氧化还原法制备NiO纳米棒一维材料的研究

由NiCl2、NaBH4等组成的微乳液体系发生氧化还原反应制备NiO纳米棒前驱物,在熔融盐环境中860℃焙烧2.5h前驱体发生氧化反应,成功地制备了NiO纳米棒,用透射电子显微镜、X射线衍射对NiO纳米棒进行了表征.     

软模板法制备TiO2纳米棒

一维纳米TiO2由于比表面积大,长径比高,在工业废水处理中既能充分发挥TiO2的光催化活性,又易分离,故开展TiO2一维纳米材料的研究有重要价值.本文确定了制备TiO2纳米棒最优的工艺条件,用XRD、SEM、FT-IR、TGA-DSC对产物的结构与性能进行了表征.所制备的纳米TiO2呈棒状且为锐钛矿型.利用紫外光催化降...     

CTAB软模板法碳酸锶纳米棒制备

以六水氯化锶、氢氧化钠和尿素为原料,采用尿素水解均相沉淀法利用表面活性剂CTAB所形成的棒状胶束为软模板定向诱导制备出了晶形规整的碳酸锶纳米棒,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其进行了表征。结果表明,碳酸锶纳米棒呈规则的直线状,长度在6μm以上,平均粒径约80nm,长径比达到70以上。对碳酸锶纳米棒的形成机理进行了初步的研究,最后进一步讨论了CTAB用量对粒子形貌的影响情况。     

溶胶模板法合成CdS纳米棒

以硝酸镉与硫代乙酰胺为起始物,采用DMF为溶剂,在低温(～50℃)下通过软化学法合成了CdS纳米棒,其直径为7～20nm,长度达500nm.通过XRD、TEM、SAED以及EDS对纳米棒的结构和成分进行了表征;通过引入乙酰丙酮(AcAc)控制钛酸丁酯水解,形成的溶胶中分子间网络孔道为CdS纳米棒提供了有效的生长模板.     

脱合金化法制备纳米多孔铂合金的研究进展

纳米多孔金属由纳米尺度的孔隙和金属韧带组成,具有三维双连通的网络状结构,兼具纳米材料和金属材料的双重特性,在催化、传感和药物输送等领域具有广阔的应用前景。脱合金化法操作简单,工艺流程短,成本相对较低,是制备纳米多孔金属的常用方法。目前,利用脱合金化法制备的纳米多孔Pt合金因其对甲醇氧化和氧还原反应具有优异的催化活性而备受关注,有望在燃料电池等相关领域实现应用。近年,研究学者不断丰富纳米多孔Pt合金的合金体系,通过优化合金成分和脱合金化工艺对其结构和性能进行调控,发展出多种形态的纳米多孔Pt合金,系统调查了前驱体的结构和成分、脱合金工艺参数对纳米多孔Pt合金的组织结构、形貌和性能的影响,并对纳米多孔形成和优异性能的机理进行了广泛的研究。利用脱合金化法制备的纳米多孔Pt合金具有多种形态,如低维的纳米颗粒、纳米花、纳米线和薄膜以及三维的纳米多孔带材等。低维的纳米多孔Pt合金因其更大的比表面积和纳米尺寸效应而具有更为突出的催化活性,而三维的纳米多孔带材具有均匀的纳米多孔结构,且克服了低维合金易团聚的问题。通过调整前驱体合金的化学成分和组织结构,改变脱合金化工艺参数,以及对纳米多孔合金进行退火处...     

微乳液法制备纳米NiO颗粒

以Triton X-100/环己烷/正己醇/水为反相微乳体系,氯化镍和氨水为原料,利用微乳液法成功地制备出了纳米NiO颗粒.并以TG-DTA、XRD,FTIR和TEM对所制备的NiO纳米颗粒进行了表征.结果表明,所制备的氧化镍颗粒为立方结构,粒径约为14nm的球形,颗粒分散均匀,无明显团聚现象.     

模板法构筑氧化钼纳米棒阵列的结构与场发射性能研究

以聚碳酸酯(PC)膜为模板,结合溶胶凝胶法制备了直径为200nm的非晶态氧化钼纳米棒阵列;390℃热处理1h后转变为晶型良好且高度有序的MoO3·2H2O纳米棒阵列.利用XRD、TG-DSC、SEM和HRTEM测试手段分析产物的形貌与结构,同时发现该阵列具有较好的场发射性能.     

纵向多孔及实心ZnO微纳米棒的制备、表征及其光催化性能研究

以硝酸锌和六次甲基四胺为原料,水为溶剂,采用低温水热法制备出具有优异光催化性能的六方纤锌矿结构ZnO微纳米棒,并研究了合成过程中磁力搅拌及原料溶液浓度对制备产物形貌及光催化性能的影响,建立了其光催化降解甲基橙的动力学方程。结果表明,搅拌条件下制备的产物为纵向多孔的棒状ZnO,无搅拌条件下制备的产物为实心ZnO纳米棒.优选出的硝酸锌和六次甲基四胺浓度均为0.025mol/L。相比于实心ZnO纳米棒,纵向多孔的棒状ZnO具有更优异的光催化性能,在紫外光照射20min后,对甲基橙的降解率达到100%。通过动力学模型拟合发现,纵向多孔的棒状ZnO具有更大的催化速率常数(0.2942 min~(-1)),是实心ZnO纳米棒催化速率常数(0.1306min~(-1))的2.25倍。     

匀相沉淀法制备NiO纳米粒子及磁性研究

以Ni（N03）2·6H20和CO（NH2）2为原料,采用均相沉淀法制备尺寸为39．3nm的NiO粒子;以热重分析仪确定了前驱体的分解温度,X射线衍射仪、透射电镜等分析方法表征了产物的结构及形貌;利用振动样品磁强计对产物的磁性质进行了分析,磁滞回线显示：5K时产物具有铁磁性行为,矫顽力HC=899Oe;讨论了反应原料摩尔比、反应温度、反应时间等因素对制备NiO粒子粒径的影响,得到了优化实验条件：反应原料摩尔比（C／N）为5,反应温度为85℃,反应时间为4h,在此条件下,NiO收率达84％。     

多孔模板法制备热塑性聚氨酯(TPU)纳米管

采用聚合物溶液和熔体浸润多孔阳极氧化铝（AAO）模板的物理方法,成功制备了通孔的热塑性聚氨酯（TPU）纳米管及其阵列结构．扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（1EM）测试表明：有效地调整溶液滴加量可制备出不同结构的聚合物纳米管阵列．以浓度为7．0％（wt）TPU溶液为例,研究了溶液滴加量对纳米管结构之间的关系,2μL为制得TPU纳米管阵列结构的最佳滴加量．并探索首次浸润程度对纳米管结构的影响,完善了模板浸润法的多次浸润机理．     

基于海藻酸钠交联的NiO/C复合材料制备及其储锂性能

NiO作为过渡金属氧化物代表,具有能量密度较高、成本低的优点,在锂离子电池负极材料的应用中引起了广泛关注。通过海藻酸钠与金属离子的自主交联反应,以及碳化、氧化过程,制备了低成本的多孔纳米NiO/C复合材料。得到的复合材料中,NiO纳米颗粒分散均匀且被石墨化碳层包覆,并嵌入多孔相互连通的碳基体中,在提升复合材料整体导电性的同时抑制了活性材料在电化学反应中的体积膨胀。将其用作锂离子电池负极材料时,NiO/C复合材料在0.1,1 A/g的电流密度下分别具有608.2,307.2 mAh/g的比容量,并且在0.1 A/g电流密度下经过100圈循环后仍保持448 mAh/g的比容量,显示出优良的循环稳定性。优良的电化学性能充分显示出NiO/C复合材料在锂离子电池负极材料中的应用潜能。     

交流电化学沉积FeCo合金纳米线阵列及其磁性能研究

采用二步阳极氧化法制备孔结构高度有序的多孔氧化铝(AAO)模板。在不同Fe2+/Co2+摩尔比的电解液中,利用交流电化学沉积,在模板孔内成功制备了FeCo合金纳米线阵列。分别采用透射电子显微镜(TEM),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线衍射仪(XRD)和震动样品磁强计(VSM)对样品的形貌,结构及磁学性能进行了表征。结果表明,制备的FeCo合金纳米线排列有序,粗细均匀;其直径与模板孔径一致,填充率较高,且具有明显的[110]择优取向。VSM测试结果表明,不同溶液浓度下制备的FeCo合金纳米线阵列均具有良好的垂直磁各向异性,易磁化轴沿着纳米线轴线方向。随着电解液Fe2+/Co2+摩尔比的不同,可在一定范围内对FeCo合金纳米线阵列的磁性进行调控,并对其原因进行了讨论。     

硫酸钙纳米棒的简易合成与光致发光特性

用水(溶液)/AEO/环己烷/正戊醇的微乳体系, 制备了分散性良好、尺寸均一的单斜结构CaSO_4·0.662H₂O 纳米棒, 其平均直径为50nm, 长度为800~1600nm. 研究表明, 当水/ 表比(ω)为6~15、油/表比(γ)在5~12之间、反应物浓度为0.05~0.3mol/L时, 适合于棒状硫酸钙的合. 性质研究发现, 纳米硫酸钙在339nm处有较强的紫光发射, 这在纳电子器件等领域有广阔的应用前景.     

硫硒化镉纳米棒的溶剂热法合成及其光致发光性能的研究

以溶剂热法合成了CdSxSe1-x（0〈x〈1）纳米棒,以XRD、TEM、HRTEM、SAED等方法对样品进行表征。该法制备的CdSxSe1-x（0〈x〈1）纳米棒半径为15—20nm,长为300—400nm,为六方纤锌矿结构。PL光谱结果表明,通过对三元化合物组分的调节可实现对CdSxSe1-x（0〈x〈1）纳米棒光致发光性能的调控。     

Gold Nanorods: From Synthesis and Properties to Biological and Biomedical Applications

Noble metal nanoparticles are capable of confining resonant photons in such a manner as to induce coherent surface plasmon oscillation of their conduction band electrons, a phenomenon leading to two important properties. Firstly, the confinement of the photon to the nanoparticle's dimensions leads to a large increase in its electromagnetic field and consequently great enhancement of all the nanoparticle's radiative properties, such as absorption and scattering. Moreover, by confining the photon's wavelength to the nanoparticle's small dimensions, there exists enhanced imaging resolving powers, which extend well below the diffraction limit, a property of considerable importance in potential device applications. Secondly, the strongly absorbed light by the nanoparticles is followed by a rapid dephasing of the coherent electron motion in tandem with an equally rapid energy transfer to the lattice, a process integral to the technologically relevant photothermal properties of plasmonic nanoparticles. Of all the possible nanoparticle shapes, gold nanorods are especially intriguing as they offer strong plasmonic fields while exhibiting excellent tunability and biocompatibility. We begin this review of gold nanorods by summarizing their radiative and nonradiative properties. Their various synthetic methods are then outlined with an emphasis on the seed‐mediated chemical growth. In particular, we describe nanorod spontaneous self‐assembly, chemically driven assembly, and polymer‐based alignment. The final section details current studies aimed at applications in the biological and biomedical fields.     

锰掺杂氧化镍薄膜的电沉积及性能

通过有机体系电化学沉积法制备了未掺杂及锰掺杂氧化镍薄膜,并通过SEM、EDS、紫外-可见分光光度计和电化学工作站对其形貌、成分、光学及电化学性能进行了研究。结果显示:薄膜由团聚颗粒构成,锰的掺入使团聚颗粒细化,随锰掺入量的增大,薄膜颗粒出现择优方向聚集,形成蠕虫状;锰掺杂还使薄膜的光学及电学性能得到改善,薄膜在550nm处的透光率差值由68%提高到93%,着色效率增至30.9mC·cm-2;电致变色可逆性得到明显改善,响应(消色/着色)时间有所减小。     

Forced‐ and Self‐Rotation of Magnetic Nanorods Assembly at the Cell Membrane: A Biomagnetic Torsion Pendulum

In order to provide insight into how anisotropic nano‐objects interact with living cell membranes, and possibly self‐assemble, magnetic nanorods with an average size of around 100 nm × 1 µm are designed by assembling iron oxide nanocubes within a polymeric matrix under a magnetic field. The nano–bio interface at the cell membrane under the influence of a rotating magnetic field is then explored. A complex structuration of the nanorods intertwined with the membranes is observed. Unexpectedly, after a magnetic rotating stimulation, the resulting macrorods are able to rotate freely for multiple rotations, revealing the creation of a biomagnetic torsion pendulum.     

N型多孔硅/镍微米管复合材料的制备及其磁性能研究

通过背光照辅助电化学腐蚀的方法, 在N型轻掺杂的(100)单晶硅上制备了多孔硅模板。模板孔端口呈类正方形结构, 孔边长约为2 μm, 孔深约50 μm。然后在制备的N型多孔硅模板中电沉积制备了磁性镍微米管。与绝缘性AAO模板中金属从孔底部开始生长不同, 在半导体性质的N型多孔硅模板中, 镍沿着孔壁均匀生长, 并随着沉积时间的延长, 由颗粒状逐渐生长为微米管, 镍的晶型没有发生变化。由于镍微米管的缺陷和晶界比镍颗粒更少, 畴壁位移更容易, 所以具有更小的矫顽力。同时受强烈的退磁能影响, 外加磁场在垂直和平行镍微米管方向时测得的磁滞回线表现出明显的磁各向异性。     

双微乳液法制备CoFe2O4纳米颗粒及其磁性能研究

以TritonX-100／正己醇／正己炕／水为反应介质，采用双微乳液法合成了尖晶石型CoFe2O4磁性纳米颗粒。利用TG-DSC、FTIR、TEM、XRD、VSM等测试技术对CoFe2O4煅烧前后的结构和磁性能进行表征。结果表明，采用微乳液法制备的CoFe2O4前驱物经煅烧后可获得纳米级磁性微粒。煅烧温度对微粒粒径和磁性能有较大影响，经300℃煅烧后的微粒粒径为15nm，700℃煅烧后微粒粒径增大为52am。样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度也随热处理温度的升高而增加。