Au核壳纳米催化剂的制备及性能研究

采用化学镀工艺,制备了催化性能优良的Au核壳结构纳米催化剂,表面Au颗粒粒径约为16nm,结构致密,单分散程度较高。利用扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis),结合产H2量测试,研究了络合剂和还原剂的加入顺序对Au核壳结构纳米催化剂催化性能的影响。结果表明:先加络合剂所制备样品在亚甲基蓝脱色反应中表现出最高的反应速率和产氢量,具有最高的催化反应活性。较高的纳米Au颗粒粗糙度和Au负载量是其取得优良催化活性的原因。     

贵金属核壳纳米粒子最新研究进展

贵金属核壳纳米粒子具有独特的光、电和催化性质,使其在材料科学、生物物理、分子电子学以及基于表面增强效应的荧光工程学领域具有极其广泛的应用前景.本文综述了贵金属核壳纳米粒子的制备方法及应用,并对贵金属核壳材料的发展进行了展望.     

FeBP@SiO2核壳结构纳米复合材料的可控制备及其吸波性能

提出一种简便易行的方法制备核壳型FeBP@SiO₂纳米粒子,该方法利用化学还原和溶胶凝胶相结合,实现复合粒子的核壳结构可控。通过改变SiO₂壳厚度,研究了壳层厚度对吸波性能的影响,并对微波吸收机制进行分析和解释。结果表明,随着SiO₂壳层厚度的增加,粒子微波吸收能力先增大后减小。当SiO₂壳层厚度为38 nm时,FeBP@SiO₂样品具有最强的微波吸收性能,在吸收涂层厚度为2.19 mm下反射损耗获得较好的吸收性能(-52.66 dB),这种增强的微波吸收性能主要来自新增磁-介电界面,从而提高了材料的阻抗匹配以及介电损耗的能力,通过设计复合粒子的核壳结构,可以实现复合吸波剂的性能调控,因此本研究为设计下一代新型复合微波吸收材料提供了重要参考。     

填料形状对Fe@Ag核壳复合粒子的电磁特性的影响

运用液相化学还原Ag技术,制备了球形和片形2种Fe@Ag核壳复合粒子.表征了这2种屏蔽填料的物相、表面形貌和化学组成,研究了其静磁性能,分析了填料的形状对复合材料的复磁导率、电导率和屏蔽效能等电磁特性的影响.结果表明:2种复合粒子均为核壳结构完整的Fe@Ag核壳复合粒子,其Ag壳层均匀且致密;球形和片形Fe@Ag核壳复合粒子均具有良好的软磁性能;与形状各向同性的屏蔽填料相比,以片形Fe@Ag核壳复合粒子为填料的电磁屏蔽复合材料的复磁导率更高,体积电阻率更低,该复合材料在电磁波频率范围为30—1500 MHz内的屏蔽效能(SE)为-51—-55 dB,优于以球形Fe@Ag核壳复合粒子为填料的电磁屏蔽复合材料.并且从理论上分析了片形Fe@Ag核壳复合粒子的电磁屏蔽复合材料对电磁波的吸收损耗更强和屏蔽效能更高的物理本质.     

基于紫外光辐照法制备CuSe/ZnSe核壳结构纳米粒子

本文成功制备出以CuSe为核心、ZnSe为壳层,具有核壳结构的CuSe/ZnSe纳米粒子。首先采用回流冷凝法制备出CuSe纳米粒子（NPs）。然后,采用一种简单、快速的光化学方法即紫外光辐照法,室温下在CuSe NPs外包覆ZnSe壳层,最终得到CuSe/ZnSe核壳结构纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)、能量色散谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和光致发光光谱(PL)对合成的CuSe/ZnSe核壳NPs进行了表征。结果分析表明,合成的CuSe纳米粒子具有六方相结构,粒径平均大小在12 nm。制备出的CuSe/ZnSe纳米粒子的核壳结构清晰,生长的ZnSe壳层为立方闪锌矿结构,粒径大小约为15~45 nm。通过ZnSe壳层的包覆使CuSe在475 nm处产生蓝光发射,同时荧光强度显著增强。     

一种制备核-壳纳米Ni／Al复合粉末的新方法

在含氟离子的水溶液中，采用Al粉直接置换还原Ni盐的方法，实现了纳米Ni在Al粉表面上的快速化学沉积，制备出核-壳结构的Ni／Al复合粉末。探讨了反应的过程，利用粒度分析，SEM，XRD，BET，XPS等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征。结果表明：平均粒度为7．13μm的铝颗粒表面包覆着一层纳米Ni（其晶粒度为20．4nm），形成了壳层。     

金核/铂壳纳米粒子的光化学合成及电催化活性

在含不同摩尔比的Au(Ⅲ)和Pt(Ⅳ)离子的PEG(聚乙二醇)-丙酮溶液中,采用光化学共还原法合成了一组Au@Pt复合纳米粒子,并以炭黑分别对其负载制成Au@Pt/C催化剂。借助于UV-Vis、TEM和HR-TEM的表征,证实复合纳米粒子为球形的核/壳结构;分别以XPS、EDS和电化学方法分析了复合粒子的化学状态、结构特点和Au@Pt/C催化剂的催化性质。结果表明,不同Au:Pt摩尔比的Au@Pt/C催化剂对甲醇氧化反应具有良好的催化活性和稳定性,其中Au:Pt=1:1时形成的Au@Pt/C催化剂电催化活性最高,约为商品Pt/C催化剂的4倍。简要讨论了核/壳结构产生高催化活性的主要原因。     

纳米银复合粒子空腔核-壳结构的表征

细化完善了带空腔结构的核-壳纳米银粒子的制备方法。用红外光谱、X射线悍射和分散性试悚对制备过程中的纳米银、银/聚苯惡烯微粒、银/聚苯惡烯/银微粒和中空微粒的结构进行表征。结果表明，所制备的Ag/PS/Ag与中空纳米银微粒是复合微粒，而不是简单的混合物。     

同步合成硒化银-聚苯胺纳米核壳结构及其热电性能

在室温下通过界面法合成硒化银-聚苯胺纳米复合颗粒。粉末X-射线衍射分析与红外分析证实了样品的相组成,透射电子显微镜观察表明复合颗粒为核壳结构:衬度较浅的聚苯胺为壳而衬度较深的硒化银为核。对硒化银-聚苯胺纳米核壳结构的形成机理做了探讨。所得粉末经冷压成型后测试其热电性能,常温下样品的电导率和Seebeck系数分别为5.5S·m-1和179μV·K-1。     

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。     

Au@ Al2O3 3DOM复合材料的可控制备及催化性能研究

采用胶体晶体模板方法,通过调控聚苯乙烯(PS)微球粒径和前驱体浓度制备了孔径由0.48 μm至1.65 μm连续可调的Au@Al₂O₃ 三维有序大孔(3DOM)复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外－可见分光光度计(UV-Vis)等手段考察了样品的表面形貌和催化特性。发现Au@Al₂O₃3DOM复合材料具有优异的催化性能。随着孔径增大,其催化性能表现出先上升后下降的变化规律,且在孔径为1.27 μm时达到最高。结合理论分析表明,Au@Al₂O₃3DOM 复合材料的微观结构变化,导致了其有效活性面积和孔道传输效率随之改变,二者的共同作用是Au@Al₂O₃3DOM复合材料催化性能变化规律的物理本质。     

铁磁/反铁磁核壳颗粒的化学法制备

利用化学法使化合物NiCl2在室温和氩气气氛中被NaBH4溶液还原,制备出具有纳米尺度的Ni颗粒,并在其表面包覆一层锰氧化物膜,从而制备出具有核/壳结构的铁磁/反铁磁颗粒。在Ni颗粒的合成中加入了分散剂聚丙烯酸（PAA）以避免Ni颗粒团聚;应用热处理手段,对核壳颗粒进行改性。分别通过XRD、TEM、SEM测量手段,对它们进行结构分析,并对这种铁磁/反铁磁的核壳结构样品进行了磁性研究。     

Au/Co_3O_4的制备、表征及加氢催化性能研究

采用化学浸渍法制备出Au/Co_3O_4纳米复合材料,用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)和X射线粉末衍射(XRD)等对其结构和组成进行了表征,并考察了其在对硝基苯酚加氢反应中的催化性能。表征结果表明,Au纳米粒子很好地分散在Co_3O_4载体上。催化性能测试表明,Au/Co_3O_4纳米复合材料对于对硝基苯酚加氢反应表现出优异的催化活性,TOF值为5.01 min~(-1);此外,催化剂经过5次循环仍然保持优异的催化性能。     

核-壳结构Ag-Au纳米颗粒合金化行为的分子动力学

利用分子动力学方法和改进分析型嵌入原子势函数模拟了核-壳结构Ag-Au纳米颗粒的合金化行为,从原子扩散、微观结构演变以及合金化程度等方面对比分析了壳层厚度对合金化行为的影响。结果表明,壳层较薄时,核-壳界面处原子扩散现象显著,内核表现出多面体形貌,表层Au、Ag原子完全混合。壳层较厚时,表面原子以扩散为主,整个颗粒表面为多面体结构,但内核保持初始球状结构。通过层错生长方式使形貌发生了改变。壳层越薄,体系合金化程度越高     

银粒子浓度、粒度对催化硝基化合物的影响

采用银纳米粒子作催化剂,研究其对催化硝基化合物反应速率的影响,结果表明,纳米银粒子在室温下可极大地加速对硝基化合物的还原过程,带正电荷的硝基化合物比带负电荷的硝基化合物具有更高的催化反应速率;催化剂银粒子越多,反应速率越大,但因受纳米粒子本身性质的制约,数量不能无限大;催化剂银粒子粒度越小,反应速率越大。     

原位一步法合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子

采用原位法在低温下一步合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子,并采用XRD,TEM和UV光谱研究了Ag-Fe2O3核壳纳米复合材料的结构。结果表明,纳米银粒子表面被Fe2O3层包覆,Ag核的平均粒径大约为35nm,Fe2O3壳层平均厚度约为7.5nm或15nm,形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。在室温下,饱和磁化强度达到0.98(A·m2)·kg-1,矫顽力8.48×103A/m;Ag/Fe2O3核壳粒子的导电率达到0.62S/cm。通过此法可以比较容易的控制核和壳的尺寸以及复合粒子的单分散性,并得到较高的产率,在催化剂、医药、光电等领域有着广阔的应用前景。     

Au/Ni双金属纳米颗粒的制备及其催化制氢活性

采用化学共还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的Au/Ni双金属纳米颗粒,采用UV-Vis、TEM对所合成的纳米颗粒进行了表征,研究了双金属纳米颗粒的化学组成对其催化水解Na BH4制氢活性的影响。结果表明:所制备的Au/Ni双金属纳米颗粒的平均粒径为2.9~4.2 nm,Au/Ni双金属纳米颗粒的催化活性高于Au和Ni单金属纳米颗粒的活性,Au50Ni50双金属纳米颗粒的催化活性最高,30℃时其催化活性数值达到550 mol-H2·h-1·mol-M-1。XPS和密度泛函理论(DFT)的结果都表明:Au/Ni双金属纳米颗粒优异的催化性能可归因于电荷转移效应,Ni原子与Au原子之间发生的电子转移使得Au原子带负电而Ni原子带正电,荷电的Au和Ni原子成为催化反应的活性中心。Au50Ni50双金属纳米颗粒催化水解Na BH4制氢的活化能为61.9 k J/mol。     

Ag/SiO2核-壳结构球的制备与光学性质

采用St(o)ber方法,以AgNO3与柠檬盐钠还原反应所制备出的Ag纳米颗粒为种子,合成了Ag/SiO2核-壳结构的亚微米球.用透射电镜(TEM)观测所得产物的形貌和大小,并用光吸收谱仪测试了Ag纳米颗粒的表面等离子体共振(SPR)引起的光吸收峰.