遇。

納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長程有序排列和無序界面成分的組成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子達15%～50%，且原子排列互不相同，界面周圍的晶格原子結構互不相關，使得納米材料成為介于晶態與非晶態之間的一種新的結構狀態。納米材料主要有四方面特性，分別是表面效應、小尺寸效應以及宏觀兩字隧道效應，以下分別進行具體分析：

一是表面效應，納米材料的表面效應是指納米粒子表面原子數與總原子數的比例值隨著粒徑變小而急劇增長后所導致的性質改變。根據相關研究表示，伴隨著粒子直徑的縮短，避免原子個數的增長速度迅猛，而表面原子由于周圍缺乏相鄰原子，呈現不飽和性狀態，強化了納米粒子的化學活性，從而使得納米材料能夠在吸附、催化等作用上明顯的優勢。

二是小尺寸效應。小尺寸效應即為納米粒子的粒徑小于或等于超導態的相干波長時，其周期性的邊界條件將被損害，從而使得納米材料的化學性質、催化性質相對于其他材料來說有著明顯的區別。小尺寸效應不單單顯著擴展了納米材料的物理與化學特性范圍，并且大大拓展了其應用領域。

三是宏觀量子隧道效應。該效應主要是指納米粒子能穿越宏觀系統的壁壘而出現變化的一種特征。這一效應對納米材料的基礎研究與實際應用都有著十分關鍵的作用。宏觀量子隧道效應限制了磁盤對信息存儲量的限制，明確了現代微電子元件微型化的極限。

四是量子尺寸效應。該效應主要是指納米粒子尺寸持續減少到某一數值時，納米能級周邊的電子能級可以轉變為分離能級粒。這一效應使得納米粒子擁有高水平的光學非線性、光催化性等特征。

總的來說，納米材料與其他材料不同，擁有眾多與眾不同的特性，這使得其在力學、磁學、熱學等各個領域都擁有十分重要的應用價值，并給資源利用拓展了更大的空間。

2 納米材料在化學化工領域內的應用

2.1在環境保護方面的應用

納米材料以其自身基本特性在環境保護領域內發揮著重要的作用，為空氣污染與水體污染治理等提供了可靠的技術支持，改善了空氣與水體質量，滿足可持續發展理念下環境保護的基本要求。

就納米材料在空氣凈化方面的作用來看，其具有細微的顆粒尺寸，并且納米微粒表面形態特殊，粒徑大小各不相同，對著粒徑的減少納米微粒表面粗糙狀態加劇，最終形成凹凸不平的原子臺階，從而對空氣污染進行科學化治理，提高空氣凈化效果。納米材料與技術在汽車尾氣超標報警器與凈化設備中也具有良好的應用效果，能夠有效提高設備性能，從而切實減少汽車排放尾氣中所含的有毒物質，降低空氣污染指數，從而為社會群體的工作與生活提供優質的環境。除此之外，納米材料與技術在石油提煉工業中也具有良好的應用價值，能夠優化脫硫環節，從而提高石油煉化工業的生產效率。

就納米材料在污水治理方面的作用來看，其能夠有效提取污水中的貴金屬，去除污水中的有害物質、污染物質和細菌等，從而改善水質，并能夠實現循環利用，對于社會生態的穩定平衡發展具有重要意義。水體中的污染物均可以基于納米材料與技術來進行治理，在有機污染物與無機污染物上并沒有明顯差異，尤其是納米為例光催化作用，能夠將水體中的污染物制造為礦化物，從而促進改善水質，去除有害污染物的目標得以順利實現。

2.2在涂料領域內的應用

納米材料及技術在涂料領域內也發揮著重要的作用，由于納米材料存在一定表面效應，其結構層次特殊，與其他材料相比納米材料的性質比較特殊，并具有一定優勢與活力。納米材料在化學化工領域內的應用主要體現在表面涂層方面，并且受到社會群體的高度灌注。納米材料及其技術的合理應用，推進了涂料領域內表面涂層技術的不斷發展，為化學化工領域各項活動的規范進行提供可靠的技術支持?；趥鹘y涂層技術的基礎上，納米復合體系涂層得以實現，并促進了表面涂層技術的不斷發展進步。由于納米材料具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應和一些奇異的光、電、磁等性能，將其用于涂料中后，除了可以改性傳統涂料外，更為重要的是可以制備各種功能涂料，如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。

基于納米材料與技術的納米復合體系涂層的出現和應用，改善了涂料的防護能力，并使得涂料具備防紫外線等作用，使得涂料的使用價值得到明顯改善。在汽車裝飾噴涂行業中對納米材料與技術加以合理應用，能夠海山汽車漆面的色彩效果；將納米材料應用于建筑材料涂料中，能夠改善熱傳遞效果，并減少透光性，從而優化涂料性能，滿足實際使用需求。

2.3納米材料材料在催化領域中的應用

催化劑在眾多化工領域中都占據著十分重要的地位，其能夠控制反應時間、提升反應速度與效率，顯著提升經濟效益，減少對生態環境的污染。首先，光催化反應。納米粒子作為光催化劑擁有粒徑細、催化效率高等優勢，十分容易利用光學手段來對界面的電荷轉移進行等特點進行研究。例如，利用納米TiO2應用在高速公路照明裝置的玻璃罩面中，由于其擁有較高水平的光催化活性，能夠對其表面的油污進行分解處理，從而保證其良好的透視性。又例如，在火箭發射所使用的固體燃料推進器中，如添加大約為1wt%的超細鋁或鎳顆粒，可以使得其燃燒使用率增加100%。將表面為180m2/g的碳納米管直接應用在NO的催化還原中，從而可以增加NO的轉化率。

3 結束語

總而言之，隨著現代科學技術的不斷進步，納米技術得以形成，并在能源、環境保護等方面發揮著重要的作用，納米技術在化工領域中的合理應用，一定程度上改善了社會群體的生活狀態，為新產品的研發與設計以及產品質量的提升提供可靠的技術支持，對于現代社會經濟的發展也具有重要意義。在未來發展中，納米技術也具有廣闊的發展空間。

參考文獻：

[1] 張曉蕾 納米材料在化學化工領域中的應用研究[J]. 《山東工業技術》，2016（16）：21-21

第2篇：納米化學分析范文

【關鍵詞】水質；重金屬；檢測方法

水是人類的生命之源，在沒有人為污染的情況，水中的重金屬的含量取決于水與土壤、巖石的相互作用，其值一般很低，不會對人體健康造成危害。但隨著工業的發展，工礦業廢水、生活污水等未經適當處理即向外排放，污染了土壤，廢棄物堆放場受流水作用以及富含重金屬的大氣沉降物輸入，都使水中重金屬含量急劇升高，導致水受到重金屬污染。重金屬通過直接飲水、食用被污水灌溉過的蔬菜、糧食等途徑，很容易進入人體內，威脅人體健康。

一、重金屬的危害

重金屬是指密度4.0以上約60種元素或者是密度在5.0以上的45種元素，其中砷、硒是非金屬，但是由于它的毒性及其某些性質與重金屬非常相似，所以將砷、硒也列入重金屬污染物范圍內，在環境污染方面所說的重金屬更注重它的毒性對生態的危害，主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括同樣具有毒性的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。

隨著現代工農業的發展，重金屬污染問題日趨嚴重。重金屬污染，不同與其它類型污染，具有隱蔽性、長期性和不可逆轉性等特點。重金屬既可以直接進入大氣、水體和土壤，造成各類環境要素的直接污染；也可以在大氣、水體和土壤中相互遷移，造成各類環境要素的間接污染。由于重金屬不能被微生物降解，在環境中只能發生各種形態之間的相互轉化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對生物引起的影響和危害也是人們更為關注的問題。

二、重金屬的測定

我國《生活飲用水衛生標準》和《污水綜合排放標準》分別對生活飲用水中重金屬元素的含量和污水中重金屬元素的最高容許排放濃度作了限制，其他國家在不同行業也對重金屬的含量做出了相應的規定，所以現階段研究出快速、簡便、低成本、高靈敏度的重金屬離子檢測手段和實現在線實時檢測具有十分重要的意義。

1 原子光譜法

原子光譜法是目前痕量元素分析的重要方法，它包括原子吸收光譜法、原子發射光譜法和原子熒光光譜法。它的優點是檢出限低，靈敏度高。

原子吸收光譜法的特點是檢測靈敏度高、分析速度快、測定高濃度元素時干擾小、信號穩定等。原子吸收光譜法的不足之處是測定某元素需用該元素的光源，多元素同時測定尚有困難，對于復雜試樣的測定干擾比較嚴重，有一些元素的測定靈敏度還不足?；鹧嬖游展庾V法測定鉛的靈敏度較低，直接用于測定試樣中微量鉛，提高靈敏度是關鍵。為了提高火焰原子吸收光譜法的靈敏度，常采用分離富集技術對樣品進行預處理。有研究者通過加入增敏劑吐溫-80來簡化前處理，消除Fe、Ca、Al等元素的干擾，降低檢出限。通過微波消解，可以簡化前處理工作，降低檢出限?；鹧嬖游辗止夤舛确ú僮鬏^簡單，測試速度快，但檢出限較高，只能適用于鉛含量較高的樣品的分析。

石墨爐原子吸收分光光度計價格較高，分析速度慢，但檢出限低，可以分析水、食品、塑料制品等中的痕量鉛。

石墨爐原子吸收光譜法測定鉛具有很高的靈敏度。對不同種樣品中鉛的測定都適用，但由于樣品中鉛含量太低，鉛低溫易揮發，對實際樣品的分析，基體干擾往往比較嚴重。由于基體效應，在用石墨爐原子吸收光譜法測定鉛時應進行分離富集對樣品進行處理。用浮動型有機微萃取分離富集樣品中的鉛，用石墨爐原子吸收光譜法測定鉛，相對標準偏差為5.4%，檢出限為0.9 ngL-1，且該方法可應用于自來水，井水，河水和海水的測定。

原子發射光譜法，是利用氣態原子在受到熱或電的激發時發射出的特征輻射進行檢測的一種方法。如魯丹等研究了電感耦合等離子體原子發射光譜法測定進口水性涂料中可溶性鉛-汞-鎘和鉻體。 ICP-AES的不足之處在于設備昂貴和操作費用較高。

原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸汽在輻射能激發下所產生熒光的發射強度來測定待測元素的一種分析方法。原子熒光光譜法具有靈敏度高，選擇性強，試樣量少和方法簡單等特點。它的不足是線性范圍較寬，應用元素有限，因為有包括金屬在內的許多物質本身不會產生熒光而要加入某種試劑才能達到熒光分析的目的，而熒光試劑本身比較昂貴。

2、 紫外-可見分光光度法

分光光度法是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸收度，對該物質進行定性和定量分析的方法，紫外-可見分光光度法進行定量檢測的基本原理是比爾-朗伯定律（A=εbc）。紫外-可見分光光度法的優點是操作簡單，是一種相對比較廉價的檢測方法，水樣中大部分離子均可用紫外-可見分光光度法進行測定且檢出限可達到很低。當然可見分光光度法也有不足：光譜干擾比較嚴重，選擇性欠缺；分析物質通常必須用加入顯色劑轉變為吸收光物質，有些金屬離子的顯色劑不易得到，不易選擇，有時還會帶來附帶物的干擾。杜芳艷[13]等人研究了鉛與2-（3， 5-二氯- 2-吡啶偶氮）-5-二乙氨基酚（3， 5-diCl -PADAP）的顯色反應，建立了分光光度法測定化妝品中微量鉛的新方法

雙硫腙分光光度法是測定鉛的國標方法，適用于測定天然水和廢水中微量鉛，需要用氯仿萃取，在最大吸光波長510nm處測定，鉛濃度在0.01～0.30mg/L之間。其摩爾吸光系數為6.7×104 L/mol.cm，最低檢出濃度0.01mg/L。由于使用劇毒試劑氰化鉀以及氯仿還有繁瑣的萃取操作限制了雙硫腙法使用。Humaira Khan等人用Tween-20膠束-雙硫腙顯色體系來測定痕量鉛，使得操作簡單可以在水相中測定鉛，避免了氰化鉀和氯仿的使用，獲得較好的結果，線性范圍0.06-60mg/L，檢出限可以達到10ug/L。Rajesh.N等人用Amberlite XAD-1180柱富集分離雙硫腙和鉛的絡合物，可以使檢出限達到3.5ug/L。

動力學光度法其基本原理為利用某一化學反應的速度與催化劑濃度、活化劑濃度、阻抑劑濃度、解除劑濃度等存在的函數關系進行測定。

3、質譜法

質譜法是將待測物質的分子轉變成帶電粒子，利用穩定的磁場（或交變電場）使帶電粒子按照核質比的大小順序分離開來，并形成可以檢測的譜圖。在重金屬檢測中一般使用等離子體質譜法（ICP-MS），將電感藕合等離子體與質譜聯用，利用電感藕合等離子體使樣品汽化，將待測金屬分離出來，從而進人質譜進行測定。ICP-MS可通過離子荷質比進行無機元素的定性、定量分析，可與高效液相色譜、氣相色譜、毛細管電泳等進樣或分離技術聯用，具有比原子吸收法更低的檢測限，是痕量元素分析領域中最先進的方法，具有靈敏度高，精密度好，檢出限非常低（可以達ppt或ppq 級）等優點，分析曲線的線性范圍更寬，干擾少等優點，可用于除汞以外的絕大多數重金屬的測定。但其價格昂貴，易受污染，推廣應用受到限制，目前ICP-MS的應用還僅僅局限在研究中。

4、電化學分析法

電化學分析法是一種根據物質在溶液中的電化學性質及其變化來確定其組成與濃度的方法。電化學分析法檢測重金屬主要包括伏安法、極譜法和離子選擇性電極法等。電化學分析的測量信號是電導、電位、電流、電量等電信號，所以電化學分析的儀器裝置較為簡單，易于自動化和連續分析，是一種公認的快速、靈敏、準確的微量和痕量分析方法。它的檢測限低10-12，而且儀器簡單，價格低廉。伏安法和極譜法雖然有很低的檢測下限，但是其檢測條件苛刻，儀器操作難，所以實際檢測中運用并不多。以極譜法為例，試樣經消解后，鉛以離子形態存在。在酸性介質中，Pb2+與I-形成的[PbI4]2-絡合離子具有電活性，在滴汞電極上產生還原電流。峰電流與鉛含量呈線性關系，以標準系列比較定容。用示波極譜儀在峰電位-470 mV處記錄鉛的峰電流。用標準曲線法計算試樣中鉛的含量。極譜法的檢出限為0.085 mg/kg。極譜法設備較廉價，檢測速度快，操作簡單，但檢出限偏高，重現性較差。而離子選擇性電極法是通過測量電極電位來測定離子活度的一類電化學方法，其所需儀器設備便攜價廉，分析操作簡單單快速，測量線性范圍廣，選擇性和靈敏度較高，因此可現場分析。仍處于發展階段，運用不夠成熟，有待完善。

5、基于QCM技術的檢測方法

石英晶體微天平是一種基于壓電效應的高靈敏質量傳感器（靈敏度可達ng級），裝置簡單，使用方便，已廣泛應用于生物化學傳感檢測，金納米粒子較大的團簇質量為以石英晶體微天平為代表的質量敏感型傳感器提供了高靈敏度的物質基礎。目前基于石英晶體微天平的納米金探針檢測重金屬已有一定的研究，此方法不僅具有靈敏度高、選擇性好的特點，而且方法簡單、快速、成本低、便于現場分析因而便于普及。已有報道通過在石英晶體微天平表面形成納米復合物引起質量變化來檢測溶液中的痕量重金屬離子。其做法是先讓金屬離子在羧基修飾的QCM表面進行絡合吸附，然后加入羧基修飾的金納米粒子，使之與QCM表面吸附的重金屬離子結合，在QCM 表面形成一層三明治結構的納米復合物，引起QCM諧振頻率明顯下降，從而實現定量檢測。該方法大大提高了QCM 檢測重金屬離子的靈敏度，且具有重現性好、傳感器易再生等特點。

6 、基于納米材料的檢測方法

納米材料是指顆粒直徑為納米量級（0.1-100nm）的粒子及由其聚集而成的納米固體材料。它們處于原子簇和宏觀物體之間的過度區，處于微觀體系和宏觀體系之間，由于粒徑小，表面曲率大，使得納米顆粒具有小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應特性。

金納米探針在分析檢測中已逐漸受到關注。納米金探針最早出現于1996 年，當年美國西北大學的Mirkin教授等將巰基修飾后的寡核苷酸通過Au-S 鍵共價結合在納米金表面，組裝成納米金探針，應用于基因檢測，基于此平臺，利用納米金探針檢測重金屬離子開始受到關注，目前國內外在這方面的研究已有一些進展，它在檢測重金屬離子所表現出的優越性備受肯定，是一種簡便、快速的方法，前景也十分可觀。

金納米粒子比色法檢測重金屬，通過重金屬離子或其他大分子調節納米粒子之間的距離，會引起吸收峰的位移。在檢測鉛方面，使用DNA剪切酶來控制納米金粒子的距離已實現比色是運用較多的方法。雙鏈基板鏈與核酶形成的雙鏈DNA修飾的金納米，因靜電排斥力和空間位阻，成分散狀態，呈現紅色，遇到鉛離子后，發生特異性酶反應，雙鏈斷開，納米金探針表面只剩單鏈，變為聚集狀態，由紅色變紫色。此法與早期的通過酶反應破壞DNA交聯劑使納米金由聚集態轉為分散態相比，檢測限明顯降低，可達100nM，而且技術更簡單，因為不需要控制聚集態的穩定性。

發展十分迅速的利用納米金的非線性光學性質―共振瑞利散射來測定自來水的重金屬，是一種簡便靈敏的分析技術，其分析測定在一臺普通的熒光光度計上就可加以實現。該法具有較高的靈敏性和選擇性，可以快速簡單，可靠地監測水中的重金屬。共振光散射法雖在分析化學中得到廣泛應用，但其理論研究不足，對方法的具體應用中出現的一些現象尚不能圓滿解釋。近期已發展成熟表面增強拉曼光譜技術使納米金檢測重金屬離子靈敏度有了極大的提高，但是目前只能進行定性或半定量檢測，此法有望發展成為痕量重金屬離子檢測的高靈敏度技術之一。

此外還有基于金納米粒子的電化學檢測法，比如用納米金修飾電極的進行電化學檢測和納米金放大的電化學檢測法等

7、其他方法

電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP）在鉛的特征譜線處有吸收，在一定濃度范圍內，其吸收值與鉛含量成正比，通過標準曲線法確定試樣中鉛含量。ICP法的檢出限可達0.1～1 μg/g，絕對值可達10-8～10-9 g。ICP分析速度快，可以同時快速分析多種元素，檢出限低，標準曲線的線性范圍寬，可達4～6個數量級，樣品消耗少。通過和其它檢測方法聯用，檢出限可達更低的數量級，重復性更好。因此ICP被廣泛應用于醫藥衛生、食品安全、地質冶金等眾多領域。但是ICP設備昂貴，制樣復雜，儀器消耗大量的氬氣，不能普遍推廣。

展望

在工業高速發展的現代，對環境的保護顯得尤為重要。為了對重金屬離子的污染程度進行科學的評價及治理，需要對水體中的重金屬離子含量進行現場、實時分析。目前國內檢測水中重金屬元素還主要在實驗室進行，對要分析的區域進行現場采樣，然后帶回實驗室用分析儀器進行分析。這只能靜態的表現某點水樣中重金屬的污染情況，而且水體基體復雜，運用儀器進行分析時還需要進行復雜的前處理，這個過程易引入其他干擾物質，其分析結果的準確度以及數據的可靠性受到質疑，滿足不了目前水質監測的形式需要。

隨著科學技術的不斷發展，痕量鉛的分析檢測技術也在不斷地更新、完善和迅速發展，尤其是快速檢測技術更能適應現代高效、快速的節奏和滿足社會的要求。儀器分析法可以保證數據的精確性和準確性，但其流程仍比較煩瑣。盡管以納米金進行分析的方法及其它速測技術的開發過程需投入較長時間的研究，但因其具有操作簡單、檢測快速、靈敏度高、特異性強、價廉、樣品所需量少等優點，適合現場分析檢測。總之，納米探針快速檢測痕量鉛技術的快速、靈敏、簡便等優點，使之在環境檢測中有著廣泛的應用價值和發展前景

參考文獻

[1] 覃世輝，盧勇. 分子光譜法測定痕量鉛簡介[J].大眾科技，2008，11： 106-107.

[2] 肖錫林，魏永卷，薛金花等.Pb2XO配合物顯色光度

法測定水樣中微量鉛[J]. 應用化 工，2009，38（2）： 296-299.

作者：熊名紅，重慶市涪陵計量質量檢測中心 高級工程師

秦 剛 重慶市涪陵計量質量檢測中心 工程師

第3篇：納米化學分析范文

為更好的體現教師的主導作用，更好地使學生的學習積極性和主動性增加，教師可根據實際情況，從講授法、問答法、演示法等常用方法中選取恰當的教學方法進行教學。在課堂上，老師要靈活應用教學方法，不要拘泥于一種教學方法，要多種教學方法混合使用，才能提高課堂教學質量。比如上理論課的時候，我們可主要采取教授法，但在課堂中還可以適當的滲透其他方法，如提問法和啟發法等，恰如其分的介紹一些與課堂教學內容相關的學科歷史背景。這樣，不僅可以激發學生的學習興趣，還可以幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀，端正學生的學習態度和科研態度，培養學生的科研精神，達到了教書育人的目的。儀器分析是一門概念和原理較多的課程，學生學起來比較枯燥和乏味。教師不妨采用提問式、小組討論式、學生主講式等方法來進行教學，不斷的迫使學生思考，這樣一來學生的學習積極就不斷地提高。在課堂教學中，教師要留意收集一些通俗、易懂、形象的素材來教授抽象難懂的原理。比如，講到影響氣相色譜峰形變寬的因素時，渦流擴散項比較抽象，學生不易理解。教師可河道視成色譜柱，把河道中的石頭看成固定相的填充物，河水看成流動相，河水溶解的物質看成藥分離組分，因受到石頭的阻擋，河水在流動過程中在勢頭周圍形成漩渦，使得同一流速的河水有些流得慢，有些流得快，有些改變了方向，從而改變了流動相中溶質的流速不盡相同，不能同時到達檢測器，進而形成峰的變寬。這樣的比喻，形象、生動、易懂，容易吸引學生注意力，課大大提高教學效果。

二、應用多媒體技術，優化教學手段

儀器分析涉及的學科較多，知識面很廣，實踐性很強，課時又有限。再加上實驗儀器設備不足等原因，在學習過程中，學生很容易造成理論和實踐想脫節的窘境。因此，要拜托這種困境，我們將多媒體技術引入課堂，利用生動的畫面來展示儀器設備的構成和運行原理，學生可很容易理解枯燥的概念和抽象的設備原理。

三、借助科研活動，促進課堂教學

要使課堂有活力，有感召力，有深度，教師不僅要滲透一些學科信息，還要將的自己的科研成果融入課堂。比如，作者利用化學發光儀開展了光生物傳感器的研究，江虹老師利用紫外分光光度計開展了很多光譜的研究工作，張樹瓊老師用液相色譜開展了環境、生物和藥物的研究工作，楊季冬老師用熒光儀開展了共振銳利散射的探索研究，劉艷老師利用電化學工作站開展了許多電化學傳感研究工作，研究成績顯著。因為我們有科研，在課堂上才講得更生動，更具體，更自信。此外，我們還鼓勵學生跟老師或者自己申報學生課題做相關的科學研究，親身感受各種大型儀器的使用，為其后期的畢業論文打好基礎。然而，我們要注意科研成果的引入要恰如其分，不能太多，不能太深奧，否則，學生難于理解，脫離了教學的初衷。

四、強化綜合設計，增強學生創新能力

我校在人才創新能力的培養上出臺了諸多措施，如鼓勵學生提早介入教師的科研項目研究，積極參加國家舉行的大學生“挑戰杯”，參加市級和校級各類型的大學生創新創業大賽以及申請校內的學生科研項目。實踐證明，這些舉措能夠很好的鍛煉學生的創新能力。然而，由于教師數量、教師科研項目、學校學生課題項目以及各級學科競賽的有限性，不能保證所有的學生都能有機會參與這些項目，最終只能使一部分同學得到了訓練，而大部分同學沒有機會參與創新項目研究。為克服這一難題，本教學團隊提出了在儀器分析實驗中強化綜合設計型實驗的開設，使學生在正常的課堂教學中得到創新能力的鍛煉。隨著社會的發展，對學生綜合素質要求越來越高，所以在新的人才培養方案中，大大削減了專業課課堂教學的學時數，然而又要求學生的培養規格和培養質量不能降低。為此，我們提出在儀器分析實驗教學過程中提出“一體化”教學。所謂的一體化即將儀器分析所涉及到各類儀器分析方法的基本原理、儀器的基本操作和基本應用都考慮進來，設計一個大綜合的實驗，要含蓋光譜分析、電化學分析、色譜分析、波譜分析及其他的表征手段（如電鏡、能譜等）。以前學生做分析化學實驗是按照實驗項目來做的，比如光譜分析主要做分光光度法對混合物中鉻、錳含量的同時測定、熒光法測定維生素B2片劑中核黃素含量、苯甲酸紅外吸收光譜的測繪-KBr晶體壓片法制樣、流動注射-化學發光分析法測定維生素B1和火焰原子吸收光譜法測定水中鈣、鎂的含量，電化學分析中主要做溶液中pH的滴定、離子選擇性電極F-離子的測定，在色譜分析中主要做高效液相色譜法測定碳酸飲料中的苯甲酸、氣相色譜法測定乙醇中乙酸乙酯的含量等。這些實驗項目雖然設計合理，但是學生是在不同的時間分別完成這些實驗項目的，出現做完了把實驗報告寫好了交給實驗老師，沒有統籌考慮這些實驗項目之間的聯用，不能能夠全盤解決實際問題。比如，拿到一個納米材料要學生來表征，它不知道要表征哪些項目，所以導致學生思維的不夠開闊，能力得不到提高?；诖?，我們教學團隊通過設計一個課程大綜合的實驗來把儀器分析實驗的絕大多數類型的分析方法連接起來，學生完成了這個實驗以后能夠把絕大多數分析方法都利用到。比如，聚丙烯酸修飾納米二氧化鈰的制備及其催化H2O2降解環境水樣中的羅丹明B。通過這個實驗學生首先要學會納米粒子的合成方法、納米粒子的表征方法、羅丹明B降解前后的測定方法。在納米粒子的合成過程中學生要涉及到溶液的配制、合成過程中儀器設備的選擇、合成參數的優化、合成納米粒子的后期表征（用紅外光譜、透射電鏡、X-光電子能譜、ICP原子發射、熱重分析法等）等，在納米粒子催化H2O2降解羅丹明B的過程中，學生要涉及到降解酸堿環境的選擇（pH計）、催化劑和氧化劑用量的選擇、催化產物量的確定（用紫外可見分光光度法、熒光分光光度法和化學發光法等）和種類的確定（紫外可見分光光度法、熒光分光光度法、液相色譜-質譜聯用法、元素分析法等）。通過這一綜合性實驗的訓練學生基本上可以將儀器的所有方法聯系起來，達到融會貫通的效果，對提高創新能力具有極大的幫助。

五、結束語

第4篇：納米化學分析范文

【關鍵詞】納米技術；食品安全；技術檢測

一、納米技術概述

所謂納米技術(Nanotechnology)是指當令世界人力能控制的最小單位，納米技術其實就是一種用單個原子或分子制造物質的技術。當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬分之一毫米。納米技術帶動了技術革命。利用納米技術制作的藥物可以阻斷毛細血管，“餓死”癌細胞。如果在衛星上用納米集成器件，衛星將更小，更容易發射。納米技術是多科學綜合，有些目標需要長時間的努力才會實現。納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發展主流，它們的發展將使人類社會、生存環境和科學技術本身變得更美好。納米技術可以觀察病人身體中的癌細胞病變及情況，可讓醫生對癥下藥。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術，它是現代科學（混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學）和現代技術（計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產物，納米科學技術又將引發一系列新的科學技術，例如納電子學、納米材科學、納機械學等。激光技術的發展使拉曼光譜技術獲得了長足的進步，而納米科技的迅猛發展使“納米增強拉曼光譜(NERS)”在高靈敏度檢測方面獲得了突破性進展，可達到單分子的檢測水平。陸惠宗博士還在報告中詳細分析了與液相色譜、氣相色譜、質譜、毛細管電泳、ELISA、紅外光譜等常規分析技術相比較，納米增強拉曼光譜在樣品處理、檢測時間、檢測成本、儀器成本、重現性、現場檢測等方面所具有的優點。光納科技還積極與國家質檢總局(AQSIQ)、首都醫科大學等國內單位合作，共同開展了納米增強拉曼光譜在檢驗檢疫、唾液檢測等方面的研究，并取得了很好的效果。

二、納米技術在食品安全快速檢測中的應用

納米技術在食品安全檢測中的運用。納米技術與生物學、電子材料相結合，制備出的新型傳感器件可用于食品快速檢測。目前食品檢測分析一般采用化學分析法(CA)、薄層層析法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)，但需要繁瑣、耗時的前處理，樣品損失也較大。相對于靈敏度較低的CA和TLC方法，GC、HPLC的靈敏度較高，但操作技術要求高、儀器昂貴，并不適合現場快速測定和普及，而納米材料本身就是非常敏感的化學和生物傳感器，與生物芯片等技術結合，可以使分子檢測更加高效、簡便。納米生物傳感器已應用在微生物檢測、食品檢測和體液代謝物監測等方面。所有用于生物傳感的納米材料或器件的結構都有兩個特點：第一，它們含有針對分析物的特定的識別機制，比如抗體或酶；第二，它們可以從分析物中產生獨特的標志信號，并且這種標志信號可以由納米結構自身產生或者由納米結構固定的分子或含有的分子產生。國人深受地溝油之害，網上流傳最廣大蒜鑒別法——大蒜對于黃曲霉素敏感，如果蒜變紅色就是地溝油，但結果證實大蒜與地溝油沒有聯系，所以大蒜鑒別地溝油的方法并不可行。當然，有的鑒別方法還是有科學依據的，比如有人提出食用油電導率小，而地溝油由于混雜了鹽等各種物質，電導率就高。納米技術的應用，能給我們一個全新的視角。

目前食品檢測分析一般采用化學分析法(CA)、薄層層析法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)，但需要繁瑣、耗時的前處理，樣品損失也較大。相對于靈敏度較低的CA和TLC方法，GC、HPLC的靈敏度較高，但操作技術要求高、儀器昂貴，并不適合現場快速測定和普及，而以納米金為免疫標記物的檢測技術正彌補了這些技術的缺點，在現代食品分析檢測中的運用也越來越多。

農藥殘留，農藥殘留分析的困難包括：樣品基質背景復雜、前處理過程繁瑣，需要耗費較多的時間、被測成分濃度較低、分析儀器的定性能力受到限制、儀器檢測靈敏度不夠等一系列問題，但使用金標記的快速檢測可以很好的解決以上問題。國內的王朔分別使用納米金免疫層析和納米金滲濾法檢測西維因的殘留，整個檢測過程只需5min，檢測限也分別達到100ug/L和50μg/L。國內的生物技術公司也開發出了成熟的商品化產品，如克百威農殘速測試紙條等。

致病微生物檢測，目前基于金標記的快速檢測研究在致病微生物方面比較多，檢測的種類也比較多。最早Hasan以免疫磁性分離技術為基礎的免疫膠體金技術已成功應用于01群霍亂弧菌(Vibriocholerae)的檢測。國內洪幫興等人研究了以硝酸纖維膜為載體納米金顯色的寡核苷酸芯片技術，為在分子水平快速簡便的鑒別致病菌提供了可能，甚至可以檢出致病菌的耐藥性變異。該芯片技術對大腸埃希氏菌、沙門氏菌、志賀氏菌、霍亂弧菌、副溶血弧菌、變形桿菌、單核細胞增生李斯特菌、蠟樣芽孢桿菌、肉毒梭菌和空腸彎曲菌等10種(屬)具有高靈敏度和特異性，檢出水平可達10CFU/mlt251。殷涌光等在使用集成化手持式Spreeta TM SPR傳感器快速檢測大腸桿菌時，引入膠體金復合抗體作為二次抗體大幅度增加質量，進一步擴大了檢測信號，同時延長膠體金復合抗體與微生物的結合過程，使檢測信號進一步穩定與放大，從而顯著提高了檢測精度，使該傳感器對大腸桿菌的檢測精度由10 6CFU/ml提高到10 1CFU/ml。金免疫滲濾法重要的食源性致病菌之一大腸埃希氏菌0157:H7，目前的檢測通常先以山梨醇麥康凱瓊脂(sMAC)進行初篩，然后用生化和血清學試驗做鑒定，一般需要24-48h，而采用膠體金免疫滲濾法檢測卻非常的簡便，在很短時間即可得到結果。

真菌毒素的檢測。真菌毒素(Mycotoxin)是由真菌(Fungi)產生的具有毒性的二級代謝產物，廣泛存在食品和飼料中，人類若誤食受污染的食品，就會中毒或誘發一定疾病，甚至癌癥。檢測食品中的真菌毒素常用理化方法或生物學方法。但理化法需要較昂貴的儀器設備，操作復雜。而運用免疫技術檢測真菌毒素敏感性高，特異性強，非常適用于食物樣品的檢測。D.J.Chiao等使用金標免疫層析法在10min之內即可檢測50ng/ml的肉毒桿菌毒素B(BoNT/B)，如果使用銀增強則其檢測限可以達到50pg/ml，而且對A、E型肉毒桿菌毒素沒有交叉反應。貉曲霉毒素是曲霉屬和青霉屬產生的一類真菌毒素，其中毒性最大、與人類健康關系最密切、對農作物的污染最重、分布最廣的是赭曲霉素A(OTA)，賴衛華等研制的赭曲霉毒素A快速檢測膠體金試紙條，檢測限達到了10ng/mlt331，遠遠低于目前我國對赭曲霉毒素的限量要求5μg/L。黃曲霉毒素Bz的快速檢測國內也有很多研究，孫秀蘭研制的黃曲霉毒素B，金標免疫試紙條，其最低檢測限達到2.5ng/ml，而且能定性或半定量檢測食品中的黃曲霉毒素B，含量。

三、小結

食品安全與國人健康幸福指數攸關，做好食品安全監測是我們質量技術監督工作人員艱巨而又偉大的圣神使命。采集各方意見是我們日常工作的重點，同時在采納高科技，新技術方面也要做出大膽嘗試，納米技術的實踐應用就是一個很好的實例，同時我們還要不斷探索，不斷挖掘出更多更好的檢測手段，服務于人民，提升自我科研修養。

參考文獻

[1]李華佳,辛志宏,胡秋輝.食品納米技術與納米食品研究進展[J].食品科學,2006,27.

第5篇：納米化學分析范文

關鍵詞：脂多糖； 金納米顆粒； 表面增強拉曼散射

1 引 言

細菌等微生物的鑒定和檢測在發酵工程、醫療實踐和環境監測方面都具有重要意義。作為細菌的內毒素，脂多糖（LPS）已經成為診斷革蘭氏陰性細菌的重要標志[1，2]。脂多糖是革蘭氏陰性細菌細胞壁外壁層的主要成分，用于保持細胞外膜的完整性和避免細菌受到外界抗生素的入侵[3]。脂多糖由O-特異性多糖鏈、核心多糖鏈和類脂A三部分組成[4，5]。脂多糖可以從細菌的細胞壁上脫落， 釋放進入人體，產生免疫反應，引起敗血性休克，器官衰竭，嚴重時甚至導致死亡[6，7]。在美國，每年敗血癥和敗血性休克的患者多達150000[8]。世界范圍內，尤其是對于生存環境惡劣和水源不能進行滅菌處理的地區，這個數字仍在上升。因此，脂多糖的分析對相關疾病的診斷和治療有著重要的意義。目前已經報道的脂多糖檢測的方法包括內毒素鱟試劑測定法（Limulus amebocyte lysate，LAL）[9]，氣相色譜-質譜分析[10]，電化學分析[11，12]，功能化聚二乙炔脂質體的比色[13]和熒光分析[14]，熒光共振能量轉移用于研究熒光基團標記的脂多糖結合肽信標與脂多糖的相互作用[15]，以及基于陽離子的高聚物或者合成化學小分子的分析方法等[16～20]。但是，這些方法或需要繁瑣的酶反應，或探針需要標記和復雜的化學合成。

表面增強拉曼散射（SERS）技術因具有高靈敏、高選擇性以及適合均相物質結構研究等特點，逐漸在生物學、分析科學、材料科學以及表面科學等方面得到廣泛應用[21～24]。由于脂多糖分子中存在鄰二醇結構，可被NaIO4氧化生成甲醛，利用醛類反應探針可以實現SERS的化學增強效應。本研究建立了一種依賴于表面增強拉曼散射技術檢測脂多糖氧化產物甲醛來實現對脂多糖的定量檢測的方法。所用反應活性探針是4-氨基-3-肼基-5-巰基-1，2，4-三氮唑（Purpald），該探針可以選擇性地與甲醛加成[25]，加合產物可以通過巰基自組裝到金納米顆粒（AuNPs）表面，產生增強的SERS信號。與傳統方法相比，本方法簡單方便、快速、靈敏，且不需要酶反應及復雜的化學合成和標記等優點，且引入了一段較短的親水性多肽用于金納米顆粒的表面修飾，提高了金納米顆粒的穩定性[26]。

2 實驗部分

2.1 材料與試劑

大腸桿菌脂多糖（E.coli LPS），由本實驗室提取，首先對大腸桿菌菌株進行活化、篩選、擴大培養，然后收集生長旺盛期的細菌，制成細菌懸液。獲得的菌液經5000 r/min離心20 min，0.9% NaCl離心洗滌1～2次， 制成濃菌液。用超聲波發生器中頻（相當于12000 cps）處理20 min。處理液經3000 r/min離心30 min，吸取上清液即為大腸桿菌脂多糖，真空旋干。4-氨基-3-肼基-5-巰基-1，2，4-三氮唑（Purpald，西格瑪公司）。親水性多肽Peptide序列：Cys-Ala-Leu-Asn-Asn-Glu-Glu-Glu-Glu（上海A′Peptide 公司合成純化， 純度>95%）。其它試劑均為分析純，實驗用水均為超純水。

2.2 多肽修飾金納米顆粒的制備

采用檸檬酸鈉還原HAuCl4法制備金納米顆粒。制備平均粒徑為30 nm的金納米顆粒：200 mL超純水中加入500 μL 4% （w/w） HAuCl4，攪拌下加熱至沸騰后迅速加入2.5 mL 1%（w/w）檸檬酸鈉，待溶液顏色不再改變后繼續攪拌加熱15 min，然后置于室溫下冷卻，4 ℃保存。使用UV 2450紫外可見分光光度計（日本島津公司）測得該金溶膠的吸收波長為530 nm，則粒徑為30 nm。

取2 mL所制備的AuNPs 10000 r/min離心10 min，用水定容至600 μL，在攪拌的條件下緩慢加入64 μL 0.01 g/LPeptide，用0.2 mol/L NaOH調節pH 6～8，在4 ℃放置過夜。將上述AuNPs-peptide 10000 r/min離心10 min，純水洗去未標記上Peptide，最后定容至200 mL，所得AuNPs-peptide溶液的濃度為3 nmol/L，放置4 ℃備用。

3 結果與討論

3.1 基于SERS檢測技術用于脂多糖分析的實驗設計

利用甲醛選擇性反應探針Purpald， 設計了一種新型生物傳感器，通過檢測脂多糖氧化產物甲醛和Purpald的加合產物，實現對待測物革蘭氏陰性細菌的標志分子脂多糖含量的SERS檢測，原理如圖1所示。文獻[27]報道，脂多糖分子中含有多種糖結構，其中庚糖和2-酮基-3-脫氧辛烷（2-keto-3-deoxyoctonate，kdo）分子中含有的鄰二醇結構易被NaIO4氧化產生甲醛。脂多糖分子被NaIO4氧化而生成的甲醛與Purpald反應，產物被NaIO4進一步氧化， 生成的紫色終產物， 通過巰基自組裝于多肽修飾的金納米顆粒表面， 產生拉曼增強信號；而在控制實驗中，Purpald 自組裝到金納米顆粒表面產生非常弱的拉曼信號。該方法與其它檢測方法相比具有很多優點： （1）反應探針Purpald幾乎沒有背景拉曼信號，它自身可以作為一種非熒光型拉曼染料，可降低熒光背景干擾，而它與甲醛的加合產物由于存在較好的π共軛效應，具有很強的拉曼信號，因此提高了信背比； （2）金納米顆粒表面修飾了短的親水性多肽，可增強金納米顆粒在反應體系中的穩定性； （3）均相反應，且無需任何的生物分子標記，降低了實驗成本，實驗步驟簡單、易于操作，檢測時間短，提高了實驗的可操作性。

3.4 實驗條件優化

對脂多糖氧化反應中的NaIO4加入濃度進行了優化，結果如圖4所示。隨著NaIO4濃度的增加，固定濃度的脂多糖（500 mg/L）產生的SERS信號逐漸增強，這主要是因為NaIO4濃度相對于脂多糖是不足夠的，因此更多的NaIO4使脂多糖氧化更充分。當NaIO4濃度到達1.1 mmol/L時出現平臺，說明NaIO4已經能夠氧化全部的脂多糖，且在此濃度下信背比最高，因此選擇此濃度進行后續反應。另外，為了保持體系的穩定，NaIO4濃度優化幅度不大，因為過多的Na+會影響體系的穩定性。在實驗所優化的范圍內體系較為穩定，也未觀察到納米金團聚的現象。

對甲醛選擇性反應試劑Purpald的濃度也進行了優化（圖5）。由圖5可見，隨著Purpald試劑濃度的增加，固定濃度的脂多糖（500 mg/L）產生的SERS信號先增加，達到最高值后降低。這是因為足夠的Purpald試劑濃度是保證加成反應順利高效進行的條件，但是過多的Purpald會與加成產物競爭吸附到納米金表面，降低SERS信號。Purpald最佳反應濃度為22.7 mmol/L，選擇該濃度用于定量分析。

第6篇：納米化學分析范文

1．1課程設計理念

“儀器分析實驗”是應用化學專業必修的基礎課程之一，它是分析化學不可分割的重要組成部分。通過本課程的學習，學生比較系統地掌握儀器分析的基本理論和操作，能根據不同儀器的性能、不同分析對象選擇合適的分析方法。能夠運用分析技術解決生產和科研的實際問題，并初步具備從事儀器分析方面研究工作的方法與能力。為此，我們的設計理念是“夯實基礎，綜合訓練，創新提高，實踐應用”?！昂粚嵒A”要求所有學生都要完成基礎性實驗，加深理解儀器分析的基本原理，掌握大型儀器的使用方法;“綜合訓練”是指每個學生必須完成部分綜合性實驗，能夠綜合運用所學的知識和各種儀器分析測定實際樣品，掌握常用的樣品前處理方法;“創新提高”是指學生自主選擇1－2個創新性實驗，課下完成，針對生產生活實際中的某個問題，查閱文獻，設計實驗方案，優化實驗條件，得到產品，進行表征或測定，并評價其使用效果，無論成功與否，都要給出合理的解釋。通過這樣的訓練，可以培養學生的問題意識和創新能力，為下一步畢業論文和今后的研究生學習奠定基礎?！皩嵺`應用”是指學生通過見習實習，加深理解課堂上所學的知識;更重要的是利用學到的基本理論和分析方法去解決生產生活中遇到的實際問題，增強綜合應用能力。

1．2課時安排

在2011版應用化學專業培養方案中，儀器分析實驗在第5學期與儀器分析課同時開設，安排在無機化學及實驗、有機化學及實驗、分析化學及實驗等基礎課程之后，48學時，開設12個實驗項目，教學大綱提供了26個項目，其他實驗項目作為開放實驗，供有興趣的學生課下完成。

1．3課程體系

近年來，我們緊緊圍繞應用型人才和創新型人才培養目標，按照儀器分析實驗的要求，課程組以教育部精品課程建設宗旨為指導，以學生實驗能力和創新能力培養為切入點，對儀器分析實驗課程目標和教學內容進行了一系列改革，形成了相對獨立的由基礎性、綜合性與創新性實驗以及實踐實訓構成的課程新體系，體現了從易到難、從簡單到綜合、從基本技能訓練到創新能力養成的認知發展規律。

(1)基礎性實驗

共有8個基礎性實驗，其中6個為必做實驗。該類實驗針對基本的分析方法，選擇常用的儀器，開設較為簡單的實驗，目的是讓學生學習和掌握大型儀器的使用方法和基本操作，了解儀器的基本結構，學會記錄和分析處理數據，為養成良好的科學素養打下基礎。通過第一層次的實驗，強化了學生的動手能力和操作技能，并為后續實驗奠定了基礎。

(2)綜合性實驗

2個綜合性實驗為學生必做實驗，其余10個為選做實驗。綜合性實驗包括樣品前處理和分析測定兩部分。目的是讓學生進一步熟悉原有儀器的使用，學習新型儀器的操作，如氣質聯用儀、液質聯用儀、X－射線衍射儀等，掌握常用的樣品前處理方法，培養學生綜合運用知識解決問題的能力。

(3)創新性實驗

該類實驗難度較大，教師精選生產生活實際中的問題，只給出實驗要求。學生必須進行社會調查、查閱文獻、設計方案、獨立完成實驗、分析數據、得出結論。這類實驗以開放性實驗開出，與大學生創新訓練項目、教師科研課題相結合，培養學生的創新能力和科研意識。

(4)實踐實訓

為了實現應用型人才的培養目標，課程組非常重視學生的實踐實訓工作，積極開展第二課堂。結合環保主題開展臨沂市水質調研、土壤中重金屬污染情況的調查，對水質的各種指標和土壤中重金屬離子的含量進行測定。學生查閱文獻設計方案，不同小組可以選用不同的儀器進行測定，進一步熟悉氣相色譜儀、液相色譜儀、ICP－OES光譜儀、原子吸收光度計和原子熒光光度計的使用，掌握樣品的前處理方法。比較不同小組的測定結果，并與國家標準對照，確定水或土壤是否被污染。2011年，我們組織的臨沂大學沂河水質調研團獲山東省暑期“三下鄉”社會實踐優秀服務隊。充分利用現有的實習學生進行參觀學習或實習，在實踐中開闊視野，學習了解先進的分析儀器。學生在學習儀器分析之前，接觸到的分析儀器都是玻璃儀器，復雜一點的就是紫外－可見分光光度計，所以對于大型儀器非常陌生。開始新課前，我們組織學生分組到儀器分析實驗室和分析測試中心，見識將要用到的大型儀器，對于學校沒有的較先進的儀器，就帶學生去實習單位參觀，了解分析化學的應用領域，大型儀器在現代分析中的重要地位，明確儀器分析要解決的問題，讓學生帶著實際問題學習，增強學習的目的性和針對性，提高學習效果。教學結束時，部分有興趣的學生，可以再去實習基地見習或實習1～2周，用學到的知識去解決問題，對實際樣品進行處理和測定，深刻體會學有所用、學有所成的道理。大四下學期，所有的學生都要去基地實習2－3個月，實習期間，學生進行系統的訓練，從設計方案，到優化條件，最終建立一種靈敏度較高、選擇性較好的分析方法，或者對已有的方法進行改進，在校內教師和基地老師的指導下完成畢業論文。

2儀器分析實驗課程內容

為了適應不斷發展變化的社會需求和人才培養需要，我們積極吸收行業企業參與課程內容和課程體系改革，臨沂市環境監測站、臨沂市出入境檢驗檢疫局、臨沂市產品質量監督檢驗所、臨沂市藥品檢驗所等監測部門、山東金正大生態工程股份有限公司、魯南制藥集團股份有限公司、天津藥明康德新藥開發有限公司、山東濰坊潤豐化工有限公司等企業對儀器分析實驗項目的設置提出了修改建議。我們主要從以下幾方面對實驗內容進行了修訂。

2．1從生產生活實際出發選擇實驗內容

儀器分析實驗教學的內容要貼近生活、生產實際，強調知識的應用和內容的開放性，這樣才能激發學生的好奇心，從而引起對實驗的興趣。討論問題不能一味地從理論知識開始，應注重從與知識相關的應用和技術以及社會的角度進行思考，從項目(主題)及應用性的問題出發，根據需要合理選擇實驗內容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以選擇頭發中微量元素含量的測定，雙波長紫外分光光度法測定復方磺胺甲噁唑片中磺胺甲噁唑含量，循環伏安法可以選擇各種飲料中葡萄糖含量的測定，既保證了實用性，又增加了前處理的內容。對于社會上出現的一些熱點問題將其有選擇性地融入儀器分析實驗教學中，如假藥的檢測、蘇丹紅及三聚氰胺的分析等此類探索研究性實驗，作為開放性實驗，對一些有濃厚興趣且基礎較好的學生單獨開放。學生通過實驗可以體會到儀器分析實驗在社會生產和生活中的巨大作用，以及給社會生活帶來的便利，并且認識到，如果不合理地利用科學技術，它會給人類帶來危害，甚至是災難，讓學生關注與科學有關的社會問題，增強社會責任感。

2．2刪除陳舊的內容，增加新技術新方法

傳統的儀器分析實驗內容多是一些驗證性和低層次的常規實驗，與現代實驗方法技術和現實應用等相差較遠，無法調動學生學習實驗課的興趣和積極性。在實驗課的教學過程中，必須結合科學發展前沿介紹本學科的新理論、新方法，以及本學科與其他相關學科的關系。以基礎理論為主線，以典型的實驗為重點，以實際操作為核心，在集中講授研究成熟、應用性廣泛的儀器方法的同時，要讓學生通過查閱文獻，掌握現代儀器理論的最新動態，了解本學科涌現的新知識、新技術、新方法，使學生受到現代科學技術的熏陶?；谶@一想法，我們增加了有關新儀器、新方法、新技術的實驗，如“吹掃捕集－氣相色譜/質譜法測定水中苯系物的組成”、“松果菊中組分的LC/MS分析”、“流動注射化學發光法檢測DNA”、“基于納米金比色分析法測定中藥材中的汞離子”等。

2．3提高綜合性實驗和創新性實驗的比例

不少學生希望老師把更多的思維空間留給他們，讓他們有獨立思考的機會。為此我們嘗試把學生的一些基礎實驗設計成研究型實驗，把科學前沿領域的知識引入學生實驗中來，增加創新性實驗，旨在調動學生的積極性，培養學生的綜合能力。例如“HPLC法測定中藥材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌劑含量”、“葉綠素的提取分離及葉綠素金屬絡合物的合成與鑒定”、“固相萃取－HPLC檢測土壤中的三嗪類除草劑”等。通過實驗，學生很好的掌握了樣本的提取與預處理，以及氣相色譜、液相色譜、紫外－可見分光光度計、原子吸收分光光度計等儀器的使用和注意事項，初步具備了實驗方案制定的能力，并對現代儀器的原理、結構和操作有了更深一步的了解。

2．4及時將教師的科研成果轉化為實驗內容

課程組教師堅持以教學為中心，教學與科研相互促進，積極開展科研工作，形成了幾個較為穩定的研究方向:生命化學分析、納米改性與傳感、環境分析、天然產物分離與分析。課程組充分利用科研優勢推動教學改革和實驗內容的更新，部分教師的研究成果已經成為儀器分析實驗的重要組成部分。例如，“流動注射化學發光法檢測DNA”來源于生命化學分析研究方向，“毛細管電泳法測定阿司匹林中水楊酸的含量”、“松果菊中組分的LC/MS分析”等實驗項目來源于天然產物分離與分析方向，“基于納米金比色分析法測定水中的汞離子”、“稀土摻雜TiO2光催化劑制備及光催化活性的研究”來源于納米改性與傳感方向，“土壤中砷的形態分析”，“金屬離子印跡聚合物的制備及水中鎘離子的測定”等實驗項目來源于環境分析化學方向。這些實驗項目的實施，既完善了實驗教學體系，又充實了實驗內容，有助于學生了解科學研究的過程，激發參與教師科研課題的熱情。

3結語

第7篇：納米化學分析范文

【關鍵詞】應用化學 專業定位

【中圖分類號】O434.19 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)08(b)-0089-01

地方性高等院校應用化學專業定位應符合地方經濟的總體規劃和發展目標,滿足地方和社會對應用性人才的培養需要,培養具有特點鮮明、與時俱進的社會主義現代化建設人才。

1 應用化學專業定位應符合地方經濟總體發展規劃

根據有關資料,在化學工業領域,上海市將以醫藥工業、生物化工、精細化工、新材料和環保工程作為發展重點,以提高經濟效益為中心,以產品更新換代為目標,加大產、學、研力度。因此在人才質量要求上,需要培養更多的應用化學人才。另外,根據教育部對未來人才需求預測,工科應用性人才將名列第一。應用化學正是培養此類人才的有效途徑之一。出于上述考慮,并結合我校自身條件,將應用化學專業發展的方向定位為:商品檢驗和環境監測與治理;為中小型企業及外貿、海關、衛生部門培養商品檢驗、環境檢測與治理等專業應用型人才;不僅要符合上海市和周邊地區經濟建設發展的需要,面向全國,培養能直接服務于社會經濟建設的應用型人才,同時還要與其他高校形成錯位競爭、優勢互補。

本校自2001年應用化學專業開始招生以來,為使本專業的發展定位符合21世紀上海未來經濟建設和城市發展的需要,經過幾年來的不斷實踐和完善,本專業在專業建設、師資力量、課程改革、社會實踐、教學設備、國際交流等方面得到了迅速的發展。專業所屬的環境監測及治理和商品檢驗方向不僅與其他高校形成錯位競爭、優勢互補,而且近幾年來已經畢業學生的就業和發展的實踐證明,本校應用化學專業的辦學方向和定位是符合上海市經濟建設和城市發展需要的,并于2007年獲得第二期上海高校本科教育高地建設項目。

2 應用化學專業定位應符合應用化學專業應用性的特點

應用化學涉及化學、化工、材料、生化、環境、檢測技術等諸多方面,是強調應用性的化學專業之一。國內外設有應用化學專業的高校,一般都根據自身的客觀條件和社會發展的實際需要,形成自己的專業特色。當前應用化學專業人才的發展趨勢是“專才”與“通才”的結合。地方性高等院校是為了促進地方經濟和社會發展而興辦的地方大校,地方性決定了地方高校必須置身于地方經濟建設的主戰場,與社會經濟緊密結合,全方位為地方經濟社會發展服務[1]。根據上海的經濟建設和城市發展的需要,金融貿易、先進制造技術以及與其密切相關的化工新材料、綠色化學技術、新型環保技術和商品檢測技術將是未來開發的重點。尤其在進入WTO后,高素質人才的需求對上海的經濟建設和城市發展將會顯得更加迫切,需要培養更多的應用化學實用人才。本校作為上海地方重點高等院校,應用化學專業定位與發展應當與上海地方經濟發展的趨勢緊密相結合,專業在課程設置上必須突出應用性,使本專業學生在四年的學習中所學知識能夠符合地方經濟發展的需要,畢業后能直接應用于地方經濟建設;為地方培養大批下得去、留得住、用得上的應用技術人才,更好地為上海未來的經濟建設和城市發展服務。

3 應用化學專業定位應具有自身特色的專業課程體系

應用化學專業是介于化學與化工工藝工程之間的一個應用性理科專業,是培養理工結合型的“用”化學的人才,與化學專業培養“做”化學的人才在知識能力結構上是不盡相同的[2]。為使培養的應用性人才充分地“用”好化學,應用化學專業在課程設置上,除使學生學習好化學基礎知識和基本化學操作技能,具有較強的化工基礎知識外,還應緊緊圍繞專業定位方向設置具有自身特色的專業課程體系。同時在應用化學專業學生所學的知識結構上應體現:理工結合、文理滲透、厚基礎、專業技能突出、知識廣、應用能力強的復合型人才[3],其知識培養要符合專業定位方向,又要適應地方經濟及社會經濟發展對應用性人才培養的需求。為此,我們就當前較為突出的環境保護、商品質量和食品安全等問題,在學生知識培養上開設綠色化學和環境監測及商品檢驗等專業課程,以保障本專業學生所學專業知識能學以之用。

同時注重學生實踐技能的培養,使學生在四年本科學習中能接受多形式、多層次的實踐技能訓練。其中包括(1)綜合性社會實踐,是學生在低年級進行的一項廣泛性社會實踐活動。旨在讓學生更多的接觸社會,了解社會,體驗社會,豐富學生社會生活經驗,使學生了解社會對人才所需要的各種素質,讓其具有基本的社會生活技能。(2)基本實驗技能培訓,通過此環節的技能培養,在使學生更好地理解掌握化學基本原理、基本理論的同時,又可使學生掌握基本的化學實驗技能和實驗室安全等基本知識,使其初步具備科學實驗態度及分析實際問題的能力。(3)綜合設計性技能培訓,是學生在具備基本實驗技能的基礎上,在導師的指導下,根據實驗內容及要求,通過查閱相關文獻資料,由學生自行設計實驗方案、并進行獨立操作得出實驗結果的過程。此環節可進一步培養學生的實驗操作技能及分析和解決實際問題的綜合能力,也可更好地培養學生的科學實驗態度及勇于創新的精神。(4)畢業實習,通過實習環節的實踐,能使學生充分地發揮聰明才智、創新精神,同時也能培養學生的人格品質、工作精神和對社會的責任感。(5)畢業論文,是對學生在校四年學習的總評價,通過此過程可充分檢驗學生的綜合實驗技能、學習態度、分析問題、解決問題及寫作能力;同時又是學生今后在工作崗位上開展科學研究的基礎。(6)專項職業技能培訓,利用我系是上海市職業技能鑒定中心所設的“化學分析工”考核點的有利條件,經過培訓讓本專業學生在畢業前獲得化學分析工職業技能中級證書,能為學生提供更多的就業機會。

4 應用化學專業定位應充分體現產、學、研一體化的特色

應用化學專業定位不僅要符合地方經濟的總體規劃和發展目標,而且還應與地方上相關的單位或部門建立互惠互利的合作關系,充分體現應用化學專業產、學、研一體化的特色。幾年來,本專業與上海桃浦工業區污水處理廠、上海市環境檢測中心、上海科創色譜儀器有限公司、奉賢區環境保護局、寶鋼環境監測站、上海醫藥工業研究所、上海農藥研究所、進出口檢驗檢疫局等建有校級合作教育基地,并與上海市通用通標公司(SGS)聯合建立了商品檢驗和食品安全實驗室(已經取得了CMA和CNAL認證);與上海市科委聯合建立了上海市緊缺人才――納米人才培訓基地,與上海市科協聯合建立了上海市青少年納米科普實踐基地;與上海市納米中心聯合建立了環境計劃實驗室;與上海市經委建立了稀土功能材料重點實驗室;與上海市教委聯合建立了部門開放的現代電化學和表面化學測量技術實驗室,與上海市金山化工園區建立了應用化學人才培訓和產學研合作基地,另外還具有上海市勞動局批準建立的分析中級工和高級工職業技能等級培訓考核點。本專業在不斷提高教學質量的同時,也使學生的就業競爭力得到提升,近幾屆畢業學生都得到用人單位的好評,就業率都達98%以上。

參考文獻

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第8篇：納米化學分析范文

1.5～0 V的循環掃描電位條件下，氧化石墨烯（GO）和Cu2+同時在玻碳電極上被電化學還原，形成石墨烯（Gr）和納米銅（CuNPs）復合膜。所制備的修飾電極對葡萄糖等單糖化合物具有較高的電催化活性，且電極穩定性和重現性均良好。將此修飾電極作為電化學檢測器，與高效陰離子交換色譜聯用，分離測定了5種單糖化合物（巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖）。結果表明，巖藻糖和阿拉伯糖的線性范圍為0.1～100 mg/L，半乳糖、葡萄糖和甘露糖的線性范圍為0.5～100 mg/L，5種單糖化合物的線性相關系數均大于0.998，相對標準偏差RSD（n=6）為1.9%～2.5%，檢出限在0.02～0.10 mg/L之間；將此方法用于測定樣品桑黃粗多糖的單糖組成，測得5種單糖的回收率為84.8%～94.5%，準確度和精密度均較好。

[HT]

1引言

糖類化合物在生命過程中起著至關重要的作用。對糖類化合物的分析在生命科學、食品科學、醫藥科學等領域中有著重要的意義。目前，分離測定糖類化合物的方法主要有衍生化氣相色譜法[1]、直接示差折光檢測或衍生光度檢測的高效液相色譜法[2，3]、安培檢測的高效陰離子交換色譜法[4]及毛細管電泳法[5]。其中高效陰離子交換色譜電化學檢測（HPICECD）由于其較高的靈敏度和選擇性而受到人們的廣泛關注，通過該方法糖類化合物不需要衍生可以在電極上直接被氧化[6，7]。目前，把修飾電極用于離子交換色譜的電化學檢測，使得靈敏度更高，方法更可靠[8，9]，因此制備具有高催化活性的優良電極材料是提高該方法靈敏度的關鍵。

近年來，石墨烯（Gr）作為一種具有二維結構的新型碳基材料，因其具有更大的比表面積及高電子傳導能力、原料易得且價格便宜等優點，已成為繼碳納米管后新一代的理想電極修飾材料[10，11]。此外，一些具有催化性能的納米材料已被廣泛用于檢測葡萄糖[12]、H2O2[13]、抗壞血酸和多巴胺[14]等化合物，其中銅納米（CuNPs）材料制備簡單、穩定性好、價格低廉，加之其獨特的納米結構，對很多電活性物質具有較強的催化活性[15，16]。

本研究結合銅納米材料和石墨烯的優點，通過電化學方法將納米銅和石墨烯同時沉積在玻碳電極上，制得了納米銅/石墨烯修飾玻碳電極（CuNPsGr/GCE），應用于離子色譜電化學檢測多種單糖化合物。通過高效陰離子色譜分離，直流安培檢測，本方法對單糖化合物的分析具有較高的選擇性和靈敏度，是一種簡便快速、分離效果良好的分析方法。

2實驗部分

2.1儀器和試劑

CHI832a電化學分析儀（美國CHI公司）；三電極系統：工作電極為玻碳電極或者石墨烯/納米銅復合修飾電極（直徑2 mm）， 參比電極為飽和甘汞電極， 輔助電極為鉑絲電極。ICS2000離子色譜儀（戴安Dionex公司），包括色譜柱分離柱CarboPac PA10（50 mm × 4 mm）和保護柱CarboPac PA10（50 mm × 4 mm）、ED50A電化學檢測器（玻碳電極）；電熱恒溫水浴鍋。

利用改進的Hummers法[17] 制備氧化石墨烯，所用氧化石墨烯為自制1 g/L的懸浮溶液； 單糖標準品：巖藻糖（Fucose）、阿拉伯糖（Arabinose）、半乳糖（Galactose）、葡萄糖（Glucose）和甘露糖（Mannose）（上海晶純有限公司）；其余試劑均為分析純。樣品取自桑黃多糖水解液。

2.2色譜條件

3結果與討論

3.1納米銅/石墨烯修飾電極對葡萄糖的電催化氧化

圖1 為不同修飾電極在含100 mg/L 葡萄糖的0.1 mol/L NaOH溶液中的循環伏安圖。從圖1可見，葡萄糖在Gr/GCE上并無明顯電化學響應，而在CuNPsGr/GCE上則可觀察到明顯的氧化還原信號，表明納米銅顆粒在無酶葡萄糖傳感器的構建中具有產生電化學氧化還原信號的重要作用。而對比CuNPs/GCE，

葡萄糖在CuNPsGr/GCE上具有更顯著的氧化還原電流，表明石墨烯的高電子傳導能力可有效地增強修飾電極的信號強度，進而提高傳感器的靈敏度。在CuNPsGr/GCE上，當掃描電位由

Symbolm@@ 0.20 V 向0.80 V變化時，在0.30～0.80 V范圍內出現一個很明顯的氧化峰，對應為堿性條件下銅的氧化物形成的。其中，0.60 V左右的Cu2+Cu3+氧化峰最為顯著。這些結果都表明CuNPsGr修飾電極對葡萄糖具有很好的催化氧化性能，

且催化靈敏度高。用此修飾電極在含100 mg/L 葡萄糖的0.1 mol/L NaOH溶液中，以50 mV/s的掃速在

Symbolm@@ 0.20～0.80 V的范圍內連續掃描15圈，峰電流信號降低小于5%，說明CuNPsGr/GCE重現性良好。此外，CuNPsGr/GCE對其它單糖化合物，如巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖，也有類似的催化作用，在0.30～0.80 V范圍內均有明顯的氧化峰出現，說明此修飾電極可以與離子色譜聯用同時測定多種單糖。

3.2色譜電化學條件的選擇

3.2.1工作電極電位以CuNPsGr/GCE為色譜檢測器，分別進5種2.0 mg/L單糖物質的標準溶液，選擇電位范圍為0.35～0.65 V，研究5種單糖物質在修飾電極上的安培電流信號與工作電位的關系圖 （圖2）。當電位高于0.55 V 時，峰電流增長緩慢而基底電流仍在增加，為了得到較高的信噪比，最佳工作電位選擇在0.55 V。

[TS（][HT5”SS]圖25種單糖化合物在CuNPsGr/GCE上的動態伏安圖

Fig.2Hydrodynamic voltammograms of five monosaccharides at modified electrode

a. 巖藻糖（Fucose）； b. 阿拉伯糖（Arabinose）； c. 半乳糖（Galactose）； d. 葡萄糖（Glucose）； e. 甘露糖（Mannose）。[HT5][TS）]

3.2.2淋洗液濃度離子色譜分離單糖一般選用NaOH作淋洗液，NaOH的濃度對被測物質的峰電流響應影響不大，但對保留時間的影響各不相同。當NaOH的濃度高于20 mmol/L 時，半乳糖、葡萄糖和甘露糖的色譜峰出現重疊現象；當NaOH的濃度過低，會造成峰展寬變寬。故NaOH的濃度選用15 mmol/L，此時被測物質能得到良好分離。

3.3標準色譜圖及線性范圍、檢出限和重復性

在工作電位0.55 V的條件下，以CuNPsGr/GCE為色譜電化學檢測器，選擇15 mmol/L NaOH淋洗，僅在0.5 h內色譜基線平衡，而脈沖安培法的平衡時間約3～5 h。在選定實驗條件下，5 mg/L巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖的色譜分離圖見圖3A。5種單糖化合物的濃度線性范圍及檢出限（信噪比為3∶1）見表1。測定結果與金電極的脈沖安培法測單糖[17]相比，檢出限略高，線性范圍更寬；另外，本方法的檢出限均比其他文獻報道的修飾電極與離子色譜聯用測糖法[8，18]低。

[TS（][HT5”SS]圖35種單糖混合標準溶液（A）和桑黃粗多糖水解樣品（B）在HPICECD檢測中的色譜分離圖

Fig.3Chromatograms of five analytes standard solution （A） and phellinus igniarius polysaccharide hydrolysate （B） obtained by HPICECD

1. 巖藻糖（Fucose）； 2. 阿拉伯糖（Arabinose）； 3. 半乳糖（Galactose）； 4. 葡萄糖（Glucose）； 5. 甘露糖（Mannose）。[HT5][TS）]

在相同實驗條件下， 5 種單糖物質的混合溶液連續進樣6 次，測得巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖峰電流的相對標準偏差（RSD）分別為2.3%，1.9%， 2.2%，2.5%和1.9%?？疾霤uNPsGr修飾電極在IC流動體系的穩定性，在相同的色譜條件下，每小時進一次5 mg/L的單糖混合標準樣品，20 h后各被測物的電流響應變化在5%以內，7 d后各物質的電流響應衰減在9%～15%之間。而用金電極的脈沖安培法測糖時，因金電極容易被污染而鈍化，連續測定3～5 d后信號明顯降低，需經常取出清洗、打磨。

References

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第9篇：納米化學分析范文

關鍵詞：量子點 電致發光 紅綠藍三基色調節

中圖分類號：TB383.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0065-01

量子點（簡稱QDs）是指直徑等于或小于激子玻爾直徑半導體納米顆粒，其顆粒尺寸在10 nm以內，電子在晶體空間結構上的運動都受到限制，因此，屬于一種空維度的半導體納米材料。量子點在具有相同晶體規則原子排列的同時，又具有很多其他的特性效應，如表面效應、定域效應、量子尺寸效應、量子隧穿效應，這使得量子點物質的結構具有固體物理量子化，促成了微觀與宏觀在特性上的聯系。Ⅱ-Ⅵ族量子點則是由第二族元素和第六主族元素化合后形成的量子點，因具有不同其他物質的可見光區熒光特性，目前已廣泛應用于光伏電池、半導體發光材料等領域[1]。

1 量子點太陽電池的物理機理

半導體量子點太陽電池作為新一代太陽電池具有明顯的優勢，它通過以下兩個效應可以顯著提高其光電轉換效率：首先是來自具有一定能量的光子激發產生較多的電子-空穴對；第二個效應是在帶隙里形成過渡帶，這樣可以與相鄰或者相接的帶隙有一定的聯系，進而來產生電子-空穴對。這兩個效應的產生是因為量子點中的能帶能級物理化。當一般的太陽能電池中由于熱激發或者吸收光后產生的能量激發出的電子并不能滿足充足的光伏效應，這是因為只有在吸收的光子能量達到太陽光光譜的某些區域能量閥值才會產生有作用的電離反應。在大多數半導體中用于電子對分離的能量超過了能量守恒的原則，但是在晶體內部要滿足能量守恒和動量守恒，而且分離的幾率必須和由晶格振動產生的聲子散射引起的弛豫幾率接近。

2 量子點太陽電池的過渡帶結構

過渡帶太陽電池能夠捕獲小于帶隙間能量差距的光子量，使太陽能電池在不改變其短路電流的情況下增大其開路電壓，因此它是目前新一代太陽電池研究中最具研究方向性的。在過渡帶太陽電池的研究方向中，最具代表性的問題是有關于光的吸收和接收。我們希望寬能級的能隙能夠吸收具有能量的光子，為了使被吸收的光子輸出的并確保熱激發電子對熱損耗達到最小值，同時要求不同帶隙間的的光吸收系數不同，比如價帶到導帶的吸收系數比價帶到過渡帶的吸收系數大，其次滿足過渡帶必須不能夠是滿帶電子密度狀態，但是又不能夠使激子對的能量密度太低，這樣就能夠滿足電子激發的最基本條件。過渡帶材料的結構如圖1。過渡帶通過一個沒有電子密度的帶將導帶價帶區分開，這樣使在帶間的載流子分離變的很困難，這樣可以認為電池的開路電壓是通過激子對準費米能級分離提供的，當然開路電壓是與高帶隙有關，這時在每個帶中的每一對激子狀態通過它們的準費米能級來描述。在對過渡帶方法的強光電轉換理論研究中顯示：在1個有限的太陽光照下的效率最大值大約為45%，而在全聚光條件下效率大約為62%。過渡帶電池的能級可通過納米量級的半導體量子點激發在相對寬帶隙半導體材料來實現――量子點勢阱。

3 量子點電致發光器件的研究

（1）量子點的光學特性

量子點的發光性質除了與材料的組分及類型有關外，還與自身顆粒尺寸大小相關，顆粒尺寸越大，發射光波長越大。通過改變Ⅱ-Ⅵ族半導體量子點的化學組成和尺寸大小可以使其亮度發射波長覆蓋太陽光中的可見光范圍，達到紅綠藍顏色的漸變效果。因此，可以通過改變量子點的尺寸間接可以影響其結構中能隙的寬度，而能隙寬度決定了量子點發射光波的最要參數。在量子點的制備過程中，我們可以人為的改變和調節空間溫度，轉速，以及物質濃度等條件來改變和調節納米粒子生長條件，這樣可以得到不同量子點的粒徑梯度，即能夠制備出發射不同波長的光學量子點物質[2]。

量子點具有較寬較連續的受激發光范圍，而量子點的發射光譜峰值較窄，可以通過小于其發射波長的任意波長的光波來照射進而激發出量子點，這樣使得量子點物質單色性能較好。Ⅱ-Ⅵ族量子點發射光譜可以覆蓋整個太陽光中的可見光譜區，發射光譜幾乎不會出現重復現象，而在實驗中可以使用一種波長的光波同時激發不同的參數的量子點物質。因此，通過這一特性，可以同時標記不同的結構成分，取得不同的結構圖像進而完成很多熒光檢測等實驗。

4 II-VI族半導體納米晶量子點的合成與結構優化

制備基于陽極-空穴輔助層-電子輔助層-量子點發光層-空穴阻擋層-電子傳輸層-陰極結構的多層電致發光器件。陽極選用ITO玻璃（當然FTO也是可以的）；空穴輔助層選用 TPD 物質，電子輔助層可以采用敏感材料通過溶液旋涂得到；而量子點發光層采用無氧條件下同樣對基片旋涂的方法制備；電子傳輸層可以選用Alq3物質，通過真空蒸鍍制備完成；陰極選用Al，Ca/Al等同樣通過真空蒸鍍制備。

5 結語