表面活性剂对BiFeO_3单晶纳米线形貌和光学性能的影响

为了探究表面活性剂对BiFeO_3单晶纳米线形貌及性能的影响,采用沉淀法制备前驱体,并辅以表面活性剂采用水热法制备BiFeO_3纳米线,利用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和UV3600分光光度计对不同量和种类的表面活性剂以及不同水热反应时间下所得BiFeO_3纳米线的微观形貌、结构和性能进行测试分析.实验结果表明:适当的表面活性剂浓度以及恰当的水热温度和时间有利于BiFeO_3纳米线的形成,140℃的水热温度、48 h的反应时间以及0.0605g的十六烷基三甲基溴化铵(C_(16)H_(33)(CH_3)_3NBr,CTAB)反应所得BiFeO_3纳米线的表面形貌最好;TEM和选区域电子衍射(SAED)结果表明制备所得样品为单晶,且具有高度结晶性,XRD结果表明所得BiFeO_3纳米线为纯相;所得BiFeO_3纳米线在可见光范围均有较好的吸收,且带隙为1.8 e V.此外,通过对比实验数据可知BiFeO_3纳米线的形成机制与晶体成核和晶体生长间的竞争作用以及晶体选择性吸附生长有关.     

制备条件对碳材料形貌影响及其光致吸附增强

采用葡萄糖作碳源,利用水热法制备碳材料,研究了无机添加剂、表面活性剂、葡萄糖浓度、反应釜装填体积、反应温度和反应时间等对碳材料形貌的影响和光照下碳材料对罗丹明B的吸附性能。当葡萄糖浓度为7.5%、装填体积为75%、反应温度为160℃、反应时间为20 h、添加十六烷基三甲基溴化铵为0.25%时,可制得均一的、直径约600 nm的单分散碳球。在罗丹明B水溶液浓度为8 mg/L、碳球浓度为0.4 g/L时,可见光照5 h染料去除率接近100%。水热制备条件可明显影响碳材料的形貌,光照可增强碳材料对罗丹明B类染料的吸附。     

一维勃姆石纳米材料的无模板水热制备

采用水热合成方法,无需表面活性剂作为模板,制备出了一维纳米γ-AlOOH材料,并研究了水热反应时间和温度对产物形貌和结构的影响.利用X-射线衍射谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和高倍透射电子显微镜(HSTEM),对产物的结构和形貌进行了研究.结果显示,在反应温度为200℃、时间为20h时,得到了形貌为纳米棒状的产物一维纳米γ-AlOOH材料.产物直径为20nm左右,长度在100~200nm范围内,粒径均匀,分散良好.     

多基团球型中孔菠萝皮活性炭去除Pb(Ⅱ)的研究

以菠萝皮为原料,过氧化氢为活化剂,采用水热法制备菠萝皮活性炭.通过优化水热时间、水热温度、原料与活化剂的配比等实验条件制备出最佳去除Pb(Ⅱ)活性炭材料.水热时间为30 min,水热温度为200℃,菠萝皮与过氧化氢配比为2. 5 g:15. 0 mL时,所制得的活性炭为球形活性炭,比表面积为1 074. 9 m~2/g,且含有多种官能团,吸附率为95. 58%,吸附量为95. 58 mg/g.     

水热法制备氢氧化铝晶须研究

采用水热法制备了形貌良好的氧化铝晶须的前驱体——氢氧化铝晶须。利用SEM对氢氧化铝晶须的形貌进行分析,研究了氯化铝浓度、氨水浓度、溶液pH值、反应温度及反应时间对材料氢氧化铝晶须形貌的影响,并探讨了氢氧化铝晶须的生长机制。在C[AlCl3]=0.1 mol/L、C[NH3.H2O]=0.3 mol/L、水热溶液pH值为5.2、240℃水热反应22 h的条件下可制备形貌良好、大长径比、且粒径分布范围窄的氢氧化铝晶须。     

基于固/气反应的氧化石墨烯水热还原研究

【目的】对氧化石墨烯的水热还原过程进行系统研究。【方法】采用改进的水热装置,以乙醇为还原剂,通过固/气反应成功实现了水热条件下氧化石墨烯的还原,制备得到石墨烯。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线近边吸收谱(XANES)和热重分析(TGA)对石墨烯材料的结构和性质进行了测试,探讨水热条件下乙醇蒸汽对氧化石墨烯的还原效果。【结果】研究结果表明,水热环境下的固/气反应还原能够有效地去除氧化石墨烯上的含氧基团,石墨烯的π网格结构得到很好的恢复。还原后的石墨烯材料比氧化石墨烯具有更为优异的热稳定性。【结论】该方法低成本、高效、环保,可用于石墨烯的大规模制备。     

可见光响应型石墨烯/氧化铈复合材料的制备及性能

采用水热法在不同的温度条件下制备了石墨烯/氧化铈复合粉体.通过XRD,SEM,TEM,TG,UV-vis光谱仪等分析手段对产物的结构和形貌进行了表征,并以甲基橙溶液为模拟废水,测试了所得到的催化剂在可见光照射下的光催化性能.研究结果表明:制备温度影响了复合材料的组成和结构;140℃制备所得样品,其石墨烯表面修饰的氧化铈含量最高,颗粒尺寸在20 nm左右,并且分布均匀.同时所制备出的石墨烯/氧化铈复合粉体对降解甲基橙表现出了良好的光催化活性.UV-vis和光电流分析表明,复合粉体表现出良好的可见光吸收能力和光生电子-空穴分离能力.     

水热法制备YSZ粉体的转化率和团聚特性研究

将反向共沉淀法制备的Zr(OH)4-Y(OH)3前躯体,分别在160、170、180、190、200℃的温度下水热反应1、2、4h,对粉体的水热转化率、一次粒度和团聚状态进行研究.结果表明,在200℃的温度下,添加一定量的三乙醇胺,水热反应4h可以制得转化率高、团聚少、颗粒大小均匀、形貌接近于球形的氧化钇掺杂的氧化锆粉体.     

四氧化三铁负载石墨烯/聚偏氟乙烯复合电介质材料的温敏极化特性

将水热合成四氧化三铁负载的石墨烯(rGO/Fe_3O_4)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备三元复合电介质材料(rGO/Fe_3O_4/PVDF).利用SEM、TEM、XRD、阻抗分析仪等测试手段对复合材料的形貌、结构、介电性能进行了表征,着重研究了材料在不同温度下的介电性能及极化特性.结果表明,Fe_3O_4的存在有效促进了石墨烯的分散,协同增强了PVDF电介质的介电性能.此外,复合材料的表面极化表现出了很强的温度依赖性,其介电常数随着温度升高而增大,尤其在玻璃化转变温度和熔点附近,材料表现出较大的介电松弛.     

水热法制备Ba_(1-x)Nd_(2x)/3TiO_3纳米管及其铁电性能

为了研究Ba_(1-x)Nd_(2x/3)TiO_3纳米管的铁电性能,以阳极氧化法制备所得Ti O2纳米管为模板,采用水热法在不同Nd(NO_3)_3浓度和不同水热温度下制备出掺钕BaTiO_3纳米管,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)和铁电分析仪对样品的表面形貌、微观结构和铁电性能进行分析.实验结果表明:较高的Nd(NO_3)_3掺杂浓度和水热反应温度均有利于TiO_2纳米管向Ba_(1-x)Nd_(2x/3)TiO_3纳米管的转变,从而提高Ba_(1-x)Nd_(2x/3)TiO_3纳米管的结晶度.Nd(NO3)3浓度为0.010 mol/L、水热温度为200℃条件下所得Ba_(1-x)Nd_(2x/3)TiO_3纳米管的表面形貌最好,且其电滞回线具有良好的滞后性,表明样品具有优良的铁电性能,剩余极化强度Pr达到0.82μC/cm2,矫顽场Ec为2.390 k V/cm.     

基于Ag-Pt纳米颗粒标记型C-反应蛋白免疫传感器的研制

通过置换反应水热合成法合成中空银铂纳米材料,并对其进行表征,利用它的催化活性制备了一种灵敏的标记型C-反应蛋白免疫传感器.传感器首先以中空石墨烯为固定材料将C-反应蛋白抗体固定在电极上,采用中空银铂纳米颗粒标记C-反应蛋白抗体,通过夹心法检测C-反应蛋白.在最优的实验条件下,对C-反应蛋白进行检测,其线性范围为 0.1~150ng/mL,线性相关系数为0.9643,检测限为0.02ng/mL.     

LiFePO_4的水热合成及电化学性能

通过水热法合成了纯度较高、结晶良好且粒径均匀细小的LiFePO4粉体.采用XRD,SEM对材料的结构和形貌进行分析,并研究了水热合成温度和反应时间对材料电化学性能的影响.结果表明,提高反应温度和延长合成时间有利于提高材料的结晶度,但会增大材料粒径.200℃水热合成5 h样品电化学性能最佳,0.1C倍率首次放电比容量138.0 mAh.g-1,具备工业化实用性.在水热合成中加入抗坏血酸和葡萄糖可有效避免Fe2+的氧化并增强材料的导电性.     

反应参数对氢氧化钇纳米管合成的影响

通过简单的、低耗的水热合成方法,以Y2O3为原料,在无模板条件下大规模地制备了氢氧化钇纳米管,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)测试技术对合成产物进行了物相、形貌和成分的表征.氢氧化钇纳米管内径为200～300nm,外径为400～500nm,壁厚为100～200nm,分散性好.研究了几种关键因素对氢氧化钇纳米管合成的影响.结果表明:水热法制备氢氧化钇纳米管材料的最佳合成条件是乙醇和水的体积比为1∶2;采用氢氧化钠溶液调节反应体系pH值为11~12;反应温度为220℃、反应时间为24h.     

石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料去除水溶液中甲基红的研究

采用水热合成法制备Fe_3O_4并与SiO_2同时负载于石墨烯表面,得到石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料.运用SEM,TEM,XPS,FTIR,XRD等技术对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料进行表征.以甲基红作为有机污染物代表,研究了甲基红溶液pH、吸附时间、温度及甲基红初始浓度对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米吸附性能的影响.结果表明:石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料对甲基红吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型;热力学研究表明,吸附是吸热和自发过程.因此,石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料可作为从水溶液中去除有机污染物的高效吸附剂.     

反应温度对低共熔溶剂合成NaTi2(PO4)3/C的性能影响

在氯化胆碱/三乙醇胺低共熔溶剂中制备钠离子电池负极材料NaTi2(PO4)3/C,并用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电技术研究反应温度对所得NaTi2(PO4)3/C的结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明:不同反应温度制备的材料均是单相介孔NaTi2(PO4)3/C,合成材料的放电比容量随着反应温度的增大先增大后减小.其中140℃合成的NaTi2(PO4)3/C在10 C倍率下循环500圈后放电比容量为116 mAh/g,具有较好的倍率性能和循环稳定性.     

改性绿色合成纳米氧化铁的特征及其对水溶液中Cd~(2+)的吸附

以红背桂、桉树和樟树3种植物叶片的提取液制备绿色合成纳米氧化铁颗粒(Iron Oxide Nanoparticles,IONP),并比较了不同纳米氧化铁对水溶液中Cd~(2+)的吸附性能.结果表明,以红背桂提取液制备的纳米氧化铁(E-IONP)对Cd~(2+)的吸附效果最好.因此,通过对E-IONP在200~700℃下进行焙烧改性,研究了不同焙烧温度对E-IONP吸附能力的影响.研究发现,在300℃焙烧温度下改性的E-IONP(300℃-E-IONP)对Cd~(2+)的吸附效果较好,吸附量4.63 mg·g~(-1).XRD结果显示,未焙烧和200℃焙烧改性的E-IONP(EIONP、200℃-E-IONP)为无定型纳米氧化铁,300℃-E-IONP的主要成分为γ-Fe_2O_3和Fe_3O_4.此外,BET测试结果表明,E-IONP、200℃-E-IONP和300℃-E-IONP比表面积大小分别为5.645,86.167,62.219 m~2·g~(-1).300℃-E-IONP的磁滞回线呈"S"型,具有超顺磁性.研究结果表明,300℃-E-IONP是未来处理低浓度重金属废水最具潜力的吸附功能材料之一.     

石墨烯负载铂催化剂对肉桂醛选择性加氢性能影响

用沉积-沉淀-水合肼还原法制备氧化石墨烯（GO）、石墨（graphite）、酸化石墨（graphite-H）负载的Pt催化剂,研究了它们对肉桂醛选择性加氢生成肉桂醇反应的催化性能,并对该催化剂进行多晶X射线衍射、透射电镜、拉曼光谱、N2 吸附和X射线光电子能谱表征.结果表明：3种制备的催化剂中,负载Pt后氧化石墨烯被水合肼还原生成还原氧化石墨烯（RGO）,具有最高的比表面积,表面Pt的含量较低,所得Pt颗粒的粒径最小,具有最高的肉桂醛转化率;RGO 含有较多的酸性含氧基团C-OH 及COOH,有利于肉桂醛的C=O吸附,因此Pt/RGO具有最高的肉桂醇选择性.此外,还考察了Pt/RGO 催化性能与温度、氢气压强、反应时间的关系.实验表明,最佳反应温度为85℃,时间为3h,H2 压力为2.0MPa.     

从含钛电炉熔分渣制备纳米结构六钛酸钾晶须

研究了一种通过水热碱法—酸液回流—煅烧,从含钛电炉熔分渣中分离提取、制备纳米结构六钛酸钾晶须材料的新方法.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱等表征手段,详细探讨了煅烧过程中钛钾摩尔比、煅烧温度、保温时间和水浸对最终产物物相和微观形貌的影响.含钛电炉熔分渣在水热温度为200℃,水热反应时间为24 h,碱液浓度达12 mol·L-1时,经酸液回流后所得偏钛酸呈一维单晶纳米棒状结构.随着钛钾摩尔比从1.50增加至1.75,煅烧温度从800℃升高到1100℃,保温时间从0.5h延长至7h,制备得到的六钛酸钾晶须的纯度、结晶性及长径比逐渐提高.当钛钾摩尔比为1.75,煅烧温度为1100℃,保温5 h,水浸2 h后可制备得到尺寸均一的六钛酸钾纳米晶须.     

GdBO3：Tb^3＋纳米晶在AAO模板上的水热合成及其发光性质

采用水热合成法在AAO模板上制备了GdBO3:Tb3+绿色发光材料薄膜,并研究了退火温度对产物形貌和发光性质的影响.用XRD、SEM、EDS对GdBO3:Tb3+/AAO样品进行了表征.SEM结果表明,经过600℃、800℃高温退火后,在AAO模板上形成了一层方块形的GdBO3:Tb3+/AAO发光薄膜,600℃是得到具有规则方块形的GdBO3:Tb3+/AAO发光材料薄膜的最佳温度.荧光光谱的结果表明:GdBO3:Tb3+/AAO发光材料薄膜的特征发射为Tb3+ 5D4 →7F5跃迁发射,其发射强度随着温度的升高而增强.     

赋硫生物炭的制备及在去除废水有机物中的应用

以花生壳为基体,锥形瓶为反应装置,在300℃下热解4h,制备了花生壳基生物炭.在此基础上,进一步对其进行了功能化,合成了疏水性较强的赋硫生物炭.同时采用Bohem滴定、红外光谱和紫外光谱对所得赋硫生物炭的官能团进行了表征和分析,并对影响赋硫生物炭吸附性能的主要因素进行了系统考察.结果表明:同一功能性生物炭在不同时间和温度的制备条件下呈现出不同的吸附性能,而不同官能团的功能炭对有机污染物的吸附能力也不同,赋硫生物炭在同等条件下显示出最强的吸附效果,可以有效消除废水中的苯系有机物.此制备方法原料易得,成本低,制备过程简单,所得材料吸附性能好,在处理废水中有着很强的应用价值.