银纳米材料制备和应用进展

 银纳米复合材料由于其优良的综合性能而具有广阔的应用前景,已成为纳米材料研究的热点。本文综述了银纳米颗粒和银纳米复合材料的化学制备方法,包括化学还原法、光还原法、微乳液法、电化学法等,指出了化学还原法由于容易控制粉末粒度和形貌,生产成本相对较低,是目前研究和应用最广的制备纳米银粉的方法,在制备过程中加入保护剂是防止纳米银颗粒团聚的有效方法;分析了银纳米材料在催化材料、抗菌材料、电子电路、表面增强拉曼光谱及其他领域的应用,复合银纳米材料已经在乙烯氧化制环氧乙烷催化剂和抗菌塑料中得到商业化应用;提出制备尺寸可控、形貌可控的银纳米粒子以及各种新型功能性银纳米材料将是今后研究的方向。     

分级结构纳米氧化锡的制备及研究进展

综述了目前水热法制备分级结构纳米氧化锡(SnO_2)材料的形貌控制方法,阐述了制备过程中模板、添加剂、基底等对于分级结构氧化锡形貌控制的重要作用,在归纳、总结和比较的基础上指出了制备氧化锡纳米材料有发展潜力的可控方法,着重阐述了制备纳米氧化锡分级形貌的最新研究进展和掺杂对于其形貌和应用的影响,并展望了氧化锡形貌可控的应用前景.     

石墨烯功能化纳米纤维空气净化材料研究进展

面向空气净化的应用需要,开发高效净化材料已成为研究热点之一,而功能化纳米纤维材料在高效空气净化领域展示出巨大的应用前景。石墨烯及其衍生物具有独特的二维结构和稳定的物化性质,有利于提高纳米纤维材料的综合性能。本文阐述采用混纺法、喷涂法、模板辅助法和交联法制备的石墨烯功能化纳米纤维材料间形貌与性能的差异,分析石墨烯的吸附、抑菌、光催化功能在不同空气净化体系中的作用机制,探讨具有多级结构的石墨烯功能化纳米纤维材料在空气净化领域应用的可行性,并指出今后应重点关注如何实现多层次结构的石墨烯功能化纳米纤维材料的可控制备及其孔隙形貌的精准调控,开发具有良好适用性的石墨烯功能化纳米纤维空气净化材料。     

掺杂纳米CeO_2基材料应用研究新进展

从介绍CeO2的结构和功能特性出发,综述了掺杂纳米CeO2基材料的制备、性能及其在固体氧化物燃料电池、汽车尾气探测及净化催化处理、防紫外线材料以光催化剂等方面的应用研究最新进展.     

CdS包覆SiO_2核/壳和空腔结构纳米球制备及发光性能

以Stber法制备的SiO2纳米微球为模板,利用二氧化硅模板表面的静电吸附作用,采用层层自组装法,生成厚度可控的硫化镉纳米晶包覆层,制备出CdS包覆SiO2核/壳结构及Mn2+掺杂CdS核/壳结构纳米球.利用牺牲模板法,以HF为蚀刻剂,还可控制备出CdS空腔纳米结构和Mn2+掺杂的空腔纳米结构.采用XRD、EPR、TEM、SEM、Uv-Vis和PL等测试手段对所得核/壳与空腔纳米结构的组份及微结构进行分析和表征.Mn2+掺杂CdS核/壳结构样品的EPR谱可见6条谱线,g因子约在2.002~2.005,这6条超精细结构谱线来自占据Cd2+格位的Mn2+离子,可归属于Mn2+中允许的磁偶极跃迁.Uv-Vis谱分析结果显示CdS空腔结构纳米球的吸收边相比CdS体材料发生很大程度蓝移,且禁带宽度增大.CdS空腔纳米结构的PL谱分析结果表明在530 nm处出现一个较宽的发射带,可归属于CdS空腔纳米结构的表面缺陷态发射;相对于实心纳米结构,CdS空腔纳米结构的荧光强度明显增强.Mn2+掺杂CdS空腔纳米结构的荧光发射光谱表明,当Mn2+掺杂量相对于CdS物质的量之比为2.0%时,其荧光强度最大.CdS包覆SiO2核/壳结构及CdS空腔结构纳米材料在光子晶体、生物荧光标记及生物催化等技术领域具有潜在的应用前景.1     

模板电化学合成纳米材料的研究进展

模板电化学合成是一种简单直接地制备纳米材料的有效方法。介绍几种常用的模板材料、国内外模板电化学沉积在制备功能纳米材料上的应用,综述了模板电化学制备纳米线阵列、纳米管、纳米导电聚合物以及纳米核壳结构材料的研究进展。制备新型复合纳米结构有序阵列、开展纳米器件的研制是模板合成研究领域的重要方向,这样的有序阵列在光学、磁学、催化及电化学等领域有着重要的应用前景。     

银纳米材料的制备及择优生长综合实验设计

银(Ag)是一种重要的过渡金属,具有典型的面心立方结构(FCC)。纳米尺度的Ag材料呈现出独特的光学、电学、表面活性及催化性能,在电子、催化、光学等领域具有很大的应用价值。纳米Ag材料的特性和独特应用与其形貌有着直接关联,因此制备一定形态的Ag纳米结构,了解其择优生长过程具有重要意义。着眼于Ag纳米枝晶的化学还原及择优生长,以材料形貌、结构表征作为辅助手段,研究纳米晶的生长动力学过程,讨论其择优生长模式,为设计和制备不同形貌Ag纳米结构提供理论基础。该综合实验涉及纳米材料的制备、表征及择优生长微观机制,涵盖材料、物理、化学等专业的相关知识,能够帮助学生系统地进行理论知识的回顾及专业技能的实践,培养学生综合能力和科研创新意识。     

图案化氧化锌在能源器件中的应用

ZnO作为一种典型的直接带隙宽禁带半导体材料极具开发潜力和应用价值.随着图案化技术的不断发展优化,ZnO纳米棒阵列的精确可控制备逐步得到实现.本文综述了利用激光限域技术制备图案化ZnO纳米棒阵列的方法,并详述了其在太阳能电池和光电化学电池中的应用.激光干涉法制备的ZnO纳米阵列比表面积大且具有直线传输的优势,运用于光伏器件和电化学电池中增加了光吸收同时利于载流子传输,器件性能显著提高.图案化ZnO纳米棒阵列具有可控的三维空间结构,广泛应用关于各类能源器件中,具有极大的研究和应用价值.     

一维纳米结构材料的制备与组装

一维纳米结构材料在纳米电子学、纳米光电子学、超高密度存储和扫描探针显微镜诸多领域具有潜在的应用前景,已成为21世纪化学、物理学、材料学及生命科学等科技领域的研究热点。结合近期研究工作,主要介绍了一维纳米结构材料的制备方法和组装策略,并简要概述了一维纳米结构材料的应用前景及其国内外最新研究进展。     

界面反应法制备Ag@AgCl纳米棒及其光催化性能研究

采用界面反应法合成了一种表面负载Ag纳米颗粒的Ag@AgCl纳米棒复合物。通过IR、XRD、SEM、TEM、XPS等手段对所制备材料进行表征。结果表明,采用界面法可以在常温、常压下将纳米颗粒负载在Ag纳米棒上。对所制备材料的光催化性能进行研究,由测试结果可知,该纳米复合材料在可见光下催化亚甲基蓝（MB）的活性要明显优于二氧化钛（P-25）,且光照15 min后MB的降解可达96%。研究结果将为银/卤化银体系材料的开发及在可见光光催化领域的应用提供新的思路。     

无机-无机核壳结构复合材料的制备和应用

设计和可控构筑具有核壳结构的复合纳米材料是最近几年材料科学前沿的一个日益重要的研究领域.本文综述了无机-无机核壳结构复合材料的制备及其应用.     

A review of the large-scale production of carbon nanotubes: The practice of nanoscale process engineering

Carbon nanotubes (CNTs) are nanomaterials that have attracted great research interest because of their unique properties and promising applications. The controllable synthesis of CNTs is a precondition for their broad application. In this review, we consider nanoscale process engineering and assess recent progress in the mass production of ultra-long, inexpensive CNTs with good alignment as well as tunability in wall number and diameter for fundamental and engineering science applications across multiple scales. Cutting-edge nanoscale process engineering research in the areas of physics, chemistry, materials, engineering, ecology, and social science will allow us to obtain high added value and multi-functional advanced CNTs. The synthesis of CNTs with controllable chirality, good-alignment, and predetermined sizes and lengths still presents great challenges. Through multidisciplinary scientific research, advanced CNT-based materials will promote the development of a sustainable society.     

单微乳体系中钼酸锰纳米材料的原位生长热动力学研究

钼酸锰纳米材料在光电、催化、磁、机械领域具有重要的应用,现有研究显示其性能与形貌和尺寸具有显著的关系,因此研究纳米钼酸锰生长过程的规律和特征及对生长参数进行定量表征为实现可控合成满足特定需要具有重要的科学意义。但目前已经发展的研究纳米材料的生长过程技术方法,鲜有用通常的生长参数描述纳米材料生长过程的瞬时变化动态精细信息获取其生长的规律和特征。本文采用微量热技术获取了单微乳液法合成不同形貌尺寸MnMoO4纳米材料原位生长过程的特征热谱,结合FE-SEM技术探讨了不同反应参数对MnMoO4纳米材料形貌尺寸及原位生长过程热动力学行为的影响规律,利用热动力学方程获取了生长参数,并且与形貌进行关联,进一步诠释纳米材料的形成机理,最终为发展纳米材料的可控生长提供有力的科学依据。     

Functional DNA Materials Controlled by Surrounding Conditions

1 Results Addressable, controllable, and switchable supramolecular devices can provide keys to regulate the structure and function of nanomaterials. From this viewpoint, oligonucleotides are promising supramolecular materials because their assembly is addressable and they can be programmed. The G-quadruplexes of the oligonucleotide possess at least two important aspects: functions in vivo and applications in vitro. In addition, it is demonstrated that the G-quadruplex is promising for nanomolecular mach...     

水热条件下水合氧化铝(γ-AlOOH)的可控生长研究

以Al片为原料,采用水热法快速制备纳米水合氧化铝(γ-AlOOH).主要讨论了不同溶剂、不同表面活性剂和不同pH值对Al片的作用,制备出不同形貌的纳米水合氧化铝(γ-AlOOH),有纳米砖块(S1),纳米颗粒(S8),纳米线(S11),纳米片(S4、S6、S12),纳米盘(S7、S13),纳米花,S4、S14产物可以观察到是多层的结构,S2、S3、S5、S6、S9、S10、S12、S14产物可以观察到分层次的纳米建筑,初步实现了水合氧化铝的可控生长,并探讨了各种不同形貌γ-AlOOH的形成机理.     

铜纳米材料的制备及应用研究进展

铜纳米材料因具有独特的性质,被广泛应用于抗磨自修复润滑剂、导电浆料、高效催化剂、抗菌剂等领域.本文综述了目前纳米铜及其复合材料的制备及应用研究进展.主要论述了制备纳米铜的化学方法,包括液相还原法、微乳液法、溶剂热法和其他方法.按照铜与无机物或有机物复合两大类,论述了铜纳米复合材料的制备方法及性能应用.讨论了铜纳米材料的摩擦学性能、抗菌性能、催化性能及光电性能.并对纳米铜及复合材料的制备和应用进行了总结与展望.     

纳米材料在体外诊断技术中的应用研究进展

 由于纳米材料具有独特的光、磁、电、热性能,可用于产生不同类型的检测信号、放大检测信号的强度及简化检测过程等,因此基于纳米材料的体外诊断技术具有广阔的应用前景。介绍了半导体量子点、金纳米颗粒和磁性氧化铁纳米颗粒等典型纳米材料的性能特点,综述了近年来将具有优异光学性能的半导体量子点、电性能和热性能的金纳米颗粒和超顺磁性的氧化铁纳米颗粒等纳米材料应用于检测核酸、蛋白、小分子、细菌和病毒等的研究进展,并对其未来的发展涉及的纳米材料的宏量制备及修饰、自动化检测及临床评价等方面做了简单评述,以助力纳米体外诊断技术的发展。     

2019年熔盐电解法制备硅基能源材料热点回眸

 介绍熔盐电解法制备硅材料及其在能源领域的应用，并回顾其2019年的基础研究进展。熔盐电解方法可以在较温和的温度下通过电化学还原氧化硅实现硅纳米材料的大规模制备，得到的硅纳米材料纯度和形貌可控，能够用于硅基光伏材料以及锂离子电池负极材料。     

纳米材料在植物细胞生物学研究中的应用

纳米材料已广泛应用于药物载体、生物传感器、成像技术以及基因治疗等研究,相对于动物细胞而言,纳米材料在植物细胞生物学中的应用相对滞后,目前主要集中在量子点探针标记技术和纳米基因载体介导外源基因遗传转化两方面。据此,笔者主要介绍了近年来的量子点合成及功能化等方面的进展,特别对于在植物细胞成像中应用进行了评述。另外还介绍了纳米基因载体的种类和特征,以及在植物完整细胞或原生质体中介导外源基因遗传转化等方面的研究进展。笔者认为已有的纳米材料存在粒径过大或自身的细胞毒性过大,限制了其在植物细胞生物学中的进一步应用,所以针对植物细胞自身特征,设计合成新型的纳米材料将是未来研究的焦点。     

InP纳米针和纳米管的合成及机制探讨

采用溶剂热法以金属In和白磷为原料合成出了InP纳米针;采用溶剂热法以金属In和红磷为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂合成出了InP纳米管。然后,分别采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对InP纳米针和纳米管的形貌及晶体结构进行了表征。最后,探讨了InP纳米针和纳米管的形成机制,本工作将为InP半导体纳米材料在发光二极管、光纤通信等领域的应用提供一定帮助。