TiO_2/P3HT纳米复合微粒制备及表征研究

以纳米二氧化钛(TiO_2)和聚3-己基噻吩(P3HT)为原料,氯仿为溶剂,制备了TiO_2/P3HT纳米复合微粒。采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对复合微粒的结构和性能进行表征和分析。结果表明,通过P3HT修饰后的TiO_2/P3HT与纯TiO_2相比,晶型、粒径和形貌基本没有发生改变,平均粒径22nm;纳米TiO_2/P3HT比纯TiO_2在可见光区的光吸收能力增强,当TiO_2∶P3HT摩尔配合比为30∶1时,在波长508nm,TiO_2/P3HT的吸光度达到1.0123,而纯TiO_2的吸光度为0.10824。     

一步法原位合成Fe_2O_3/Ag磁性核壳粒子

采用原位法一步合成了α-Fe2O3和Fe2O3/Ag磁性核壳粒子,通过XRD,TEM和UV光谱研究了Fe2O3/Ag核壳纳米复合材料的结构。结果表明:一步合成了α-Fe2O3,纳米α-Fe2O3粒子表面被Ag层包覆,纳米α-Fe2O3核的平均粒径大约为20～30nm,Ag壳层厚度为10～15nm,形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。α-Fe2O3/Ag核壳纳米复合材料导电率为0.317S/cm。α-Fe2O3粒子具有超顺磁性,饱和磁化强度为1.28A.m2.kg-1,矫顽力为8.2784kA.m-1。α-Fe2O3/Ag核壳粒子饱和磁化强度为0.92A.m2.kg-1,其矫顽力与α-Fe2O3粒子基本一致。     

一维Ag/C核壳结构纳米复合材料的制备与表征

以微晶纤维素作为碳源,硝酸银作为银源,盐酸作催化剂,采用简单温和的水热法制备了一维Ag/C核壳结构纳米复合材料,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)进行了表征。结果表明:制得的Ag/C复合材料是以银为核心,直径大约400~500nm的一维Ag/C核壳同轴纳米线;产物主要由Ag、C两种元素构成,并且表面含有丰富的羟基、羧基、羰基等官能团;在反应过程中,盐酸不但具有催化作用,同时具有形状控制剂的作用。     

P(S-SS)/CdS核壳粒子的制备与表征

采用超声辐照乳液聚合得到聚(苯乙烯-苯乙烯磺酸钠)(P(S-SS))乳胶粒,用直接沉淀法在乳胶粒表面原位生成硫化镉(CdS)纳米粒子,得到P(S-SS)/CdS核壳粒子。用元素分析和XPS研究了共聚物的组成及磺酸基(-SO3-)的分布,结果表明,-SO3-主要分布在乳胶粒表面,有利于CdS纳米粒子在乳胶粒表面的沉积。用XRD、TEM及UV-v is表征了共聚物乳胶粒及P(S-SS)/CdS核壳粒子的结构及CdS的量子效应。结果表明,所制备的CdS纳米粒子为六方晶型,平均粒径为6 nm,在P(S-SS)乳胶粒外层形成多层包覆,P(S-SS)/CdS核壳粒子平均粒径为70 nm,CdS纳米粒子表现出明显的量子尺寸效应。     

PVP为偶联剂制备核壳型PS/CdS纳米复合粒子及表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为偶联剂,利用超声化学法制备了PS/CdS核壳型复合纳米粒子。为了深入理解核壳型纳米粒子的界面行为和形成机制,详细考察了PVP加入与否及用量、前体加入顺序、Cd2+与S2-摩尔比和反应时间等实验参数对核壳复合材料结构的影响。结果表明,适量PVP可改善CdS纳米粒子与PS聚合物基体间的亲和性,增强壳与核之间的相互作用,成功地将PS与CdS复合成单分散的、壳层完整且厚度可控的三维核壳型PS/CdS纳米复合粒子;且复合物比纯CdS粒子具有更高的可见光响应活性。     

水热合成纳米TiO_2/Al_2O_3粉体核壳成型机理的研究

用一步水热法制备了TiO2/Al2O3核壳型纳米粉体,在最佳的反应条件制备的前驱体的pH≈9.0,水热温度为200℃,水热保温时间为3 h,产品的平均晶粒粒径20 nm左右。通过XRD、TEM、SEM和XPS表征,核壳型纳米TiO2/Al2O3粉体包膜良好,而且复合粉体的表层Al2p、Ti2p、O1s均产生了化学位移,说明Al是以化学键形式结合于TiO2表面,形成了Al—O—Ti键。     

Ag/TiO_2纳米复合光催化材料研究进展

TiO2半导体材料具有光催化活性高、稳定性好、价廉等优点,在光催化领域方面有着广阔的应用前景。一些研究表明,贵金属Ag纳米粒子可以形成易于捕获电子的Schottky能垒而提高TiO2催化活性,因此将Ag/TiO2复合是光催化研究的一个重要发展方向。就Ag/TiO2复合纳米材料的合成方法和应用进行了综述,同时对Ag/TiO2纳米复合材料的前景进行了展望。     

P3HT/Fe_3O_4/CdS磁性纳米复合材料的制备及其三阶NLO性能

聚噻吩衍生物/纳米半导体复合材料由于协同了有机、无机材料的优势,具有显著的三阶非线性光学(NLO)性质。采用原位复合法制备磁性聚(3-已基噻吩)-Fe_3O_4/CdS(P3HT-Fe_3O_4/CdS)纳米复合物。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM-EDAX)和激光散射法粒度测试仪(HPPS)等方法对产物进行了表征。结果表明,P3HT-Fe_3O_4/CdS具有良好的顺磁性,其中的Fe_3O_4和CdS的粒径约为2~4nm。分别用紫外可见(UV-Vis)、荧光光谱(PL)和Z-扫描方法检测复合材料的光学性质。P3HTFe_3O_4/CdS的n~2约为1.36×10~(-9) esu,χ(3)约为9.76×10~(-12) m~2/W,具有良好的三阶NLO性质。该磁性纳米复合材料有助于在磁场、电场中构建有序微纳结构,在光电磁复合材料领域具有潜在的应用价值。     

水热法制备聚苯乙烯/CdS核壳结构纳米复合颗粒

采用水热法合成聚苯乙烯/CdS核壳复合材料,同时引入聚乙烯吡咯烷酮改善CdS纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,防止聚苯乙烯团聚;改变水热时间和Cd2+与S2-的摩尔比,对制备条件进行探索优化。利用SEM,TEM,XRD和FT-IR等测试手段对样品的形貌、成分、微观结构和粒度等进行表征。结果表明:水热法制备的聚苯乙烯/CdS复合材料具有明显的核壳结构,颗粒均匀,呈球形,核的平均粒径约260nm,CdS壳层厚度约10~50nm,有良好的可见光催化效能。     

Sb_2S_3纳米粒子敏化TiO_2分枝纳米棒阵列杂化太阳电池的研究

采用两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备TiO_2分枝纳米棒(B-NR)阵列。利用低温化学浴沉积法(CBD)在TiO_2分枝纳米棒阵列(B-NRA)基底上沉积Sb_2S_3纳米粒子(NPs)。接着分别旋涂P3HT和Spiro-OMeTAD组装成TiO_2(B-NRA)/Sb_2S_3/P3HT/Spiro-OMeTAD为光活性层的杂化太阳电池。通过对杂化太阳电池的光电性能测试,结果表明,TiO_2分枝纳米棒阵列具有高的吸光强度,较大的比表面积和多级电荷传输通道,由TiO_2(B-NRA)/Sb_2S_3/P3HT/Spiro-OMeTAD复合膜结构组装的杂化太阳电池的能量转换效率(PCE)是4.67%。     

TiO_2/尿素核壳纳米颗粒的制备及其电流变性能

在醇盐水解法制备TiO2颗粒的过程中加入尿素,制备TiO2/尿素核壳颗粒。采用SEM和TEM对颗粒的形貌进行表征,结果表明TiO2/尿素颗粒呈规则球形,粒径为400~500nm,具有良好的单分散性和完整的核壳结构;FT-IR分析表明,尿素成功包覆在TiO2颗粒表面;XRD分析表明,TiO2/尿素核壳颗粒呈无定形态。分别以TiO2/尿素核壳颗粒和纯TiO2颗粒为分散相制备同浓度的电流变液,性能测试结果表明,TiO2/尿素电流变液比纯TiO2电流变液具有更高的剪切屈服强度,且剪切应力在较宽的剪切速率范围内(1 000s-1)保持稳定。     

水热法合成CdSe/P3HT复合纳米晶

以1-十八烯(ODE)为反应介质,硬脂酸镉和硒粉分别为镉源和硒源,聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)为模板,在无三丁基膦或三辛基膦参与的条件下,采用水热法在较低温度下原位合成了硒化镉/聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(CdSe/P3HT)复合纳米晶。并对CdSe/P3HT复合纳米晶的结构、形貌和性能进行了表征。研究结果表明:制得的CdSe/P3HT复合纳米晶平均粒径5.27nm,分布均匀,排列整齐,晶面间距为0.350nm,荧光淬灭强度为38.7%,用于光电材料可提高光电转化效率。     

核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用

核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子作为一种新型功能复合材料在生物医学方面有重要应用前景.综述了核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的各种制备方法以及国内外在核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子制备方面的研究新进展,并对其在生物医学上的应用作了介绍.     

核/壳型Fe/Y_2O_3纳米复合粒子的制备及微结构分析

以Fe和Y2O3的微米粉为原料,压制成块体靶材,利用物理气相蒸发法原位合成了核/壳型Fe/Y2O3纳米复合粒子,并对其成分、形态和微结构进行了研究。高分辨透射电镜和暗场成像分析结果表明Fe/Y2O3纳米复合粒子具有清晰的核/壳结构,其内核及外壳分别为-αFe和体心立方相Y2O3。通过定量氧辅助-气-液-固机制对纳米复合粒子的形成过程进行了探讨。实验结果表明,本文所采用的物理气相方法实现了稀土氧化物包覆异质金属纳米胶囊的合成,为多组元纳米结构的复合提供了实验依据。     

CdS_xSe_(1-x)包覆TiO_2纳米棒壳核结构的制备及其在杂化太阳电池的应用

采用水热法在掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)基底上制备了金红石型的TiO2纳米棒阵列;然后采用电化学方法在TiO2纳米棒阵列上沉积不同厚度的CdSxSe1-x纳米晶,形成了CdSxSe1-x纳米晶包覆TiO2纳米棒的CdSxSe1-x/TiO2壳核结构;利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、结构组成等进行了分析和表征,结合循环伏安法及其吸收光谱确定了CdSxSe1-x纳米晶的能级位置。最后以P3HT/CdSxSe1-x/TiO2复合薄膜材料为光活性层组装成固态纳米结构杂化太阳电池,研究了CdSxSe1-x壳层厚度对该电池光电转换性能的影响,结果表明转换效率最高可达到0.68%。     

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。     

单分散P(St-MMA-BA)核壳纳米粒子的制备

在沸水体系中采用无皂乳液聚合法合成P(St-MMA-BA),并探讨单体总浓度和MAA的浓度对P(StMMA-BA)纳米粒子粒径及其自组装胶体晶体薄膜反射波长的影响,最后研究加热对胶体晶体薄膜反射波长和纳米粒子结构的影响。     

低温制备CdS/TiO_2纳米复合材料及其光催化性能研究

采用超声醇盐水解法在低温水浴条件下制备不同质量比的CdS/TiO2纳米复合材料。以甲基橙为目标污染物,考察了不同质量比的CdS/TiO2的光催化效果。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对所合成的纳米复合材料进行了结构和形貌的表征。结果表明:质量比1∶100的CdS/TiO2复合材料分散较均匀,TiO2以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在。在模拟太阳光下降解甲基橙5h,降解率达到66.53%,在紫外光下降解5h,降解率达到97.00%。