Co3O4纳米颗粒的溶胶凝胶法制备及磁性

采用PVA水溶液溶胶凝胶成功制备了粒径为25 nm的Co3O4纳米颗粒,用热重-差热仪、X射线衍射仪、超导量子干涉仪对样品进行了表征。结果表明:当加热温度低于500℃时,产物中含有CoO杂相;500℃以上时,产物为纯相Co3O4纳米颗粒。Co3O4纳米颗粒(25 nm)为立方尖晶石结构,晶胞参数a=0.807 66 nm.颗粒形貌基本为球形,颗粒大小分布较均匀。Co3O4纳米颗粒(25 nm)呈现反铁磁向顺磁转变,其奈耳温度TN约为40 K。     

柠檬酸钠络合剂对有机溶胶法制备钴纳米粒子的影响

首次采用甲酸钠为还原剂、乙二醇为溶剂、柠檬酸钠为络合剂的有机溶胶法制得了粒径为2nm的单分散钴纳米粒子.考查了柠檬酸钠的添加对钴纳米粒子的粒径大小、尺寸分布、收率以及晶型的影响.当柠檬酸钠和氯化钴的摩尔比从0增至6时,钴纳米粒子的平均粒径从200nm降至2nm.同时,柠檬酸钠对钴纳米粒子的尺寸分布也有很好的控制作用,没有使用柠檬酸钠时所得钴纳米粒子尺寸分布很广,从数10nm到300-400nm, 而使用一定量柠檬酸钠后,所得钴纳米粒子粒径在2±0.25nm范围内. 实验也发现使用柠檬酸钠作络合剂会降低纳米粒子的收率.     

光化学制备氧化铱纳米粒子过程中添加剂对形貌及其电催化性能的影响

通过引入紫外光照,加速IrCl3在弱碱性环境中的水解,加入一定量的葡萄糖或H2O2作为添加剂,合成了氧化铱（IrOx）纳米团聚物。在反应过程中,定时取样采集紫外可见消光光谱,对光谱的演变过程进行分析,推测反应的历程。结果显示,加入葡萄糖会显著减缓IrOx的生成,而H2O2对这一过程则无明显影响。反应历程上的差异导致上述两个体系的产物具有完全不同的形貌。透射电镜照片显示,向反应溶液中加入葡萄糖或H2O2可分别得到准球形和网状的IrOx纳米团聚物,团聚物均由粒径不足2nm的小颗粒聚集而成。而对这两种IrOx纳米团聚物电化学测试结果表明,对于析氧反应,准球形团聚物比网状团聚物展现出更高的电催化活性。     

氧化锌薄膜的制备及掺Co2+对结构和性能的影响

采用溶胶-凝胶方法在Si(111)衬底上制备了ZnO:Co氧化锌薄膜,利用X射线衍射(XRD)仪和振动样品磁强计(VSM)分别测试了样品的结构和磁性.实验表明,采用溶胶-凝胶方法制备的掺Co2+氧化锌薄膜具有(002)峰的择优取向,同时ZnO:Co薄膜在室温情况下呈现出铁磁性.     

从废催化剂中湿法回收Mo和Co的工艺研究

研究从含Mo和Co的废催化剂中回收Mo以及从提Mo后的Co渣中提取Co的工艺方法.探索焙烧、除杂、沉Mo和沉Co等工序的技术条件,分析影响Mo和Co浸出率的各个因素,确定合理的回收工艺及工艺条件.结果表明,废催化剂粒度0.154mm,焙烧温度750℃,焙烧时间2h,液固比3∶1,浸取时间4h,浸取温度90℃为碱浸取回收Mo较佳条件,浸取率达95%以上;二步酸解法能有效浸出Co,浸取率达85%以上.     

非晶态合金Co_3B_2稳定结构、组成和电子性质

利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,对设计出的十几种可能存在的构型分别在二、四重态下进行了全参数优化计算和频率验证,最终获得了6种稳定构型,其中二重态2种,四重态4种。对这些稳定构型的能量、组成和电子性质进行分析,结果表明:团簇Co_3B_2能够稳定存在的几何构型有平面形、三角双锥、单"帽"三角锥和变形四方锥;其中具有单"帽"三角锥结构的构型1~(2)最为稳定;团簇构型随能量的逐渐升高,所占比例逐渐下降,其中构型1~(2)所占比例最大,为27.11%;Co和B原子的电子得失与团簇Co_3B_2构型和重态密切相关;Co原子的3d,4s轨道对原子间成键有较大贡献。     

东胜煤超声水处理对CS2/NMP萃取率的影响

利用水对神府东胜煤样进行了超声萃取,通过GC/MS分析研究了其水萃取物的有机物的族组成,用FTIR分析其原煤及水萃余煤,比较它们在二硫化碳(CS2)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)(体积比1∶1)混合溶剂中萃取率的不同。结果表明:水萃取物有机成分中含有多种含杂原子成分及烷烃;超声水萃取的萃余煤在CS2/NMP的混合溶剂中的萃取率大于原煤;红外光谱分析显示超声水萃取使原煤部分盐类的去除及煤中分子间氢键等的破坏可能是混合溶剂萃取率增高的原因。     

混合表面活性剂中制备聚苯乙烯/Co3O4复合纳米粒子

在阳离子表面活性剂(CTAB)胶束体系中制备立方相Co_3O_4磁性纳米粒子,将其与制备原液的混合体系分散到阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,再加入苯乙烯引发聚合,制得聚苯乙烯/Co_3O_4复合纳米粒子.TEM观察Co_3O_4纳米粒子的平均粒径为30 nm左右,复合纳米粒子的粒径为40 nm左右.XRD、IR谱图及热、磁性能测定表明聚苯乙烯对Co_3O_4纳米粒子的包裹是成功的.     

Co和Ag掺杂对TiO2的改性作用研究

利用基于密度泛函理论和平面波赝势的第一性原理计算方法,研究Co和Ag分别掺杂金红石型TiO2的电子结构与磁性能.结果表明,Co原子掺杂TiO2后,掺杂原子沿c轴排列时体系最稳定,同时表现出铁磁性.Ag和Co的掺杂都对TiO2的能带结构产生影响,从而减小了带隙.研究结果可望用于优化设计具有稀磁半导特性和可见光催化特性的复合功能材料.     

具有分级结构的Co_3O_4绣球花状微米球的构筑及其锂离子电池负极性能研究

采用溶剂热法合成了绣球花状Co_3O_4纳米材料,并利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行了微观形貌和结构的表征,结果显示样品的形貌为4~6μm绣球花状分级结构微米球,结晶良好,无杂相生成。该绣球花状Co_3O_4纳米材料用做锂离子电池负极材料时表现出很高的可逆比容量和良好的循环性能。在300 m A/g电流密度下,首次放电比容量达1 508 m A·h/g,经过20次循环可逆比容量为1 300 m A·h/g。其良好的电化学性能归功于绣球花状Co_3O_4材料的独特形貌,其多级结构能够缩短锂离子的传输路径,并且拥有足够大的孔隙,来适应和缓解电极材料在循环过程的体积效应。     

Environmental and biological influences on the stability of silver nanoparticles

Silver nanoparticles (Ag NPs) are easily dispersed and stable, and their application has become widespread. Consequently, concern has arisen regarding their potential effects on the environment and human health. However, the current understanding on the stability of Ag NPs is limited. Therefore, in this study the influence of environmental and biological factors, such as ionic strength, valence, biological molecules, pH and temperature, on the properties of Ag NPs was investigated. The absorption spectra, size, zeta potential, and release of silver ions were evaluated. Ionic strength, valence, Dulbecco??s Modified Eagle??s Medium (DMEM), without fetal bovine serum (FBS), reduced the stability of the Ag NPs. However, in DMEM with 10% FBS, the Ag NPs maintained their stability and nanoscale characteristics. These findings provide an essential insight into the environmental and biological factors that should be evaluated in a risk assessment of Ag NPs.     

纳米金属钴/膨胀石墨复合材料的制备、表征及其电磁屏蔽性能

以醋酸钴为前驱体,乙醇为溶剂,通过浸渍、干燥及H2还原,制备了磁性纳米金属钴颗粒均匀分散在膨胀石墨(EG)纳米层面的复合材料,其中纳米金属钴颗粒呈球形,粒径为300~1 000 nm,主要为金属相,含少量碳化物,属于软磁性材料.在EG纳米层板上铺展的磁性纳米金属钴颗粒有较高的磁导率,因而具有良好的低频电磁屏蔽效应.通过调控铺展在纳米石墨层板上纳米金属钴的含量可以改变复合材料的导电性与导磁性,使得复合材料在较宽的频段内具有良好的电磁屏蔽效能.结果表明,在Co含量为10%~40%时,复合材料的电磁屏蔽效能较好,例如,30%Co-EG在300 kHz到1.5 GHz范围的电磁屏蔽效能可达62~110 dB.     

纳米银对体外培养细胞附着形态及膜功能的影响

通过研究纳米银的急性细胞毒性及其对体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人脐动脉平滑肌细胞(HUASMC)附着形态、膜流动性和膜完整性的影响,初步探讨了纳米银的生物安全性.实验结果表明:浓度为0.003 9~0.5mg/mL的纳米银没有急性细胞毒性,但会影响细胞的附着形态,使细胞变小变圆,附着性变差;纳米银聚集沉积在细胞膜周围,影响细胞膜的流动性和细胞膜的完整性,从而产生一定的细胞毒性.     

辐照对长江可培养微生物的影响及挑选指示微生物

以长江中下游区域的水体为研究对象,通过分离纯化手段,对不同辐照剂量下长江水样中可培养微生物种类、数量进行研究.结果显示:辐照引起可培养微生物数量大幅下降,但可培养微生物群落结构变得更加丰富.各菌属中,黄杆菌属(Flavobacterium)受辐照影响最大,培养得到的菌落比例下降了28.98%,芽孢杆菌属(Bacillus)对辐照耐受性极强,菌落比例上升了15.78%.同时发现了长江水体中具有指示价值的微生物d(Flavobacterium nitratireducens strain N1),为放射性污染的生物监测提供相关参考依据.     

Adsorption of polyelectrolyte on the surface of ZnO nanoparticles and the stability of colloidal dispersions

How to prevent flocculation is a universal problem in synthesis and application of nanoparticles. Because of high surface activity, nanoparticles tend to form large di-mension of aggregates with some loose contact interface. When solid particles are suspended in polyelectrolyte so-lution, polymer chains are adsorbed on the surface of par-ticles and they render to stabilize the corresponding parti-cles. The stabilizing property of polyelectrolytes is the reason for wide application in many fiel…     

合成方法对方沸石结构性能的影响

对水热条件下和有模板剂存在的状态下合成的方沸石的X射线衍射分析表明 ,合成方法对产品的结构 ,特别是对称性和晶胞参数有明显的影响 .水热法合成产品属立方对称 ;由于c轴压缩以及a ,b轴的伸展 ,模板法合成样品为四方对称 .同时 ,合成方法的差异将导致方沸石形貌的完全不同 .SEM照片表明 :水热合成样品的微粒形貌为四方片状 ,而模板法合成样品为多面体 .热重、差热分析结果显示合成方法对产品的热性能也具有较大的影响     

Enhancement of the immobilization and discrimination of DNA probe on a biosensor using gold nanoparticles

Nanoparticles have been widely utilized in biological research in recent years. 1,6-Hexanedithiol was used as the medium in this work to attach Au nanoparticles on the gold plates. We studied the immobilization and hybridization of DNA probes onto the resulted plates using the quartz crystal microbalance method. Approximately 3–5 times adsorption enhancement of HS-DNA on the plates was obtained under our experimental conditions. Using this DNA sensor, the sensitivity was promoted by approximately three times to 0.35 ώg/mL.     

单原子Co修饰TiO2(101)面的结构和析氢性能的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论（DFT）+U的第一性原理方法研究了单原子Co在TiO₂（101）面的掺杂位置和方式、几何结构和整体能量以及掺杂后产物的制氢反应机制,得到了稳定且易出现的单原子修饰结构,即单原子Co吸附在4个O组成的表面空隙的中心位,记为Co/TiO₂（101）。进一步对Co/TiO₂（101）的析氢反应过程和性能进行研究,确定了当且仅当TiO₂（101）面完成表面羟基化反应后,H原子全覆盖的TiO₂（101）表面才能进行后续的析氢反应;此时单原子Co是唯一的反应位点,整体的制氢反应自由能ΔG_H*比Co（111）面更加趋近于0,显示出其具有远优于金属Co的催化性能。此外,Co和TiO₂间的电荷转移和相互作用使TiO₂带隙出现新的掺杂能级,可带来作为光催化基材的TiO₂光吸收性能的改善。     

松油醇生产中副产物化学组成分析及利用

用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析了一步法松油醇生产中副产物的化学组成,共鉴定出22个化学成分,主要成分有苧烯、异松油烯、α-蒎烯和1,8-桉叶素等。研究了松油醇生产中副产物在SO42-/TiO2-ZrO2型固体超强酸催化剂作用下的反应规律,分析了催化剂的焙烧温度、反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对其催化性能的影响。考察了催化剂放置时间对异构产物的影响和催化剂重复使用情况。结果表明,该催化剂对松油醇副产物的反应有较高的催化活性。通过GC-MS分析,其主产物为对伞花烃,副产物主要是异松油烯和α-松油烯。适宜的催化剂制备条件是:M(钛)∶M(锆)=3∶1,650℃焙烧温度。在此制备条件下松油醇生产中副产物反应的适宜工艺条件为:反应时间6 h、反应温度130℃、催化剂用量3%。所得产物中对伞花烃含量为60.60%。     

原位纳米增强高强韧钢氢脆性能研究

We investigated the critical influence of in-situ nanoparticles on the mechanical properties and hydrogen embrittlement (HE) of high-strength steel. The results reveal that the mechanical strength and elongation of quenched and tempered steel (919 MPa yield strength, 17.11% elongation) are greater than those of hot-rolled steel (690 MPa yield strength, 16.81% elongation) due to the strengthening effect of in-situ Ti₃O₅–Nb(C,N) nanoparticles. In addition, the HE susceptibility is substantially mitigated to 55.52%, approximately 30% lower than that of steels without in-situ nanoparticles (84.04%), which we attribute to the heterogeneous nucleation of the Ti₃O₅ nanoparticles increasing the density of the carbides. Compared with hard TiN inclusions, the spherical and soft Al₂O₃–MnS core–shell inclusions that nucleate on in-situ Al₂O₃ particles could also suppress HE. In-situ nanoparticles generated by the regional trace-element supply have strong potential for the development of high-strength and hydrogen-resistant steels.