Ag@Ag_2S/C光热转换材料的制备及其太阳能水蒸发性能

以核壳结构的Ag@Ag_2S纳米颗粒、羧甲基纤维素为原料,利用冷冻铸造/碳化工艺制备了具有孔道结构的Ag@Ag_2S/C光热转换材料。所制备Ag@Ag_2S/C光热转换材料能吸收93%的太阳光,在1个太阳光下,水蒸发效率可达81.5%。     

Ag/TiO_2/HAP复合光催化剂的制备和表征

为使二氧化钛光催化剂能应用于纺织物中,利用溶胶-凝胶法和非均相沉淀法,制备银(Ag)/二氧化钛(TiO2)/羟基磷灰石(HAP)复合光催化剂颗粒。运用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对样品的结构形态进行表征;并以2 mg/L亚甲基蓝溶液为待降解有机物,通过紫外光谱(UV)吸收对样品的催化性能进行了测试和分析。结果表明:制备的Ag/TiO2/HAP粒子具有核壳结构,最外层包覆的是羟基磷灰石,颗粒直径在400 nm左右,其光催化活性基本接近P25纳米TiO2粉末。     

单分散银纳米颗粒的粒径调控及其光热转换性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为分散剂,以维生素C作为还原剂,在碱性条件下还原氯化银溶胶制备得到了不同粒径的单分散单质银纳米颗粒。用实验室自组装的配有AUT-FSC半导体/固体激光器的光热转换评价系统对样品进行了光热性能的研究。结果表明,通过控制反应体系的pH值,可得到30、50、75和100nm的单质银纳米颗粒;以50nm的银纳米颗粒作为晶种,采用种子法通过改变氯化银溶胶的加入量可以得到120、150和200nm的银纳米颗粒。在波长635nm和1 064nm的激光照射下,样品均表现出了明显的光热转换性能,并且随着粒径的减小,样品的光热转换效果越好。     

SiO_2/Ag复合微球的制备及光催化性能研究

采用水热法在SiO_2纳米微球表面修饰Ag纳米颗粒,制备二元SiO_2/Ag复合微球(SiO_2/Ag CMs)。通过改变AgNO_3用量,调控Ag纳米颗粒的尺寸及分布,并利用透射电子显微镜、X射线衍射等技术探究产物的表面形貌、微观结构及组成。相比于单分散性的SiO_2微球和Ag纳米颗粒,SiO_2/Ag CMs的光吸收峰发生明显红移,且具有较宽的SPR光吸收范围。以亚甲基蓝(MB)为有机染料模型,研究SiO_2/Ag CMs对MB的光催化降解性能,结果表明:SiO_2/Ag CMs光催化剂催化性能优于SiO_2纳米微球及Ag纳米颗粒;当AgNO_3用量为0.10g时所制备的SiO_2/Ag CMs表现出较为优异的光催化活性,且在可见光照射80min时其催化效率达到97.7%。     

铁磁壳层纳米颗粒周围局域电场的研究

研究了在外加磁场的影响下,铁磁流体溶液中壳层纳米颗粒周围局域电场的分布.其中,壳层结构的铁磁纳米颗粒是由磁性纳米颗粒(钴)核与贵金属(金)壳组成.该结构将金属的光学性质和颗粒的磁场驱动效应有效地结合起来.在外加磁场的影响下,复合铁磁颗粒将会沿着外加磁场的方向排列,形成磁纳米链.磁纳米链中复合颗粒在外加磁场的影响下发生极化,导致颗粒之间产生相互作用.通过解拉普拉斯方程,可以得到复合颗粒周围局域电场的表达式.计算结果表明,壳层颗粒周围的局域电场与金属壳层厚度、复合颗粒之间的距离以及颗粒中心连线的夹角有密切关系.     

ZnO和ZnO/Au纳米流体的制备及光热转换性能

太阳能光热利用是太阳能利用的重要方面,其中,纳米流体光学特性对太阳能光热利用效率起着决定性作用。通过水热法制备不同形貌的ZnO纳米颗粒,再利用硼氢化钠还原法将Au成功还原在ZnO纳米颗粒上,制备出ZnO/Au复合纳米材料。通过SEM、XRD表征ZnO和ZnO/Au纳米粒子的形貌结构与成分。经紫外/可见/近红外吸收光谱测试表明ZnO/Au纳米流体显著提高了在可见光波段的吸收。通过光热转换实验表明,花状ZnO纳米流体的光热转换性能优于棒状ZnO纳米流体, ZnO/Au纳米流体由于Au的等离激元效应,光热转换特性增强。当浓度为1.0 mg/mL时,棒状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为59%,比纯导热油纳米流体提高16%;当浓度为0.5 mg/mL时,花状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为71%,比纯导热油纳米流体提高28%。     

Ag@TiO_2核壳纳米粒子的制备与红外发射率研究

在TX-100/环己烷/正己醇/水组成的油包水（W/O）体系中,采用微乳液法制得Ag@TiO2核壳纳米粒子.采用透射电镜（TEM）,X线衍射（XRD）,红外光谱（IR）和紫外可见光谱（UV-Vis）等对其形貌和物相进行分析.利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率.结果表明：该核壳纳米粒子粒径约50 nm,内核为面心立方的金属Ag,外壳为无定型的TiO2.被TiO2包覆后Ag核的紫外共振吸收峰与纯胶体Ag相比发生了微弱红移.高反射性能的金属Ag的引入使该核壳结构复合物的红外发射率明显降低,最低可降至0.483.Ag@TiO2核壳纳米粒子的红外发射率随着外层TiO2结晶性能的提高而下降.     

炭黑骨胶纳米流体的制备及其光热转换性能

以纳米流体为工作介质的直接光热转换是太阳能利用的重要部分, 纳米流体的制备受到众多研究者的关 注。炭黑具有化学性质稳定, 光谱吸收宽等特点, 作为纳米添加颗粒在太阳光吸收与光热转换领域应用广泛。然 而, 炭黑极易团聚, 影响了其在纳米流体中的推广应用。利用环境友好型的骨胶与炭黑通过球磨法制备炭黑骨胶 纳米复合材料, 提高炭黑在去离子水基液中的分散稳定性。通过扫描电镜(SEM), 紫外- 可见- 近红外分光光度计 (UV-vis-NIR) 和自组装的光热转换装置等对样品性能进行表征。结果表明, 炭黑骨胶纳米流体解决了炭黑易团聚的 问题, 具备较好的分散稳定性和光热转换性能, 质量分数0.006% 的炭黑骨胶纳米流体光热转换效率可达94%, 较去 离子水基液提高了20%。     

Au@Ag双金属纳米粒子制备及其SERS性能

以金纳米粒子为核,采用柠檬酸钠直接还原法成功制备了Au@Ag核壳结构双金属纳米粒子。用透射电镜对其结构与形貌进行了表征,研究了其紫外-可见吸收特性及表面增强拉曼散射(SERS)性能。结果表明:核壳结构在20~30nm,分散性好;相比于单纯的Au纳米粒子,Au@Ag核壳结构双金属纳米粒子具有较强的紫外-可见吸收峰。以4-ATP为探针,研究了其表面增强拉曼散射效应,发现该核壳结构对4-ATP各个峰位均具有更明显的表面增强拉曼散射效应,特别是在1 000~1 500cm-1范围内的增强效果明显好于纯金纳米颗粒。     

多层氧化锡锑空心球的制备及其光热性能

用牺牲模板法制备了多层氧化锡锑(ATO)空心球。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、光热转换测试装置等对产物进行了分析表征。结果表明:控制锡锑总离子浓度和吸附温度可以调控ATO空心球的壳层数量。ATO空心球的光热转换效率与其壳层数量有关,层数越多光热转换效果越好,3层ATO空心球的光热转换效率最好,达到30.69%。