纳米复合氧化物LaMnO_3的制备及表征

采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、非晶态配位法三种不同的方法制备了纳米级的钙钛矿型复合氧化物LaMnO3,并通过XRD、FT-IR、ICP实验技术对所制备的系列纳米催化剂进行了表征.结果表明:3种不同的方法所制备的复合氧化物均形成了ABO3型钙钛矿型结构,都属于纳米颗粒,初步考察了制备条件对复合氧化微粒的形成结构的影响,非晶态配位法制备的LaMnO3平均粒度最小,溶胶-凝胶法制备的样品浓度最高.     

聚乙二醇光化学法制备金纳米微粒及共振散射光谱研究

采用共振散射光谱、紫外-可见吸收光谱、透射电镜对聚乙二醇(PEG)-Au3+纳米光化学反应进行了研究。讨论了金纳米粒子合成条件的影响,发现金纳米粒子的尺寸与PEG分子量大小有关。建立了一个利用不同分子量PEG制备一系列粒径为6～60 nm金纳米粒子的光化学合成新方法。根据PEG分子的空间位阻、疏水性等解释了PEG分子量不同而获得不同粒径金纳米粒子的原因。提出了一个合理的纳米光化学反应机理。     

绿色光波法制备高SERS活性金纳米溶胶及其光谱特性

葡萄糖能还原氯金酸合成金纳米粒子,但所需制备时间较长。本文采用化学还原法,在光波加热条件下还原HAuCl4制备金纳米粒子溶胶。本实验优化了NaOH和葡萄糖等条件,合成了稳定的具有高SERS活性的金纳米溶胶,并研究了其光谱特性。     

聚乙二醇对二氧化钛薄膜结构及其自清洁性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了聚乙二醇(PEG2000)改性TiO_2薄膜,研究了PEG2000添加量对TiO_2薄膜的微结构、表面形貌、透射率和自清洁性能的影响。以紫外光为光源,分析了PEG2000含量对TiO_2薄膜光催化活性的影响。结果表明,所制备的薄膜均为锐钛矿结构;通过调节PEG2000的添加量,可以调控薄膜的微观结构,从而调控TiO_2薄膜的光学性能和自清洁性能。     

三乙醇胺还原光波法制备金纳米溶胶及其光谱分析

以三乙醇胺为还原剂,乙二醇溶液为反应溶液,在红外光波条件下制备了稳定性较好的金纳米溶胶。并对新制成的金纳米粒子的紫外可见吸收、共振瑞利散射(RRS)、表面增强拉曼散射(SERS)对其进行了研究。     

溶胶-凝胶方法制备ZrO2及聚合物掺杂ZrO2单层光学增反射膜

以丙醇锆(Zr(OPr)4)为原料,乙酸(HAc)为络合剂,聚乙二醇(PEG200)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为大分子添加剂,在乙醇体系中成功合成了ZrO2及聚合物掺杂ZrO2溶胶.用旋涂法在K9玻璃基片上制备单层光学增反射膜.借助小角X射线散射和激光动态光散射技术研究胶体的微结构.采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、原子力显微镜、紫外/可见/近红外透射光谱以及椭偏仪对薄膜的结构和光学性能进行表征.用输出波长为1064 nm的强激光,采用"R/1"模式测试薄膜的抗激光损伤性能.研究发现,改变体系中HAc和H2O的量,可以方便地调节HAc配合反应和H2O分子亲核取代反应发生的概率,从而调控溶胶的稳定性与微结构.在HAc和H2O量配置适当的情况下,原位引入适量的PEG200和PVP可以明显修饰溶胶-凝胶过程,提高溶胶稳定性,促进胶粒之间相互联结成均匀的网络状结构.与溶胶的微结构密切相关,添加PEG200和PVP的薄膜具有更加平整的表面,而膜层均匀的结构及网络状特征赋予薄膜良好的抗激光损伤性能.添加质量分数为10% PEG200和15% PVP的聚合物掺杂ZrO2薄膜,激光损伤阈值可达24.5 J/cm2(脉冲宽度为1 ns);在中心波长λ0处,由反射引起的透射率降低约为2%,显示良好的增反射性能.     

二氧化钛多孔膜的UV-Vis光谱与光催化性能研究

以钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)、乙醇胺(MEA)、聚乙二醇(PEG)和无水乙醇为反应体系,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2溶胶并通过浸渍提拉法制得了TiO2多孔膜,用UV-Vis,XRD和AFM对制得的多孔膜进行了表征,讨论了薄膜的紫外-可见透过光谱随着薄膜层数的变化规律以及其与膜厚的关系,结果表明在本实验条件下薄膜转移得很均匀,每层膜厚度约为60nm。多孔膜的光催化测试结果表明,随着薄膜层数的增加,光催化活性也逐渐增强,10层多孔膜的光催化活性最高。     

聚乙二醇对溶胶-凝胶SiO2增透膜激光损伤行为的影响

 采用溶胶-凝胶工艺制备了聚乙二醇（PEG）改性SiO₂单层增透膜，用输出波长1.06 μm，脉宽3 ns的调Q激光系统产生的强激光进行辐照实验。观察了添加PEG前后的膜层的微结构、表面形貌以及激光损伤行为的变化，讨论了PEG对薄膜激光损伤行为产生影响的机制。结果表明：添加的PEG可以修饰、导向溶胶簇团的生长和交联，并使之有序，由此制备的薄膜结构规整，微缺陷减少，这就提高了膜层的激光损伤阈值；在激光辐照过程中，膜料吸收激光能量，膜层温度升高，膜层的PEG分子受热逐步分解挥发，膜层产生损伤。     

CdSe量子点凝胶快速制备及其光谱特性

以水为反应溶剂,采用NaBH₄还原SeO₂并与过量CdSO₄反应,制备CdSe量子点凝胶。所得CdSe量子点凝胶直接干燥即得到固态粉体,若用聚乙二醇或谷胱甘肽等作为分散修饰剂可方便的转化成相应的溶胶,制备方法快速简单、成本低。CdSe量子点凝胶、粉体、溶胶均具有良好的光致发光特性,且性质稳定。结果表明反应物CdSO₄与SeO₂用量的摩尔比（Cd/Se值）和反应温度影响CdSe量子点的荧光特性。当制备凝胶的Cd/Se值由2.4:1增加12:1时,CdSe量子点-聚乙二醇溶胶的荧光强度增加,荧光发射峰由560nm红移到610nm;当制备凝胶的反应温度由40℃增加到90℃时,CdSe量子点-聚乙二醇溶胶的荧光发射峰由560nm红移到600nm。CdSe量子点-聚乙二醇溶胶的荧光量子产率20%左右。     

掺氮碳量子点的微波法制备及其光学性能研究

以柠檬酸和谷氨酸为原料、聚乙二醇(PEG)为分散剂,采用微波法制备掺氮碳量子点(N-CQDs)。研究了不同制备条件对N-CQDs结构和性能的影响,利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及红外光谱对制备产物进行表征,确定了最佳制备条件:柠檬酸80 mg/mL、谷氨酸16 mg/mL,PEG 80 mg/mL,微波反应功率800 W,反应3.5 min。在该条件下制备的N-CQDs具有尺寸均匀、分散性良好及pH敏感性较好的优点;同时具有激发波长依赖性,最大激发波长为340 nm,发射峰为430 nm。此外,红外光谱研究表明,N-CQDs表面含有丰富的羟基和羰基等官能团,水溶性和生物相容性好,在食品快速检测领域具有良好的应用潜力。     

孔雀石绿在自组装纳米银膜上的SERS

电解法制备了自组装纳米银膜。用紫外可见分光光度计和透射电镜对电解出的银胶进行了观测,并且用扫描电镜对制备好的银膜进行了表征,发现银膜上的纳米银颗粒是银胶中颗粒的二聚体和三聚体。我们得到了孔雀石绿的SERS谱,发现自组装纳米银膜对于用SERS检测孔雀石绿具有很好的增强效果,检测的下限是10-10M。另外,我们对所测不同浓度的孔雀石绿的指纹峰面积进行了分析,发现峰面积随浓度的变化有很好的线性关系,这对以后进行定量分析打下了基础。本实验说明用电解法制备的自组装纳米银膜对于检测孔雀石绿具有很好的应用前景。     

半胱氨酸作为耦联剂制备的纳米银膜上的SERS研究

在直流10V电压下电解聚乙烯醇和硝酸银的混合液3h制备纳米银胶,将经过半胱氨酸修饰后的载玻片浸入银胶24h制得纳米银膜。用紫外可见分光光度计对银胶进行了观测,由于其吸收峰半高宽较窄可知银胶中纳米银颗粒粒径分布较为均匀。同时,使用扫描电镜对银膜进行了表征。通过对半胱氨酸分子SERS信号的分析得出了纳米银粒子在玻璃表面上可能的组装方式。以结晶紫(Crystal Violet)和孔雀石绿(Malachite Green)作为探测分子,采用便携式拉曼光谱仪测得两种分子不同浓度下的SERS谱。发现该方法所制得的纳米银膜有很好的表面增强效果。最后分析了半胱氨酸分子SERS信号对探针分子光谱的影响。     

水稻白叶枯病菌生理小种在纳米银膜上的表面增强拉曼光谱初探

用硝酸银和聚乙烯醇混合溶液作为电解液,把载玻片放入电解液中,用银棒作为电极在直流电压下电解1 h,使载玻片在电解出的银胶中静置12 h后,取出晾干,即得制备的银膜。用便携式拉曼光谱仪测得在银膜上的白叶枯病菌7个生理小种的表面增强拉曼光谱(SERS)。7个生理小种分别是1-YN1, 2-YN7, 3-YN11, 4-GD414, 5-SCYC6, 6-HEN11, 7-FWJ, 7个生理小种的SERS谱在峰位及峰的相对强度上都有很多差别。这可用于生理小种的鉴别。因为银膜上的纳米银颗粒是银胶中银颗粒的聚合体,这种聚合体大大缩小了纳米银之间的距离,从而产生了很强的电磁增强作用。电解法制备的银膜价格低廉,增强效果好,普通实验室便可以制备。此研究为快速、方便检测白叶枯病菌不同生理小种提出了一种新的方法,对白叶枯病的防治具有重要的意义。     

A facile strategy for the fabrication of uniform CdS nanowires with high yield and its controlled morphological growth with the assistance of PEG in hydrothermal route

A series of novel wurtzite cadmium sulphide (CdS) nanowires with uniform diameter were synthesized by using a rapid and simple solvothermal route. CdS nano structures with certain morphology could be selectively produced by only varying the concentration of poly ethylene glycol (PEG) as a surfactant in the reaction system with cadmium acetate, sulphur powder and ethelynediamine (EDA). We extensively studied UV-vis absorption spectra, photoluminescence spectra after confirming CdS nanowires with diameter 24-25 nm and length ranging up to several nano meters by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Therefore we may definitely propose a new formation mechanism of CdS nanowires assisted by PEG with its illustrating optical properties.     

电解法制备纳米溴化银溶胶及其SERS活性研究

将一定量的十六烷基三甲基溴化铵溶于500 mL去离子水中作为电解液,用直径为1.0 cm、长为10.0 cm银棒分别作为阴及阳电极,加上7 V直流电压,通电 3 h,用电解方法得到了乳白色的纳米溴化银溶胶。用吸收光谱、对该进行研究。其吸收峰为292.5 nm, 透射式电镜表明纳米溴化银粒径分布在一个较大的范围,既有大小不一的球形粒子,也有大小不一的椭球形粒子,部分粒子产生了凝聚。为测试该纳米溴化银溶胶是否具有表面增强拉曼散射(SERS)活性,选用了阳离子型分子甲基橙(Methyl orange)、中性分子苏丹红(Sudan red)及吡啶(Pyridine)作为测试分子,用二次去离子水配成适当浓度后,与纳米溴化银溶胶按1∶1的比例混合后,置入毛细管样品池中用Renishaw 2000测定,激发波长514.5 nm。结果发现电解法制备的纳米溴化银对这三种分子都具有较强的SERS活性,甲基橙中明显增强的峰是1 123,1 146,1 392,1 448,1 594 cm-1;苏丹红中明显增强的峰是1 141,1 179,1 433,1 590 cm-1;吡啶中明显增强的峰是1 003,1 034,1 121 cm-1。值得注意的是在该方法制备的纳米溴化银上,得到了在常规方法制备的黄银胶、灰银胶上得不到的甲基橙分子的SERS谱,对可能的原因进行了讨论。     

Studies on solution and solution-cast film of polyaniline colloids prepared in the absence and presence of ultrasonic irradiation

Spectroscopic and voltammetric features for the solution and solution-cast film of polyaniline (PANI) colloids prepared in the absence and presence of ultrasonic irradiation were examined. Significant differences in the color and absorption spectra between the solution of colloids prepared in the absence and presence of irradiation were observed. Effects of ambient atmosphere on the solution of colloids were also studied. A gradual decay in the absorption at approximately 365 nm was occurred upon ageing the solution in air for the colloid prepared under ultrasonic irradiation. PANI film, cast from its colloidal solution, exhibited excellent electroactivity. The films thus cast were applied to electrode modification to control electrochemical reaction. Clear voltammetric response was observed on the electrode modified with the colloid prepared in the presence of ultrasonic irradiation.     

Importance of poly(ethylene glycol) conformation for the synthesis of silver nanoparticles in aqueous solution

Silver nanoparticles (NPs) were prepared using silver nitrate (AgNO₃) as a precursor in an aqueous solution of poly(ethylene glycol) (PEG), which acted as both a reducing and stabilizing agent. The UV/Vis spectra showed that PEG 100 (100 kg/mol) has a remarkable capability to produce silver NPs at 80 °C, but the production of silver NPs by both PEG 2 (2 kg/mol) and PEG 35 (35 kg/mol) was negligible. This difference was explained by the conformation of PEG in the reaction solution: the entangled conformation for PEG 100 and the single-coiled conformation for PEG 2 and PEG 35, which were confirmed by pulse-field-gradient ¹H NMR and viscosity measurements. In an aqueous solution, the entangled conformation of PEG 100 facilitated the reduction reaction by caging silver ions and effectively prevented the agglomeration of formed NPs. The reaction in an aqueous PEG 100 solution was observed to be stable under the conditions of a prolonged reaction time or an increased temperature, while no reduction reaction occurred in the PEG 2 solution. The synthesis of silver NPs by PEG 100 was well controlled to produce fine silver NPs with 3.68 ± 1.03 nm in diameter, the size of which remained relatively constant throughout the reaction.     

Method for detection of thiol-containing amino acids using gold–polystyrene composites

This paper reports the preparation of PS-PEI-Au composite colloids via the utilization of a facile method involving poly(ethylenimine) (PEI). The PEI used in the reaction scheme served as a linker between gold (Au) and polystyrene (PS) and additionally as a reducing agent in the conversion of Au ions to gold nanoparticles (Au NPs). The PS-PEI-Au colloids thus prepared were characterized by scanning electron microscopy, ultraviolet-visible and infrared spectroscopy, and cyclic voltammetry. The PS-PEI-Au composites were further used for the detection of the thiol-containing amino acids, cysteine and homocysteine, via attenuated total reflection spectroscopy. Experimental results revealed interfacial binding of the amino acids to the composites and correlated with successive additions of the respective amino acids.     

应用银溶胶膜探测水中抗生素的表面增强拉曼光谱研究

以自组装法制备的银溶胶膜为表面增强拉曼散射活性基底实现了对水中抗生素的痕量检测。采用微波加热法制备银溶胶,自组装法制备银溶胶膜。通过改变银溶胶的pH值及镀膜的次数,研究其对抗生素增强效果的影响。实验发现,采用不同pH值的银溶胶镀膜所获得的银溶胶膜的增强效果有很大差异,当银溶胶pH=4,且镀膜次数为五次时,增强效果最佳。以此银溶胶膜为基底对三种抗生素(氯霉素、环丙沙星、恩诺沙星)进行了SERS检测,可以检测到的最低浓度分别为120,15,120 nmol·L-1。结果表明,利用改进方法制备的银溶胶膜,可以对水中抗生素进行痕量检测,为实现养殖水中残留抗生素的检测提供了方法。     

ZnO胶体的可见发射和表面修饰特性

利用化学方法在常温下成功地制备了ZnO胶体,颗粒尺寸在5nm以下,其量子限域效应十分明显。通过跟踪测试样品的吸收谱,估价了带边吸收与胶体颗粒大小的关系,并研究了随着胶体颗粒的长大,可见发射强度的变化。通过添加表面活性剂,使粒子的表面得到修饰,从而增强了紫外发射。同时对可见发射机制进行了探讨,指出绿带发射至少部分是来自表面浅陷阱(如单离子氧空位)电子到深陷阱空穴的跃迁。