花状纳米金属及金属化合物的合成及其电磁性能研究

三维花状结构的纳米金属及金属化合物材料作为纳米材料的一个重要组成部分,由于其特殊的形貌和复杂的结构而具备许多块状或者低维纳米材料不具备的性质,在光、电、磁、催化和传感方面显示出巨大的应用前景.综述了近年来有关花状结构纳米金属及金属化合物的合成、性能及其应用,分别介绍了花状纳米金属及金属化合物的主要合成方法,阐述了各种花状纳米金属及金属化合物的电磁性质及其在相关领域的应用.     

过渡金属碳化物纳米材料的制备方法及在催化析氢中的应用

过渡金属碳化物(TMCs)因高导电、高硬度、耐酸碱、热稳定性良好等优势，被广泛应用于化学化工、电子器件等领域。研究发现，TMCs纳米材料因特殊的d带电子排布和暴露的活性位点，能促进氢的吸附与脱附，进而表现出较高的催化析氢活性。但是，TMCs在合成中易团聚，活性位点易被覆盖会严重阻碍其性能的发挥。通过对纳米结构的合理调控，在维持TMCs自身活性的同时可进一步提高材料自身的催化活性。不同维度TMCs纳米材料的结构优势集中体现在材料表面的有效利用与活性位点的暴露上。介绍了TMCs纳米材料的制备方法及其催化析氢性能，指出了TMCs纳米材料面临的挑战及存在的问题，以期为不同维度TMCs纳米材料的研究提供参考。     

二维材料的合成方法及在催化领域应用的研究进展

催化技术作为能源转化和环境污染治理领域的重要手段之一,对人类生存环境的改善发挥了巨大作用。随着实际应用需求的不断深化,研究人员致力于研发具有更大比表面积、更多高暴露反应位点和更短反应物/产物扩散途径等特性的新型催化材料。低维纳米材料由于维度低,具有更丰富、特殊的物理和化学性质。其中二维(2D)纳米材料得益于其超薄的层状结构,具有较大的比表面积、高密度的表面活性位点、优异的光电和力学性能,以及易于界面传输和更短的扩散路径,非常适合被用作催化剂。近年来,研究者们致力于开发新型2D材料,积极研究2D材料在催化领域的独特优势,并优化其合成方法,以期尽早实现规模化应用。目前,多种2D材料如石墨烯、黑磷(BP)、过渡金属硫化物(TMDs)、层状双金属氢氧化物(LDHs)等相继被发现。根据2D材料母体是否具有分层结构,选择自上而下的剥离法(微机械剥离法、氧化/还原剂插层辅助剥离法、机械力辅助剥离法、离子交换辅助剥离法及刻蚀辅助剥离法)或自下而上的可控合成策略(化学气相沉积法和湿化学法)应用于制备较高质量的超薄2D纳米材料。它们由于具有高度暴露的表面原子、优异的电子特性和力学性能,在能源催化反应如析氢反应(HER)、析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、二氧化碳还原反应(CO2RR)等,以及环境催化反应如选择性催化还原反应(SCR)和对挥发性有机物(VOCs)的催化转化中展示出优异的催化性能。可通过表面修饰/功能化、相位工程等策略对2D材料性能进行微观精细调控,进一步优化其催化性能。本文基于2D材料的分类、特性和应用领域,重点概述2D材料的结构特性和合成方法,详细总结其在催化领域的研究热点与进展并提出展望,以期为2D材料在催化领域的研究及应用提供借鉴。     

ZnTe纳米材料的合成方法及性能研究进展

ZnTe宽带隙半导体由于具有高的光学透明度、低电子亲和力和易于掺杂，目前在光电设备和光催化领域应用具有广泛的应用。大量研究表明，材料纳米化可以突破体相材料的应用限制，开发出更多优越的物理化学性能。然而，简单且可控的制备出结构稳定、尺寸均一的ZnTe纳米材料是这一材料进一步应用的技术前提。介绍了通过热蒸发、分子束外延、磁控溅射、水热/溶剂热、密闭空间升华和化学气相沉积等合成ZnTe纳米材料的方法，讨论了不同形貌的ZnTe纳米材料在各种领域的应用。     

银纳米材料可控制备的研究进展

Ag纳米材料具有独特的光学性、高导电性、高催化性和高抗菌性,在光电、催化及抗菌等领域中占有重要地位,而纳米Ag各种优异性能依赖于其尺寸、形貌和结构等.因此,纳米Ag可控制备的研究成为热点.按照粒子维度,将纳米Ag分为零维、一维和二维结构,对不同结构Ag纳米材料的合成方法及研究现状做简要概述,并总结Ag纳米材料的应用进展.     

铜掺杂纳米 TiO2 的制备及其抗菌性能研究

目的制备铜掺杂纳米二氧化钛抗菌材料,测定其金属溶出率,研究该材料的光催化活性及抗菌性能。方法通过水热合成法制备掺铜二氧化钛(TiO_2Cu)纳米材料,采用催化动力学法测定该材料Cu~(~(2+))溶出率,以亚甲蓝为光催化降解材料测定其光催化活性,以金黄色葡萄球菌为目标物,研究在紫外光和非光条件下TiO_2Cu纳米材料的抗菌性能。结果 TiO_2Cu纳米材料Cu~(2+)溶出率最大值为72.36%,在自然光和紫外灯光照下对亚甲蓝光催化降解率分别为95.06%和85.08%,光照下TiO_2Cu材料质量浓度达到10 mg/m L,与细菌共培养90 min后,抑菌率可达94%。结论采用冷冻干燥法制备的含铜量为0.2%的TiO_2Cu材料具有良好的光催化活性,在暗光和紫外光照下均具有一定的抗菌性能。     

低维稀土纳米材料的制备及催化应用研究进展

稀土纳米材料以其独特的电子层结构，在化学反应中表现出优良的催化性能，其中低维纳米材料因更高的比表面积及活性位数量，催化性能更优。针对低维稀土纳米材料制备技术及形貌控制，介绍了固相法、液相法、气相法等制备方法，论述了各方法对纳米材料形貌的影响因素及控制方案，分析了各方法的优缺点及国内外研究进展，同时综述了低维稀土纳米材料在光催化、电催化、汽车尾气处理、催化燃烧等方面的应用，总结了稀土的催化作用机制及取得的研究成果，并针对稀土纳米材料领域的发展进行展望。     

特殊形貌Pd纳米材料的控制合成及应用研究进展

众所周知,材料的性能与其大小、形貌、结构、组成等有着密切的联系。Pd纳米材料因具有独特的物理化学性质,在化学化工、生物、医学等研究领域均有重要应用。近年来,Pd纳米材料的控制合成及性能研究引起了学者的广泛兴趣。本文主要综述了关于特殊形貌Pd纳米材料的合成方法及其作为催化剂的最新应用研究进展,具体包括:多面体球状、线状、棒状、管状、枝状、树状、花状Pd纳米材料。最后展望了特殊形貌Pd纳米材料未来的研究方向及发展潜力。     

金属镍纳米材料研究进展

与常规的镍材料相比,纳米镍由于尺寸小、具有特殊的界面结构,而体现出量子尺寸效应、表面效应和体积效应,因而显示出特殊的磁学、光电和催化等性能,在很多领域都具有广阔的应用前景.综述了国内外镍纳米材料的主要制备方法,分别从气相法、液相法和固相法加以介绍.最后简要地介绍了镍纳米材料在航空、环保、催化等领域的应用.     

磁性纳米材料的控制合成及介观特性研究进展

由于纳米材料具有不同于宏观块材的特性,诸如量子尺寸效应、小尺寸效应等,越来越多的科学家致力于纳米材料的合成和介观特性的研究,推广其在现实生产生活中的应用。磁性纳米材料,如铁、钴、镍等,具有独特的磁学和催化等介观特性,近年来得到了广泛关注。发展高度可控且温和、简便的合成方法,构筑具有优异特性的新型纳米结构,实现对目标材料物理、化学性质的剪裁,已经发展成为无机纳米材料合成的重要发展方向。目前,磁性纳米材料的合成方法取得了广泛的研究,可以有效实现磁性纳米材料的可控合成及组装。通过对材料的微结构调控可以有效控制材料的尺寸、形貌、成分及表界面性质,从而实现对磁性纳米材料的磁学、催化等介观性质的优化。     

铜、钴、镍纳米晶的化学还原合成及催化性能研究进展

纳米材料是21世纪最具开发潜力的高新技术材料之一,铜、钴、镍等非贵金属纳米材料由于储量高、价格低廉,具有良好的光学、电学、磁学以及催化特性,成为多相催化工业中代替贵金属纳米材料研究的热点。在分析铜、钴、镍纳米颗粒的化学还原法合成过程及其形成机理的基础上,重点综述了其形貌尺寸控制的影响因素,同时对其催化性能进行了阐述。最后对铜、钴、镍纳米材料的研究及发展方向进行了总结与展望。     

高分子材料阻隔性能的研究进展

高分子材料阻隔性能不佳,是影响其在包装领域应用的关键。通过改变材料本身的微观形态,采用多层复合以及共混改性等途径,可以提高高分子材料的阻隔性能。当前,随着环保意识的增强,人们寻求可降解的材料替代合成高分子材料在包装领域的使用,但可降解材料本身性能并不理想,通过共混改性可以有效提高可降解材料的耐热性能、机械性能及阻隔性能,满足包装的要求。鉴于纳米材料优异的性能,将纳米材料与蛋白质、纤维素、淀粉等生物质复合,制备耐热性能、机械性能及阻隔性能优良的纳米/生物质复合材料将是今后主要的研究方向之一。     

CuO纳米材料的研究进展

Cu是与人类关系非常密切的有色金属,其非金属化合物有着广泛的应用.铜基非金属纳米材料因具有表面效应、量子尺寸效应和久保效应,在电、磁、催化等领域表现出不寻常的特性.以CuO纳米材料作为代表,结合自己的科研工作,从材料的结构、制备、性质及应用方面综述了该领域的研究进展,展望了今后的研究方向和前景.     

纳米In2S3制备研究进展

硫化铟(In_2S_3)是一种重要的半导体材料,具有良好的导电性能、光学性能、声学性能及电子性能等,在纳米材料、微电子和太阳能领域有广阔的发展前景。In_2S_3纳米材料的制备方法主要有水热合成法、溶剂热合成法、喷雾热解法和超声法等,未来应注重开发低成本、高性能、环保绿色的合成方法。     

福建物理结构研究所纳米重大专项取得阶段性创新成果

由福建物理结构研究所承担的省科技重大专项“功能纳米材料”的专题“纳米分子功能材料研发”，取得了系列创新性研究成果，实现了硼硫化法和无溶剂法合成纳米材料的新方法，成功地合成出具有荧光性能的稀土硫氧化物纳米线、具有吸附性能的CuS与Cu2S核-壳结构，以及具有光电转化性能的高温稳定性CuInS2半导体材料。     

核/壳结构复合纳米材料研究进展

核/壳结构复合纳米材料是具有特殊性能的功能材料,是由一种纳米材料通过化学键或其他相互作用将另一种纳米材料包覆起来形成的纳米尺度的有序组装结构.这种结构可以产生单一纳米粒子无法得到的许多新性能,因而具有许多不同于核、壳材料的独特的光、电、磁、催化等物理和化学性质.主要介绍了核/壳型复合纳米材料的特点、形成机理以及制备方法,并结合最近的科研工作对其研究进展进行了综述.     

有机废弃物制备功能碳纳米材料及其在电化学中应用的研究进展

近年来,碳纳米材料由于具有独特的电子、光学和机械性能,引起了持续而广泛的关注。在碳纳米材料制备过程中,研究者一直致力于寻求可再生的碳源前驱体和绿色可持续的制备途径。随着研究的不断发展和深入,以有机废弃物为原料制备功能碳纳米材料的方法应运而生。该方法可以有效利用有机废弃物富含的N、P等杂原子以及特殊结构改善碳纳米材料的理化性质,使得制备的碳纳米材料在电化学领域表现出优异的特性。本文综述了近年来利用有机废弃物制备功能碳纳米材料的研究进展,总结了有机废弃物性质、制备条件等对功能碳材料性质的影响,介绍和归纳了合成的碳纳米材料在电化学催化和储能方向的应用,最后指出了目前研究存在的问题,展望了利用有机废物合成功能碳纳米材料的研究方向。     

零维、一维、二维无机纳米材料催化还原CO_2研究进展

CO_2是温室气体的主要成分,但也是可被利用的潜在碳能源。主要介绍了近年来丰富的纳米材料包含零维、一维、二维无机纳米材料催化还原CO_2的研究现状。综述了不同课题组采用零维、一维、二维纳米结构进行催化还原CO_2,从材料结构、催化性能以及基本反应机理等方面进行分析和评述,分析总结不同维度的纳米材料各自的优势。最后对CO_2催化还原研究的发展方向和应用前景进行了展望。     

纳米镍和氧化锌修饰铜电极制备无酶葡萄糖传感器

在铜电极上采用Ni和ZnO两种纳米材料修饰后制备出一种新型复合无酶葡萄糖传感器。采用水热法和电化学沉积法先后在铜电极表面合成ZnO和Ni纳米材料,合成并制备了Ni-ZnO/Cu电极,为观察期结构和了解电化学性能,对制备的电极进行各种表征。研究结果表明,该传感器对于葡萄糖的催化具有响应速率快(3s)、检测范围宽(0.02～1.70mmol/L)和灵敏度高(1070μAcm-2·mmol/L-1)的特点。该无酶葡萄糖还具有稳定性高,且在常见干扰物种(UA和AA)的存在下抗干扰性强的优势,在血糖检测中有广阔地应用前景,并对传感器的发展具备重大借鉴意义。     

溶剂(水)热模板法制备锂离子电池电极材料研究进展

形貌控制是改善锂离子电池电极材料性能的有效途径,溶剂(水)模板法是形貌控制的主要方法。溶剂(水)法易合成出分散且结晶良好的产物,控制合成条件可得到不同形貌产物,而模板法能控制并改进纳米微粒在结构材料中的排列、改善纳米材料性能。溶剂(水)热模板法兼有二者的优势,综述其在改善锂离子电池电极材料性能方面的发展现状及研究进展,总结该方法合成的锂离子电池电极材料的特点及目前可能存在的问题,并对该领域发展趋势进行展望。