碳包覆铜纳米颗粒的比表面积和孔结构

采用直流电弧放电等离子体技术制备碳包覆铜纳米颗粒,并对样品的形貌、晶体结构、粒度、比表面积和孔结构采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)和N_2吸-脱附等测试手段进行分析。结果表明:直流电弧等离子体技术制备的碳包覆铜纳米颗粒具有典型的核壳型结构,内核为面心立方的金属铜,外壳为石墨碳层。颗粒主要呈球形或椭球形,粒度相对比较均匀,分散性良好,粒径分布在20~100 nm范围内,平均粒径为50 nm,外壳碳层的厚度为10 nm。碳包覆铜纳米颗粒的等温吸附曲线属Ⅳ型,晶粒之间的孔隙以介孔为主,样品的BET比表面积为33 m~2/g,当量粒径为45 nm,与TEM和XRD测得的结果基本一致。BJH吸附累积总孔孔容与BJH吸附平均孔径分别为0.112 cm~3/g和13 nm。     

碳包覆氧化镍纳米颗粒制备与电化学性能研究

采用直流电弧放电等离子体技术制备了核壳结构碳包覆氧化镍纳米颗粒,并采用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、X射线能量色散分析谱仪和表面物理吸附仪等测试技术对样品的微观结构进行研究。并利用循环伏安法、恒电流充放电以及交流阻抗等技术研究其作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明:直流电弧等离子体技术制备的碳包覆氧化镍纳米颗粒具有典型的核壳结构,内核为面心立方结构的氧化镍纳米颗粒,外壳为碳层。颗粒形貌主要为立方体结构,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在30～70 nm范围,平均粒径为50 nm,外壳碳层的厚度为5 nm。碳包覆氧化镍纳米颗粒具有较高的比容量和良好的电化学活性。     

铜/银合金纳米粒子的制备及表征

研究了铜/银合金纳米粒子的制备方法,用抗坏血酸做还原剂,制备了粒径小的纳米铜粉。由于纳米铜粉的稳定性差,易氧化,为了提高其稳定性,在制备的纳米铜粉中加了少量的Ag+,在纳米铜粉表面还原制备出银纳米层覆盖于在铜上。所制备的纳米铜/银合金纳米粒子稳定性好,具有纳米粒子的效应,有望应用于印制电路的制造。该制备方法可以减少传统印制电路板制作方法的工序,节约资源,且减少对环境的污染。     

约束弧等离子体制备碳包覆铁纳米颗粒的性能

采用约束弧等离子体技术制备碳包覆铁纳米颗粒,利用X射线衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线能量色散分析谱仪和N2吸附等测试手段对样品的化学成分、形貌、微观结构、比表面积和粒度等特征进行表征分析。结果表明：采用约束弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的核？壳结构,内核金属为体心立方结构的铁,外壳为无定形碳。颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在15～40nm范围内,平均粒径为30nm,内核粒径为18nm,外层碳的厚度为6～8nm,比表面积为24m2/g。     

树枝状核壳结构聚苯乙烯/介孔氧化硅纳米粒子的可控合成与结构调控

以无皂乳液聚合法制备的单分散聚苯乙烯(PS,经二乙烯基苯交联处理)微球为内核,借助油/水两相界面自组装过程在PS内核表面原位包覆树枝状介孔氧化硅(Dendritic mesoporous silica,D-mSiO_2),制备具有完整核壳包覆结构的PS/D-mSiO_2纳米粒子。红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和氮气吸附脱附等分析结果显示:所制备纳米粒子壳层中富含树枝状开放孔道,且基本垂直于内核表面呈车辐放射状;其平均孔径在6.1～8.4 nm,但内部孔道缺乏长程有序性。在本实验条件下,随反应搅拌速率的增大,最终产物的粒径尺寸(或包覆层厚度)呈先增大后减小的变化规律,且过快或过慢的搅拌速率均不利于所得产物包覆结构完整性和孔径均匀性的提高。这可能与剪切力对于界面乳化、自组装以及动态漏斗式梯度生长过程的影响有关。     

树脂碳包覆石墨/铜复合材料组织和性能研究

为低成本制备高性能石墨/铜复合材料,以酚醛树脂包覆石墨粉、电解铜粉、二氧化硅为原料,采用传统的粉末冶金工艺制备了树脂碳包覆石墨/铜复合材料,对比了其与天然鳞片石墨/铜复合材料和镀铜石墨/铜复合材料组织和性能的差异。发现酚醛树脂包覆可有效保护石墨结构完整性,还原铜表面氧化膜,促进铜的扩散烧结,利于致密化。与天然鳞片石墨/铜复合材料相比,树脂碳包覆石墨/铜复合材料的导电性能、力学性能和摩擦磨损性能提高,其电导率、抗弯强度和硬度分别为9.87 MS.m-1、81 MPa、22 HV,与镀铜石墨/铜复合材料的相当,且摩擦磨损性能略优于镀铜石墨/铜复合材料。     

水合肼液相还原法制备银包覆超细铜粉反应机理研究

反应体系中引入强还原剂水合肼,通过反应条件抑制置换反应,使银氨溶液优先发生液相还原反应,制备了与原铜粉粒径和形貌大致相同的铜-银双金属粉.敏化、活化处理过程中采用新的活化剂AgNO3取代传统的PdCl2,经济可行又避免引入新的杂质.采用XRD,SEM,EDX等检测方法对预处理后铜粉和包覆双金属粉的晶相组成及含量、铜-银双金属粉形貌、表面包覆层相组成及含量以及整个包覆过程的机理加以研究.研究表明:水合肼还原法经过3次包覆后,铜粉表面形成连续的银膜,克服了置换反应消耗过多的铜粉、制备的铜银双金属粉呈胶状不易洗涤、干燥后易于结块等不足.     

碳包覆坡莫合金纳米颗粒的爆轰法制备及吸波性能研究

采用尿素络合硝酸铁、硝酸镍制成的掺杂铁镍离子的安全性复合炸药,爆轰合成了碳包覆纳米坡莫合金复合粒子。通过TEM、XRD、Raman光谱对纳米粒子进行了形貌、结构和成分分析表明,所合成纳米粒子呈球形核壳结构,粒径为40～60nm,中心为铁镍合金核,外包覆层为石墨层与无定形碳。为检验所合成的碳包覆坡莫合金粒子的电磁波吸收性能,将之与石蜡制成复合涂层,通过矢量网格分析仪,在2～18 GHz吸收频段对不同厚度复合涂层进行了电磁损耗能力测定。结果表明,当涂层厚度为2mm时,铁镍原子比1:4纳米粒子的吸波层出现了双吸收峰,峰值分别为-14.6dB (9.7 GHz)和-7.7 dB (14.3 GHz),-10 dB吸收频带范围为8.5～11.8 GHz;而铁镍原子比1:1纳米粒子的吸波层吸收波峰在12.88 GHz,峰值为-30,-10 dB的吸收频带范围为9.7～14.4 GHz,具有较宽吸收频带和优良的吸波性能。     

碳量子点及其功能化与银复合的催化性能研究

采用水热反应釜法制备碳量子点以及氯化亚砜功能化碳量子点,然后分别与用乙二醇还原的银纳米粒子进行复合,利用FTIR、TEM对样品进行表征,利用荧光分光光度计测试荧光谱,紫外-可见分光光度计测试吸收谱和甲基橙浓度。结果表明：碳量子点的平均粒径约3.5nm,类球形银纳米粒子的平均粒径约18nm。银纳米粒子和碳量子点复合催化剂能够使荧光猝灭,使可见光区的吸收增强。复合催化剂比单独的银纳米粒子和碳量子点的催化能力更好。银纳米粒子和碳量子点以1：2的比例复合时催化效率最高。氯化亚砜功能化的碳量子点与银纳米粒子复合能提高降解甲基橙的浓度和降解速率,12分钟内降解完50mL,50mg/L的甲基橙。     

气相爆轰法合成超细碳包铁纳米颗粒

以气化五羰基铁为铁源,采用乙炔为可燃气氛,用气相爆轰法成功合成了超细碳包铁纳米颗粒。利用TEM和XRD对合成产物进行分析表明,爆轰产物是由碳壳层、α-Fe和γ-Fe组成的球状包覆型结构,产物分散性好,颗粒大小均匀、形态规则的球形超细纳米碳包铁颗粒,铁核的平均粒径为4.5 nm; Raman光谱分析也证实该纳米粒子表面由为石墨和无定型碳构成包覆。进一步将该纳米碳包铁颗粒在低真空温度673 K下进行热处理发现,铁核颗粒尺寸略有长大,XRD谱线上γ-Fe相消失,转化为α-Fe相,热处理后磁饱和强度提高1倍以上。