氮掺杂碳材料负载金属纳米颗粒的应用研究

把金属纳米粒子沉积在氮掺杂碳载体上可以使其具有各种新型的有机催化剂。本文综述了近年来氮掺杂碳载体负载金属纳米材料在近些年的研究进展,指出了新型催化剂材料制备和性能研究具有重要的应用潜力,展望了其未来发展前景。     

我国在氮掺杂纳米炭材料研究方面取得重要进展北大核心

氮掺杂纳米炭材料研究已经成为国际炭材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米炭材料的表面化学活性。还可对其电子结构进行调节。在众多纳米炭材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空腔等结构特性,在药物传输、纳米反应器、锂电、活性酶固载等领域具有广阔的应用前景。     

新型零维碳纳米材料的研究进展

碳纳米颗粒材料具有不同的结构和形貌,包括无定形碳、纳米石墨、纳米金刚石、碳纳米洋葱和碳纳米笼等。它们的电学、磁学和光学性质优异,在众多领域内显示出广阔的应用前景,如催化剂载体、生物医药、磁性材料和发光材料等领域。制备具有新颖结构和独特形貌的碳纳米颗粒材料及其应用研究已经成为碳纳米材料领域的研究前沿和热点之一。综述了新型碳纳米颗粒材料的制备、结构和形貌以及应用的研究进展,探讨了该研究领域亟待解决的问题以及今后可能的发展前景。     

氮掺杂对碳材料性能的影响研究进展

碳材料是目前研究和应用最为广泛的一类无机非金属材料。本文从研究应用角度出发,综述了近年来国 内外对氮掺杂碳材料结构与性能的研究实验和理论成果,简述了氮原子掺杂对碳材料电导率、场发射性能、超 级电容性能、氧还原催化性能、其他催化性能、储氢性能6 个方面的影响。指出氮原子掺杂碳材料的制备和性 能研究具有重要的研究价值和应用潜力,氮原子掺杂可以大幅提高碳材料的电化学及催化性能,并赋予其某些 奇异的特性,因此通过调控氮掺杂量可以有效控制掺杂材料的形貌和导电性,得到适合不同应用的掺杂产物, 有望为基于碳材料的电子设备及催化过程效能的提高开辟新的道路,并指出氮原子掺杂碳材料将成为纳米材料 领域的新热点。     

氮掺杂碳纳米材料在氧还原反应催化剂中的研究进展

长期以来,碳材料负载高分散的铂催化剂及其合金材料一直是商业化质子交换膜燃料电池（PEMFC）中氧还原反应和氢氧化反应十分有效的催化剂。但由于Pt基催化剂成本高、电化学条件下稳定性差、易CO中毒以及氧还原反应（ORR）动力学迟缓等一系列问题,阻碍了其在燃料电池中的进一步应用和大规模生产。相比之下,氮掺杂碳纳米材料具有低成本、高活性、高稳定性、环境友好等特点,这些优异的性能使其在燃料电池领域有着广阔的应用前景。结合近几年国内外研究现状,综述了原位掺杂法、后掺杂合成法和直接热解法等3种氮掺杂碳纳米材料的制备方法,并分析了各自的优点和不足之处,及其作为ORR催化剂的研究进展。最后,对未来氮掺杂碳纳米材料催化剂研究的主要发展方向进行了展望。     

碳纳米材料掺杂二氧化钛纳米棒催化剂制备方

正本发明公开了一种碳纳米材料掺杂二氧化钛纳米棒催化剂制备方法。先分别制备出二氧化钛纳米棒和碳纳米材料,再采用冷凝回流的方法完成碳纳米材料掺杂到二氧化钛纳米棒的制备。在制备过程中,通过控制二氧化钛纳米棒中碳的不同体积比,能够使掺杂后光催化材料对可见光具有响     

宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展

正以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮、硼、磷等杂原子引入纳米碳体系,可以调节其表面酸碱性、催化活性及产物选择性,掺杂纳米碳材料已经成为国际碳及催化领域的研究热点之一。在前期非金属催化研究的基础上,中科院宁波工业技术研究院(筹)新能源技术所张建研究员课题组与     

掺氮碳基材料在费托合成反应中的应用

氮掺杂是一种对碳材料结构和性质进行修饰的重要方法。本文主要介绍了碳基材料掺氮的主要方法(即直接合成法和后处理法)及所得掺氮碳基材料的性质。重点综述了近年来掺氮碳基材料在制备费托合成钴基和铁基催化剂领域中的应用,进一步阐述了掺氮碳基材料作为新型费托合成催化剂载体所具有的主要优点:载体表面含氮基团具有锚定作用可提高金属活性组分分散度,同时,氮的掺杂不仅能够有效地提高催化剂还原度,而且富电子的氮物种可促进CO解离,从而有利于提高催化剂费托合成反应性能。在此基础上,本文也分析了掺氮碳基材料的合成和催化应用方面所存在的问题。     

新型碳纳米材料／聚合物吸波材料研究进展

传统的吸波材料由于密度大、吸收频带窄使其应用受到限制,新型吸波材料的探索和研究将成为吸波材料领域的主要发展方向。本文介绍了新型碳纳米材料（碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯）在聚合物吸波材料中的应用,展望了碳基吸波材料的发展前景。     

一维非碳纳米结构材料研究的动向

总结了近几年来国内外一维非碳纳米结构材料领域研究的最新进展,其中包括纳米管、纳米线、纳米带等一维非碳纳米结构的合成与表征及其适用化的可能性;评述了一种结构和形状新颖的纳米材料-Cu-Zn-Al合金一维纳米结构;根据国际纳米材料的发展趋势分析了一维非碳纳米结构材料目前存在的问题和可能取得的重大突破及新的研究热点。     

碳基纳米催化材料在催化脱氢反应中的研究进展

利用碳纳米催化材料替代贵重金属及过渡金属,建立新型的绿色催化过程是催化化学工业可持续发展的重要途径之一。本文概述了碳基纳米催化材料的特征及其在催化脱氢反应中的研究进展,指明了碳基纳米催化材料应用研究的路线,展望了碳基纳米材料在催化化学中的发展前景。     

碳基纳米材料的胶体迁移问题研究进展

纳米材料是一种具有多种物理、化学、光学、电学、磁学和电化学性质的多功能材料。纳米材料大致分为有机材料和无机材料。碳基纳米材料在材料科学的发展中发挥着重要作用,在许多工业生产中都扮演着极为重要的角色。本文综述了几种碳基纳米材料作为胶体在环境中的行为和影响,并列出了诸多影响因素,如pH值、反离子种类、光照等对碳基纳米材料的聚沉的影响,并展望了对于基础研究和工业都具有重要的指导意义。     

碳纳米角的共价功能化研究进展

碳纳米角是一种新型的碳纳米材料,具有独特的锥形结构和优异的性能,在许多领域受到广泛关注。但实际上由于碳纳米角的高疏水性,限制了它的应用,因此可以通过化学功能化在碳纳米角上引入不同的功能基团,来增强碳纳米角在常见溶剂中的溶解性和可操作性。本文主要介绍了碳纳米角的共价功能化方法,及碳纳米角共价功能化在催化、电化学、生物传感、生物医学等研究领域中的应用。     

纳米材料在生物医学中的应用

纳米材料诞生于20世纪80年代末。作为一项新技术,它正在迅速崛起。纳米材料逐渐与许多学科交叉,具有很大的应用价值,并已初步应用于某些领域。纳米材料作为纳米技术的重要组成部分,也引起了各领域研究人员的关注。本文主要介绍了纳米材料的一些基本概念和特征,重点讨论了石墨烯、碳纳米管、碳点、碳纳米角在生物医学领域的应用方向与特性,提出了纳米材料的一些热点和可能存在的全新生长点。     

纳米材料--功能材料的新星

近年来,纳米材料已在许多科学领域引起广泛的重视,成为材料科学研究的热点。所谓纳米材料,一般来说是指材料两相显微结构中至少有一相的一维尺寸达到纳米级的材料。由于纳米粒子较小的尺寸、大的比表面积产生的量子效应和表面效应,赋予纳米材料许多奇妙的力、光、电、磁     

碳纳米材料固相微萃取涂层的制备及应用

固相微萃取技术的核心是涂层,发展高选择性、高稳定性和高效的新型涂层材料及其相关的制备技术是固相微萃取技术发展的关键。碳纳米材料由于其独特的理化特性作为萃取介质已在样品前处理领域得到广泛应用,其中,碳纳米管和石墨烯更是研究热点。本文对近年来碳纳米材料包括碳纳米管、石墨烯、富勒烯、纳米碳纤维、碳纳米球固相微萃取涂层的制备技术及其应用的研究进展进行了简要评述。     

基于Co(Ⅱ)配合物前驱体的微纳米Co_3O_4功能材料的研究进展

金属有机骨架化合物(MOFs)是由有机配体和金属节点通过自组装形成的一类具有周期性结构和较大比表面积的材料。目前,选择MOFs材料作为前驱体,经高温焙烧合成纳米金属氧化物或纳米复合金属氧化物材料是一大研究热点。综述了近年来以Co基配位聚合物为前驱体制备纳米Co_3O_4或Co_3O_4/碳纳米复合材料的方法,以及Co_3O_4纳米材料在锂离子电池负极材料、超级电容器、电催化析氧反应、气敏材料及催化剂材料等研究领域的应用,并对其今后的发展进行了展望。     

聚丙烯/石墨烯纳米复合材料的研究进展

石墨烯是一种具有优异性能的二维碳纳米材料。近年来,将石墨烯作为纳米填料来制备高性能聚合物基纳米复合材料是聚合物研究领域的热点。综述了近几年来聚丙烯/石墨烯纳米复合材料的研究进展,并对复合材料的应用前景进行了展望。     

功能化层状硅酸镍在磁、电及催化领域的应用

二维纳米材料层状硅酸镍（Ni-PS）具有片层结构规则有序、比表面积高和层间性能可调等优点,作为功能材料在磁、电及催化等领域具有广泛的应用前景。本文在综述了Ni-PS的合成机理和制备方法的基础上,介绍了引入有机Si源、利用金属离子（或氧化物）进行掺杂、合成纳米管以及与碳基材料进行复合等手段来调控Ni-PS的结构和性能,详细阐述了Ni-PS或作为前体在制备高质量金属纳米粒子、电极材料、磁性载体和重金属离子吸附剂等方面的应用,着重指出Ni-PS的独特层状结构能够在还原过程中限制金属扩散和保护纳米粒子不被氧化和烧结长大,可用于制备新型高效Ni基催化剂,被广泛应用于制合成气、催化制氢/加氢及分子链催化重构等。最后,提出了Ni-PS在材料领域的发展方向和建议：深入研究Ni-PS的合成技术和改性方法,制备高性能、多功能Ni-PS及复合材料,进一步拓展其在功能材料和工程材料领域的应用。     

碳点的合成、发光机理及在WLEDs中的应用

荧光碳点是新型碳基纳米材料的一个新兴类别,由于其优异的荧光可调谐性,来源广泛,成本低廉,作为一种"绿色材料"逐渐登上了荧光纳米材料的舞台,受到研究学者们的广泛关注,引发了包括生物医学、化学传感、光电器件在内的许多领域的研究热潮。近年来,大量的新型荧光碳点材料被开发并应用于WLEDs。本文从碳点的合成、荧光机理及WLEDs的应用角度对该领域的最新研究进展进行了综述,重点介绍了该领域最新相关的研究成果。