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关键词： 电化学生物传感器   金属有机框架材料   AuAg纳米花   循环肿瘤DNA  

摘要： 目的构建基于MOF-74@AuAg纳米花(NFs)的电化学生物传感器,并检测肺癌表皮生长因子受体(Egfr)基因突变的循环肿瘤DNA(ctDNA)。方法采用还原法制备AuAg NFs;采用溶剂热法制备金属有机框架材料MOF-74;利用壳聚糖的黏附性和成膜性制备AuAg NFs与MOF-74的复合材料;采用电子显微镜对AuAg NFs、MOF-74@AuAg NFs进行形貌表征;采用循环伏安法和电化学阻抗谱法评估构建的电化学生物传感器的可行性;采用差分脉冲伏安法定量检测Egfr基因突变的ctDNA,并采用加标回收法评估其在临床样本中的应用潜能。结果基于MOF-74@AuAg NFs的电化学生物传感器被成功构建,其对突变的ctDNA线性检测为10 fM~1 nM,检测限低至0.392 fM,加标回收率为92.22%~118.20%。结论本研究构建的电化学生物传感器可检测Egfr基因突变的ctDNA,其灵敏性高。

关键词： 氯乙烯   二氯乙烷   封闭环境   微液滴   脱氯反应   氧化脱氢   放电现象   交流电压  

摘要： 近日,中国科学院大连化学物理研究所的研究团队利用微液滴的起电-放电现象,开发水相电化学选择性脱氯策略,将二氯乙烷电化学脱氯转化为氯乙烯,氯乙烯选择性最高可达80%。相关研究成果发表于《美国化学会志》。该研究团队在封闭环境中通过超声驱动水在微液滴、水汽以及体相之间快速转变,制备出具有交流电压的人造云,实现二氯乙烷电化学选择性脱氯反应。表征结果表明,水中的二氯乙烷首先在体相表面附近发生还原脱氯,生成 氯乙基自由基中间体,随后该中间体随着雾化过程进入微液滴,并在其中加速氧化脱氢,生成氯乙烯。水汽中尺寸较大的微液滴带正电,尺寸较小的亚微米液滴带负电,两种液滴具有不同的扩散行为和空间分布。通过封闭环境限制亚微米液滴的扩散空间,可以增强液滴之间的起电和放电作用。

关键词： CO_(2)电化学还原   电解池   乙烯   设计改进   工艺优化  

摘要： CO_(2)电化学还原(CO_(2)ER)制备乙烯等高附加值化学品对碳达峰、碳中和目标的实现具有重要意义。总结了电化学还原CO_(2)制取乙烯技术在电解池设计、应用和工艺优化的研究进展,比较了不同类型电解池的结构特点、性能优势及现有缺陷,分析了电解池关键部件(气体扩散电极、离子交换膜、流道)和工艺条件对电解性能的影响,为CO_(2)电化学还原制取乙烯的研究和应用提供理论依据。

关键词： 有机电化学晶体管   循环稳定性   衰退机理   复合离子-电子半导体   生物电子学  

摘要： 有机电化学晶体管(organic electrochemical transistor, OECT)作为高效的离子-电子换能器在生物电子学领域受到了广泛关注。但当前具有超高循环稳定性的OECT仍然鲜有报道,成为了阻碍其进一步发展及商业化的瓶颈问题。为了探究循环稳定性测试过程中OECT性能衰退的规律及其机理,该文对比了平面结构和垂直结构的OECT在相同测试条件下的循环稳定性,并使用光学显微镜表征了测试前后的沟道区域形貌变化;同时还对比了垂直结构OECT在不同偏置条件下的性能衰退情况。实验结果表明:OECT循环稳定性的衰退是多方面因素共同作用的结果,其中离子的反复掺杂/去掺杂过程、源极/漏极上偏置电压以及非电容性法拉第副反应的产生都会加速OECT的性能衰退。

关键词： HCl   浸出   电化学沉积   铁   粉煤灰  

摘要： 研究了采用HCl浸出与电化学沉积法从粉煤灰中回收提取铁元素。通过SEM-EDS、XRF、ICP及XRD手段系统分析了粉煤灰的微观形貌及元素组成,考察了浸出过程中的关键因素及其影响,以及电化学沉积阶段pH、电流密度和Fe离子浓度的动态变化规律,并深入探讨了所得铁的相组成特性。结果表明:在浸出阶段,随HCl浓度升高、液固体积质量比增大、温度升高及浸出时间延长,铁浸出率呈升高趋势;而在电化学沉积阶段,pH逐渐上升,电流密度和Fe离子浓度则呈下降趋势;最佳浸出工艺参数为HCl浓度6 mol/L,液固体积质量比(HCl溶液与粉煤灰)8∶1,反应温度90℃,反应时间90 min;对于电化学沉积过程,电压为3 V,最适宜的pH范围在0.5~1.9之间,最终沉积物为纯铁单质。

关键词： 纯铁   电化学   蚀坑   腐蚀产物  

摘要： 采用电化学和浸泡腐蚀实验,结合扫描电镜、3D光学轮廓仪和显微Raman光谱仪等研究了纯铁3N2、4N2、5N2以及普碳钢Q235B、耐候钢SPA-H、不锈钢304L在3.5%NaCl溶液中的初期腐蚀行为。电化学阻抗谱结果表明样品的腐蚀速率为:304L<5N2<4N2<3N2

关键词： 钠离子电池负极   CuO/C复合薄膜   磁控溅射   电化学性能   吸附能  

摘要： 通过湿化学法和磁控溅射法制备了CuO/C薄膜材料,并将其作为钠离子电池负极。研究了碳复合对CuO薄膜电化学性能的影响,并通过第一性原理计算了钠离子吸附能。研究结果表明,与CuO薄膜相比,通过磁控溅射进行碳复合后形成的CuO/C复合材料具有更优异的电化学性能,复合前、后的薄膜材料在0.01~3 V的电压范围和100 mA/g的电流密度下,经过100圈充放电循环后的容量保持率分别为57.6%和67.6%,在2000 mA/g的电流密度下首圈放电比容量分别为227.9和270.7 mA·h/g。复合薄膜电化学性能的增强可归因于薄膜中的碳具有一定的柔韧性和较好的导电性,复合后能够有效缓解CuO体积膨胀和弱导电性问题。计算结果表明,CuO和CuO/C对单个钠离子的吸附能分别为-2.48606和-3.93544 eV,在CuO和C的协同作用下,CuO/C复合材料表现出更加优异的亲钠性。

关键词： 地电化学   随机森林模型   找矿预测   木绒锂矿   川西  

摘要： 随机森林算法具有能处理高维数据和缺失值,及对小训练样本集具有较高预测效果等优点,因而非常适合勘查地球化学相关的数据处理。本文以川西木绒锂矿区及外围为研究对象,利用地电化学技术采集到的地电化学数据,运用随机森林算法构建该区的找矿模型。将已知区地电化学技术采集到的Li元素及与其相关性强的Rb、Cs、Th元素和F1(Li-Rb-Cs-Th)组合元素作为训练指标对模型进行训练,得到本矿区的最佳随机森林模型,并对预测区的样本数据进行预测。经过多次对模型的训练,使已知区训练集和测试集的AUC值均大于80%,将模型运用于预测区,成功圈定了2处靶区。为检验靶区的准确性,对比Li、Rb、Cs、Th的单元素异常图及F1(Li-Rb-Cs-Th)组合元素异常图,所得到的综合异常区域与模型靶区位置一致,表明该随机森林算法预测模型具有较高的准确率,为川西木绒锂矿床的勘探工作提供了新的找矿方向。

关键词： 含铜废水   综合处理   电化学   吸附   沉淀  

摘要： 开展二次铜资源综合利用有助于改善国内铜资源紧张的局面。含铜废水的无序排放不仅会对人类、动植物和环境造成严重损害,亦是对铜资源的严重浪费。经济高效地处理含铜废水有助于废水资源与金属资源的循环利用,对社会可持续发展至关重要。综述了包括沉淀、电解、膜分离、离子交换和吸附在内的主要处理技术,分析了相应技术的机制、优缺点及应用前景。基于此,建立并分析多技术耦合的组合应用工艺,强调多技术组合是未来处理含铜废水乃至重金属的主要趋势,能绿色高效实现含铜废水的无害化处置与资源化利用。

关键词： 熔盐电化学   金属硅化物   复合材料   纳米粉体  

摘要： 为实现ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合材料的短流程、低能耗、低成本制备,以ZrSiO_(4)、MoO_(3)和C为原料,采用熔盐电化学法一步制备出了ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体,并研究了固体阴极制备工艺、碳含量(质量分数)和碳源类型对电化学合成ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体的影响机制。结果表明:以CaCl_(2)-NaCl共晶熔盐作为电解质,在800℃、3.1 V电化学还原15 h可制备出ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合粉体材料,其由粒径小于50 nm的近球形颗粒组成。小尺寸、无定型结构的碳粉更适合作为电化学合成ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合材料的碳源,原料中的碳含量会影响ZrC与金属硅化物的比例,并影响最终产物中金属硅化物的组成。