氧化镍纳米晶体的制备及其过程分析

为了开发一种新型纳米氧化镍催化剂,能有效地应用于生物质气化过程中去除焦油,本文采用均匀沉淀法成功地制备了纳米氧化镍晶体,并利用TGA、FTIR、XRD、BET、YEM等分析手段对前驱体和产品的性能进行了表征.同时,对前驱体的分解过程进行了全面的分析.分析结果表明前驱体是水合碱式碳酸镍,其分子式为NiCO3·Ni(OH)2·nH2O,它能在360℃下完全分解转化为纳米NiO,同时煅烧条件对合成纳米NiO的晶体粒径影响很大.实验证实所得纳米NiO颗粒呈球形,分散性好,纯度较高,属立方晶系结构,平均粒径约为7.5nm,其BET表面积为187.98m2/g,这显示纳米NiO晶体具有作为高效催化材料的应用可行性.     

六边形多孔NiO纳米片的合成与表征

以硫酸镍和六次甲基四胺为原料,采用水热法制备出粒径约为90 nm的六边形Ni(OH)2纳米片,再将Ni(OH)2纳米片煅烧得到多孔六边形NiO纳米片.通过 X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试手段对所得产物物相和形貌进行了表征.结果表明,多孔六边形NiO纳米片属于六方晶系,孔径约为15 nm.研究发现,通过调节反应物的浓度即可以在无模板的情况下控制产物为多孔六边形或刺球形NiO纳米晶.根据实验结果,本文提出了不同形貌NiO的形成机理.     

纳米NiO/生物活性炭的制备及其去除废水中苯酚的研究

采用原位水热法制备纳米NiO/沙柳活性炭复合材料(NiO/SAC),通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等仪器对其结构和形貌进行表征,并研究NiO/SAC对废水中苯酚的去除能力,考察催化剂用量、苯酚溶液初始浓度、pH等因素对苯酚去除率的影响.结果表明:花状的氧化镍均匀地分散于活性炭的表面,质量分数约为2;,在NiO/SAC复合材料吸附与催化降解双重作用下,在催化剂投加量为5 g/L、苯酚溶液pH为6时,苯酚去除率可达95;以上;NiO/SAC在pH 3～11宽范围内,对苯酚的去除率均在80;以上,是理想的工业苯酚废水处理材料.     

球状PbS纳米颗粒的室温合成与性能表征

以醋酸铅为铅源,硫代乙酰胺为硫源,在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共同作用下,在常温下合成了PbS纳米晶,利用XRD、紫外分光度计、SEM、TEM对合成产物的结构和形貌以及光学特性进行了表征分析,结果表明,合成的PbS为尺寸均匀的球形纳米晶,对合成的PbS纳米晶的形成机理进行了初探.当反应温度较低时,形成的PbS小颗粒在表面活性剂SDS的烷基链模板和CTAB微胶束软模板共同作用下生成球状PbS纳米晶.     

Ni离子注入SiO_2的表面形貌和光学吸收性能研究

室温下,将能量为60 keV,剂量范围在1×1016~1×1017/cm2的Ni离子注入到SiO2中。随后将样品在Ar气中退火(400~1000℃)。采用原子力显微镜(AFM),掠入射X射线衍射(GXRD),紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对退火前后样品的表面形貌,Ni纳米颗粒的形成和热演变过程以及样品光吸收性能进行分析表征。结果表明:剂量为1×1016/cm2的样品退火前后均未能形成纳米颗粒;剂量为5×1016/cm2和1×1017/cm2的样品中形成了纳米颗粒,退火后颗粒长大,样品表面凸起(Ni纳米颗粒)高度增加,数量减少。SiO2中Ni纳米颗粒的光吸收带在310~520 nm,800℃后光吸收带变得明显且伴随峰位蓝移。经1000℃退火后,Ni纳米颗粒被热分解的O氧化为NiO纳米颗粒,NiO纳米颗粒的光吸收带位于300 nm附近。     

亲水性氧化锌纳米粒子控制合成及光学性质研究

采用溶剂热分解法,以乙酰丙酮锌为原料,在亲水性有机溶剂聚乙二醇(PEG-600)、聚乙二醇单甲醚(MPEG-1000)、三甘醇(TEG)中合成了氧化锌纳米粒子.X-射线衍射(XRD)分析表明氧化锌纳米粒子为纤锌矿晶体结构.透射电镜(TEM)形貌观察结果表明,在不同溶剂PEG-600、MPEG-1000和TEG中合成的氧化锌纳米粒子其形状分别为短棒状、颗粒状以及由小晶粒团聚而成的球状粒子.合成的氧化锌纳米粒子表面修饰有亲水性有机分子,可以稳定分散于水溶液中.紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱研究显示,合成的氧化锌纳米粒子具有很强的紫外带隙吸收和发光性能,表明制备的氧化锌纳米粒子结晶性好,光学性能优异.     

直流电弧等离子体制备NiO纳米颗粒研究

采用直流电弧等离子体技术成功制备了NiO纳米颗粒,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、BET氮吸附等测试方法对样品的成分、形貌、晶体结构、比表面积、粒度分布、红外吸收性能进行表征分析.实验结果表明:直流电弧等离子体制备的NiO纳米颗粒为fcc结构的晶态,形貌呈规则的球形,粒度均匀,分散性良好,粒径范围在15～45 nm,平均粒径为25 nm,比表面积为33 m2/g.与普通块体NiO相比,红外吸收峰发生了红移.     

Ni/NiO纳米复合材料的制备及其室温下NOx气敏性研究

采用静电纺丝法合成了直径为300 nm Ni(CH3COO) 2/PS纳米纤维,并且通过煅烧得到Ni/NiO纳米复合材料.对Ni/NiO纳米复合材料的NOx气敏性检测研究发现,该材料在室温下对97 ppm NOx有很较好的气敏响应,灵敏度可达到30;以上,响应时间小于4 min.     

SnO2负载TiO2纳米管的制备与光催化活性

结合阳极氧化法和脉冲沉积法合成SnO2/TiO2纳米管光催化剂,实现了SnO2纳米颗粒在TiO2纳米管表面的均匀负载.利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)以及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品进行表征,以甲基橙为模拟污染物,评价了纳米管的光催化活性.结果表明,SnO2/TiO2纳米管经750℃煅烧后主晶相为锐钛矿相TiO2,含少量金红石相TiO2和SnO2,三者两两之间形成三元异质结,促进光生电子-空穴对的分离,此时SnO2/TiO2纳米管表现出最佳的光催化活性,紫外光下对甲基橙1 h分解比例由32.4;提升至96.5;.     

氧化锌纳米粒子的合成及其表面功能化修饰

以三甘醇(TEG)为溶剂,高温热分解乙酰丙酮锌合成了氧化锌纳米粒子.为改善氧化锌纳米粒子表面性能和生物应用性能,分别用硅烷偶联剂(KH550)和聚酰胺-胺(PAMAM)进行表面修饰,在氧化锌纳米粒子表面接枝了-NH2活性官能团.分别采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱、动态光散射(DSL)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行了表征测试.XRD结果表明纳米氧化锌的平均晶粒尺寸为10 nm,并具有较好的结晶性.TEM观察表明,其形貌为颗粒状和小晶粒团聚成的球状粒子.FT-IR、XPS、DSL和Zeta电位测试结果表明氨基官能团成功修饰在氧化锌纳米粒子表面,增强了粒子的表面功能.UV-Vis光谱表明,氨基活性基团修饰后的纳米氧化锌仍然具有较强紫外带隙吸收.