柠檬酸钠还原法提取纳米金的改良与优化

本研究旨在改良与优化柠檬酸钠还原法制备纳米金技术,通过优化制备过程得到粒径更为均匀、分散性更好且无细胞毒性的纳米金凝胶。纳米金凝胶制备过程中①比较电炉和水浴锅两种加热方式对纳米金粒径的影响;②比较PVP、单宁酸、柠檬酸钠三种保护剂对纳米金分散程度影响;③比较不同剂量柠檬酸钠对纳米金粒径的影响。采用目测法、紫外-分光光度计、透射电镜对所制备的纳米金进行外观、粒径及分散程度等的特征鉴定并分析上述方法差异。采用电炉加热制备出的纳米金相对水浴锅加热制备出的纳米金颜色深,浓度大,粒径小;用单宁酸做保护剂制备出的纳米金比用PVP、柠檬酸钠做保护剂制备出的粒径均一、单分散性好、稳定性佳;柠檬酸钠剂量在3～4 mL范围内时,制出的纳米金粒径均在18±2nm之间,且不受该剂量范围柠檬酸钠用量的影响。在经典柠檬酸钠还原法制备纳米金实验中,选用电炉加热,1%单宁酸作为保护剂,还原剂1%柠檬酸钠计量控制在3～4 mL范围内。此种条件下制备出的纳米金粒径均在18±2nm之间、且分散性好、稳定性佳、无细胞毒性。     

核壳型碳-铝复合纳米粒子的制备及其抗氧化性能研究

纳米铝粉由于具有较小的粒径和较高的比表面积因此在含能材料中具有很大的潜在应用,但由于纳米铝粉的高化学反应活性,因而其对所处环境特别敏感,极易在空气和潮湿环境中被氧化而失去活性.碳包覆技术是近年来采用的新型纳米粒子包覆技术,是指在金属纳米粒子表面形成碳包覆层从而可有效地保护纳米粒子不受环境的影响而发生氧化反应或者其它反应,同时也为研究封闭环境中纳米材料的性质提供了一种新途径.本文采用碳弧法制备了碳包铝复合纳米粒子,研究影响其形貌的因素和室温抗氧化性能.结果表明：碳弧法制备的碳铝复合物是20～60nm之间的具核壳结构的球形纳米粒子,内核为fcc结构的Al,外壳为4～10层类石墨碳膜 碳铝比例、放电电压和反应气压都能对碳铝复合纳米粒子的包覆性能和粒径产生直接的影响.铝含量低时碳层包覆性能较好并且粒径较小,铝含量增大包覆性能会下降、纳米粒子粒径会随金属含量增加而增加 包覆性能随放电电流反应气体压强增大会有所下降,在200A时纳米粒子的粒径达到最大值 粒径随反应气压增大而增大.当金属含量为60%、电流为125A、惰性气体气压为0.06MPa时制备的碳铝纳米粒子包覆比较完整,粒径较小,通过对工艺参数调整和优化,可制备出包覆比较完整、大小均匀、粒径较小、纯度高的核壳型碳包铝纳米粒子.     

以三苯基膦为保护剂制备纳米金溶胶

以三苯基膦(PPh3)为保护剂,采用水相化学还原法制备了纳米金溶胶.利用紫外可见分光光度计和透射电子显微镜对纳米金颗粒的尺寸及形貌进行表征.讨论了还原剂种类与用量、保护剂用量与加入方式、金粒子浓度、溶液pH值等因素对纳米金颗粒粒径、形貌和分散性的影响.结果表明:采用硼氢化钠为还原剂时,PPh3与金质量比为0.02∶1,溶液pH值为7,制得纳米金粒子平均粒径为4~5nm.采用柠檬酸钠为还原剂时,PPh3与金质量比为0.04∶1,柠檬酸钠与金质量比为10∶1,溶液pH=3~4,制得金粒子平均粒径为13~15nm.采用草酸为还原剂时,PPh3与金质量比为0.08∶1,草酸与金质量比为3∶1,金前驱液pH值为6,制得金粒子平均粒径为23~25nm.加入保护剂后,粒子的分散性增强,形状不规则粒子增多.     

萃取法制备氯化银纳米有机溶胶

采用油酸萃取并包覆AgCl纳米水溶胶粒子,制备了AgCl纳米有机溶胶,对有机溶胶的制备条件进行了系统的研究,获得了最佳的制备条件。对制得的AgCl纳米有机溶胶进行了表征。TEM分析表明,AgCl纳米粒子呈球形,粒径约50nm,粒径分布均匀,无明显团聚现象;ED分析表明,AgCl纳米粒子为多晶结构,其中有少量的单晶存在。表面包覆油酸的AgCl纳米粒子易分散于弱极性溶剂,难分散于极性溶剂,表明油酸对AgCl粒子进行了较好的包覆。     

田菁胶为还原剂和稳定剂制备金纳米粒子

以绿色环保的天然高分子化合物田菁胶为还原剂和稳定剂制备了金纳米粒子,并讨论反应条件对粒子粒径及光学性质的影响.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、动态光散射、紫外可见吸收光谱及X射线衍射光谱对其进行表征和测试.结果表明,得到的金纳米粒子表现出了均一规整的球形形态,分散性较好,其粒径可以通过改变反应条件加以调控,并且粒子的分散液能够保持较好的稳定性.     

核壳结构Fe3O4@SiO2纳米粒子的制备及表征

为丰富Fe_3O_4磁性纳米粒子在生物医学领域的应用,通过共沉淀法制备Fe_3O_4纳米粒子,经柠檬酸三钠修饰后,采用改进的Stber法成功在Fe_3O_4纳米粒子表面包覆上SiO_2,制备出核壳结构Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子。使用扫描式电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计对制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子进行表征。结果表明:制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子较Fe_3O_4纳米粒子分散性有明显的提高,平均粒径在65 nm左右,饱和比磁化强度为10.26 A·m^2/kg,仍具有良好的超顺磁性。     

制备特定尺寸的纳米金颗粒方法及性能表征

通过化学还原法制备出不同粒径的纳米金颗粒。利用紫外可见分光光度计和透射电子显微镜对纳米金颗粒的形貌及尺寸进行表征。讨论了还原剂种类、还原剂用量、试剂加入顺序、反应温度等因素对纳米金颗粒稳定性、粒径、形貌和分散性的影响。结果表明：Na3C6H5O7为还原剂制得纳米金颗粒粒径在15-20 nm之间,NaBH4为还原剂制得的...     

纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子的制备与表征

通过无皂乳液聚合制备了纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子,研究了单体用量对单体转化率和包覆率的影响。利用TGA、TEM、SEM、分光光度计等仪器分析了复合粒子的包覆率、结构形态及其在甲苯中的分散性和稳定性。结果表明:在适当的单体用量下,苯乙烯能以较高转化率聚合并包覆于纳米CaCO3表面;改性后的纳米CaCO3复合粒子在甲苯中的分散性和稳定性良好。将复合粒子分散于苯乙烯中原位合成纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合材料,该复合材料的冲击性能比纯聚苯乙烯明显提高。     

PVA-Chitosan-SiO2荧光复合纳米粒子的制备与表征

采用反相微乳液法制备了PVA-Chitosan-SiO2荧光复合纳米粒子,利用透射电子显微镜、红外光谱、荧光光谱等对复合纳米粒子进行表征,并进行了分散性、光稳定性及荧光分子泄露等实验,结果表明该复合纳米粒子单分散性良好,呈规则球状、粒径为80 nm左右,由于高分子材料PVA的加入,复合纳米粒子水溶性、分散性及化学稳定性得到改善。     

溶剂热法制备纳米Fe3O4粉体

通过溶剂热法,以FeOOH作为前驱体,以油酸作为表面活性剂,以十八烯为溶剂,制备了纳米Fe3O4颗粒,研究了油酸和FeCl3用量、反应时间对纳米Fe3O4粒子的大小以及分散性的影响.结果显示,FeCl3用量的增加和反应时间的延长均可使Fe3O4粒子粒径增大,油酸用量的增加会导致Fe3O4粒子粒径先减小再增大.利用XRD、TEM等手段对所制备颗粒的结构、形貌进行了表征,结果表明,所制备的纳米Fe3O4粒子属于反尖晶石结构.FeCl3用量为0.003mol,油酸用量为13.5mL时(即Fe3+/油酸约为1/15),在230℃反应12h得到结晶度较高,分散性良好,平均粒径比较小的纳米Fe3O4粒子.     

表面活性剂对纳米氧化锌合成及分散性的影响

在比较了各种合成方法后,我们采用固相合成法来制备纳米氧化锌,并对其提出了改进．通过在固相反应过程中加入表面活性剂对纳米氧化锌进行了表面改性,制备出了粒径更小、分散性更好的氧化锌．用X-射线粉末衍射仪、扫描电镜表征产物的结构和形貌,用分光光度计研究其分散性．结果表明,改性后产物的分散性得到了显的改善,较之未改性样品,其吸光度均有不同程度的增加,且在不同极性溶剂中的分散性随表面活性剂种类和用量的不同而不同．     

基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅纳米颗粒制备研究

通过考察水与表面活性剂的摩尔比(R),TEOS的量、氨水的量及包壳次数对基于Triton X - 100/环已烷/正已醇/水反相微乳液体系制备二氧化硅纳米颗粒尺寸的影响,开展了基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅纳米颗粒制备研究.结果表明:在其他参数都恒定的情况下,通过改变微乳液体系中上述某一组分的量,可以在一定程度上实现二氧化硅纳米颗粒的尺寸可控性合成.首先,水与表面活性剂的摩尔比(R)对二氧化硅纳米颗粒的尺寸影响最大,随着R值的增大,颗粒的粒径逐渐减小,当R值达到18时,二氧化硅纳米颗粒的形貌变得不再是很规则的球形结构,并且分散性降低,团聚现象明显;其次是氨水的量,随着氨水量的增多,颗粒的粒径先减小,之后不再发生明显变化;另外随着包壳次数的增多,颗粒的粒径随之增大,并且颗粒之间的分散性也有所提高;但是TEOS的量对颗粒粒径的影响不明显.     

微流体反应器制备金纳米粒子的研究

利用全聚合物微流体反应器,在紫外光照射下制备了金纳米粒子。采用紫外-可见吸收光谱、激光粒度分析仪、高分辨透射电镜等对柠檬酸钠-氯金酸微流体光化学反应体系进行了表征,并考察了注射泵的流速、柠檬酸钠与氯金酸的浓度比、紫外辐射强度对金纳米粒子产率和粒径大小的影响。结果表明,得到的金纳米粒子最小粒径约20nm;金纳米粒子的产率随注射泵流速的增大而上升,但是随柠檬酸钠与氯金酸浓度比的增大和紫外辐射强度的增强而减弱;金纳米粒子的粒径随注射泵流速的增大和紫外辐射强度的增强而减小,但是在柠檬酸钠与氯金酸浓度比小于16时,粒径变化不大,当柠檬酸钠与氯金酸浓度比大于16时,粒径迅速增大。     

不同制备因素对纳米金尺寸的影响

通过化学还原法制备出不同粒径的纳米金(GNPs).利用紫外-可见分光光度计(UVVis)和透射电子显微镜(TEM)对GNPs的形貌及尺寸进行表征.讨论了还原剂种类、还原剂用量、保护剂等因素对GNPs形貌、粒径、稳定性和分散性的影响.结果表明:还原剂柠檬酸钠的用量直接影响GNPs的尺寸大小,但当柠檬酸钠用量超过3 mL时,制得GNPs的尺寸不再变化,以柠檬酸钠为还原剂制得GNPs粒径在13~50 nm之间,分散性好且尺寸较均匀,此时,保护剂PVP对大尺寸GNPs的制备影响不大;以硼氢化钠为还原剂,可制得GNPs粒径在2~3 nm之间,分散性好,此时保护剂PVP对于制备的影响较显著,但不影响GNPs的可控制备.     

Two-dimensional self-organization of 1-nonanethiol-capped gold nanoparticles

A two-dimensional (2D) ordered hexagonal close-packed structure, formed by 1-nonanethiol-capped gold nanoparticles, is reported. The structure was constructed only by dipping the gold nanoparticle colloidal solution on flat substrate. The gold nanoparticles were synthesized as follows: First, AuCl₄^-1 was transferred from aqueous solution to toluene by the phase-transfer reagent of tetraoctylammonium bromide. Then it was reduced with aqueous sodium borohydride in the presence of a given amount of 1-nonanethiol molecules which was used to control the nucleation and growth of the gold nanoparticles for the desired size. The experimental techniques, such as UV-Vis, FT-IR, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), were employed to characterize the obtained product. Transmission electron microscopy (TEM) measurement demonstrated the size of the gold nanoparticle and the formation of two-dimensional ordered hexagonal close-packed gold nanoparticle structure.     

Selective oxidation with dioxygen by gold nanoparticle catalysts derived from 55-atom clusters

Supported gold nanoparticles have excited much interest owing to their unusual and somewhat unexpected catalytic properties, but the origin of the catalytic activity is still not fully understood. Experimental work on gold particles supported on a titanium dioxide (110) single-crystal surface has established a striking size threshold effect associated with a metal-to-insulator transition, with gold particles catalytically active only if their diameters fall below approximately 3.5 nm. However, the remarkable catalytic behaviour might also in part arise from strong electronic interaction between the gold and the titanium dioxide support. In the case of industrially important selective oxidation reactions, explanation of the effectiveness of gold nanoparticle catalysts is complicated by the need for additives to drive the reaction, and/or the presence of strong support interactions and incomplete understanding of their possible catalytic role. Here we show that very small gold entities ( approximately 1.4 nm) derived from 55-atom gold clusters and supported on inert materials are efficient and robust catalysts for the selective oxidation of styrene by dioxygen. We find a sharp size threshold in catalytic activity, in that particles with diameters of approximately 2 nm and above are completely inactive. Our observations suggest that catalytic activity arises from the altered electronic structure intrinsic to small gold nanoparticles, and that the use of 55-atom gold clusters may prove a viable route to the synthesis of robust gold catalysts suited to practical application.     

胶体金标记牛血清白蛋白及其在电场中的迁移行为

采用柠檬酸钠还原法制备了不同粒径的胶体金,对牛血清白蛋白(BSA)进行标记,考察了胶体金标记BSA的影响因素.以琼脂糖凝胶为载体介质,研究了三种粒径的胶体金及其BSA复合物在电场中的迁移行为.结果表明,pH值、离子浓度、蛋白量都会影响胶体金对BSA的标记.标记的最适条件是:无盐或极低盐浓度,pH值5.8,蛋白加入量不小于最小稳定蛋白量.胶体金及其BSA复合物在特定电场中的迁移行为类似于火箭免疫电泳,其迁移速度随着金纳米粒子粒径的增大而减小;金纳米粒子与BSA结合后迁移速度减慢,BSA的加入量对复合物的迁移速度无影响.     

生物法合成纳米金的研究进展

纳米金以它独特的光学、电学和催化性质受到人们越来越多的关注.目前,生物合成的纳米金具有经济、无毒、环境友好等特点而成为研究热点.综述了利用细菌、真菌、放线菌、酵母菌以及各种植物材料合成纳米金的方法,并将各种方法进行了比较,讨论了每种方法的特点、尺寸和形貌的控制以及合成机理.最后,展望了生物合成纳米金的应用以及未来的发展方向.     

表面修饰CeF3纳米微粒的制备及摩擦学性能

在水-醇混合介质中采用阳离子共沉淀表面修饰法,制备了硬脂酸修饰的CeF3纳米微粒,利用透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征,在四球摩擦磨损试验机上考察了CeF3纳米微粒摩擦学特性.结果表明,表面修饰CeF3纳米微粒在有机溶剂中具有良好的分散性和稳定性,作为润滑油添加剂,显示出良好的减摩、抗磨和承载性能.     

纳米二氧化钛的原位有机表面改性及性能

低温条件下通过控制TiCl4水解制备出金红石型的纳米TiO2,通过原位表面修饰的方法制备了十二烷基水杨酸(DASA)表面改性的纳米TiO2 (TiO2/DASA).分别采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和热分析仪(TGA)对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征.通过透射电子显微镜(TEM)和分散稳定性实验分析,DASA能有效改善纳米TiO2在有机介质中的分散性能.在丙烯酸树脂中加入DASA改性的纳米TiO2,并进行超声波分散和成膜,获得了含不同比例纳米TiO2的丙烯酸树脂复合薄膜.原子力显微镜(AFM)分析结果表明DASA表面改性的纳米TiO2在丙烯酸树脂中分散性好,且纳米微粒的引入显著改变了树脂薄膜的表面形貌.对制得的纳米复合涂膜进行紫外-可见吸收光谱分析,结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,纳米复合涂膜对紫外光的吸收呈上升趋势,抗紫外线性能增强.