基于隐失场的基底纳米微粒的力学分析

针对光纤探针复合原子力显微镜(AFM)作用于纳米量级物体分析的操作,对纳米微粒、探针、基底之间作用力规律进行初步分析.指出纳米微粒所受的主要作用力为范德华力、毛细作用力、微观接触斥力、微观摩擦力和静电力等,通过纳米微粒受力分析并确定出微粒和探针之间距离的关系曲线,达到有利于控制纳米微粒精确操作的目的.     

聚乙二醇水溶液中纳米钯微波合成与表征

为防止纳米粒子发生团聚现象和沉降现象,在聚乙二醇的存在下,不加还原剂,微波辐射氯化钯水溶液,合成了纳米钯粒子。采用紫外可见吸收光谱、X射线衍射、透射电镜等技术对钯粒子的形貌进行了研究,考察了微波时间和聚乙二醇用量对纳米钯粒子形态的影响。结果表明,m(PEG400):m(PdCl2)=30时,微波功率300 W下反应30 min,得到单分散的纳米钯粒子,尺寸在10nm左右。而且纳米钯的存在降低了基体聚乙二醇400的热稳定性。     

溶胶凝胶法制备二氧化锡纳米晶体

以四氯化锡(SnCl4·5H2O)为前驱原料,采用溶胶凝胶法制备纳米SnO2.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段对其进行表征,考察了反应物配比、SnCl4浓度、煅烧温度等实验条件对纳米SnO2粉体的晶体结构、粒度及分散性的影响,结果表明,在四氯化锡水溶液浓度为0.63511 mol/L,氨水溶液为4 mol/L,600℃烧结3 h得到的粉体结晶性好、晶体尺寸合适、比表面积大、并具有良好的分散性.     

中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.     

CZTS/La_2Ti_2O_7纳米粉体的制备及光催化性能

利用水热法合成路线,通过原位生长的方法,制备出Cu2ZnSnS4(CZTS)/La2Ti2O7纳米复合材料。并以其为光催化剂,在紫外光和可见光照射下对罗丹明B(RhB)进行降解。采用XRD、SEM对其成分及形貌进行表征,通过UV-vis漫反射吸收曲线表征半导体材料光吸收性能及禁带宽度,并研究CZTS/La2Ti2O7复合物的光催化性能。结果表明:CZTS均匀地分布在La2Ti2O7表面,通过复合有效地减小了La2Ti2O7催化剂的带隙,拓展了光响应范围。在可见光和紫外光下,该复合材料均具有良好的光催化活性。     

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

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R6G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。     

金纳米颗粒与表面活性剂相互作用的XAFS研究

利用同步辐射X射线吸收精细结构谱学(XAFS)等技术研究了不同种类表面活性剂对反应生成的金纳米颗粒的原子和电子结构的影响.XAFS和电镜结果表明三苯基膦、十二胺和十二硫醇3种表面活性剂与金纳米颗粒的相互作用依次增强,三苯基膦分子中的P原子与金纳米颗粒表面的Au原子产生弱的物理吸附,生成的金纳米颗粒的尺寸为7.2 nm;而十二胺和十二硫醇则分别以头基N原子和头基S原子与金纳米颗粒表面的Au原子形成强的Au—N和Au—S共价键,有效地阻止金纳米颗粒的长大和聚集,其颗粒尺寸为3.1 nm.同时,金纳米颗粒中第一近邻Au—Au键长由三苯基膦的2.82减小到十二硫醇的2.79,相应的配位数则由11.3减少为10.1,这是由于十二硫醇与纳米颗粒具有强的相互作用导致.XAFS的近边谱表明在十二硫醇覆盖的情况下可以观察到明显的表面Au原子的电子转移现象.     

溶胶-凝胶法/水热法制备NH_4V_3O_8纳米带

NH4V3O8具有离子嵌入和脱出容易、导电性好、电化学性能稳定等优点,有望用作超级电容器的电极材料.本研究联用溶胶-凝胶法/水热法,通过优化前驱体浓度、铵盐浓度、溶液pH、水热温度、水热时间等条件,合成了形貌规整、尺寸均一的NH4V3O8纳米带.探讨了NH4V3O8纳米带在水热环境中的生长机理,建立了NH4V3O8纳米带的新合成方法.为进一步研究其电化学性能、工业化生产提供物质与实践基础.     

小尺寸纳米铁颗粒的液相还原控制制备

在液相还原法基础上,以醇水混溶为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,通过控制醇和PVP用量合成出粒径在9~20nm的粒径均一、分散性好的纳米铁粒子.通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)以及紫外-可见分光光度计等表征手段对醇和PVP在液相合成中的作用以及小尺寸纳米铁的活性进行考察.研究表明,醇的作用主要为抑制纳米铁生长以及使Fe2+均匀分散到PVP中,而PVP则通过其空间位阻作用和静电排斥作用阻止纳米粒子的团聚;随醇中羟基数增加、碳链长度增长,纳米铁粒径逐渐减小;随醇浓度增加,纳米铁粒径减小;同时,随纳米铁尺寸减小,其活性显著增强.     

智能聚合物包覆型纳米氧化铁的催化性能

针对非均相Fenton反应效率偏低及pH值适应范围窄的问题,设计以智能聚合物调节纳米铁氧化物表面性能.通过原位共沉淀法合成纳米四氧化三铁,并将其表面健合的羧甲基纤维素钠与单体丙烯酸接枝共聚生成具有pH值响应性能的环境敏感聚合物来包覆氧化铁,形成复合纳米颗粒(PAA-co-CMCNa/Fe3O4),研究了复合材料的催化性能.结果表明:pH值在3~7的宽范围内,该复合纳米材料均可在30,min内将210,mg/L的苯酚完全去除,催化降解苯酚的矿化率高达75%,并显示良好的稳定性和重复使用性能,这是由于聚合物层在该范围内的选择性溶胀既有助于纳米磁性材料的分散稳定,又能改善界面传质,从而促进非均相催化反应.