Ag@SiO2@EuTP纳米复合颗粒的制备及改性PVP的研究

通过化学还原法制备粒径在45nm左右的纳米银颗粒;然后采用改进的Stober法制备壳层厚度为20nm左右的Ag@SiO_2复合颗粒;再采用三步反应在Ag@SiO_2颗粒表面包覆铕的配合物Eu(tta)3phen(EuTP);最后将Ag@SiO_2@EuTP纳米复合体与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)粉末在有机溶剂中共混,通过静电纺丝得到荧光复合纤维试样。TEM和紫外光谱表明,SiO_2在纳米Ag颗粒表面成功实现包覆。红外光谱表明,EuTP与Ag@SiO_2表面形成化学键合。荧光光谱表明,Ag@SiO_2的核壳结构对EuTP有荧光增强效应;相同EuTP配体浓度的PVP/Ag@SiO_2@EuTP共混材料比PVP/EuTP的荧光强度增加了近8倍,并且Ag@SiO_2@EuTP和EuTP分别与PVP共混均没有改变EuTP的内在荧光发射机制。     

SiO_2/稀土Eu(Ⅲ)配合物核-壳复合粒子的制备及发光性能研究

采用St ber法制备了粒径为40~60nm的单分散纳米SiO2微球,以氧化铕为原料、α-噻吩甲酰三氟丙酮和邻菲啰啉为配体制备了稀土铕的三元配合物,并将其成功包覆在SiO2微球表面,形成核-壳复合粒子。采用红外光谱和元素分析表征配合物的结构。透射电镜照片表明,稀土有机配合物在SiO2微球表面形成了致密的纳米级包覆层,包覆层厚度随配合物用量的增加而增加。复合粒子呈现出很强的Eu配合物发光,纳米SiO2核对配合物有荧光增强作用,但配合物浓度较高时荧光增强效应有所减弱。     

Ag@SiO2纳米颗粒的制备和光谱性能研究

利用还原法制备纳米银溶胶,采用改进的St(o)ber法分别于乙醇和正丁醇溶剂中制备Ag@SiO2.透射电镜(TEM)表明在乙醇溶刺中实现了包覆,X射线衍射(XRD)表明纳米银具有规则的面心立方结构,X射线光电子能谱(XPS)则进一步表明银颗粒表面构筑了SiO2壳层.壳层厚度对银溶胶的光谱性质有显著影响,紫外可见吸收光谱表明最大吸收峰发生红移;荧光光谱表明SiO2壳层的包覆使纳米银的激发和发射光谱强度降低.     

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。     

SiO_2@Ag核壳粒子表面形貌及壳层厚度影响因素的研究

用溶胶-凝胶法制备单分散的亚微米二氧化硅,经表面巯基化改性后,采用自组装化学镀法在其表面包Ag,得到SiO2@Ag核壳复合粒子,研究还原剂的种类、浓度和反应温度对核壳结构SiO2@Ag亚微米颗粒形貌及表面Ag壳层厚度的影响规律。结果表明:还原剂的种类对SiO2@Ag核壳复合粒子表面形貌影响较大,还原性太弱很难在二氧化硅表面形成致密均匀的银层,还原性太强则容易形成散银;还原剂浓度增加使二氧化硅表面银颗粒的粒径增大,银壳层厚度增大,但是当还原剂浓度到达一定的值后,浓度对银粒径大小和银壳厚度的影响变弱;反应温度对SiO2@Ag核壳复合粒子表面形貌也有较大影响,0~30℃时,银粒子随温度升高尺寸变大,银壳厚度也相应增大,若温度继续增加到50℃后则开始出现散银,包覆效果变差。     

壳核结构纳米Fe包覆玻璃微珠复合材料的制备

以金属盐、柠檬酸和玻璃微珠等为原料,采用非均相沉淀-热还原法制备了纳米金属铁包覆空心玻璃微珠壳-核复合材料。采用SEM/EDS、XRD对包覆前后的复合微球进行了表征,分析了表面活性剂和加料速度对壳-核微球的形成、形貌和物相的影响。结果表明,在优化的工艺条件下,可以制备出晶粒尺寸约为50.2nm的纯铁均匀包覆的壳-核结构复合材料,包覆层显示出均匀、光滑和紧密的特点,包覆层Fe原子为体心立方结构。表面活性剂的加入提高了颗粒分散均匀性,促进了包覆层的形成。随着碳酸氢铵滴加速度的增大,引起均相沉淀的发生,在颗粒表面形成凸起。     

纳米Ag@SiO_2/TiO_2复合光催化剂的制备及性能研究

利用改进的Stber法在银核表面包覆一层SiO2,制备核-壳结构Ag@SiO2,然后以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备出Ag@SiO2/TiO2复合光催化剂。应用XRD、TEM,UV-Vis和荧光光谱仪对样品进行表征。以亚甲基蓝作为降解模型化合物,研究所制备Ag@SiO2/TiO2复合材料的光催化性能。结果表明,由于贵金属Ag的存在,大大提高了TiO2的光催化效率;而Ag@SiO2结构,使得Ag的等离子共振峰明显向长波方向移动,与TiO2复合后,拓宽了TiO2的光谱响应范围,从而提高对可见光的利用率。     

分散聚合法制备SiO2/PAM核壳复合微球

采用分散聚合法制备出以SiO2为核、PAM为壳的核壳复合微球。根据Stber法制备了单分散SiO2微球,粒径随着TEOS、氨水浓度的增加而增大。采用硅烷偶联剂对SiO2微球进行表面处理,TEM显示处理后的微球继续保持单分散性,粒径有所增加。以SiO2微球或处理后的SiO2微球为核,采用分散聚合法在其上包覆AM,借助TEM、IR对其进行表征;研究发现,以处理后的Si O2微球为核能得到核壳结构,这种SiO2/PAM核壳微球的粒径大约为163 nm,包覆层30 nm左右。     

荧光介孔二氧化硅纳米粒子的制备及其性能探究

利用单层十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂包覆染料并将其转相到水中,通过溶胶-凝胶法制备以荧光染料为核、介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)为壳的荧光介孔二氧化硅纳米粒子。利用DLS探讨了正硅酸乙酯、表面活性剂、氨水、染料浓度对粒子粒径的影响,利用SEM、TEM、TG、UV、PL光谱分析手段对复合纳米粒子结构、形貌、热稳定性、光谱进行了表征和探讨。结果表明,随着正硅酸乙酯和氨水用量增多,粒子粒径增加;表面活性剂用量较少时粒径会较大;染料浓度较低时对粒径影响较小;制备出的粉体可以在100nm左右可控;荧光强度提高、染料与二氧化硅最佳掺杂质量比为1.5×10-3;由于是物理包覆所以热稳定性提高有限,但抗紫外耐老化性有显著的提高。     

松油醇包覆Cu-Ag复合纳米粉的氧化特性

用气-液两相稳定法制备了Cu-Ag复合纳米粉。并用XRD、 HRTEM、 DSC-TG、 红外光谱、 化学分析和氧含量分析等手段研究了粉体的相结构、 表面组成、 形貌、 粒度分布和氧化特性。结果表明, Cu-Ag复合纳米颗粒具有壳核结构, 核为纳米Cu-Ag, 壳为厚度10nm左右的松油醇(C₁₀H₁₈O)分子层和氧化层双层结构, 粉体的粒度分布为20~150nm。在空气中, 220℃包覆在Cu-Ag复合纳米粒子表面的松油醇分子开始氧化, 进而导致Cu-Ag复合纳米粒子在340℃左右迅速氧化, 680℃左右Cu-Ag复合纳米粒子完全氧化。 温度低于220℃时, 气-液两相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力比气相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力好。      

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.     

α-N（OH）2/SiO2核壳以及α-Ni（OH）2空心微球的制备及表征

采用以正硅酸乙酯（TEOS）水解为基础的硅溶胶种子生长法制备了粒径约为270nm的近单分散二氧化硅球型颗粒.采用一种新的溶液生长法,以氢氟酸作为溶液中镍离子配位剂,加入氨水调节溶液pH值的同时作为镍离子补充配位剂,60℃水浴条件下在已制得SiO2微球表面均匀包覆α-Ni（OH）2得到Ni（OH）2/SiO2核壳结构,Ni（OH）2壳层厚度约为35nm.结合多步包覆法提高Ni（OH）2壳层厚度,三次包覆后壳层厚度达到约100nm,四次包覆后约为140nm.采用20wt%的强碱NaOH溶液对三次包覆后的Ni（OH）2/SiO2核壳结构进行处理,得到了壳层厚度约为95nm的α-Ni（OH）2空心微球.空心微球具有较大的比表面积为141.06m2/g.     

Bi／聚苯乙烯壳-核结构纳米复合物的制备及光学性质研究

利用磺化处理后的聚苯乙烯空心球（S-SPS）作硬模板，采用简单的还原方法，大量制备了具有核,壳结构的Bi／S．SPS纳米复合物。产物采用XRD，SEM，TEM，HRTEM和荧光发射谱（PL）等进行了系统的表征．其中核为空心的有机物S-PS球，壳为无机Bi层，包覆在S-Ps表面上的Bi层厚度为50nm左右,纳米复合物的荧光发射谱相对于聚苯乙烯原料而言，具有明显增强且红移的紫外发射。结果表明半导体Bi粉体在有机物表面的包覆，可以明显增强有机物的荧光发射效率，提出了此核-壳纳米复合物的生长机理。     

上转换荧光光子晶体薄膜的制备及包装防伪应用

以热分解法制备的蓝色荧光NaYF4:Yb3+,Tm3+上转换纳米颗粒为核,外延生长一层具有钝化表面缺陷、增强荧光效果的NaYF4壳层,制备得到核壳上转换纳米颗粒(CSNPs).利用反相微乳液法在CSNPs上包覆一层修饰3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(MPS)的SiO2,实现上转换纳米颗粒亲水改性的同时,赋予其可参与加成聚合的双键.将CSNPs@SiO2-MPS与苯乙烯单体通过乳液聚合共聚形成镧系掺杂NaYF4/PS复合微球.通过垂直沉积法,利用镧系掺杂NaYF4/PS复合微球自组装构建上转换荧光光子晶体(UCPC)薄膜,并探讨其在包装防伪中的应用.结果表明:该上转换荧光光子晶体薄膜,在可见光下从特定角度可以观察到明显的粉色结构色,在980 nm激光照射下可观察到蓝色荧光,这两种模态下的光学特性可隐藏信息,预期在信息保护、包装防伪等领域有广阔的应用前景.     

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。     

硅低温热解活化包覆超细金刚石及其抗氧化和分散稳定性

超细金刚石(UFD)粉体高温易氧化、分散稳定性差使其在高温、溶液等环境中的应用受到极大限制。采用硅低温热解-活化-包覆复合工艺实现了超细金刚石表面包覆改性，成功制备了具有纳米尺度核-壳结构的UFD/Si复合粉体。用拉曼和透谢电镜分别表征了包覆粉末石墨化程度，探究包覆前后粉体的相成分，复合粉体形貌及包覆层厚度；用热重分析仪和傅里叶红外光谱结合粉体在10%硫酸悬浮液中的稳定静置时间分别测定UFD包覆前后的抗氧化性和分散稳定性。结果表明，850℃时的原位热解反应使Si活化量充足，无定型硅层均匀包裹着金刚石颗粒呈椭球形，包覆层厚度为10～30 nm,物相主要为金刚石和无定型硅。核-壳结构的UFD/Si复合粉体具有抗高温氧化性，硅层阻隔了金刚石与氧气直接接触，其初始氧化温度较纯UFD从500℃提高到780℃,945℃时才被彻底氧化。包覆减少了金刚石表面的官能团，减弱了颗粒之间的吸附，包覆Si后的UFD粉体在10%稀硫酸悬浮液中的沉降时间较纯UFD提升了12 h以上。     

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。     

核壳结构型ZnS包覆ZnS：Cu的合成及其发光性能研究

利用液相化学方法并添加有机表面活性剂合成了ZnS：Cu／ZnS核壳结构,X射线衍射表明,所合成的ZnS具有闪锌矿结构,随着ZnS包覆量的增加,核壳结构尺寸增大并在紫外-可见光谱图中的吸收峰出现红移,荧光光谱中,该纳米材料在510nm处出现荧光发射峰,主要是由于Cu2＋在t2能级上的复合跃迁。作为表面钝化层,ZnS的包覆有效地降低了晶体中Cu2＋的无辐射复合,并明显改善了znS：Cu的发光强度和发光寿命。     

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。     

Ni-Al包覆增强Fe基非晶涂层的结构与耐磨性

为了降低Fe基非晶涂层的孔隙率,并提高其耐摩擦性能,采用机械球磨法在铁基非晶颗粒表面包覆Ni-Al颗粒,得到具有壳-核结构的涂层复合喷涂粉末,并采用等离子喷涂法将其在45钢表面制备铁基非晶涂层;分析了包覆型复合粉末和Fe基复合涂层的相组成和微观结构,测试了复合涂层的孔隙率、非晶相比例和干摩擦性能,研究了Ni-Al粒子包覆前后涂层的微观结构与摩擦机理变化。结果表明:Ni-Al粒子成功包覆在Fe基非晶表面形成了结构致密的壳-核结构复合粉末,粉末粒径小于50μm,包覆层厚度1～3μm。涂层孔隙率下降5%左右,由于Ni-Al稀释作用,非晶含量由72.5%降低为64.8%,复合涂层的结构显示为Ni3Al相和Fe基非晶形成的层片状。相对于传统涂层结构,复合涂层更能够强化非晶涂层的层状堆积的优点。相比Fe基非晶涂层,复合涂层的摩擦系数由0.412 3降低到0.256 1,磨损量为原涂层的1/2左右。Ni-Al粒子通过改进Fe基非晶粒子的熔解形态和延展能力,有效提高了非晶涂层的致密度,涂层非晶含量降低不明显,耐磨性显著增强。