简易合成Bi/Bi2MoO6/TiO2复合纳米纤维及其增强的可见光催化性能

以电纺TiO₂ 纳米纤维为基质, 葡萄糖为还原剂, 采用简单一步溶剂热法制备了等离子体Bi/Bi₂MoO₆/TiO₂复合纳米纤维。利用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和光致发光谱等对样品进行表征。以RhB和4-CP为模拟有机污染物, 评价材料的光催化性能。结果表明: 部分Bi ³⁺被葡萄糖还原成金属Bi纳米粒子, 原位沉积在Bi₂MoO₆纳米片上, 同时构筑在TiO₂纳米纤维表面。金属Bi的等离子体共振效应, 有效提高了样品的光催化活性。可见光照50 min, 样品对RhB的降解率为95.8%, 五次循环后仍保持在92%以上; 可见光照180 min, 样品对4-CP的降解率达68.8%。证实该材料具有良好的可见光催化活性和稳定性。     

方钴矿-聚苯胺复合材料的制备及复合过程的研究

用水热法制备了具有填充型Skutterudite结构的NaFe₄P₁₂单晶微米棒及纳米棒。采用乳液聚合法边聚合边复合制备了NaFe₄P₁₂-聚苯胺复合热电材料。用红外光谱、紫外光谱和X射线粉末衍射对材料进行了表征。用透射电镜研究了聚苯胺的形态和在棒状NaFe₄P₁₂材料表面聚合生长状态。首次观察到聚苯胺在NaFe₄P₁₂棒上的聚合及规律生长的"毛刷"结构。 这种"毛刷"结构的发现将有助于对其复合机理的研究;这种结构有可能用于特殊用途的电子器件。      

核酸适体在自组装法制备石墨烯/金纳米复合薄膜上的固定及凝血酶的检测

采用自组装法制备出石墨烯/金纳米(g/AuNPs)复合材料,并将核酸适体固定其表面上,用于凝血酶的检测。采用原子力显微镜对g/AuNPs自组装膜的表面形貌进行了详细考察,采用X射线光电子能谱对核酸适体在g/AuNPs自组装膜上固定前后的元素组成进行测试。同时对核酸适体固定前后g/AuNPs自组装膜的电化学性能变化进行了测试。采用石英晶体微天平对g/AuNPs自组装、核酸适体固定和凝血酶检测过程中的g/AuNPs复合材料薄膜质量变化进行在位检测。结果表明,采用简单易行的自组装法所制备出的g/AuNPs复合材料有望使用在核酸适体生物传感器方面。     

油酸修饰TiO2纳米棒的溶剂热合成及形貌调控研究

采用溶剂热法在两种不同反应体系中制备TiO₂ 纳米棒, 采用X射线粉末衍射法(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)对产物的结构、形貌和表面修饰状态进行表征。结果表明, 表面修饰和结晶过程是影响TiO₂ 纳米棒形貌的主要因素, 在无水反应体系中, 当钛盐与油酸配比为1︰10时所制TiO₂ 纳米棒的长径比可达11.5, 是相同配比水解反应体系产物的2.3倍。这一方面是因为油酸在TiO₂表面的选择性吸附促使晶粒沿一维方向生长, 增加其用量提高了纳米棒的长径比; 另一方面, 无水体系反应速率较水解体系缓慢, 有利于晶粒的充分生长和纳米棒之间的“定向附着”, 显著增大了纳米棒的长径比。所得最佳长径比TiO₂ 纳米棒对变压器油的正冲击击穿强度显示出良好的改性作用。     

纳米富锂锰基正极材料的合成及性能研究

富锂层状氧化物材料具有较高的比容量,被认为是下一代先进锂离子电池正极材料。采用丙烯酸热聚合法和柠檬酸溶胶-凝胶法分别合成了纳米富锂锰基正极材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂,并进行Mg²⁺掺杂改性。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪对制备的正极材料进行形貌和结构表征,并组装成纽扣电池进行充放电性能测试和电化学阻抗谱分析。结果表明,丙烯酸热聚合法合成的正极材料粒径均匀,结晶度更高;与未掺杂样品相比,掺杂Mg²⁺的正极材料首次库伦效率从67.66%提高到73.34%,循环性能显著改善。     

氮掺杂和SnO2纳米粒子负载对全固态对称型石墨烯超级电容器性能的影响

电极材料是影响超级电容器性能的主要因素。本研究采用溶剂热法合成石墨烯和氮掺杂石墨烯, 通过简单的化学法在其表面负载SnO₂纳米粒子。利用刮涂工艺在FTO玻璃表面制备石墨烯、SnO₂/石墨烯、氮掺杂石墨烯和SnO₂/氮掺杂石墨烯薄膜, 并经400℃热处理。分别以制备的石墨烯基薄膜和PVA/H₃PO₄为电极和电解质组装对称型全固态超级电容器。测试结果表明, 与石墨烯相比, 氮掺杂石墨烯具有较大的晶粒尺寸、较高的比表面积和较高的超电容性能; SnO₂纳米粒子负载可显著提高石墨烯和氮掺杂石墨烯的超电容性能。     

核壳型磁性纳米复合材料Fe3O4@SiO2@mTiO2@Pt的制备及催化性能

采用溶剂热法制备磁性Fe₃O₄粒子。碱性条件下,以Fe₃O₄为核采用Stober法和溶胶-凝胶法在其表面依次包覆SiO₂和介孔（m）TiO₂,通过3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTES）对其表面修饰后,采用乙二醇的多羟基还原性,将Pt原位还原负载在Fe₃O₄@SiO₂@mTiO₂表面合成核壳型磁性纳米复合材料Fe₃O₄@SiO₂@mTiO₂@Pt。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、紫外可见分光光度计（UV-Vis）、振动样品磁强计（VSM）及X射线光电子能谱分析仪（XPS）对样品的微观形貌、结构、磁性、元素组成等进行表征。以对硝基苯酚（4-NP）和罗丹明6G为目标污染物,研究Fe₃O₄@SiO₂@m...     

纳米TiO2/Sb2O5涂层的光生阴极保护研究

采用溶胶凝胶法在304不锈钢表面制备了纳米TiO₂/Sb₂O₅叠层涂层. 用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、晶体结构以及组成进行表征. 采用电化学方法研究涂层的光电化学性能与光生阴极保护特性. 结果表明,所制备的纳米TiO₂/Sb₂O₅叠层涂层表面连续、均匀、致密;XRD分析表明纳米TiO₂为锐钛矿型;XPS分析表明纳米涂层表面与内层均由Ti、Sb、O、C四种元素组成;稳定电位与极化曲线测试表明,在3%NaCl溶液中,纳米TiO₂/Sb₂O₅叠层涂层的光电化学性能低于纯纳米TiO₂涂层,但纳米TiO₂/Sb₂O₅涂层经紫外光照1h,停止紫外光照后的延时阴极保护作用可达4h. 通过研究分析,提出了一种新的纳米叠层涂层光生阴极保护作用机理.     

表面改性ZnIn2S4纳米片及助催化剂MoS2修饰提高其光催化性能

我们设计了一种具有丰富活性位点和高效电荷分离的MoS₂/ZnIn₂S₄光催化剂体系。首先采用低温回流法通过添加少量的柠檬酸钠对ZnIn₂S₄纳米片的尺寸进行调控从而制备了具有丰富活性位点ZnIn₂S₄纳米片。进一步通过简单的光辅助沉积法将不同质量MoS₂负载在ZnIn₂S₄纳米片表面合成MoS₂/ZnIn₂S₄复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS),紫外-可见漫反射(UV-vis DSR)和电化学性能测试等表征手段对材料的形貌、结构和性能进行分析。经研究发现，ZnIn₂S₄纳米片较块状ZnIn₂S₄具有丰富的活性位点，MoS₂/ZnIn_2<...     

纳米多孔Fe-Si-B-P的脱合金制备及其电化学性能

在0.05 mol/L H₂SO₄溶液中对773～833 K热处理后的Fe₇₆Si₉B₁₀P₅非晶合金进行脱合金处理，采用脱合金法制备出Fe-Si-B-P纳米多孔材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段以及电化学工作站表征其表面形貌、微观结构和组成，研究其电化学性能。结果表明，热处理后的Fe₇₆Si₉B₁₀P₅非晶合金晶化为α-Fe、Fe₂B和Fe₃P相，在脱合金过程中α-Fe晶粒优先溶解形成纳米多孔结构，随着热处理温度从773 K提高到833 K材料中纳米多孔的孔径从150 nm增大到260 nm。同时，较大的比表面积提供更多的催化活性位点使纳米多孔Fe-Si-B-P具有比Fe₇₆Si₉B₁₀P₅非晶合金更优异的氧化还...     

Fe2O3纳米纤维锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究

Fe₂O₃具有理论比容量高和价格低廉等特点, 已成为锂离子电池负极材料的研究热点之一。实验以不同质量比PVP/FeCl₃溶液为前驱体, 静电纺丝技术制备PVP/FeCl₃纳米纤维并热处理, 得到不同直径的Fe₂O₃纳米纤维负极材料, 并以水热合成法制备了Fe₂O₃纳米颗粒。利用X射线衍射、热重、红外光谱、扫描电镜、透射电镜和恒流充放电等测试手段对材料的物相、微观形貌和电化学性能进行表征。结果表明, Fe₂O₃纳米纤维比Fe₂O₃纳米颗粒表现出更优的电化学性能, 直径为160 nm的Fe₂O₃纳米纤维负极材料的倍率性能和循环性能最佳, 材料在0.1 A/g电流密度下的可逆容量为827.3 mAh/g;在2 A/g电流密度下70次循环放电比容量有439.1 mAh/g。     

Fe3O4@CuO磁流体的制备和边界润滑性能

采用化学共沉淀法合成了纳米Fe₃O₄和纳米Fe₃O₄@CuO粒子。采用场发射透射电镜(FETEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纳米粒子进行表征。采用表面活性剂法制备了不同粒子含量的PAO3磁流体。利用磁流体对外加磁场的响应特性和紫外分光光度计对磁流体分散性进行了表征。采用摩擦副为12CrNi4A和Si₃N₄的UMT-3往复摩擦磨损试验机对磁流体的摩擦学性能进行了评估。摩擦实验结果表明,含纳米Fe₃O₄粒子的PAO3基磁流体的润滑效果比较差。而质量分数为1%的纳米PAO3基Fe₃O₄@CuO粒子磁流体润滑时的摩擦系数相比于PAO3油润滑降低了29.6%,磨痕宽度降低了49.6%。从磨痕表面分析来看,这得益于CuO的摩擦烧结作用,在摩擦表面形成了有效的摩擦膜并修复磨损表面。     

水杨酸原位表面改性纳米TiO2的制备及性能研究

通过控制四氯化钛(TiCl4)的水解速度,制备出水杨酸(SA)原位表面修饰的TiO2纳米颗粒(TiO2/SA).通过X射线衍射仪(XRD),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),红外光谱仪(FT-IR),热分析(TG-DTA)和X射线光电子能谱(XPS)等实验分析手段对表面改性前后的TiO2纳米颗粒进行了表征,结果表明表面修饰水杨酸的TiO2纳米颗粒在乙醇中有良好的分散性,将TiO2/SA加入到光信息存储薄膜材料(PVA/AM)中,能大大提高材料的衍射效率,降低布拉格偏移.     

BaSO4/TPU纳米复合材料的制备及其性能研究

食品行业用输送带在运转过程中，可能会出现面层塑料颗粒脱落黏附在食品上，造成食品质量不合格，对人体健康产生负面影响。因此，开展可X射线探测的面层材料改性研究十分重要。本文通过熔融共混法制备了BaSO₄/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)纳米复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)、硬度和拉伸试验等系统地进行BaSO₄/TPU纳米复合材料的结构、热稳定性能和力学性能的表征。特别地，通过X射线透视测试表征复合材料的X射线显影性能。SEM表明BaSO₄以纳米尺寸均匀分散在TPU基体中。力学性能测试结果表明，BaSO₄对TPU有增强作用，BaSO₄添加量为10wt%时，BaSO₄/TPU纳米复合材料的综合力学性能最佳，拉伸强度、断裂伸长率和断裂功较未改性TPU提高了10.19%、30.09%和31.92%。TGA测试结果表明BaSO₄/TPU复合材料的高温热稳定性有所提高。此外，通过添加纳米BaSO...     

Al2O3微滤膜的超疏水改性研究

采用多层自组装技术在Al₂O₃微滤膜表面制备TiO₂纳米涂层, 并利用1H,1H,2H,2H-全氟辛基乙基三乙氧基硅烷(PFDS)对其表面进行氟化处理, 获得超疏水改性膜。通过X射线衍射仪, 傅立叶变换红外光谱仪, 原子力显微镜, 水接触角测试仪和扫描电子显微镜对改性膜进行表征。分析了TiO₂纳米涂层的晶型结构, 探讨了TiO₂沉积时间与改性膜表面粗糙度和疏水性之间的关系, 研究了PFDS改性次数对膜表面形貌和疏水性能的影响规律。结果表明: 在600℃退火1 h后, 获得锐钛矿结构的TiO₂纳米涂层。随TiO₂沉积时间的延长, 膜表面粗糙度增大, 水滴在膜表面的接触由Wenzel状态转变为Cassie状态; 当TiO₂沉积时间为50?min, PFDS改性3次时, 获得理想的微纳米二级超疏水表面形貌, 水接触角达到174.5°。     

聚氨酯表面层层自组装Ⅰ型胶原和硫酸软骨素EI北大核心CSCD

以可降解聚氨酯(PU)为基体,通过丙二胺的胺解作用,在PU材料的表面接上氨基基团,然后利用层层自组装技术在其表面交替地组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素。经石英微晶天平、罗丹明异硫氰酸酯标记胶原荧光光谱法和X射线光电子能谱分析测试,结果表明Ⅰ型胶原和硫酸软骨素交替地吸附在PU材料表面;原子力显微镜观察结果显示,在PU材料表面组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素后,材料的表面变得更平整,形成了比较均一的纳米级形貌结构。     

聚氨酯表面层层自组装Ⅰ型胶原和硫酸软骨素

以可降解聚氨酯(PU)为基体,通过丙二胺的胺解作用,在PU材料的表面接上氨基基团,然后利用层层自组装技术在其表面交替地组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素。经石英微晶天平、罗丹明异硫氰酸酯标记胶原荧光光谱法和X射线光电子能谱分析测试,结果表明Ⅰ型胶原和硫酸软骨素交替地吸附在PU材料表面;原子力显微镜观察结果显示,在PU材料表面组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素后,材料的表面变得更平整,形成了比较均一的纳米级形貌结构。     

CeO_2纳米空心球的制备与光催化性能研究

采用乳液聚合法制备了聚苯乙烯-丙烯酸微球(P(St-AA))为模板,通过无机物前驱体颗粒的自组装制备出CeO2/P(St-AA)复合微球,煅烧去除聚合物模板后,得到CeO2纳米空心球。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和热重分析仪等测试手段对复合微球和CeO2纳米空心球的表面形貌和结构进行了表征。实验结果表明,CeO2空心球由面心立方相颗粒构成,内空心直径约为250nm,壳厚度约为20nm。CeO2纳米空心球对甲基蓝模拟染料废水具有良好的脱色能力,经4h处理后脱色率达到95%以上。     

CoFe2O4-石墨烯纳米复合材料的制备及微波吸收性能

通过原位共沉淀法即Co²⁺、Fe²⁺均匀共沉淀在氧化石墨表面的同时氧化石墨被原位热还原, 制备出CoFe₂O₄-石墨烯(CFO-GN)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等对复合材料的形貌、结构、元素成分及微波吸收性能进行了表征和分析。结果表明: 钴铁氧体(CoFe₂O₄)纳米粒子均匀分散在石墨烯层间及表面, CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料同时具有介电损耗和磁损耗, 表现出良好的微波吸收性能。CoFe₂O₄质量分数分别为88.62%和74.53%的CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料, 当厚度为2 mm时反射损耗分别可达-11.0 dB和-12.4 dB, 反射损耗在-8 dB以下的频宽约为2.0 GHz和4.3 GHz。其中石墨烯含量相对较高的复合材料介电损耗较强, 反射损耗强度较大, 吸收频带较宽, 具有更好的微波吸收性能。     

高效X射线紫外发光稀土纳米闪烁体及其活体X射线激活肿瘤治疗应用（英文）

基于X射线纳米闪烁体的光响应疗法是一种新兴的有良好应用前景的活体肿瘤治疗策略,迫切需要开发具有高效X射线激发紫外发光性能的纳米闪烁体.然而,由于当前纳米闪烁体的X射线紫外发光性能仍较弱,实现高效的X射线激活肿瘤治疗仍然是一个巨大的挑战.为此,我们发展了一种新型的具有良好X射线紫外发光性能的Gd³⁺/Ce³⁺共掺杂的LiLuF₄纳米闪烁体,并将其应用于活体肿瘤治疗.通过优化基质材料、掺杂剂和能量传递设计合成的纳米闪烁体,其X射线紫外发光强度比传统的Ce³⁺单掺杂材料增强了约18倍.我们进一步将纳米闪烁体与一氧化氮(NO)前体结合以概念验证研究纳米闪烁体的应用.在X射线照射下,该纳米复合物能够可控地产生NO,并在X射线诱导的NO和放射治疗协同作用下实现了优异的抗肿瘤效果.此外,X射线激活的NO治疗可以抑制肿瘤向肝脏转移,抑制肿瘤再生,延长小鼠存活率.这项工作有望推动纳米闪烁体的发展及其在活体深层组织疾病治疗中的应用.