SiO2／Ag核壳复合粒子的制备与表征

首次引入活性SiO2微球作为核基，采用自组装液相还原技术，定向的在核基上沉积纳米银颗粒得到SiO2／Ag核壳复合粒子；并用红外、x射线衍射、场发射扫描电镜、能谱等分析表征该核壳复合粒子的形貌与结构。结果表明：利用活性SiO2作为核基，pH值为12．4，有表面活性剂参与的条件下，通过改变银前驱体浓度，可实现表面包覆致密、银壳厚度可控的核壳复合粒子化学制备技术。     

纳米尺度PS/Ag核壳结构复合球的制备与表征

采用分步法制备了聚苯乙烯/银(PS/Ag)核壳结构复合纳米球。首先采用无皂乳液聚合法并利用丙烯酸(AA)的羧基对制备的PS球进行改性,使其表面带负电荷;然后通过静电吸附作用在改性PS球的表面沉积[Ag(NH3)2]+,水浴(80℃)环境中利用十二烷基磺酸钠(SDS)作为还原剂将PS球表面的[Ag(NH3)2]+还原,制备出PS/Ag核壳结构复合球。通过动态激光粒度分析仪和透射电子显微镜对PS/Ag核壳纳米球的粒度分布、形貌和结构进行了表征,研究了AA的用量对复合球粒径及包覆的Ag壳厚度的影响。结果表明,随着AA用量的增大,所包覆的银层更加致密,厚度增大,当AA用量为15%时可得到Ag完全包覆的PS/Ag复合纳米球。     

低对称性SiO2/Ag核壳复合纳米结构的银镜反应制备及表面增强拉曼散射活性研究

利用银镜反应在自组装的SiO2纳米粒子单层膜上制备了低对称性的SiO2/Ag核壳复合纳米结构.通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对核壳复合纳米结构的表面形貌和光学性质进行了表征.以亚甲基蓝作为探针分子,研究了低对称性SiO2/Ag核壳复合纳米结构的表面增强拉曼散射(SERS)活性.     

SiO_2@Ag@Au复合颗粒的制备与表征

SiO2-金属核壳结构的粒子作为一种复合材料具有广泛的应用前景,其所含金属为贵金属时,其复合颗粒更加受到各界青睐。通过化学镀法在纳米级SiO2表面镀上了均匀厚度的Ag、Au双金属层,成功制备出了SiO2@Ag@Au核壳结构的复合颗粒。并着重研究了活化工艺、还原剂滴加速度、镀液浓度对SiO2表层化学镀的影响,同时对复合颗粒进行了SEM、XRD、EDS表征。     

ZnS包覆 SiO2核壳和空腔结构纳米球制备研究

ZnS包覆SiO2三维核壳结构或空腔结构纳米球可用于光子晶体的组装.本实验采用层层自组装法,利用二氧化硅模板表面的静电作用吸附纳米晶粒子,生成纳米晶包覆层,制备核壳结构的SiO2@ZnS和SiO2@ZnS：Mn^2＋纳米球.控制氢氟酸对二氧化硅的蚀刻程度,制备了空腔型硫化锌纳米球.采用XRD、UV、PL、TEM、SEM、AFM等测试手段对核壳结构和空腔型硫化锌纳米球进行了表征.结果表明ZnS纳米晶包覆SiO2后,在其表面形成了包裹紧密、形貌规整、粒径均一的ZnS壳层;经5%氢氟酸蚀刻得到的空腔纳米球结构完好、厚度均匀.     

Ag/AgX(X=Cl,Br)核壳复合粒子的制备及表征

通过使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷对制备的球形卤化银进行表面处理,使其表面负载巯基,从而通过自组装液相还原技术,得到Ag/AgX核壳复合粒子。并用红外光谱分析、X射线衍射、能谱分析和扫描电镜等方法分析表征该核壳复合粒子的表面基团、组分、形貌与结构。详细研究了巯基处理前后和光照对Ag/AgX核壳复合粒子的影响。结果表明:当使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷对制备的球形卤化银进行表面处理,通过液相还原可以生成银颗粒包覆致密的Ag/AgX核壳复合粒子,并且证明了Ag/AgX核壳复合粒子在光照条件下具有较好的稳定性。     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

SiO2纳米壳的厚度对羰基铁/SiO2核壳复合粒子的性能影响

以聚乙烯毗咯烷酮作表面改性剂，用溶胶-凝胶法，通过控制反应时间，在羰基铁粒子表面均匀快速地包覆不同厚度的SiO2纳米壳层，并研究了SiO2纳米壳层厚度对羰基铁／SiO2核壳复合粒子的抗热氧化性能、静磁性能、微波介电常数和吸波性能的影响．结果表明：增加SiO2纳米壳层的厚度，羰基铁／SiO2核壳复合粒子的抗热氧化能力提高，比饱和磁化强度出现最大值，矫顽力和剩余磁化强度出现最小值，微波介电常数单调降低；用其制备的吸波涂层材料在壳层厚度为15nm时，反射损耗≤-8dB的带宽达到最大值，超过10GHz，     

核壳结构SiO_2@Ag@Cu_2O与SiO_2@Ag@Cu复合颗粒制备研究

通过在不同粒径的二氧化硅微球模板上进行化学镀银得到SiO_2@Ag粉体,并进一步在不同尺寸的SiO_2@Ag复合结构上沉积Cu_2O、Cu得核壳结构SiO_2@Ag@Cu_2O与SiO_2@Ag@Cu混合粉末复合颗粒。发现通过改变镀铜液的pH值与还原剂滴加速率等参数可以控制包覆表层的物相,当pH值低于10时,不会出现含有铜元素的沉积层;当pH值处于10~11之间,且降低还原剂滴速有利于得到Cu_2O镀层;pH值提高至12且还原剂滴加速率增高则有利于在表面得到Cu单质包覆层。     

水热法制备SiO_2@Ag果莓状复合微球及其催化性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为还原剂和稳定剂,通过一步高温水热法,直接在SiO_2微球表面上沉积Ag纳米粒子,制备果莓状SiO_2@Ag纳米复合微球。采用TEM、XRD、UV-Vis和FT-IR对SiO_2@Ag纳米复合微球的形貌与结构等进行表征。以碱性有机染料罗丹明B(RhB)为降解物,NaBH_4为还原剂,研究了所制备的纳米复合微球在常温、可见光条件下的催化性能。结果表明:通过水热法可以有效地将Ag纳米粒子直接沉积到SiO_2微球表面,得到果莓状SiO_2@Ag纳米复合微球,其中Ag纳米粒子粒径为10nm左右。该纳米复合微球对有机染料RhB的降解具有很好催化效果,降解率为85.17%。     

单因素对单分散二氧化硅微球制备的影响

以氨水为催化剂、正硅酸乙酯为硅源、醇为溶剂,采用改进的溶胶-凝胶工艺制备单分散SiO2微球,通过扫描电镜、激光粒度分析仪着重研究了正硅酸乙酯添加方式、反应温度、溶剂类型等单因素对SiO2的颗粒大小和形貌的影响.结果表明,正硅酸水解对醇溶剂是有选择性的,乙醇作为溶剂合成SiO2的单分散性和球形度最好.连续滴定和分步滴定更有利于单分散SiO2微球的形成.水解温度升高,生成的颗粒粒径将运渐增大,最佳反应温度为常温25℃或恒温水浴25～35℃.     

棒状SiO_2-TiO_2核壳结构粒子的制备和表征

通过液相法制备棒状SiO2颗粒,研究正硅酸乙酯的浓度和聚乙烯吡咯烷酮的相对分子质量对棒状SiO2颗粒的影响,利用液相沉积法在最优化条件下制备的棒状SiO2颗粒表面均匀包覆TiO2,制备棒状SiO2-TiO2核壳结构粒子,并采用X射线衍射、透射电镜和傅里叶红外光谱等手段对棒状SiO2-TiO2核壳粒子进行表征。结果表明,随着聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量的增大,SiO2颗粒由大头针状转变为棒状,随着正硅酸乙酯浓度的增大,棒状SiO2颗粒的长径比变大并出现类球状颗粒;棒状SiO2表面包覆的TiO2为针状,晶型为锐钛矿,包覆厚度为80 nm左右。     

SiO2@TiO2核壳结构及其在高温下的隔热性能表征（英文）

以SiO2@TiO2核壳结构粒子为新型功能填料,采用旋涂方法制得了高温隔热涂层.TEM照片显示通过溶胶-凝胶法,成功在SiO2核上包覆上厚度为50 nm的TiO2壳层.通过自开发的测试设备表征了填料加入前后涂层在1300~1500℃的隔热性能.结果表明:SiO2@TiO2核壳结构粒子加入后,隔热涂层能将从热源辐射出的热流减少50%,在热源温度达1500℃时涂层试样的表背温度差为260℃.加入SiO2@TiO2核壳粒子的涂层在高温下隔热效果明显,是一种很有前景的高温隔热涂层填料.     

Fabrication of antibacterial monodispersed Ag-SiO2 core-shell nanoparticles with high concentration

Monodispersed Ag-SiO₂ core-shell nanoparticles with a high concentration of 400 mg/L were successfully fabricated by using tetraethoxysilane as silica precursor and reducing silver nitrate with ascorbic acid in the presence of cetyltrimethylammonium bromide as stabilizing agent. The nanoparticles had a spherical silver core in a size range from 14-26 nm in diameter and an amorphous silica shell of 15-28 nm thickness, respectively. The antibacterial effects of Ag-SiO₂ core-shell particles against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) were tested by the usual twofold serial dilution method for minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC). The results indicated that the core-shell nanoparticles owned excellent antibacterial effects.     

在泡沫碳化硅载体上原位生长silicalite-1型沸石晶体

以多晶硅颗粒为硅源, 在泡沫碳化硅载体上原位水热合成silicalite--1型沸石晶体。研究了硅颗粒加入量、NaOH浓度以及合成时间等因素对沸石晶体的负载量、晶体尺寸和沸石晶体/泡沫碳化硅复合材料比表面积的影响。结果表明,
以多晶硅颗粒为硅源控制硅酸根的释放速度, 使沸石晶体在碳化硅载体表面异质界面形核, 从而实现沸石晶体在泡沫碳化硅载体表面的连续生长; 当多晶硅量过少时, 溶液中的硅酸根浓度过低, 不能在载体表面形成连续生长的沸石层;
而当多晶硅量过大时, 溶液中硅的浓度过高, 部分沸石晶体在溶液当中形核, 使沸石晶体在载体表面的负载量下降; 提高溶液中NaOH的浓度, 加快硅的溶解, 使溶液中硅的饱和浓度升高, 沸石晶体的形核率也随之升高, 使沸石晶体的负载量增加。在最优条件下制备的silicalite--1/泡沫碳化硅复合材料其沸石晶体的比表面积为81.28 m²g^-1。     

Thermal effect of radiation on dye-doped polystyrene particles covered with a silver layer

The heating of laser-irradiated two-layer spherical particles is analyzed theoretically and numerically by solution of the heat conduction equation. The internal heat source function and temperature distributions are presented for particles composed of a dye-doped polystyrene core and a deposited silver shell. It is shown that the internal heat source function distributions inside such particles substantially depend on core radii and shell thicknesses. Therefore the same parameters also strongly influence the heating times of such particles. In particular, the increase in thickness of the surface silver layer can result both in reduction of the heating time of two-layer particles and in strong growth of the heating time.     

Sol-gel synthesis of silver/titanium dioxide (Ag/TiO2) core-shell nanowires for photocatalytic applications

Silver/titanium dioxide (Ag/TiO₂) core-shell nanowires were synthesized by direct coating of TiO₂ shells on the surface of silver nanowires (AgNWs) through a simple sol-gel process. TEM image and EDX elemental analysis had confirmed the presence of TiO₂ coating on the surface of AgNWs. The thickness of titanium dioxide coating was about 10 nm. These Ag/TiO₂ core-shell nanowires showed good photocatalytic activities in the decomposition of methylene blue as a model organic dye in aqueous solution under UV light irradiation. Ag/TiO₂ core-shell nanowires are potentially useful in photocatalytic applications.     

核-壳结构粒子SiO_2@Bi_2O_3的制备及红外发射率研究

为了研究制备复合隐身粒子的方法,采用溶胶-凝胶法制备了核-壳结构SiO2@Bi2O3粒子.通过XRD、TEM及发射率测试仪对制备的材料的结构、形貌和性能进行了表征.XRD表明在700℃可以得到Bi2O3纯相;红外发射率测试表明,Bi2O3具有较低的红外发射率,在SiO2表面包覆Bi2O3后,在3～5μm和8～14μm两个测试波段都能降低SiO2的红外发射率.通过核-壳结构的形式,在较高发射率的样品表面涂覆红外发射率较低的样品,可以提高红外隐身效果.     

二氧化硅微球的制备与形成机理

在酯-醇-水-碱体系中以正硅酸乙酯为硅源、氨水为催化剂、乙醇为溶剂,采用改进的溶胶-凝胶法合成了二氧化硅球形颗粒。采用红外光谱、BET吸附曲线、扫描电镜等手段重点研究了正硅酸乙酯加料方式对二氧化硅粒径和形貌的影响。分析表明,采用正硅酸乙酯分步滴定法能提高二氧化硅微球的球形度、窄分布、单分散与致密性。同时,在反应温度25℃、正硅酸乙酯浓度0.12mol/L、氨浓度为15.0mol/L、去离子水浓度0.90mol/L、无水乙醇浓度2.35mol/L、pH值为9～12的条件下,获得了直径约200～250nm、粒径一致性约为0.5、分布偏差约为7.5%的球形二氧化硅单分散颗粒;研究和讨论了二氧化硅微球的形成机理。     

Sol-gel fabrication and photoluminescence properties of SiO2 @ Gd2O3:Eu3+ core-shell particles

A uniform nanolayer of europium-doped Gd2O3 was coated on the surface of preformed submicron silica spheres by a Pechini sol-gel process. The resulted SiO2 @ Gd2O3:Eu3+ core-shell structured phosphors were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), transmission electron microscopy (TEM), photoluminescence (PL) spectra as well as kinetic decays. The XRD results show that the Gd2O3:Eu3+ layers start to crystallize on the SiO2 spheres after annealing at 400 degrees C and the crystallinity increases with raising the annealing temperature. The core-shell phosphors possess perfect spherical shape with narrow size distribution (average size: 640 nm) and non-agglomeration. The thickness of the Gd2O3:Eu3+ shells on the SiO2 cores can be adjusted by changing the deposition cycles (70 nm for three deposition cycles). Under short UV excitation, the obtained SiO2@Gd2O3:Eu3+ particles show a strong red emission with 5D0-7F2 (610 nm) of Eu3+ as the most prominent group. The PL intensity of Eu3+ increases with increasing the annealing temperature and the number of coating cycles.