PVP表面修饰不同形貌金银纳米粒子研究现状

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种重要的工业化大分子表面活性剂,由于其大分子结构的特殊性及生物适应性,使得PVP在制备金属纳米粒子过程中得到了广泛应用。近年来,有大量关于以PVP为大分子表面修饰剂制备不同形貌金属纳米粒子的文献报道。文中综述了以PVP为表面修饰剂,分别以乙二醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺及水为溶剂,通过溶剂和PVP自身的还原作用,在不同反应条件下制备不同形貌金、银纳米粒子的研究现状,提出了不同溶剂体系中不同形貌金属纳米粒子的形成机理研究是未来该领域要解决的主要问题。     

常压辉光放电等离子体制备荧光碳纳米粒子

采用常压辉光放电等离子体制备了超细荧光碳纳米粒子。分别采用聚乙二醇(PEG)2000和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)20000作为表面活性剂和表面修饰剂,利用辉光放电等离子体射流产生的大量高能电子等活性粒子分解乙醇溶液制备碳纳米粒子。采用透射电子显微镜和荧光分光光度计对生成物的形貌和荧光特性进行了检测。结果表明,生成物为石墨相的荧光碳纳米颗粒。随着反应时间的延长,生成物的荧光强度增强;采用PEG-2000修饰后产物的荧光强度比采用PVP-20000更强;丝状放电模式下生成物的荧光强度高于辉光放电模式。制备的碳纳米颗粒的荧光量子产率为46.58%。     

聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂制备银纳米粒子及表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,AgNO3为前驱物,乙醇为还原剂及溶剂,制备得到了银纳米粒子。采用紫外-可见吸收光谱及透射电子显微镜等方法对银纳米粒子的光学性质及形貌进行了表征。结果表明,以乙醇为溶剂,PVP可以对银纳米粒子的生长起到很好的表面修饰作用,银纳米粒子在400nm～410nm处产生明显的纳米银所具有的表面等离子态特征吸收峰,银纳米粒子的吸收强度随反应时间延长及前驱物浓度增加而提高。透射电子显微镜结果表明银纳米粒子具有球状形貌特征,尺寸分布窄。改变PVP与AgNO的投料比,可以得到不同尺寸的银纳米粒子。     

上转换荧光光子晶体薄膜的制备及包装防伪应用

以热分解法制备的蓝色荧光NaYF4:Yb3+,Tm3+上转换纳米颗粒为核,外延生长一层具有钝化表面缺陷、增强荧光效果的NaYF4壳层,制备得到核壳上转换纳米颗粒(CSNPs).利用反相微乳液法在CSNPs上包覆一层修饰3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(MPS)的SiO2,实现上转换纳米颗粒亲水改性的同时,赋予其可参与加成聚合的双键.将CSNPs@SiO2-MPS与苯乙烯单体通过乳液聚合共聚形成镧系掺杂NaYF4/PS复合微球.通过垂直沉积法,利用镧系掺杂NaYF4/PS复合微球自组装构建上转换荧光光子晶体(UCPC)薄膜,并探讨其在包装防伪中的应用.结果表明:该上转换荧光光子晶体薄膜,在可见光下从特定角度可以观察到明显的粉色结构色,在980 nm激光照射下可观察到蓝色荧光,这两种模态下的光学特性可隐藏信息,预期在信息保护、包装防伪等领域有广阔的应用前景.     

聚乙烯吡咯烷酮硫脲修饰CdS纳米粒子的制备

用硫脲为表面修饰剂,并用PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为稳定剂在乙醇水溶液中合成了粒径分布均匀、性能稳定、有机物修饰的CdS纳米颗粒.重点分析了硫脲的引入对CdS纳米粒子晶体结构、粒径分布、紫外可见吸收光谱、红外光谱、光致荧光光谱(PL)的影响.发现硫脲修饰使得CdS纳米粒子的粒径更小,粒径分布更加均匀,并且有效地抑止了PVP对CdS荧光淬灭,在PL光谱上观察到了CdS的带隙发光.     

核壳结构NaYF_4:Yb~(3+)、Er~(3+)/SiO_2颗粒的制备及其光谱性能

以正硅酸乙酯为原料,采用水解法,对100 nm亲水及20 nm亲油的NaYF4:Yb3+、Er3+上转换发光纳米颗粒进行了表面修饰,制备出了NaYF4:Yb3+、Er3+/SiO2核壳结构.研究了反应时间、反应前驱体浓度等工艺条件对包覆效果的影响.结果表明,经过二氧化硅包覆后的亲水及亲油大、小颗粒都可以均匀地分散在亲水溶剂中.在室温下,分别对SiO2壳层包覆前后的NaYF4:Yb3+、Er3+纳米颗粒的上转换发光光谱进行对比研究,发现两种粒子都能在980 nm激光激发下,产生550 nm的绿光及670 nm的红光,且包覆后纳米颗粒的发光位置及整体发光强度与包覆前相比没有受到影响.     

PVP为稳定剂不同溶剂体系银纳米粒子的制备及表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,AgNO3为前驱物,水、乙醇及N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,制备银纳米粒子。采用紫外-可见吸收光谱对银纳米粒子形成的动力学过程进行了测定。结果表明,在特定PVP浓度、AgNO3浓度、反应温度和反应时间条件下,以水为溶剂,不能生成银纳米粒子,以乙醇及N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,紫外-可见吸收光谱在410nm左右可观察到银纳米粒子所具有的表面等离子态特征吸收峰,动力学曲线表明,乙醇溶剂体系银纳米粒子具有较高的吸收强度。透射电子显微镜结果表明所得到的银纳米粒子具有球状形貌特征,且具有较窄的尺寸分布。     

原位聚合法制备聚丙烯酸修饰的ZnS量子点

采用原位聚合法对ZnS量子点表面进行聚丙烯酸(PAA)的修饰。利用XRD、FTIR、TEM、TGA、荧光测试等对ZnS@PAA复合纳米粒子进行系列表征。XRD分析表明,修饰后的ZnS仍为立方晶相。FTIR和TGA结果证明,ZnS纳米粒子表面存在PAA。TEM结果表明,修饰后ZnS@PAA复合纳米粒子在去离子水中分散良好,其直径有所增加,约为28 nm,且呈较明显的核-壳结构。荧光测试发现,修饰PAA前后ZnS@PAA复合纳米粒子的发光特性没有发生明显改变。实验表明,经PAA修饰后,ZnS@PAA复合纳米粒子在水溶液中的分散性和稳定性得到提高,抗氧化性和荧光稳定性也得到了一定的增强。      

球形纳米银粒子制备新方法及其表征

采用水热法,不添加任何还原剂,在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)的保护下,热分解碳酸银制得纳米银溶胶.将纳米银溶胶经过后续离心分离,干燥后得到纳米银粉.通过改变反应温度、反应时间、表面活性剂浓度、种类及反应物浓度等反应条件,分析了各反应条件对纳米银粒子形貌的影响.利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和电子能谱仪(energy dispersivespectroscopy,EDS)分析表明,在反应温度为180℃、反应时间为5 h、AgNO3浓度为0.1 mol/L、NaHCO3浓度为0.05mol/L、PVP为1.7 g的最佳制备工艺条件下,纳米银粒子为球形,粒径分布范围窄,单一分散,粒径40 nm左右.结果表明,表面分散剂PVP以及AgNO3与NaHCO3的浓度对球形纳米银的合成具有关键作用.     

纤维状中空结构NaYF4:Yb3+, Er3+上转换材料的 合成及防伪应用

采用水溶性聚合物聚乙烯亚胺(PEI)调介下的水热法,一步合成了具有纤维状中空结构的六方相NaYF4:Yb3+,Er3+上转换荧光材料,并将其作为荧光填料,通过流延成膜法制备了具有上转换荧光性能的壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)荧光复合薄膜.探究了PEI配体含量和反应体系pH值对合成的上转换材料的形貌、晶型和荧光性能的影响,以及壳聚糖/聚乙烯醇荧光复合薄膜中荧光填料的最佳掺杂量.研究结果表明,在PEI含量为0.3 g且反应体系pH=5的条件下,合成的产物为具有纤维状中空结构的六方相NaYF4:Yb3+,Er3+.荧光光谱表明,合成的NaYF4:Yb3+,Er3+上转换材料在980 nm激光激发下具有优异的荧光性能.当荧光填料的掺杂质量分数为3.0％时,制备的NaYF4:Yb3+,Er3+/(CS/PVA)荧光复合薄膜具有最佳的透明度和上转换荧光特性.     

PVP水溶液中纳米Pd粒子的生长过程及形貌控制

在微量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,超声还原氯化钯水溶液,合成纳米Pd粒子,利用透射电镜、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱等技术对纳米Pd粒子的生长过程进行了研究。考察了PVP用量对纳米粒子形貌的影响。结果表明,当PVP与PdCl2的质量比为10∶1、超声反应50min时,得到规则的单分散球型纳米Pd粒子,粒径大约8nm左右。根据紫外-可见特征吸收波峰和X射线光电子能谱中结合能的变化,提出了纳米粒子的稳定分散是借助于纳米Pd与PVP之间的配位作用来实现的。     

磁性纳米钌催化剂的制备及对聚苯乙烯催化加氢的催化性能

通过化学共沉淀法制备了Fe3O4,利用硅酸钠水解、缩合制备了具有核壳结构SiO2/Fe3O4复合纳米粒子。利用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)技术对其进行了表征。将所得的磁性纳米SiO2/Fe3O4用有机硅改性的聚乙烯吡咯烷酮进行表面修饰,利用原位还原RuCl3的方法将金属Ru负载到磁性载体上,制备了磁性纳米催化剂Ru/PVP/SiO2/Fe3O4。探讨了所得催化剂对聚苯乙烯氢化反应的催化性能,考察了反应压力、温度、时间以及溶剂等对催化性能的影响。结果表明,随着反应温度的升高、压力的增加,催化活性提高;当反应温度为393K、氢气压力为8 MPa、反应时间为5 h时,聚苯乙烯氢化度可以达到90%以上。     

CdTe@Fe3O4磁性复合纳米粒子的合成与表征

本文通过层层自组装技术（1ayer-by—layer,LBL）成功制备了CdTe@Fe3O4磁性荧光复合纳米粒子,并对其特性和应用进行了讨论．首先,采用化学共沉淀法,以NaOH为沉淀剂,Fe^2＋和Fe^3＋物质的量的比为1：2．在50℃水相中电磁搅拌30min,制备出具有磁性的纳米Fe3O4,然后表面修饰1,6-己二胺．通过透射电镜（transmission electron microscopy,TEM）对其进行观察,粒径在10nm左右．核壳cdTe@Fe3O4复合功能纳米粒子的合成表明：Fe3O4和cdTc物质的量的比为1：3,pH=6．0,温度30℃,反应时间30min为其最佳合成条件．通过TEM、紫外和荧光光谱对合成的纳米粒子分别进行了表征．cdTe@Fe3O4粒径在12～15nm,最大发射波长从530nm红移到570nm,而最大吸收波长则从530nm红移到535mm．结果表明,磁性Fe3O4表面成功覆盖了CdTe壳层．核壳型CdTe@Fe3O4磁性荧光复合纳米粒子的应用能够实现对DNA进行简便快捷的标记、传感和分离．     

超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的多元醇法制备及其在磁共振造影剂中的应用

利用高温多元醇方法制备了核心粒径为5～10nm的超顺磁性Fe3O4纳米颗粒,并且样品在水溶液中具有良好分散性。系统研究了修饰剂的种类和用量,反应温度,反应时间等生长条件对颗粒的尺寸、水中分散性及磁性能的影响。研究表明：选用带有强极性基团的修饰剂如HOOC-PEG-COOH、PAA、PVP,增加修饰剂的用量,提高反应温度和延长反应时间,可以增大颗粒的尺寸、改善它们的分散性、窄化粒径分布。磁性能研究表明所得样品在室温下都具有超顺磁性,并且尺寸越大,饱和磁化强度越大。磁共振实验表明样品对细胞具有很好的造影效果,其中PVP修饰的样品造影效果最好。     

NaYF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换发光材料的葡聚糖表面改性及醛基化研究

采用"两浴-溶剂热法"制备了NaYF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换发光纳米粒子(UCNP),利用葡萄糖在苷化温度下置换UCNP表面的油酸,制得表面包被葡聚糖的亲水性UCNP。进一步通过NaIO_4氧化表面葡聚糖,获得了醛基化UCNP。采用TEM及光纤光谱仪等对修饰前后材料的形貌、发光特性进行了表征。优化实验表明0.5mol/mL葡萄糖在130℃下包被葡聚糖48h效果最好,包被后的UCNP在水相中分散良好且可在超过2个月内保持原有发光强度的75%。通过调节NaIO_4用量及氧化反应时间可以调控表面醛基修饰量。     

无机纳米粒子表面修饰

在讨论无机纳米粒子团聚机理的基础上综述了纳米粒子表面修饰研究进展。表面修饰包括物理和化学修饰,重点综述了表面聚合物修饰最新研究进展。介绍了以化学键在纳米粒子表面接枝聚合物,其主要方法包括在无机纳米粒子表面引入可聚合碳-碳双键合成大分子单体、此大分子单体与相应乙烯基单体共聚在表面生成聚合物;将引发剂"固定"在纳米粒子表面合成大分子引发剂,以此引发剂引发单体聚合物生成表面接枝聚合物;反应型聚合物链与粒子表面活性基团反应将聚合物链接枝到纳米粒子表面。     

超重力反应沉淀法制备NaYF_4∶Er~(3+)及上转换发光性能

采用重力反应沉淀法合成了Er3+掺杂的NaYF4上转换发光剂,分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计(FL)对试样的晶体结构、表面形貌及发光性能进行了表征,研究了不同煅烧温度对材料结构、形貌和发光的影响。结果表明:NaYF4∶Er3+为立方相和六方相混合的晶体,经过煅烧后,颗粒具有很好的结晶性,含有少量的杂相。分别用650nm的红光和808nm的近红外光激发,测试样品的上转换发光,观察到了紫色、蓝色、绿色上转换发光。     

NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+/Er3+上转换荧光纳米晶的制备与表征

以EDTA为螯合剂,采用络合共沉淀法合成了NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+/Er3+纳米晶.分别采用XRD、SEM、荧光分光光度计对合成的样品进行了结构、形貌和上转换荧光分析.XRD结果表明,制备的NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+/Er3+均为纯立方相;SEM结果显示,制备的NaYF4:Er3+和NaYF4: Yb3+/Er3+晶粒粒径都在100nm左右,与NaYF4:Er3+相比,NaYF4:Yb3+/Er3+晶粒尺寸分布更均匀,分散性更好,符合作为荧光标记材料的要求;上转换荧光分析表明,在980nm激光器激发下,NaYF4:Yb3+/Er3+的发光强度比NaYF4:Er3+提高了1个数量级.     

热处理温度及EDTA对β-NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)材料结构与性能的影响

采用共沉淀法合成了Yb3+、Er3+共掺杂的NaYF4粉体,重点研究了热处理温度和螯合剂EDTA对所合成粉体的晶相、表面形貌以及上转换发光性能的影响,并利用X射线衍射、扫描电镜及荧光光谱对其结构组成、晶体表面形貌及发光性能进行了研究。结果表明:随着热处理温度的升高,NaYF4:Yb3+,Er3+粉体由立方相向六方相转变,当温度高于600℃时又从六方相逐渐转变为立方相,而且颗粒的尺寸逐渐变大,从近似球形到无规则形状;NaYF4:Yb3+,Er3+发光强度与热处理温度密切相关,热处理温度对于β-NaYF4:Yb3+,Er3+的发光性能有着重要的影响。经过600℃热处理后的粉体具有较高的发光强度;螯合剂EDTA的添加对所合成粉体的发光性能有着明显的影响,螯合剂的添加降低了其发光强度;在1 000℃以内,NaYF4:Yb3+,Er3+具有良好的热稳定性。     

Mg(OH)_2-PMMA复合粒子的制备及表征EI北大核心

为了减小纳米氢氧化镁较严重的团聚问题,通过在氢氧化镁表面接枝大分子聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来制备氢氧化镁/PMMA纳米复合粒子,以提高纳米复合粒子在有机相中的相容性和分散性。首先,通过油酸对氢氧化镁进行表面修饰,在其表面引入双键烯烃基团,然后以丙烯酸甲酯(MMA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,通过分散聚合的方法在修饰过的氢氧化镁表面接枝有机大分子PMMA。通过XRD、FT-IR、TGA、FESEM、EDS和沉降实验对所得Mg(OH)2/PMMA纳米复合粒子进行了测试表征,结果表明:有机大分子PM-MA成功地接枝在了油酸修饰后的Mg(OH)2表面上,纳米复合粒子在有机相中的分散性和相容性都得到了很大的提高。