金/钯哑铃状纳米晶的制备及其催化对硝基苯酚还原研究

采用晶种-溶液生长法制备了单分散性良好、长径比均一的Au纳米棒, 利用H₂PdCl₄作为前驱体, CTAC作为软模版, 抗坏血酸作为还原剂对Au纳米棒进行改性合成了金/钯哑铃状结构纳米晶(Au/Pd NDs)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis-NIR)对样品的结构和形貌进行表征, 探讨了铃铛状结构形成的机理, 并研究了其对硼氢化钠还原对硝基苯酚反应的催化性能。结果表明: 大量的多晶钯颗粒定向选择生长在金纳米棒(AuNRs)两端, 形成哑铃状结构; 通过调控还原剂与前驱体的比例, 铃铛尺寸连续可调。当钯的分散性好且总的催化活性位点多时, 金/钯哑铃状结构纳米晶催化对硝基苯酚还原的效率高。钯颗粒尺寸为20.7 nm的Au/Pd NDs(0.04 mg/mL)催化对硝基苯酚还原的反应速率常数可达0.44 min^-1, 证明其是一种非常有效的催化剂。     

金/钯哑铃状纳米晶的制备及其催化对硝基苯酚还原研究

TiO₂基的光催化剂已被广泛用于各种有机物污染物的光氧化和水中六价铬Cr(VI)的光还原。然而,对光催化还原硝基芳香化合物为胺基芳香化合物的研究鲜有报道。本文采用液相沉积(LPD)法将锐钛矿型TiO₂沉积在非晶SiO₂包覆的Fe₃O₄上,制备了核壳结构的Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂磁性光催化剂。为进一步提高其光催化活性,将均匀分散的Au纳米粒子(Au NPs)修饰在其表面,以获得Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂-Au纳米复合材料。对这两种TiO₂基的磁性复合材料进行表征并将其用作光催化剂。在紫外光照射下,用HCOONH₄作为空穴捕集剂和H源,以对硝基苯胺(p-NA)光催化还原至对苯二胺(p-PDA)作为模型反应,评价其光催化还原性能。结果表明：虽然两种光催化剂都能将p-NA完全还原成p-PDA,但Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂-Au表现出比Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂更优异的光催化活性。这是由于TiO₂表面修饰的Au NPs能有效地促进光激发的电子从TiO₂的导带转移到Au,最大限度地减少电子和空穴的复合率,延长光电子的寿命。此外,不可或缺的HCOONH₄在p-NA的光催化还原中能有效地捕获光生空穴,极大地提高了其光催化还原效率。     

MOFs基复合催化材料的构筑及催化还原对硝基苯酚的研究进展

催化还原法可将高毒性、难生物降解的对硝基苯酚(p-NP)进行还原性降解和化学资源转化,而研发高效稳定的催化剂对促进该方法的实际应用至关重要。金属有机框架(MOFs)基复合材料是通过MOFs材料与其他功能材料复合而形成,其结构和功能属性可调控,能较好地发挥复合组分的良好特性,且产生协同催化效应,在p-NP还原反应中展现更为优异的催化性能。介绍了MOFs基复合材料的构筑方法及在p-NP催化还原反应的研究进展,对该领域未来研究方向提出了展望。     

TiO2/氮化硼纳米片复合材料制备及光催化活性研究

以乙醇胺-水二元体系为分散溶剂,通过超声辅助液相剥离法制备少层氮化硼纳米片(BN NSs),并以此为载体,利用水热合成法成功制备TiO2/BNNSs复合光催化材料.通过FT-IR、Raman、XRD、XPS和SEM对两者的结构与形貌进行表征.以亚甲基蓝降解实验为探针评价样品的催化活性,发现该复合光催化剂对亚甲基蓝的降解...     

氮化硼纳米片剥离法制备及表面改性研究进展

综述以六方氮化硼(hexagonal boron nitride, h-BN)粉体为原料制备氮化硼纳米片(boron nitride nanosheet, BNNS)的方法,归纳原料粒径、溶剂、超声波功率、磨球用量、助剂及预处理工艺等因素对BNNS制备的影响机理;概述h-BN和BNNS表面修改性的途径和方法,总结共价改性法和非共价改性法的机理和优缺点。同时提出：与化学剥离法、液相剥离法、机械剥离法和超临界剥离法相比,由于h-BN层间的π-π共轭和lip-lip作用,介质增强液相剥离法更加简便、高效,适合工业化批量生产,但是需选择恰当的剥离助剂并进一步揭示剥离过程的机理;由于h-BN结构中B、 N原子的化学惰性和局部共轭作用,纯h-BN和BNNS很难被基于化学反应的共价改性法进行直接修饰;h-BN及BNNS的非共价改性法操作简便,但以物理作用为基础的非共价改性结合力较弱,容易在高温、强酸碱等苛刻条件下失效。     

一体式陶瓷膜反应器在对硝基苯酚催化加氢中的应用

设计了液固一体式陶瓷膜反应器,开展对硝基苯酚加氢过程的研究,着重考察了不同膜组件对加氢反应和膜过滤的影响,并对一体式反应器的反应分离性能进行了研究.结果表明,膜组件的引入都会增加纳米镍催化剂的吸附,使加氢速率降低,其中水平膜组件使加氢速率下降了36.4%,影响最大.L型膜组件的渗透性能最高,且对加氢速率的影响较小.一体式陶瓷膜反应器中催化加氢速率的衰减程度小于分置式膜反应器,随着催化剂套用次数的增加,膜处理能力先明显下降后趋于平缓.     

纳米TiO2-Cu2O可见光下光催化降解活性艳红及其机理研究

采用钛酸丁酯水解和肼还原醋酸铜的方法制备出TiO2-Cu2O复合氧化物,研究了TiO2-Cu2O复合光催化剂在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能,考察了催化剂组成、催化剂投加量、溶解氧、H2O2等对光催化反应的影响,探讨了Cu2O及TiO2-Cu2O光催化降解有机污染物的机理。结果表明,由于TiO2和Cu2O之间存在协同作用,使得复合氧化物的活性比单一的Cu2O高。Cu2O光催化的氧化物种为·OH和光生空穴。光生电子(e-)还原吸附在Cu2O表面上的氧,产生超氧阴离子,然后再进一步生成·OH,光生空穴(h+)无法直接将吸附在Cu2O表面的OH-氧化成·OH。     

羟基化氮化硼纳米片/纳米纤维素复合材料制备及其导热性能

氮化硼纳米片(BNNS)/聚合物复合材料因其高导热性能和电绝缘性能在热管理材料领域具有很大的潜力,但是由于BNNS表面化学惰性造成较高的界面热阻,导致BNNS 的优越性尚未得到充分发挥。通过高温碱处理结合液相辅助超声的方法成功制备羟基化氮化硼纳米片(BNNS-OH),然后采用真空抽滤结合压制干燥方法将BNNS-OH与纤维素纳米纤维(CNF)结合制备BNNS-OH/CNF高导热复合材料。氮化硼纳米片表面修饰的羟基有利于增强与CNF之间的相容性和BNNS的分散性,从而减少界面热阻;并且一维结构的CNF不会完全覆盖导热填料,压制干燥方法可以进一步减少填料与聚合物之间的空隙,形成致密的层状结构,有利于填料间更好接触,形成连续热传导通道,这都有利于提高复合材料热导率。在负载30wt%BNNS-OH填料下,BNNS-OH/CNF的热导率高达14.571 W·m⁻¹·K⁻¹,比纯CNF薄膜大约高出819%。在实际散热应用中,与CNF薄膜相比,使用BNNS-OH/CNF复合薄膜的LED芯片在150 s内温度降低了29.5℃。     

纳米金@石墨烯复合多孔材料还原4-硝基苯酚

以负载纳米金颗粒的还原石墨烯(APR)为二维模板,采用溶剂编织法在石墨烯表面成功构建具有多孔结构的超交联聚合物(hyper-crosslinked polymer, HCP)并命名为APfR-HCP,探讨复合材料比表面积的变化及还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能。结果表明：该新型复合材料具有较大的比表面积(568 m²/g)和丰富的孔道结构;多孔层结构的存在可以快速吸附水体中的小分子有机污染物并富集到金纳米颗粒表面,大大提升复合材料对常见有机污染物4-NP的催化性能;同时还可以有效阻止金纳米颗粒的团聚。APfR-HCP复合多孔材料可以在4 min内迅速将4-NP还原为4-氨基苯酚(4-AP),反应速率常数K可达1.10 min^-1。APfR-HCP复合多孔材料的催化效率远大于模板APR(K=0.068 min^-1),并且具有良好的循环利用性,循环使用5次后仍具有良好的催化性能。     

油酸对纳米Cu_2O的表面修饰

采用油酸作为改性剂对纳米Cu_2O(nano-Cu_2O)进行表面修饰,通过红外光谱分析仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、综合热分析仪(TG-DTA)、接触角测试仪、分光光度计等测试设备对修饰的纳米Cu_2O进行表征和性能测试,结果表明,油酸可接枝到Cu_2O纳米粒子表面,并有效抑制纳米粒子的团聚;随着油酸用量的增加,纳米Cu_2O与水的接触角逐渐增大;改性后产物的分散性得到了显著的改善,较之未改性样品,其吸光度均有不同程度的增加。     

氮化硼复合材料在包装领域应用的研究进展

目的综述国内外氮化硼复合材料在包装领域的应用与进展,对未来氮化硼材料在包装领域的应用进行展望。方法整理归纳国内外文献,简单介绍氮化硼纳米片(BNNSs)的性质和制备方法,以及氮化硼复合材料的制备方法,重点整理分析氮化硼复合材料在包装领域的应用与进展。结果氮化硼具有独特的二维纳米片层结构和相互重叠的层层结构。添加BNNSs不仅可以明显提高复合材料的导热率、机械强度、绝缘性等,还可以改善复合材料的阻隔性能、力学性能、化学稳定性能、抗菌性能等。结论氮化硼复合材料具有热导率高、绝缘性好等优点,可应用于电子封装领域,并在阻燃、抗菌、防腐等包装材料领域具有不错的发展前景。     

二维纳米片/聚合物高阻隔复合材料研究进展

目的 通过综述二维纳米片/聚合物高阻隔复合材料的制备方法和性能,为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的制备提供可靠依据和文献支撑。方法 基于不同二维纳米材料的改性方法及应用场景,总结二维纳米材料与聚合物的复合方法,比较分析其阻隔效果,进而寻找符合应用要求的高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料。结果 二维纳米材料的种类不同,其物理特性和改性方法也不同;二维纳米片和聚合物的复合方法有很多种,形成的复合材料在阻隔性能和阻隔机制方面也存在较大差异。结论 二维纳米材料/聚合物复合材料的阻隔性能由多个方面决定,包括二维纳米材料的形态和结构、分散特性及与聚合物基体的相容性等,这为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的设计提供了思路和指导方法。