氧化锌纳米颗粒的形貌控制合成及其体外抗菌活性（英文）

在不使用任何表面活性剂或模板的情况下,采用可控沉淀法在水溶液中成功合成形貌均匀的分层花状和纳米棒状氧化锌(ZnO)。为了阐明纳米颗粒的生长机理,系统研究pH、反应时间和温度对纳米颗粒形貌的影响。采用SEM、FT-IR和XRD等表征手段对样品进行分析。XRD谱证实合成的粉末具有良好的结晶性。此外,对比研究合成的花状(ZnO-1)和纳米棒状(ZnO-2)的ZnO纳米颗粒与商业ZnO(ZnO-Com)颗粒的体外抗菌活性。结果表明,在实验条件下,ZnO-2比ZnO-1对受试菌具有更高的抗菌活性,而商业ZnO则没有抗菌活性。当ZnO-2的浓度从0.25升高到0.75μg/μL时,对变异链球菌的抑菌环从约30 mm扩大到33 mm,对大肠杆菌的抑菌环从约28mm增大到30mm。研究表明,合成的氧化锌纳米颗粒作为抗菌剂,可能在生物医学方面有效抑制某些致病菌。     

ZnO纳米棒的制备及光催化性能研究

采用水热法制备ZnO纳米棒。利用X射线粉末衍射(XRD)仪和透射电镜(TEM)对其结构和形貌分别进行表征,并通过紫外-可见分光光度计分析ZnO纳米棒光降解甲基紫来研究其光催化活性。结果表明,以氢氧化钠和醋酸锌为原料,聚丙烯酰胺为表面活性剂制备得到直径约26nm,长度达400nm的单晶纤锌矿结构的ZnO纳米棒。添加ZnO纳米棒光催化剂时的光降解率为70%,未加ZnO纳米棒的光降解率为30%,表明ZnO纳米棒具有很好的光催化活性。     

ZnO水热膜的形貌调控及光电性能

在硝酸锌/(NH_2)_6N_4(HMTA)溶液体系中加入浓氨水及氯化铜,采用水热法制备Cu掺杂的ZnO薄膜。研究发现,氨水和Cu~(2+)离子均可抑制ZnO纳米棒的横向生长,促进纳米棒沿c轴取向生长,增加长径比,但并未发现Cu进入ZnO晶格中。ZnO水热阵列膜的形貌可以通过同时掺杂Cu2+和加入浓氨水来改变。Cu~(2+)离子和氨水共掺杂容易导致ZnO纳米棒的弯曲及纳米棒端头的聚集,形成由纳米棒团簇组成的星星状薄膜表面。PL谱显示,该结构具有较大的氧空位缺陷浓度及比表面积,并具有一定的场发射特性,场增强因子β为5990。     

鸟巢状ZnO光阳极的水热法制备与光电性质

采用水热法制备鸟巢状ZnO微球,通过XRD、SEM和HRTEM对鸟巢状ZnO微球进行形貌观察和晶体结构分析。结果表明,鸟巢状ZnO微球由许多ZnO纳米棒(片)构成,结晶性好,比表面积大,这些ZnO纳米棒沿[0110]方向定向生长;用旋转涂覆法将鸟巢状ZnO微球涂覆到FTO玻璃(F:SnO2)导电面上并组装成染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,缩写为DSSC);通过光伏曲线测试分析,研究涂覆次数对太阳能电池性能的影响,在模拟太阳光下DSSC的光电转换效率为0.63%。     

水热法制备高定向掺铝氧化锌纳米棒阵列

为了制备高定向光电性能优异的掺铝氧化锌(ZAO)纳米棒阵列,采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备掺铝氧化锌薄膜,以ZAO薄膜为种子层,通过控制掺铝量、稳定荆等工艺参数,采用水热法制备出了高定向ZAO纳米棒阵列.实验表明,铝掺杂量为2%,直径在50nm左右的ZAO纳米棒阵列薄膜具有最好的光致发光性能,表面活性剂可以促进ZAO纳米结构的棒状生长,形成高定向ZAO纳米棒阵列.     

锌二次电池负极用碳包覆纳米氧化锌材料的凝胶前驱体的碳化制备与性能（英文）

针对碱性二次锌电池负极活性物质碳包覆后容量较低的不足,采用一步热处理凝胶前驱体制备锌负极用碳包覆纳米ZnO (nano-ZnO@C)材料,研究其微观结构与电化学性能。结果表明,所获ZnO及nano-ZnO@C具体多孔分层结构,其原始颗粒尺寸约100nm。相比于商业氧化锌和所制备纯ZnO而言,nano-ZnO@C作为锌负极时具有更高的电化学活性、更低的内阻和更好的循环稳定性,放电比容量可达622 m A·h/g。其主要原因在于碳包覆纳米ZnO材料在维持负极活性物质高利用率的同时,能抑制锌枝晶的生长与电极的致密化。     

化学溶液沉积法制备氧化锌纳米棒阵列

利用化学溶液沉积法,以Zn(CH3COO)2·2H2O、六次甲基四胺为原料制备了规整而有序的ZnO纳米棒阵列.用FESEM、XRD等考察种子液浓度、反应溶液浓度等对2nO纳米棒表面形貌、晶粒大小及晶体结构的影响.结果表明,制备的ZnO纳米棒的直径随反应溶液浓度增大而增大,纳米棒垂直于基底沿着(002)面生长.紫外可见吸收光谱表明,ZnO纳米棒对300～400nm波长范围的光有很强吸收性;在500～700nm有一个相对比较弱的吸收峰,光致发光谱图中在384 nm处有一个近紫外带边发射峰.     

微波水热法制备纳米ZnO及其对小球藻的毒性影响

以Zn(NO_3)_2·6H_2O为原料,NaOH为矿化剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,采用微波水热法制备了分散均匀的纳米氧化锌粉体,晶粒尺寸在50~100 nm之间。使用小球藻作为毒性效应的测试载体,将纳米氧化锌粉末与培养液混合,设置以锌离子浓度为浓度梯度的实验组,采用血球计数法来测定纳米氧化锌对小球藻的毒性影响。结果表明,纳米氧化锌对小球藻的生长有很强的抑制作用,且浓度越高,抑制作用越大。当锌离子浓度为50 mg/L及以上时,相比于零浓度对照组及低浓度组的呈指数形式的增长趋势,小球藻生长极其缓慢,甚至基本无生长。     

基于氧化钛纳米管模板电沉积氧化锌纳米棒

研究了氧化锌纳米棒在用二次阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管模板表面的电沉积生长。与一次阳极氧化法对比,以二次阳极氧化法获得的氧化钛纳米管薄膜为模板,更有利于形貌均一、取向一致的ZnO纳米棒的电沉积生长,并且在电解质溶液中添加六次甲基四胺(HMT)、适当延长沉积时间均可提高ZnO纳米棒的结晶度和择优生长趋势。当沉积电压为1.0~1.5 V时,可获得形貌规则的ZnO纳米棒;而电压继续增大时,ZnO沿c轴择优生长趋势消失,电沉积产物氧化锌纳米棒由六边形氧化锌纳米片取代。     

石墨烯/银纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),加入一定量的聚乙烯亚胺和硝酸银(PEI-Ag+)配位复合物,通过自组装法组装,利用硼氢化钠的还原性,制备石墨烯/银纳米复合材料。用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外吸收光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)等手段对所制备的石墨烯/银纳米复合材料进行表征。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为模型对纳米复合材料的抗菌性能进行研究。结果表明:银纳米粒子负载在石墨烯表面形成石墨烯/银纳米复合物材料,石墨烯/银纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长具有较好的抑制作用,且抗菌性能稳定。当石墨烯/银纳米复合材料浓度为4和15 mg/m L时,分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果好。     

ZnO表面改性Zn-Cu组织工程支架的研究

目的 利用ZnO对Zn-Cu组织支架材料进行表面改性,以提高其亲水性和抑菌、抗菌性能.方法 采用气压渗流铸造法制备了理论孔隙率约为60％的Zn-xCu(x=0,1,2,3)合金组织工程支架,并利用水热法对Zn-xCu(x=0,1,2,3)组织工程多孔支架进行ZnO表面修饰.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪,对制备的多孔...     

硅基ZnO纳米棒阵列异质结太阳能电池的水热合成及其光伏性能

通过低温水热法,在图案化的p型硅衬底上合成氧化锌（ZnO）纳米棒阵列薄膜,制备出具有p-Si/n-ZnO纳米棒（NR）阵列结构的异质结太阳能电池（HSCs）。通过直流磁控溅射技术,分别在前后面板溅射沉积ITO和Al膜接触电极层。研究ZnO籽晶层的退火温度、ZnO纳米棒阵列水热合成的时间等因素对ZnO纳米棒阵列的晶体结构、表面形貌和光学性能的影响。p-Si/n-ZnO纳米棒阵列HSCs的最佳短路电流密度和总能量转换效率分别为11.475 mA·cm^-2和2.0%。相比p-Si/n-ZnO薄膜HSCs,p-Si/n-ZnO纳米棒阵列HSCs的光伏性能得到了有效提高。     

壳聚糖改性及抗菌胶乳制备

采用氧化解聚法制备改性壳聚糖,并进行纳米化处理,得到纳米改性壳聚糖,将其作为抗菌剂,以天然胶乳为基材,采用共混法制得具有抗菌性能的医用抗菌胶乳。经扫描和透射电镜分析可知:壳聚糖微粒均匀分布在胶乳中,呈圆球状,粒径约为10nm,改性壳聚糖微粒均匀分散在胶乳中;以大肠杆菌作为试验菌,采用抑菌环试验对制得的抗菌胶乳进行抗菌性能的检测,结果表明:抑菌环直径大于抑菌标准规定的7 mm,表明该抗菌胶乳对大肠杆菌的抑菌效果良好。     

PAM辅助水热法制备形貌可控的ZnO纳米结构(英文)

采用PAM辅助水热法制备了形貌可控的ZnO纳米晶。X射线衍射分析表明,分别以水和丙三醇为溶剂制备的短棒和棒状的ZnO纳米晶是纤锌矿结构。场发射扫描电镜结果显示,短棒状ZnO的直径约200nm,长约1.5μm,而棒状ZnO的直径约100nm,长度约3μm。当ZnO形貌从短棒向棒状转变时,晶体纵横比从7.5转变成30。荧光光谱分析表明,位于400-450nm的紫峰强度随着形貌从短棒向棒状转变时增大,表明更细更长的ZnO一维纳米结构的缺陷越多;位于520-550nm的绿峰强度随着形貌从短棒向棒状转变时增大,表明更细更长的ZnO一维纳米结构的氧空位越多。并对不同溶剂对ZnO纳米晶形貌的影响机制及ZnO纳米晶在水热条件下的生长机理进行了探讨。     

间接电还原法合成银纳米颗粒及纳米银粉的抗菌性能

利用Keggin结构的12-磷钨酸（PTA,下同）作为还原剂,采用间接电还原法还原硝酸银制备了银纳米颗粒,考察了12-磷钨酸与Ag+离子不同摩尔配比对Ag纳米颗粒大小的影响。用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等手段对制备的银纳米颗粒的形貌、组分、粒径和相结构进行了表征。测试了银纳米颗粒对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能,结果表明,制备的Ag纳米颗粒的平均粒径随磷钨酸和硝酸银的摩尔比的减小而增大。纳米银对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长具有较好的抑制作用,且抗菌性能稳定。     

激光原位制备ZnO纳米柱形貌及光学特性

利用NEL-2500A轴向快速流动CO2连续激光辐射金属锌板(纯度为99.99wt%)同轴输送氧气,在金属锌板表面上原位制备氧化锌纳米柱晶体,晶体的底面直径为60～70nm,高度约为150nm。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDX)以及光致发光(PL)等试验对原位制备的ZnO纳米柱的形貌、组成成分、相结构以及光致发光性质进行了表征,并对ZnO纳米柱生长晶体的机理进行了分析。结果表明,利用本文方法能够制备纯度较高ZnO纳米柱晶体,ZnO纳米柱为单晶结构并沿〈0001〉方向生长,其结晶形貌取决于发生反应局部区域氧气的过饱和度。     

Ag/ZnO纳米复合抗菌剂解团聚工艺及机制

采用沉降实验、激光粒度分布、透射电镜等手段,研究PVPK17对Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的解团聚的影响及机制,同时采用最小抑菌浓度对解团聚前后的抗菌性能进行表征.结果表明:经PVPK:17解团聚后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂可在异丙醇中稳定悬浮6 d以上,分散后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的平均粒度可达51.3 nm,当加入PVPK17的质量百分数为40%时达到最佳分散效果.用透射电镜观测表明,解团聚的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂分散较好,在此基础上建立了PVPk17对Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的解团聚模型.抗菌实验表明,分散后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的MIC可达50mg/L,抗菌性能良好.     

铝掺杂纳米氧化锌的液相火焰燃烧合成及其导电性研究

采用液相火焰燃烧合成法制备得到了Al掺杂纳米氧化锌,该技术具有简单、连续和易于大规模产业化等优点。对合成得到的纳米ZnO进行了SEM和XRD表征,燃烧产物为直径约30~40nm的球形颗粒,为六方相结构。当掺杂浓度超过8mol%时导电氧化锌中出现立方相的ZnAl2O4尖晶石。Al掺杂纳米ZnO的导电性随着Al掺杂量的增加首先迅速提高,之后提高幅度逐渐变缓,在Al掺杂量为8.0mol%时,导电氧化锌的导电性最佳,而当掺杂量进一步增加后导电性反而有所降低。     

以锯齿状碳纳米管为模板原位合成微/纳米球状氧化钨

以锯齿状CNTs管束作为模板担载H_2WO_4前驱体。在液相沉积过程中H_2WO_4被锯齿状CNTs包裹,所得H_2WO_4/CNTs团簇的平均尺寸为500 nm,由直径10～20 nm的H_2WO_4组成,比表面积和孔容分别为85.24 m~2·g~(-1)和0.2933 m~3·g~(-1)。将H_2WO_4/CNTs置于氧气气氛中进行热处理,除去CNTs后,得到了由纳米颗粒组成的WO_3微米球,比表面积和孔容分别为18.7 m~2·g~(-1)和0.2055 m~3·g~(-1)。结果表明,锯齿状CNTs对有效调节分层结构WO_3发挥重要作用,对制备微纳米结构材料具有广阔的应用前景。     

以锯齿状碳纳米管为模板原位合成微/纳米球状氧化钨（英文）

以锯齿状CNTs管束作为模板担载H_2WO_4前驱体。在液相沉积过程中H_2WO_4被锯齿状CNTs包裹,所得H_2WO_4/CNTs团簇的平均尺寸为500 nm,由直径10～20 nm的H_2WO_4组成,比表面积和孔容分别为85.24 m~2·g~(-1)和0.2933 m~3·g~(-1)。将H_2WO_4/CNTs置于氧气气氛中进行热处理,除去CNTs后,得到了由纳米颗粒组成的WO_3微米球,比表面积和孔容分别为18.7 m~2·g~(-1)和0.2055 m~3·g~(-1)。结果表明,锯齿状CNTs对有效调节分层结构WO_3发挥重要作用,对制备微纳米结构材料具有广阔的应用前景。