OB纳米结构仿生及光学特性研究进展

纳米微结构具有对光线进行调制的能力,在新型光电子和光子器件方面已显示出广泛的应用前景,而不同类型光学尺度纳米微结构的人工制备却始终是一个难点．从纳米仿生角度对利用生物模板构筑人工纳米微结构的制备手段和研究现状进行分类阐述;随后着重介绍了近年来出现的一种新型纳米结构仿生制备方法,即利用原子层沉积技术实现对生物模板纳米结构的三维复制和原子尺度的精确生长控制;最后探讨了仿生纳米结构的光学特性和潜在光学应用．     

多孔阳极氧化铝膜制备方法的研究进展

多孔阳极氧化铝膜(Anodic Aluminum oxide,AAO)具有孔洞垂直于铝基底且平行排列的六方连续结构,因其孔间距高度可调,孔径分布均匀,在催化、合成金属纳米线、传感、过滤和仿生等领域都有很高的应用价值。简要介绍了自组织有序多孔AAO膜的结构参数特点,并简述了制备自组织AAO模板不同制备方法的研究进展,力求思路清晰并合乎逻辑。     

二氧化钛仿生合成的研究进展综述

仿生合成就是将生物矿化的机理引入无机材料合成,以有机物的组装体为模板,去控制无机物的形成,制备具有独特显微结构特点的无机材料。生物矿化过程通常在各种生物分子及其有序聚集体的精巧控制下生成形貌、大小及结构受到完好调控的无机材料,因而其性能大大优于相应人工合成材料。基于此,生物模板的仿生材料合成已发展成为当前材料科学中一个非常活跃的研究领域。本文概述了＂生物模板＂作为一种新兴的、独特的合成无机纳米微结构方法以及近年来用生物模板成功的控制和合成二氧化钛纳米材料大小、结晶度的例子。     

Mn(Ⅲ)-Salen型催化剂的合成及催化氧化苯乙烯的研究

对Mn(Ⅲ)-Salen型模拟酶仿生催化剂的合成及催化氧化活性进行了相关的研究.以取代水杨醛和二胺类为原料,合成制备了4种Salen型仿生催化剂,用IR、UV等测试方法对Salen型催化剂的化学结构进行表征,并对以氧气为氧化剂的苯乙烯催化氧化制备苯甲醛反应的氧化选择性进行了初步的探索.实验结果表明:Mn(Ⅲ)Cl2-Salen型仿生催化剂具有良好的氧化选择性,其苯甲醛氧化选择性可达87%.     

三维有序大孔CuO-CeO_2催化剂的制备、表征及其CO催化氧化性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为硬模板制备了一系列具有三维有序大孔(3DOM)结构的Cu O-CeO_2催化剂,考察了CuO负载量和三维立体结构对CuO-CeO_2催化剂CO催化氧化性能的影响.结果表明,催化剂20CuO-CeO_2-S的催化活性最好,且明显优于等体积浸渍法制备的催化剂.这可能是由于三维有序大孔结构催化剂中CuO能更好地分散所致.     

孔雀羽毛的纳米结构生色机理及其仿生结构器件的应用初探

孔雀羽毛的绚丽色彩启发人们考虑是否能够将羽毛的结构色和动态色中的光子晶体应用于印刷品、纺织品中。通过采用光学显微镜和扫描电镜等手段对孔雀羽毛的微观结构进行了分析,并参照二维光子晶体结构模型,深入探讨混合色的形成机理及结构变化因素对颜色合成的影响。同时结合纳米仿生制备技术,提出了人工仿生结构生色思路,初步探讨结构生色在印染、纺织等领域的应用前景。     

矿化细胞的仿生合成及其性能

为适应生存环境的不断变化,生物体可以在细胞的调控下组装生成胞内或胞外复杂且有序的无机有机复合纳米矿物质,从而得到具有胞内(外)无机纳米颗粒的矿化细胞.这些无机有机复合纳米矿物质赋予了生物体新的功能,使其在催化、电学、光学及生物医学等领域展现出了广泛的应用前景,同时也引起了人们极大的关注.受自然界生物矿化现象的启发,通过设计、修饰矿化基团,改性非矿化的生物体,人们构造出了类型多样、功能各异的矿化生物体.在此综述了利用仿生合成的方法,通过在细菌、真菌、植物及人体细胞等细胞内外合成不同种类无机有机复合纳米材料,从而得到具有新的应用性能矿化细胞的研究进展;着重评述了矿化细胞的仿生矿化合成方法、合成机制以及应用研究现状与前景,并对矿化细胞合成技术的发展趋势进行了展望.     

δ-[Zn(CH_3COO)_2]:一种具有lvt拓扑结构的无水醋酸锌

利用溶剂热除水的方法,在冰醋酸中,将二水醋酸锌脱水制备了一种新型的无水醋酸锌.X射线单晶衍射分析揭示出化合物1具有一个四面体形的金属中心,它与顺-反醋酸根阴离子相连接,形成一种三维四连接的网状lvt拓扑结构.     

一种多功能荧光识别金属-有机框架化合物的合成及表征

水热法合成一种结构新颖的配位聚合物:[Zn3(cbda)2(H2O)2]n(H3cbda=1-(3-羧基苄基)苯并咪唑-5,6-二羧酸),运用X-射线单晶衍射、红外光谱、X-射线粉末衍射、热重分析等进行了结构表征;X-射线单晶衍射表明配位聚合物中锌离子采取三角双锥构型和扭曲的八面体构型,基于两种构型形成了{ZnO5}和{ZnO4N2}两种结构单元,通过共价键将两种结构单元有序联结,进而组装成为三维空间结构;荧光性能测试表明配位聚合物对色氨酸、硝基苯和Fe3+具有良好的荧光识别性能.     

基于共价有机框架的仿生光动力学治疗试剂的构建

共价有机框架（COF）是一类新兴的多孔有机聚合物,因其具有较大的比表面积、有序的孔道结构以及良好的生物相容性,已成为具有潜力的纳米药物载体.制备了基于COF纳米颗粒的仿生纳米复合物,负载光敏剂孟加拉玫瑰红（RB）,并包裹癌细胞膜（CMV）对该复合物进行仿生修饰.结果表明：制备的COF/RB@CMV纳米复合物具有良好的生物兼容性,能够被肿瘤细胞有效摄取,并在光照激活条件下产生对细胞具有高毒性的活性氧化物（ROS）,进而起到了杀伤肿瘤细胞的作用.提出了一种新的基于COF的仿生纳米平台用作光动力学治疗（PDT）试剂.     

多孔铝模板合成纳米材料的研究

模板合成是近几年来人们合成纳米结构材料常用的一种方法．多孔阳极氧化铝凭借其耐高温、绝缘性好、孔洞分布均匀有序且大小可控等优点,成为一种常用的合成纳米材料的模板．该文介绍了多孔阳极氧化铝模板的制备和电沉积制备纳米材料的方法,以及纳米线的应用前景。     

模板剂、磷源和乙醇对模板法层状磷酸钙盐的影响

以表面活性剂为模板的介孔材料合成方法广为人们关注．以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板,在水性体系中制备了层状介孔磷酸钙盐．用XRD表征了合成产物的无机相组成和层状结构的有序度．考察了不同熟化时间下SDS、磷源和乙醇的影响．结果表明,SDS用量增加可以提高层状结构的有序度,磷酸铵盐特别是(NH_4)_2HPO_4为磷源、乙醇与水体积比为1：1对有序层状结构的形成最有利．     

胶态晶体模板法制备三维有序大孔钙钛矿锰材料

以单分散的聚苯乙烯(PS)胶态微球自组装得到三维有序排列的胶态晶体为模板,采用胶态晶体模板法制备出三维有序大孔(3DOM)的钙钛矿锰材料。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外/可见/近红外分光光谱仪和X射线衍射仪等技术对PS微球的粒径分布、PS胶态晶体和3DOM材料的表面形貌、光谱性能和晶体结构等进行了测试。测试结果表明:合成的PS微球粒径大小非常均匀,自组装得到的胶态晶体模板形成面心立方密堆积结构,得到的3DOM材料形成三维空间网状结构,孔结构均匀;同时,制备的PS胶态晶体具有较好的光子禁带效应,3DOM材料已形成单相钙钛矿晶体结构。     

水热法制备U_3F_(12)(H_2O)单晶及其对X射线的响应特性

以醋酸铀酰作为铀源,醋酸根离子作为还原剂将U~(6+)还原成U~(4+),铜作为催化剂促使晶体生长,在温和水热(200℃)条件下制备出氟化铀单晶。通过单晶X射线衍射确定了氟化铀单晶的结构,借助傅里叶红外光谱、固体紫外吸收光谱、热分析、扫描电镜等对其光学性能、热学性能以及微观结构进行了测试分析,通过电化学工作站测试了氟化铀单晶对X射线的响应情况。结果表明:单晶为绿色针状晶体,长度在1 mm左右,具有复杂的三维立体结构,并且氟化铀(IV)单晶对X射线具有明显的响应,响应倍数大约为70倍,可以用于核医学的成像技术、高能粒子的检测以及工业的无损探伤等。与其他闪烁体的单晶基质材料相比,氟化铀单晶具有密度高、不溶于水、抗酸碱、稳定性高等优点。     

仿生光催化材料的研究进展

光催化技术在解决能源短缺和环境污染等方面具有巨大潜力.如何提高光催化材料的太阳光利用效率和催化活性是制约光催化技术能否大规模应用的关键问题.自然界的植物和藻类等生物历经千百万年自然选择的残酷竞争，已进化出了能有效捕捉、吸收和利用太阳光的特殊结构和环境净化功能.利用这些自然界中具有特殊光学性质或能有效吸收和利用太阳光的结构或物质制备光催化剂，有望突破传统合成光催化剂的技术局限，开辟高效光催化剂合成的新途径.文章从形貌复制与调控、元素自掺杂、光敏材料、硫化物半导体、生物碳复合材料等方面详细介绍了仿生材料在光催化中的应用，希望对设计、制备高效光催化材料提供一定的理论参考和借鉴意义.     

仿生增强制备聚乳酸基骨组织工程复合材料

依据仿生原理制备了纳米羟基磷灰石聚乳酸(nHA-PLA)复合的骨框架材料.此复合材料中的主要成分是纳米羟基磷灰石,纳米相的羟基磷灰石就是天然骨中主要的无机相.在保持高孔隙率(90%)的同时,复合材料的抗压性能达到2.07 MPa,高于单纯的聚乳酸框架材料(为0.89 MPa).分离成骨细胞并在三维框架材料上培养,用扫描电镜进行观察,复合材料具有很好的细胞贴附性能.仿生制备的三维纳米羟基磷灰石聚乳酸复合骨框架材料,无论从结构还是性能上,都是骨组织工程中的优选材料之一.     

超分子化合物Cu（PDA）2（H2O）（en）·2H2O的研究

以吡啶二酸作为配体,合成了分子间形成弱相互作用的铜配合物,即通过氢键连接成了超分子体系并具有新颖的层状三维结构。以元素分析、X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、室温及低温ESR谱对化合物进行了表征。     

利用计算机软件绘制晶体结构图——以锰配合物为例

物质的结构决定性质,探索新的合成方法与合成结构新颖,具有分子美学或实际用途的新型分子等方面的研究,一直是化学工作者研究的最重要的领域.探测物质结构的方法有很多种,其中X射线单晶结构分析已经成为十分常用且使用方便的研究方法.利用SHELEX软件解析结构,并利用Diamond等计算机软件将结构具体直观化具有重要的意义,本文着重研究在单晶结构解析之后如何用Diamond软件将图型直观化,并结合具体的实例,讨论了在使用Diamond软件时绘制分子结构图时一些需要注意的问题,对于晶体结构解析具有一定的帮助.     

基于八钼酸盐的新型超分子化合物的合成、结构及性能研究

通过水热法合成了一种基于[Mo8O26]4-的三维超分子化合物:K[Mo8O26]2(Hbpy)7(bpy)3(H2O)2(1).利用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱及热重对化合物1的结构进行了表征.单晶结构分析表明,在化合物1中,K+将[Mo8O26]4-连接形成一维链结构,通过超分子作用力,一维链与4,4'-联...     

碱式醋酸羟基镍的合成及磁性研究

利用溶剂热法合成了一例含有三维NiONi骨架构筑的醋酸羟基镍化合物Ni5(OH)2(O2CCH3)8·2H2O,通过元素分析、粉末衍射仪和单晶衍射表征了晶体结构,并探讨了磁性性质和结构之间的关系.