碳包覆氧化镍纳米颗粒制备与电化学性能研究

采用直流电弧放电等离子体技术制备了核壳结构碳包覆氧化镍纳米颗粒,并采用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、X射线能量色散分析谱仪和表面物理吸附仪等测试技术对样品的微观结构进行研究。并利用循环伏安法、恒电流充放电以及交流阻抗等技术研究其作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明:直流电弧等离子体技术制备的碳包覆氧化镍纳米颗粒具有典型的核壳结构,内核为面心立方结构的氧化镍纳米颗粒,外壳为碳层。颗粒形貌主要为立方体结构,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在30～70 nm范围,平均粒径为50 nm,外壳碳层的厚度为5 nm。碳包覆氧化镍纳米颗粒具有较高的比容量和良好的电化学活性。     

约束弧等离子体制备碳包覆铁纳米颗粒的性能

采用约束弧等离子体技术制备碳包覆铁纳米颗粒,利用X射线衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线能量色散分析谱仪和N2吸附等测试手段对样品的化学成分、形貌、微观结构、比表面积和粒度等特征进行表征分析。结果表明：采用约束弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的核？壳结构,内核金属为体心立方结构的铁,外壳为无定形碳。颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在15～40nm范围内,平均粒径为30nm,内核粒径为18nm,外层碳的厚度为6～8nm,比表面积为24m2/g。     

碳包覆铜纳米颗粒的比表面积和孔结构

采用直流电弧放电等离子体技术制备碳包覆铜纳米颗粒,并对样品的形貌、晶体结构、粒度、比表面积和孔结构采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)和N_2吸-脱附等测试手段进行分析。结果表明:直流电弧等离子体技术制备的碳包覆铜纳米颗粒具有典型的核壳型结构,内核为面心立方的金属铜,外壳为石墨碳层。颗粒主要呈球形或椭球形,粒度相对比较均匀,分散性良好,粒径分布在20~100 nm范围内,平均粒径为50 nm,外壳碳层的厚度为10 nm。碳包覆铜纳米颗粒的等温吸附曲线属Ⅳ型,晶粒之间的孔隙以介孔为主,样品的BET比表面积为33 m~2/g,当量粒径为45 nm,与TEM和XRD测得的结果基本一致。BJH吸附累积总孔孔容与BJH吸附平均孔径分别为0.112 cm~3/g和13 nm。     

新型核-壳结构PS/CeO_2和PS/SiO_2复合磨料的制备及其抛光性能

以聚苯乙烯(PS)微球为内核,采用液相法制备具有核壳结构的PS/CeO2和PS/SiO2复合颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、傅里叶转换红外光谱仪和热重分析仪等对所制备样品的物相结构、形貌和粒径等进行表征。将所制备的复合磨料用于硅晶片表面二氧化硅介质层的化学机械抛光,采用原子力显微镜观察抛光表面的微观形貌,并测量表面粗糙度。结果表明:所制备的PS/CeO2和PS/SiO2复合颗粒呈近球形,粒径为250～300nm,且具有核壳包覆结构,包覆层的厚度为10～20nm;硅晶片表面二氧化硅介质层经PS/CeO2和PS/SiO2复合颗粒抛光后,表面无划痕,且非常平整,在5μm×5μm范围内,粗糙度均方根值(RMS)分别为0.238nm和0.254nm。     

Ag包覆Ni复合纳米粉体的制备及其导电性能

用化学镀法,以葡萄糖为还原剂,制备了Ag包覆Ni复合纳米粉体,并用制备的复合纳米粉作为导电相配制了导电浆料。用XRD、TEM和电阻率测定等手段研究了粉体的相结构、形貌、粒度和导电性能。结果表明,制备的Ag包覆Ni复合纳米颗粒具有壳/核结构,核为纳米Ni,壳为Ag,复合纳米颗粒粒度分布为20~100 nm,Ag层的厚度约为4 nm。Ag包覆Ni复合纳米粉导电浆料在1.33 Pa的真空下,采用200℃/60 min的烧结工艺,可制得电阻率为(1.26~2.83)×10-4Ω·cm的导电膜,其导电性能优于纳米Ni粉、纳米Cu粉和纳米Ag-Cu合金粉导电浆料。     

表面钝化纳米铝粉的制备及氧化机理分析

采用高频感应线圈加热,以蒸发-冷凝法制备了纳米铝粉,用空气进行钝化处理,得到有钝化层保护的纳米铝粉.使用透射电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射、差热分析DTA等测试手段,研究了表面钝化处理对纳米铝粉抗氧化性能的影响.结果表明:经过表面钝化处理的纳米铝粉粒径范围为15～60nm,纳米铝粉表面包覆了3～5nm厚的氧化铝膜,形成明显的核/壳结构,具有较好的抗氧化性能,这对于纳米铝粉的存储、活性保护机理的探讨有一定的意义.     

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层氧化行为的影响

利用Ni与不同粒度的Cr颗粒通过复合电镀的方法分别制备了Ni-7.5Cr (平均粒度为21nm)、Ni-10.9Cr (平均粒度为39nm) 和Ni-12.4Cr (平均粒度为2.4µm)的复合镀层。Ni-Cr纳米复合镀层与Ni-Cr微米颗粒镀层相比,其颗粒分布更为均匀,颗粒间距减少2—3个数量级。900℃恒温氧化实验结果表明：复合微米颗粒的Ni-Cr镀层只形成NiO膜,不能形成连续的Cr2O3膜,氧化速率很快;而Ni-Cr纳米复合镀层,由于能形成连续的Cr2O膜,氧化速率显著降低,并且这种颗粒尺寸效应随粒度越细越明显。文中对颗粒尺寸效应进行了探讨。     

气固反应法制备Ag@Ag2S核壳纳米颗粒

采用两步法了合成Ag@Ag2S核壳纳米颗粒。首先以无水乙醇为还原剂,PVP(K-30)为分散剂,AgNO3为原料,采用溶剂热法合成出银纳米颗粒,随后在真空管式炉中对银纳米粉体进行硫化。紫外可见吸收光谱(UV-vis),X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)的结果表明,以450℃加热硫粉,银粉所处位置为80℃,硫化时间为20~80min,成功制备出了Ag@Ag2S核壳结构纳米颗粒,颗粒粒径约为100±30nm。     

热化学共还原法制备W包覆Cu纳米复合粉体(英文)

采用两种粒径的氧化铜粉末和粒径为1.5μm的三氧化钨粉末来制备高纯度的CuWO4粉末,分别通过控制CuWO4粉末在360和750℃两个阶段的氢气还原作用,制备出钨包覆铜纳米复合粉体。复合粉体的微观形貌,组织结构与颗粒尺寸采用扫描电子显微镜(SEM),X线衍射分析仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行测试,激光粒度测试仪(LPSA)用来测试CuWO4粉末的粒度。由小粒度CuWO4粉末制备出的钨包覆铜纳米复合粉体的钨包覆层厚度小,氢气还原制备的钨包覆铜复合粉体的平均粒径约50nm。     

一种制备核-壳纳米Ni／Al复合粉末的新方法

在含氟离子的水溶液中，采用Al粉直接置换还原Ni盐的方法，实现了纳米Ni在Al粉表面上的快速化学沉积，制备出核-壳结构的Ni／Al复合粉末。探讨了反应的过程，利用粒度分析，SEM，XRD，BET，XPS等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征。结果表明：平均粒度为7．13μm的铝颗粒表面包覆着一层纳米Ni（其晶粒度为20．4nm），形成了壳层。     

基于紫外光辐照法制备CuSe/ZnSe核壳结构纳米粒子

本文成功制备出以CuSe为核心、ZnSe为壳层,具有核壳结构的CuSe/ZnSe纳米粒子。首先采用回流冷凝法制备出CuSe纳米粒子（NPs）。然后,采用一种简单、快速的光化学方法即紫外光辐照法,室温下在CuSe NPs外包覆ZnSe壳层,最终得到CuSe/ZnSe核壳结构纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)、能量色散谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和光致发光光谱(PL)对合成的CuSe/ZnSe核壳NPs进行了表征。结果分析表明,合成的CuSe纳米粒子具有六方相结构,粒径平均大小在12 nm。制备出的CuSe/ZnSe纳米粒子的核壳结构清晰,生长的ZnSe壳层为立方闪锌矿结构,粒径大小约为15~45 nm。通过ZnSe壳层的包覆使CuSe在475 nm处产生蓝光发射,同时荧光强度显著增强。     

镍纳米颗粒填充碳纳米管的制备和表征

采用阳极弧放电等离子体技术制备了Ni纳米颗粒填充的碳纳米管,并利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和X射线能量色散分析谱仪(XEDS)等测试手段对样品的化学成分、形态和物相结构等特征进行了表征。结果表明,采用本实验的方法能获得大量的被纳米金属颗粒填充的碳纳米管,内部填充物为fcc结构的Ni纳米颗粒,外围薄层为石墨碳层。碳纳米管的外径在30~40nm范围内,壁厚5~8nm,内部填充的纳米颗粒呈球形和椭球形,粒径均匀。     

Electrochemical properties of NiO/Co-P nanocomposite as anode materials for lithium ion batteries

NiO/Co-P nanocomposite is prepared by an electroless cobalt plating technique. The as-prepared composite is characterized by means of X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM) techniques. SEM and TEM images reveal that the NiO particles are about 200 nm in size, which are modified by Co-P nanoparticles of about 30 nm. The electrochemical properties as anode materials for lithium ion batteries are examined by cyclic voltammetry (CV) and discharge-charge tests. The results show that, compared with the bare NiO without electroless cobalt plating, NiO/Co-P nanocomposite exhibits a smaller polarization and a better rate capability, which is attributed to the Co-P nanoparticles.     

Preparation and characterization of Ni nanopowders prepared by anodic arc plasma

Ni nanopowders were successfully prepared in large quantities by anodic arc discharged plasma method with homemade experimental apparatus in inert gas. The particle size, microstructure and morphology of the particles were characterized via X-ray diffractometry (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and the corresponding selected area electron diffractometry(SAED). The specific surface area and pore parameters were investigated by nitrogen sorption isotherms at 77 K with Brunauer-Emmett-Teller(BET) equation and Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method. The chemical compositions were determined by X-ray energy dispersive spectrometry(XEDS) and element analysis. The experimental results indicate that this method is convenient and effective, and the nanopowders with uniform size, higher purity, weakly agglomerated and spherical chain shape are gotten. The crystal structure of the samples is FCC structure as the bulk materials, the particle size distribution ranges from 20 to 70 nm, and the average particle size is about 46 nm obtained by TEM and confirmed by XRD and BET results. The specific surface area is 14.23 m^2/g, specific pore volume is 0.09 cm^3/g and average pore diameter is 23 nm.     

pH值对CeO2/SiO2纳米复合磨粒分散性的影响

以胶体SiO₂溶液作硅源,采用均相沉淀工艺制备壳-核结构完整的CeO₂/SiO₂纳米复合磨粒。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜对复合磨粒样品进行物相组成分析和微观形貌观察;通过粒径分布、Zeta电位分析,研究水相分散系中pH值对CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性的影响。结果表明:所制备的CeO₂/SiO₂复合磨粒为壳-核包覆结构完整的纳米微球,粒径约110 nm,内核为无定形SiO₂,壳层为立方萤石型CeO₂;CeO₂/SiO₂复合磨粒的等电位点pH值约为5,其值由SiO₂等电位点向CeO₂等电位点明显偏移。CeO₂/SiO₂复合磨粒在酸性水相介质中分散性差,容易出现严重的团聚现象;而在碱性环境下,CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性良好。      

纳米羟基磷灰石的精氨酸表面修饰与铕掺杂及其细胞活性

采用水热合成法制备经精氨酸表面修饰和铕掺杂的羟基磷灰石纳米颗粒（HAP-Eu）。利用透射电镜（TEM）、Zeta电位分析仪、傅立叶红外光谱仪和X射线衍射（XRD）对HAP-Eu的成分、形貌、结构、晶粒粒径和Zeta电位进行表征,并通过成像流式细胞仪研究细胞活性。结果表明：制备的HAP-Eu粒径较均匀,约为100nm,特征峰明显;在pH=7.5时,颗粒的表面净电荷均值约为30.10mV;在人上皮细胞和内皮细胞中无毒性。     

ZnO-TiO_2核壳纳米线结构及其热稳定性研究

采用热还原法和原子层沉积技术制备了ZnO-TiO_2核壳纳米线,研究沉积厚度、沉积温度及退火对于ZnO-TiO_2核壳纳米线晶化和结构的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)等手段对退火前后核壳纳米线进行表征。结果表明:沉积厚度和温度的增加有利于TiO_2壳层发生非晶向晶化的转变;500℃退火提高了TiO_2的结晶性,但可能会使细核壳纳米线(ZnO纳米线直径80 nm)产生波浪形变形,使150℃沉积的非晶TiO_2壳层形成凸出晶粒,并导致其界面处ZnO缺失。     

乙醇中锆丝电爆炸法制备碳包覆ZrC纳米颗粒

采用在有机液体中进行金属丝电爆炸的方法制备了碳包覆纳米颗粒。以无水乙醇为介质,向高纯度锆丝中施加高压脉冲电流,金属丝在高密度电流的下迅速熔化、气化、膨胀并爆炸,伴随着高温、高压条件下碳的析出和反应、包覆过程,制备出纳米粉体颗粒,对电爆炸过程中的能量、电流、电压进行了测试和分析,通过XRD、TEM、HTEM等分析了产物特征。结果表明：产物为球状碳包覆结构的碳化锆纳米颗粒,粒径分布在10-150nm之间;在4kv、8kv、12kv电压下,产物平均粒径分别为24.9nm、41.1nm、43.9nm。最后,对碳包覆纳米ZrC颗粒的形成机理进行了初步的探讨。