纳米材料生物安全性研究进展

初步归纳了国外对纳米材料,如纳米颗粒、碳纳米管、纳米聚四氟乙烯、碳颗粒、固体脂质纳米颗粒、包覆DNA的纳米颗粒、半导体量子点等的毒性研究;同时也介绍了国内对磁性纳米材料、硅壳类纳米材料、齿科桩钉用纳米SiO2／S-Gf／EAM复合材料等的毒性研究进展．如下几个方面应引起重视：由于粒径减小造成的毒性增强;材料外包被和性质的改变带来的毒性变化;不同染毒方式造成的毒性差异;纳米材料的毒性作用机制等．     

浮动催化裂解法制备碳纳米管的副产物

研究了浮动催化裂解法制备碳纳米管过程中所生成的副产物(碳纳米球、Y型连接碳纳米管和碳纳米管薄膜)的形态及成因,使用透射电子显微镜(TEM)及Raman光谱对产物进行了检测。结果表明,碳纳米球在石墨化后进一步转化为晶化程度较好的纳米晶球;Y型连接碳纳米管及碳纳米管薄膜的产生是由浮动催化法自身特点所决定的;通过控制工艺参数可以实现这些副产物的半连续制备。     

科学新闻

碳纳米管生长过程中的颗粒-线-管进化机制气相金属催化剂对于碳纳米管的合成具有极大的推动作用。但由于合成碳纳米管生长进化过程中的快速反应特征以及高温环境,使得难于进一步认识碳纳米管的进化机制。中国科学院煤炭化学所煤转化国家重点实验室朱珍平课题组,成功将碳纳米管合成过程反应冻结在中间阶段,详细地研究了合成碳纳米管中间体的形态和结构,揭示出碳纳米管气相催化合成中的碳纳米颗粒-纳米线-纳米管的进化过程:碳     

氧化锰/碳纳米管超级电容器复合电极材料的制备

发展了一种简单的用二氧化锰修饰碳纳米管的方法.二氯化锰水溶液在微波辐射下直接转化为二氧化锰,所得的二氧化锰纳米颗粒沉积在碳纳米管上.透射电镜结果表明二氧化锰纳米颗粒尺寸分布均匀.场发射扫描电镜结果表明二氧化锰纳米颗粒和碳纳米管交错形成三维的网状结构.能谱证明了二氧化锰纳米颗粒沉积在碳纳米管上.循环伏安结果显示沉积二氧化...     

金属纳米颗粒对碳纳米管表面浸润特性的研究

利用分子动力学和第一原理计算方法,对3种典型金属纳米颗粒在碳纳米管表面的浸润过程进行了建模分析.结果表明,金属纳米颗粒在较低的温度即可融化,并对碳纳米管表面浸润,其浸润能力取决于碳纳米管对金属原子的吸附力和金属原子之间的吸引力,两者之间的力差决定了不同类型金属原子对碳纳米管表面的浸润特性.     

碳基材料在电化学传感中的研究进展

电化学传感器具有简单、分析时间短、成本低、灵敏度高等优点,在环境分析和药物分析中越来越受重视.各种纳米材料和信号放大策略已被制备并用于电化学传感器的构建材料,如金纳米颗粒、双金属纳米颗粒、功能化石墨烯、碳纳米管、石墨烯量子点和金属有机框架.碳基材料具有优异的性能,包括丰富的孔结构、高比表面积、可调的表面功能性、良好的、导电性、易于化学功能化,在电化学传感领域显示出广阔的应用前景.该文具体阐述了碳基材料的性质、结构和合成,讨论了碳基及复合材料在电化学传感中的应用,有效的提高了灵敏度,最后对碳基材料面临的挑战和未来发展进行了展望.     

多壁碳纳米管的纯化

研究了碳纳米管中各种不同形态的碳相在氢气氛下的甲烷化行为及其在碳纳米管纯化中的应用,研究结果表明,不同稳定性的碳相在氢气氛下的起始甲烷化温度是不一样的,构成碳纳米管主体的六元环的碳,较之类似活性碳的杂形碳以及主要由五元环和七元环构成的碳纳米小颗粒,在氢气氛下是较为稳定的,实验表明,通过控制甲烷化的温度以及尾气的相色谱检测可实现碳纳米管的纯化及纯化进程的实时在线监控。     

碳纳米管纤维研究发展态势分析

以Science Citation Index Expanded数据库中2011年至2015年间的953篇碳纳米管纤维领域文献为原始数据,使用Thomson Data Anlyzer(TDA)和UCINET(UCINET 6 for Windows)软件对其进行数据分析,挖掘碳纳米纤维研究领域的国家、机构情况,确定碳纳米管纤维研究领域的热点问题。结果显示:碳纳米纤维领域论文数量整体保持平稳;中国和中国科学院分别是论文发表数量最多的国家和机构,复旦大学被引频次较高,研究影响力较强;合著通常在2个国家或机构中展开;研究热点主要聚焦在碳纳米管纤维的机械性能上。     

纳米颗粒与碳纳米管的合成

金属纳米颗粒和碳纳米管是两种重要的纳米材料。本文采用一个简单的方法合成了铁钴(Fe/Co)纳米颗粒,并采用化学气相沉积法实现了碳纳米管的批量合成,纳米颗粒的尺寸分布均匀,碳纳米管管径均匀、高纯度、结构完美。合成的碳纳米管机械强度高,同时还有独特的金属或半导体导电性。     

电弧法获得的几种奇异碳纳米管的研究

用电弧法制备碳纳管时,在阴极沉积物中,伴随大量正常的离散碳纳米管的产生,发现了孪生碳纳米管、菱形碳纳米管、“Y”形短管和碳纳米纤维等几种奇异的碳纳米形态。给出了这些奇异碳纳米管的透射电镜（TEM）照片,对它们的生长、闭合过程进行了研究,认为碳原子流、电场等因素的影响是奇异碳纳米管形成的关键,借助碳纳米管以内层为模板的开口生长模型,可以定性地理解它们的形成过程及生长机理。     

Preparation and characterization of aligned carbon nanotubes coated with titania nanoparticles

Titania (TiO2) is an environmental-friendly photo- catalyst material with high stability and efficiency, so its preparation methods received extensive atten- tion[1―4], and the products were advanced from dis- persed nano-powder and fastness nano-film[5,…     

微波法制备碳纳米管负载ZnCdS纳米粒子及其光催化性能

用微波法制备了碳纳米管负载ZnCdS纳米复合材料(ZnCdS/CNTs).通过扫描电子显微镜(SEM),透射电镜(TEM)和X-射线粉末衍射(XRD)测试表明:平均粒径为25 nm六方纤锌矿结构的ZnCdS纳米粒子均匀分散在碳纳米管表面.ZnCdS/CNTs纳米复合材料在可见光下光催化降解甲基橙和罗丹明溶液.结果表明:催化剂用量为0.02g/L条件下,对初始浓度均为100mg/L的甲基橙和罗丹明溶液进行可见光光照50min后,降解率分别达到97%和96.7%;催化剂重复使用3次后,光照50min后甲基橙和罗丹明的降解率仍可达到92%和91%.     

核壳型钴碳纳米颗粒的微波法制备

以硝酸钴为钴源,葡萄糖为碳源,乙二醇做溶剂,水合肼做还原剂,使用微波加热的方法两步合成核壳结构的纳米颗粒。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征。结果表明:产物为核壳结构的球形碳包钴纳米颗粒,尺寸分布在300-500 nm,晶化程度较高。     

ZnSe纳米颗粒的制备及光学性能研究

以硝酸锌和硒粉为源物质,以乙二醇和氢氧化钠的水溶液为反应介质,采用水热法制备了ZnSe纳米颗粒,利用差热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对产物进行热稳定性、结构、形貌和光学性能表征.差热结果表明ZnSe在常温下具有一定稳定性,直到450℃以上时在空气中可转化为ZnO纳米材料.XRD和SEM研究结果表明,纳米颗粒具有闪锌矿结构并且随着反应时间的增加颗粒尺寸有所增大.PL测试显示近带边发射峰较强,这说明产物的结晶状况良好,并且具有较好的光致发光性能.     

碳纳米管在碳纤维纸上的生长研究

采用酞菁铁(FePc)作为碳源和催化剂源,利用化学气相沉积(CVD)法在碳纤维纸(CFP)上生长碳纳米管(CNTs),从而制备了碳纳米管/碳纤维纸复合材料,并利用扫描电镜(SEM)测试、X射线衍射(XRD)测试、接触角测试、电导率测试和孔隙率测试等方法对其结构和性能进行了表征.结果表明,碳纳米管能在碳纤维纸表面生长;表面生长碳纳米管后,碳纤维纸的疏水性、孔隙率和电导率均有所提高.     

基底表面结构对银枝晶形貌及其表面增强拉曼散射效应的影响简

为了研究不同形貌特征的银枝晶的表面增强拉曼散射（SERS）效应,通过在不同表面形貌的生长基底（利用酸刻蚀和碱刻蚀处理所得）上生长银枝晶,实现银枝晶分枝密度的调控,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对三种银枝晶的形貌特征进行了表征分析。从银枝晶生长机理入手,分析了银枝晶生长过程及其生长过程中硅基底表面结构产生的影响。以R6 G的低浓度水溶液作为被探测物质,利用激光共焦显微拉曼光谱仪器比较分析了三种不同形貌的银枝晶的表面增强拉曼散射效应,建立了相邻银枝晶分枝间隙距离与“活性热点”分布密度的关系。     

Synthesis of TiO2 nanotubes film and its light scattering property

TiO2 nanotubes with diameters of 10 nm and lengths up to 600 nm were fabricated by directly using commercial TiO2 powders P25 as the precursors via sonication-hydrothermal combination approach. TiO2 nanotubes were characterized by means of X-ray powder diffractometer （XRD）, scanning electron microscope （SEM）, selected area electron diffraction pattern （SAED） and transmission elec- tron microscope （TEM）. The light scattering property of film electrodes modified with TiO2 nanotubes was studied and revealed that TiO2 nanotubes can be used as the light scattering centers to increase the light absorption in dye-sensitized solar cells. The TiO2 nanotubes film electrodes mixed with 10% small nanoparticles TiO2 had both strong light scattering property and fine mechanical characteristics, and this kind of electrodes can be used as electrodes in improving the conversion efficiencies of dye-sensitized solar cells.     

Catalytic self-assembly preparation and characterization of carbon nitride nano-tubes by a solvothermal method

A solvothermal reaction of anhydrous CaNaCl3 and sodium using cyclohexane as solvent and NiCI2 as catalyst precursor has been carried out to prepare carbon nitride nanotubes successfully at 230℃ and 1.8 MPa. The carbon nitride nanotubes were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), electron diffraction (ED), electron energy loss spectrum (EELS) and Raman spectrum.SEM and TEM results indicated that the tubes have a length of 20-30 μm, a uniform outer diameter of about 50-60 nm,an inner diameter of 30-40 nm and are highly ordered assembled as bundles. The EELS measurement indicated that the ratio of N/C was about 1.00. The ED and XRD analyses revealed that the tube may have a new CN crystalline structure. The growth mechanism of nanotubes was discussed.     

PtCo alloy nanoparticles supported on graphene nanosheets with high performance for methanol oxidation

PtCo alloy nanoparticles are deposited onto graphene sheets through a facile and reproducible hydrothermal method.During the hydrothermal reaction,the reduction of graphene oxide and PtCo alloy nanoparticles loading can be achieved.X-ray diffraction (XRD) analyses reveal a good crystallinity of the supported Pt nanoparticles in the composites and the formation of PtCo alloy.X-ray photoelectron spectra (XPS) results depict that Pt mainly exists in the metallic form,while much of the cobalt is oxidized.Transmission electron microscope (TEM) observations show that the PtCo alloy nanoparticles are uniformly dispersed on graphene nanosheets compared with multiwalled carbon nanotubes (MWNTs).This PtCo-graphene composite exhibits excellent electrocatalytic activity and high poison tolerance toward poisoning species for methanol oxidation reaction,far outperforming the Pt-graphene or PtCo-MWNTs composites with the same feeding ratio of Pt/carbon.     

氧化亚铜内嵌碳纳米管复合球的合成及光催化性能研究

采用溶液法原位制备了氧化亚铜内嵌碳纳米管(Cu2O/MWNTs)复合球.通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),紫外光度分析仪对复合球进行了形貌分析和性能检测.结果表明:碳纳米管均匀嵌镶在Cu2O球内部;比较了Cu2O和氧化亚铜内嵌碳纳米管(Cu2O/MWNTs)复合球对对硝基苯酚的光催化效果,Cu2O...