核壳结构纳米Cu_2O/Ag的制备、表征和应用研究

通过溶胶-凝胶法制备了单分散性的球形纳米Cu_2O,采用取代反应法在上面负载一层纳米Ag,制备了核壳结构的Cu_2O/Ag纳米复合材料。利用透射电镜(TEM)分析了纳米Cu_2O/Ag的形貌,并用X射线衍射测(XRD)X射线光电子能谱(XPS)分析了其物相组成,利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)研究了其光谱特征,以罗丹明B(Rh B)为模型污染物,在紫外光照射下评价了纳米Cu_2O/Ag的光催化活性。结果表明:Cu_2O平均直径为150nm,表面纳米银直径为7nm,形成核壳结构;光催化结果显示,银沉积显著提高了Cu_2O的光催化活性。     

金纳米线阵列制备及其光谱特性

利用电化学沉积方法在重离子径迹模板中制备出直径从45 nm到200 nm, 长径比达700的金纳米线阵列, 利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所制备金纳米线的形貌及晶体结构进行分析, 结果表明, 在1.5 V(无参比电极)沉积电压下所制备出的直径为200 nm金纳米线沿[100]晶向具有较好择优取向. 利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对镶嵌在透明模板中平行排列的金纳米线阵列光学特性进行研究, 发现金纳米线直径为45 nm时, 其紫外可见光谱在539 nm处有强烈吸收峰, 随着金纳米线直径增加, 吸收峰红移, 当金纳米线直径达到200 nm时, 其吸收峰峰位移至700 nm. 结合金纳米颗粒相关表面等离子体共振吸收效应对实验结果进行了讨论.     

铟掺杂氧化锌-氧化硅纳米电缆芯-壳异质结构的制备及表征

利用碳热还原反应气相沉积法制备了铟掺杂氧化锌-氧化硅纳米电缆芯-壳异质结构. X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及X射线能谱(EDS)研究表明, 纳米电缆内芯为结晶完好的单晶纤锌矿结构, 外壳包覆一层氧化硅非晶层. 纳米电缆直径为30-60 nm, 长径比大于100. 掺杂纳米异质结构的生长机理与传统的金属晶种辅助气-液-固(VLS)机理有所不同. 这种掺杂纳米异质结构有望作为理想的结构单元应用于纳米器件领域.     

核-壳结构Au-Pt纳米粒子的光谱表征和电催化性能

用化学还原法合成了核-壳结构Au-Pt纳米粒子.紫外可见光谱(UV-Vis)、电化学循环伏安(CV)和透射电子显微镜(TEM)表征结果指出，所合成的核-壳结构Au-Pt纳米粒子为球形，平均直径为27 nm.以CO为分子探针，结合透射红外光谱研究，发现CO以孪生吸附态形式(COT)吸附在Au-Pt纳米粒子上，在2110 cm－1和2063 cm－1附近分别给出对称和反对称红外吸收峰. CV研究结果指出Au-Pt/GC电极对CO的氧化有较高的催化活性，起始氧化电位较本体Pt电极提前了0.45 V，峰电位提前了0.11 V.     

空心ZnMn2O4纳米球和纳米立方体的室温合成及氧还原催化性能

室温条件下,在含有Zn2+的溶液中,以空心结构的MnO2作为前驱体,使用NaBH4作为还原剂,合成了尖晶石型的ZnMn2O4纳米空心球和纳米空心立方体. 通过XRD,SEM,TEM,BET等测试手段对合成产物的结构、形貌、组成、表面性质进行了表征. 实验结果表明,所制备的空心结构ZnMn2O4纳米球和纳米立方体的尺寸在400?600 nm, 空心结构的壳层是由5?6 nm颗粒紧密堆积而形成,厚度约为40 nm. 将所制备的纳米ZnMn2O4空心结构应用于氧还原（ORR）反应中,研究了其在碱性溶液中的氧还原电催化性能,结果显示,相对于ZnMn2O4纳米空心立方体,ZnMn2O4纳米空心球在氧还原反应中表现出较大的电流密度和高的电子转移数 (n=3.5), 具有较好的氧还原电催化性能,有望成为一种新型的氧还原电极电催化剂.     

ZnO纳米片自组装空心微球的无模板水热法制备与发光性质

报道了一种简单的制备ZnO纳米片自组装成空心微球的无模板水热法. 即通过醋酸锌与水和乙二醇混合溶剂(V_水/V_乙二醇 = 1/20)在100℃水热反应12 h合成了ZnO空心微球. 利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射仪和红外光谱对产物进行了表征和分析. 结果表明, 所制备ZnO空心微球的直径为2~5 μm, 它是由直径为10~20 nm纤锌矿结构的ZnO纳米片自组装而成. 研究了水与乙二醇的体积比及反应时间对产物形貌的影响, 结果表明乙二醇在ZnO纳米片的形成与自组装过程中起着关键作用, 并提出了可能的生长机理. 在波长为300 nm光的激发下, 发现ZnO空心微球具有发光峰位于397 nm强的紫外光发光和486 nm弱的蓝绿光发光, 这两种发光分别起源于ZnO宽带隙的激子发射和氧空位与间隙氧之间的跃迁.     

分级微纳结构TiO2空心球的制备及其在DSSC中的应用

以钛酸四丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,通过碳球模板法制备出直径为200nm、壳厚20～25nm的TiO2空心球（HS）.通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和N2吸附脱附等对产物的形貌、晶相组成、孔结构和紫外-可见光谱性质进行了表征,结果显示所制备的锐钛矿相TiO2空心微球是由初级结构纳米级TiO2晶粒构成的.将这种TiO2空心球应用于染料敏化太阳电池（DSSC）领域可以提高光阳极对光的散射.通过制备P25/HS-TiO2双层膜电极,相比单纯的P25纳米晶电极（Jsc=13.5mAcm？2,Voc=0.653V,FF=0.53,η=4.95%）可以得到更高的光电转化效率（Jsc=15.79mAcm？2,Voc=0.653V,FF=0.55,η=6.66%）.     

一种简单方法制备氧化钛纳米材料：核壳结构、中空纳米球和介孔纳米粒子

本文报道了一种简单快速构建NH4Cl-TiO2核壳结构、氧化钛空心纳米球和介孔氧化钛纳米粒子的方法．通过非水体系中TiO2·xH2O0与NH4C1的混合物在NHaCl纳米晶聚集体上的沉积过程，构建了以NH4C1为核，TiO2-xH2O与NH4Cl混合物为壳的核壳复合结构．利用甲醇萃取方法去除核壳结构中的NH4C1可以得到由多孔氧化钛构成的空心纳米球，60nm左右大小，纳米球壁厚约为15nm，平均孔径为1．9nm；而利用500℃煅烧的方法除去NH4c1后的产物是具有内在介孔（2．2nm）的纳米粒子，粒子平均尺寸为14．7nm．这种纳米尺度的多级介孔结构有利于形成具有良好光催化活性的TiO2纳米材料．在以甲基橙为目标的光催化降解反应中，合成的介孔纳米粒子显示了良好的光催化效果，其活性比同样500℃煅烧的普通无孔纳米粒子的活性要高出61％．本方法可能在快速低成本制造复杂纳米结构和廉价高效光催化剂方面起到积极作用．     

基底对电沉积制备ZnO纳米棒阵列的影响

采用恒电位电沉积方法, 在未经修饰的ITO导电玻璃基底上通过控制实验条件制备出不同形貌的纳米ZnO结构, 而在经过ZnO纳米粒子膜修饰后的ITO导电玻璃基底上, 制备出透明、高取向、粒径小于30 nm的ZnO纳米棒阵列. 用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及透射光谱对制备出的ZnO纳米棒阵列的结构、形貌和透明性进行了表征. 测试结果表明, ZnO纳米棒阵列的平均直径为21 nm, 粒径分布窄, 约18～25 nm, 择优生长取向为[001]方向, 垂直于基底生长. 当入射光波长大于400 nm时, ZnO纳米棒阵列的透光率大于95%.     

电极/反相微乳液体系电沉积制备纳米金镀层

将含有氯化金的强酸性水溶液作为水相与Triton X-100、正己醇、正己烷组成反相微乳液体系, 并以该微乳液构成电极/反相微乳液电极系统, 利用电沉积方法成功地制备出纳米Au镀层. 循环伏安和交流阻抗对反相微乳液体系电沉积过程的研究发现, 微乳液中Au(III)的还原为完全不可逆过程, 其电化学反应的阻抗值约为具有相同表观浓度氯化金水溶液体系的5.5倍. SEM研究结果表明, 利用微乳液体系电沉积获得的金镀层由纳米Au颗粒组成, 直径为50 nm左右. 所制备的纳米Au修饰电极由于具有较大的比表面积, 其电化学性能优于纯Au电极, 该电极在酸性条件下有较好的析氢性能, 在碱性条件对丙三醇有较好的电催化氧化性能.     

Sol-Gel Co-Electrospun LiNiO2 Hollow Nanofibers

Using a coaxial capillary spinneret electrospinning technique combined with the sol-gel method, the nickelic xerogel hollow nanofibers first were prepared and the polycrystalline LiNiO₂ hollow nanofibers were obtained after sintering. The obtained hollow nanofibers were about 500 nm to 4 µm in outer diameter, and were made up of 20 ～ 30 nm nanocrystals. The xerogel hollow nanofibers and those calcined at different temperatures were characterized by thermogravimetric (TG) analysis, Fourier transform infrared (FTIR) spectrum, x-ray diffractometry (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and scanning electron microscopy (SEM).     

Bamboo-shaped carbon tubes from coal

Bamboo-shaped carbon tubes (BCTs) were first synthesized in high yields from iron-loaded carbon electrodes prepared from coal by arc discharge. The BCTs were characterized by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy (TEM). The TEM characterization reveals that the tubes have bamboo-like structures consisting of hollow compartments separated with conical shaped graphite layers. The diameters of BCTs are in the range of 40–60 nm with their length being about several micrometers. For some BCTs, the hollow compartments are quite uniform with a size of 100 nm. A growth model is suggested to explain the formation of bamboo structure in tubes.     

苯胺与吡咯共聚物空心球的自组装制备及性能

以碱性溶液为反应介质,苯胺和吡咯为单体,采用稀释聚合法制备苯胺-吡咯共聚物自组装空心微球.研究了搅拌条件、共聚单体摩尔比、聚合反应介质和聚合时间对共聚物形貌的影响.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、广角X射线衍射、热重分析仪和四探针技术表征了共聚物的形貌、结构和性能.研究结果表明,聚合反应条件对共聚物的形貌有重大影响,通过调整聚合反应条件,可以实现共聚物形貌的有效调控.共聚单体总摩尔浓度为0.05 mol/L,氨水溶液作为反应介质,在静态条件下反应24 h可以得到尺寸均一、平均外直径为610～863 nm,壳厚144～162 nm的自组装共聚物空心微球.同时,研究了共聚物对银离子的吸附性能,结果表明共聚物对银离子有还原作用,吸附后共聚物表面有纳米银的生成.     

生物降解高分子胶束-金壳纳米结构的制备和性能研究

聚己内酯-聚赖氨酸嵌段共聚物(PCL-b-PLys)在水中自组装形成了聚赖氨酸为壳和聚己内酯为核的球形胶束.以胶束为模板,利用聚赖氨酸的胺基与金的配位作用,引导金在胶束壳层上生长,形成了胶束-金壳纳米结构(micelle@gold nanoshell).用紫外可见光谱、X射线光电子能谱、广角X射线衍射、透射电镜、动态光散射、热重分析、光热转化实验、以及体外光热杀死癌细胞实验等对金壳结构进行了结构确认和性能表征.胶束-金壳结构比原胶束增大约30%～40%,金约占总重量2/3.而且,其具有很强的近红外吸收性能和高达63%的近红外光-热转化效率.近红外激光照射10 min,可杀死约60%的宫颈癌细胞,且自身的细胞毒性低.     

静电纺丝法制备铁酸锌中空纤维及其磁学性能

以锌盐、铁盐和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,通过静电纺丝法先制备PVP/硝酸盐复合纤维,这些复合纤维以5℃·min-1的升温速率加热到500℃并保温3h,最终得到铁酸锌(ZnFe2O4)中空纤维.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及振动样品磁强计(VSM)等分析手段对中空纤维的晶体结构、形貌和磁学性能进行了研究.结果显示,ZnFe2O4中空纤维属于尖晶石结构,高温处理后仍能保持一维结构,纤维直径在200-400nm之间,纤维壁由大小为25nm的颗粒堆积而成.室温磁化结果显示制备的ZnFe2O4中空纤维具有超顺磁性,在10kOe的磁化强度为2.03emu·g-1.     

ZnO@SiO_2同轴纳米电缆的静电纺丝技术制备与表征

采用同轴静电纺丝技术,以硝酸锌、正硅酸乙酯(C8H20O4Si)、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,成功制备出大量的ZnO@SiO2同轴纳米电缆。用TG-DTA,XRD,SEM,TEM,FTIR等分析技术对样品进行了表征。结果表明,得到的ZnO@SiO2同轴纳米电缆的壳层为无定型SiO2,厚度为50nm,芯轴为晶态ZnO,电缆直径为300~450nm,长度大于300μm。探讨了ZnO@SiO2同轴纳米电缆的形成机理。     

Ni(OH)2纳米管的制备、表征及电化学性能

以多孔氧化铝为模板, 在不同溶液浓度下, 用化学沉积法制备了氢氧化镍纳米管. 采用XRD, SEM, TEM和HRTEM等手段, 对产物的物相、表面形貌及微结构进行了表征. 结果表明所得产物是高纯度的氢氧化镍纳米管, 外径约为180～220 nm, 管壁厚20～30 nm. 将所制备的氢氧化镍纳米管制成电极, 其电化学性能测试表明, Ni(OH)₂纳米管的中空结构特点, 能够有效地提高镍电极的充电效率、放电比容量、高倍率及高温放电性能. 机理分析表明中空结构的Ni(OH)₂纳米管对于提高碱性二次电池的综合性能有着极为重要的意义.     

Synthesis and plasmonic properties of silver and gold nanoshells on polystyrene cores of different size and of gold–silver core–shell nanostructures

Simple methods of preparing silver and gold nanoshells on the surfaces of monodispersed polystyrene microspheres of different sizes as well as of silver nanoshells on free-standing gold nanoparticles are presented. The plasmon resonance absorption spectra of these materials are presented and compared to predictions of extended Mie scattering theory. Both silver and gold nanoshells were grown on polystyrene microspheres with diameters ranging from 188 to 543 nm. The commercially available, initially carboxylate-terminated polystyrene spheres were reacted with 2-aminoethanethiol hydrochloride (AET) to yield thiol-terminated microspheres to which gold nanoparticles were then attached. Reduction of silver nitrate or gold hydroxide onto these gold-decorated microspheres resulted in increasing coverage of silver or gold on the polystyrene core. The nanoshells were characterized using transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and UV–vis spectroscopy. By varying the core size of the polystyrene particles and the amount of metal (silver or gold) reduced onto them, the surface plasmon resonance of the nanoshell could be tuned across the visible and the near-infrared regions of the electromagnetic spectrum. Necklace-like chain aggregate structures of gold core–silver shell nanoparticles were formed by reducing silver nitrate onto free citrate-gold nanoparticles. The plasmon resonance absorption of these nanoparticles could also be systematically tuned across the visible spectrum.     

水热法制备多层核壳结构Gd_2O_3:Eu~(3+)空心微球

以稀土硝酸盐-葡萄糖的混合溶液作为前驱体,采用一步水热法和随后的热处理得到了多层核壳结构Gd_2O_3:Eu~(3+)空心微球,并用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X-射线能量色散光谱(EDS)和荧光光谱等测试手段对所得样品进行了表征.结果表明:所得空心球样品为纯的立方相的Gd_2O_3.具有规则的多层核壳空心结构,空心球的直径在2～3μm左右,壁厚约为100 nml,并且Gd_2O_3:Eu~(3+)空心球是由尺寸约为30 nm的球形纳米颗粒白组装而成.样品中含有Gd、Eu、O元素.该空心球样品具有强的Eu~(3+)的特征红光发射以及长的荧光寿命,可以用来作为时间分辨荧光标记物.     

Wet-chemical synthesis and characteristics of Au nanoshell

Noble metal nanostructures have been the research focus for many decades because of their real or poten-tial applications, such as catalysis, photography, optics, electronics, optoelectronics, information storage, bio-logical and chemical sensing, surface…