新型二元贵金属氮化物的合成与表征

新型二元贵金属族氮化物在硬度和电学方面表现出优异的性能,被视为一种潜在的超硬功能材料.但由于其难以达到的高温高压合成条件,使得人们很难对其晶体结构、热力学规律和物化性质等方面进行更为深入的研究.因此,探寻一种在较低温压条件下制备贵金属氮化物的途径成为材料制备领域的焦点.本研究从制备碳包覆贵金属钯(Pd)超细纳米颗粒前驱体为出发点,采用直流电弧法与激光加温金刚石对顶砧相结合的方法,在7GPa压力和800 K温度的条件下成功制备氮化钯(PdN_2)纳米颗粒,这一合成条件较之前传统方法大幅降低,对其工业化批量生产的成本降低具有重要意义.本研究开创性的将纳米与高温高压相结合,首次制备了贵金属氮化物纳米级材料,为此类氮化物的合成提供了新途径,为其他潜在超硬材料的制备提供了新思路.     

MXene终端基团改性研究与应用进展

新型二维过渡金属碳化物/氮化物/碳氮化物MXene因其优异的结构特征和性能,逐渐成为当前低维材料的研究热点.MXene表面丰富的终端基团结构为其后续的改性研究提供了基础.在MXene片层表面通过改性去除或引入某些官能团,可实现MXene结构的可控调节,增加离子输运通道,扩大电荷存储容量,增强材料某项特性或获得其他特殊性...     

二维材料MXene的制备及其在光催化产氢领域的研究进展

MXene是一种类石墨烯结构的新型二维材料,由MAX材料刻蚀掉A层后得到手风琴状MXene,然后经过插层步骤可以得到少层或单层的MXene薄片.MXene具有良好的物理化学性质,如高导电性、高比表面积、活性位点多和独特的形貌及结构,使其在储能、电池、超级电容器和光催化方面具有良好的发展前景.本文中列举新型二维材料MXene的几种主要制备方法,阐述MXene在光催化产氢领域展现出来的优异性能,并对其发展前景做出一定的展望.     

面向电磁屏蔽的MXene基膜材料研究进展

MXene是一类新型二维过渡金属碳化物和/或氮化物纳米材料，具有超高的比表面积、电导率、载流子迁移率与优异的力学性能.此外，由于其表面有羟基或末端氧，这种活动表面使其易被组装形成多种结构的材料.其中，膜材料易于制备、电导率高、质轻，使其在电磁屏蔽领域有着广泛的应用.首先介绍了MXene纳米片与MXene基薄膜的制备方法，总结了各种方法的优缺点；其次，介绍了MXene在电磁干扰屏蔽膜中的应用，分析了当前的发展趋势，归纳了MXene基复合薄膜的特点；最后，提出了目前MXene基复合薄膜的发展所存在的问题，并对未来发展进行了展望.     

二氧化钛/金属有机骨架复合材料的制备及其应用

金属有机骨架(Metal-organic frameworks,MOFs)由于具有可调控的孔道、高比表面积和孔隙率等特点,在药物运载、气体吸附和分离、传感、发光、催化以及质子传导等领域备受青睐,但MOFs普遍具有较大的带隙以及相对较低的电荷分离效率.二氧化钛(Titanium dioxide,TiO_2)作为半导体材料之一,有高耐用性、低成本、低毒、超亲水性和化学稳定性等特点,在光催化领域具有十分广泛的应用,但本身也存在着一些问题,如粒径小、带隙宽、电子-空穴对复合率高.两种材料的缺点限制了它们在光催化以及其他领域的应用.二氧化钛/金属有机骨架复合材料(TiO_2/MOFs composites)作为新型复合材料,兼具二者优点,可以有效弥补二者缺点,在解决环境、能源问题等方面具有十分广阔的应用.本文基于四种典型结构的二氧化钛/金属有机骨架复合材料,即TiO_2生长于MOFs表面、MOFs包裹在TiO_2表面、MOFs与TiO_2夹心型结构以及TiO_2生长在MOFs孔道内,介绍了二氧化钛/金属有机骨架复合材料的合成方法以及该类复合材料在光催化等领域的应用,总结了不同合成方法对于性能的影响,提出了复合材料在应用上存在的不足,并对复合材料的未来发展进行了展望.     

MX@CFO,C3N4@CFO和AC@CFO复合材料的构筑及光催化性能

用有机合成乙酰丙酮盐制备CoFe₂O₄纳米颗粒, 将CoFe₂O₄纳米颗粒分别与二维过渡金属碳氮化物(MXene)、 氮化碳（C₃N₄）和粉 末活性炭（AC）复合, 构筑具有磁性功能的复合材料, 用紫外-可见分光光度计分别测量紫外光和可见光照射下4种复合材料罗丹明(RhB)在其吸收峰值处(λ=555 nm)的降解率. 实验结果表明: 获得了基体/负载复合材料, 在强磁作用下可实现光催化剂与液体环境分离; 在紫外光下, 4个样品光催化活性的高低顺序为AC@CFO>MX@CFO>CFO>C₃N₄@CFO; 在400~780 nm可见光下, 4个样品光催化活性的高低顺序为AC@CFO>C₃N₄@CFO>CFO>MX@CFO.     

纳米ZnO材料的合成及其光催化应用

纳米氧化锌(ZnO)作为一种半导体金属氧化物功能材料,它的诸多特性如荧光性、光催化活性、紫外激光发射、紫外线吸收、光电及压电性等被人们陆续发现并广泛应用于荧光体、高效催化剂、紫外线遮蔽材料、气体传感器、图像记录材料及压电材料等多个领域.ZnO由于其绿色、环保和高效等优点,近年来在环境污染控制方面受到人们的广泛关注.通过合成技术和条件控制纳米ZnO材料的粒径、表面态和形貌等参数可以提高光催化材料的光催化活性和量子产率.本文综述了本课题组对纳米ZnO材料的合成技术及其在光催化领域的应用研究,主要探讨了影响纳米ZnO材料光催化性能的相关参数.     

AuNRs@SiO2基纳米复合材料的发展及应用

目的 简要概述AuNRs@SiO₂纳米复合材料的合成设计与应用，为其进一步研究发展提供参考。方法 参考国内外最新的有关AuNRs@SiO₂纳米复合材料的研究论文，从基本方法及应用方面进行介绍。结果 综述了利用量子点、石墨烯、稀土材料和磁性材料制备AuNRs@SiO₂复合纳米材料的合成方法，讨论了金纳米复合材料在光学、生物医学、生物传感器等领域的应用。分析了目前金纳米复合材料面对的困难与壁垒，展望了金纳米复合材料的未来发展方向和应用。结论 将金纳米材料与其他功能材料复合可扩宽其应用范围，在光学，生物医学，检测等领域用途非常广泛。     

锌铁氧体/活化粉煤灰复合材料的合成及其光降解罗丹明B的研究

采用水热法合成了锌铁氧体与活化粉煤灰复合材料.X射线衍射谱图(XRD)表明复合材料的颗粒度较小,对应较大的比表面积.扫描电子显微镜(SEM)照片显示复合材料的颗粒度为50~80 nm.光催化降解罗丹明B的测试表明,活化粉煤灰具有非常好的吸附性能,与锌铁氧体复合后,其光催化性能增强了50%以上.该研究结果将对半导体材料光催化降解污染物的实际应用有所帮助和启发.     

可见光响应WO_3光催化材料的研究进展

光催化材料在治理环境污染问题特别是大气污染和水污染方面表现出良好的应用前景。综述了可见光响应的WO_3光催化材料近些年的研究进展,指出通过调整和优化制备方法可以获得不同形貌特征的WO_3粉体光催化材料,而制备的具有大比表面积和高结晶性的WO_3粉体往往表现出高的光催化活性;跟WO_3粉体相比,WO_3薄膜实现了其在衬底表面的负载,不存在分离回收及失活等缺点,具有可观的实际应用价值,但其光催化活性有待进一步提高;通过构建异质结或形成复合材料可以提高WO_3薄膜光催化活性,也可通过贵金属单质沉积调控WO_3薄膜能带结构进而增强光催化活性;贵金属合金团簇亦可大大提高WO_3光催化活性,这一新方法为改善WO_3光催化活性的研究提供了一个新思路,具有重要应用前景。     

MXene材料储能应用研究进展

MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,具有类似石墨烯的二维结构.MXene因其独特的物理和化学特性,以及在储能、催化、电子与光电子等领域中的良好应用前景而受到广泛关注.介绍了MXene材料的制备、表征以及在锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池和超级电容器等储能器件上的最新研究成果.最后,对MXene材料的未来发展和挑战进行了介绍.     

金属有机框架材料在光催化领域的应用

金属有机框架(MOFs)材料具有比表面积大、结构可调控、孔隙度高等特点,在许多领域都有潜在的应用价值.本文综述了近年来MOFs在光催化制氢、CO₂的还原、光催化降解方面的研究.此外,本文还探讨了MOFs作为催化材料的优点,对其应用前景进行展望.     

可见光响应氧化物光催化材料制备和性能研究

半导体光催化技术因其能够在清洁能源制备和环境净化方面有很好的应用前景而倍受关注.开发可见光响应光催化材料是半导体光催化领域的研究热点之一.本文围绕可见光响应金属氧化物光催化材料体系的光物理和光催化性能展开论述,主要包括:(1)Ag盐氧化物光催化材料体系;(2)复合光催化材料体系;(3)锑酸光催化材料体系.主要通过改善制备方法、形成复合材料以及氮掺杂等手段提高光催化材料的光催化性能.     

碳化钛在纳米生物传感中的应用研究进展

过渡金属碳/氮化物(MXenes)是一类新兴的二维材料,具有独特的物理化学性质,且易于与其他物质结合形成功能化复合材料.碳化钛(T i3 C2)作为一种典型的M Xenes,在其基础上发展了多种功能性化学修饰方法,使之成为电化学和光学分析传感的理想材料之一.本综述首先介绍M Xenes的发展历史和重要应用,并简要总结T...     

一种新型MXene基热塑性聚氨酯的制备与阻燃性能分析

以植酸(PA)、吡咯、硝酸钴和碳化钛(Ti3 C2 Tx,MXene)为主要原料,利用界面调控技术合成一种含P和Co元素的新型MXene基阻燃剂(CoPM),并通过熔融共混的方法制备热塑性聚氨酯(TPU)纳米复合材料.锥形量热测试结果表明,引入4.0％(质量分数)的CoPM后,TPU/CoPM-4.0纳米复合材料的热释...     

铁酸铋的制备及其在废水中的应用研究进展

有机污染是当今社会最主要的环境问题之一,光催化降解有机污染物是一种新型高效的处理方法。BiFeO3是目前唯一的一种在室温下具有铁电性和铁磁性的单相多铁材料,具有窄的带隙与良好的可见光吸收性能,可以将有机污染转换为无毒无害的形式,或完全降解为 CO2 和 H2O。BiFeO3的优良性能,使之在光催化领域有着广阔的应用前景,是研究者的重点关注方向。本文综述了近几年BiFeO3光催化材料常用的制备方法以及其在废水处理中的应用;概述了BiFeO3催化剂的改进(离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等)和反应条件的优化(光源、pH、催化剂浓度等)这两个方面在提高其光催化效果的研究进展;最后总结了BiFeO3材料在废水处理中存在的问题,并对今后的研究进行了展望。     

聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的研究进展

综述聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的结构、性质、合成方法、表征技术,并介绍了其在化剂、金属纳米材料、纳米复合材料、膜材料、表面活性剂等领域的应用研究进展。聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成方法主要是发散法,另外还有收敛法和发散收敛共用法。用长链烷基对PAMAM进行端基改性作为萃取剂的应用研究,目前国内外文献还未见报道,因此对其开展研究将具有十分重要的意义。     

Ag@AgCl/M-PANI复合材料的协同效应及其光催化降解染料

文章采用分散聚合法制备聚苯乙烯(PS)模板,磺化后得到磺化的聚苯乙烯模板,在其表面生成开口球形介孔聚苯胺(M-PANI)。采用共沉淀法制备Ag@AgCl,通过化学吸附法制备Ag@AgCl/M-PANI复合材料。通过在可见光下降解罗丹明B(RhB)和苯酚溶液来研究复合材料的光催化性能。结果表明,Ag@AgCl/6%M-PANI复合材料的光催化性能明显高于纯材料M-PANI和Ag@AgCl。光催化性能的提高是由于贵金属的表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)效应,使光生电荷在AgCl和M-PANI之间的传递和分离效率有所提高。     

金属表面等离子体增强半导体纳米材料光催化机理研究进展

表面等离子体增强光催化纳米技术近年来引起了人们的极大关注,许多研究者开展了相关研究,在物理、化学、材料等多个领域均取得了重要进展。文章综述了近年来以贵金属为代表的等离子体共振纳米颗粒对半导体材料的光催化增强机理等的研究,包括肖特基势垒、热电子注入、能量共振传递等方面的一些最新进展。针对Ag、Au以及Bi等金属的增强光催化机制进行了分析与归纳,总结了在金属/半导体界面由于等离子体共振引起的材料性能增强的一般规律。此外,还对含贵金属的多元半导体系统的一些最新进展进行了介绍。总的来说,金属增强光催化领域研究已成为当前材料研究与设计领域的一个热点,在有机物氧化/还原、重金属还原、光催化分解水制氢以及CO2光催化等多个关系人类社会发展的重要领域均有重要的作用。     

MoS2/C/MXene复合材料的制备及储锂性能研究

通过简单的水热结合退火的方式合成了MoS₂/C/MXene复合材料,其中MoS₂为1T晶型。MoS₂/C纳米片均匀地生长在MXene薄片上,呈现出独特的多孔异质结构,这种结构不仅有效抑制了MXene薄片的重新堆积,还缓解了MoS₂充放电过程中的体积膨胀。无序碳的引入提高了复合材料的导电性,并使MoS₂的晶型从2H转变为1T。将MoS₂/C/MXene复合材料作为锂离子电池负极材料,表现出优秀的循环性能。在1 A·g^-1的电流密度下循环1 000次后拥有574.2 mA·h·g^-1的比容量。这项研究为制备具有良好电化学性能的锂离子电池负极材料提供了一种设计策略。