微波固相反应前驱体热分解法制备纳米氧化铜粉体

将固体CuSO4·5H2O和Na2CO3混合均匀后溶于适量乙醇中,然后进行微波辐照,立即反应生成泥浆状固体,将该泥浆状固体洗涤后干燥即可得到粉状前驱体.然后在600 ℃加热1 h分解该前驱体,即可制得纳米氧化铜粉体.在加热速率为10 ℃/min的条件下,对该前驱体进行表征,发现其热分解和晶体化温度约为550 ℃.对制得的纳米氧化铜粉体进行XRD、SEM、TEM和IR分析,结果表明制得的产物为纳米氧化铜粉体,其粉体粒径在30～50 nm,平均粒径约为40 nm.     

纳米Al2O3/GdAlO3共晶陶瓷复合粉体的醇-水加热法制备与表征

为制备分散均匀的纳米尺度的共晶陶瓷复合粉体,采用Al(NO3)3·9H2O和Gd2O3作为原材料,通过醇-水加热法制备了纳米尺度的Al2O3/GdAlO3共晶成分陶瓷粉体.研究了溶液初始浓度配比和pH值等对复合粉体粒径的影响.通过SEM、TEM、FT-IR和BET N2吸附法等手段表征了前驱体颗粒大小和分散性3确定最佳的前驱体制备工艺,对前驱体进行煅烧制得Al2O3/GdAlO3复合陶瓷粉体.结果表明,前驱体粒径和分散性受制备工艺影响较大;特别是,最佳工艺制备的前驱体平均粒径20 nm,分散性良好,形貌多呈球形;1250℃煅烧后得到的Al2O3/GdAlO3共晶陶瓷粉体的晶化良好、成分均匀,粉体粒径100～200 nm.     

以埃洛石纳米管为载体合成NiO纳米微粒的研究

以天然纳米管埃洛石作为载体,用氨水为沉淀剂,通过快速沉淀的方法在纳米管表面形成Ni(OH)2沉淀,再经过高温处理在纳米管表面合成了NiO纳米颗粒.利用XRD、TEM对合成的产物进行分析表征,表明在埃洛石纳米管的表面沉积了高密度、尺寸均匀、分散性好的NiO粒子(6～8 nm),而HRTEM分析表明NiO微粒为纳米晶体.良好分散性能的纳米氧化镍-埃洛石复合材料将会在气体传感器、锂离子电池负极材料以及高效催化剂方面有潜在的应用前景.     

离子交换树脂均匀沉淀法制备MgO纳米粒子

以(Mg(NO3)2·6H2O, (NH4)2CO3 和NH3·H2O为原料,采用两种离子交换树脂均匀沉淀法分别制备MgO纳米粒子.用热分析、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HR TEM)、选区电子衍射(SAED)和BET等对所制备的MgO粒子进行了表征.结果表明:经700 ℃焙烧后制备的MgO纳米晶体属六方晶系,样品分散性较好,平均粒径约为25 nm;MgO纳米晶体清晰、有序的电子衍射点阵,表明晶体的结晶度较好;纳米粒子a和b的比表面积分别为31 m2/g and 32 m2/g.     

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.     

低温燃烧合成法制备纳米氧化镧

以六水硝酸镧、一水柠檬酸为原料,利用低温燃烧合成法制备了纳米La2O3粉体.利用XRD、TG-DTA和TEM等测试方法对干凝胶热分解过程及最终形成的纳米La2O3粉体进行了表征,并研究了前驱体溶液的pH值、物质的量配比、煅烧温度、煅烧时间对粉体粒径和形貌的影响.实验结果表明,在溶液的pH=2,La(NO3)3·6H2O:C6H8O7·H2O=6:7,煅烧温度在700~900 ℃,煅烧时间为1.5 h时,可获得粒径均匀的纳米La2O3粉体,且所得产物的粒径范围为50~100 nm.     

分等级结构氧化镍花状微球的制备及其机理研究

以六水合硝酸镍为原料,采用简易溶剂热法制备了具有分等级结构的氧化镍纳米片-花状微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高分辨率透射电镜(HR-TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等测试技术对其物相形貌进行分析表征.结果表明:在脲素存在条件下,利用醇热法可以合成花状碱式硝酸镍前驱体,在经400℃热处理2h后,形成了由薄片组成的花状微球,并且由于二次结晶过程,在原来的球体表面形成了扇面状平滑单晶薄片,厚度约为几十纳米.整个晶体生长过程,出现了溶解-再结晶的现象,即可以通过溶解-再结晶的过程来实现对氧化镍微观形貌的调控;并初步探讨了这种具有分等级结构的纳米片-花球结构的形成机理.     

原料NiO粉末对燃料电池Ni/SDC阳极材料微结构和性能的影响

分别采用商用氧化镍和煅烧碱式碳酸镍所得氧化镍粉末与Ceo.8Smo.2O2-δ(SDC)粉末混合,经压制烧结制得燃料电池NiO/SDC阳极烧结体,经H2还原后得到Ni/SDC金属陶瓷阳极材料,考察了不同NiO原料和加入量对阳极烧结体和阳极材料的微结构及相关性能的影响,还对以Ni/SDC为阳极构建的燃料电池单电池的性能进行了测试.实验结果表明:煅烧碱式碳酸镍所得NiO粉末和商用NiO粉末的平均粒径分别约为1.1 μm和8μm,前者更为均匀细小;由煅烧碱式碳酸镍所得NiO所制备的Ni/SDC阳极材料具有更高的电导率,含40; NiO的阳极材料(S-Ni/40SDC),在H2气氛中的电导率可达117.5 S·cm-1.以煅烧碱式碳酸镍所得的NiO制备的NiO/SDC为阳极,SDC为电解质,(Y0.5Ca0.5) BaCo3ZnO7-50SDC为阴极的单电池在700℃下的最大输出功率达225 mW/cm2,开路电压为0.85 V,电池性能优于以商用NiO为阳极原料所构建的单电池.     

微波辅助乙二醇铋前驱体法合成手指状的氧化铋晶体及其光催化活性研究

以Bi(NO3)3·5H2O和乙二醇为原料合成乙二醇铋配合物前驱体,再采用微波加热分解前驱体制得具有手指状结构的β-Bi2O3纳米线.用红外光谱和荧光光谱对前驱体进行了表征,用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对产物进行了表征.可见光照射下对甲基橙的光催化降解实验表明,手指状纳米氧化铋具有良好的可见光催化性能.     

改进的多元醇法制备高分散纳米氧化镁及其锶吸附性能研究

以六水合氯化镁(MgCl·6H2O)为原料,以尿素为沉淀剂,采用改进的多元醇法制备了颗粒均匀、分散性好的纳米氧化镁粒子,并分别研究了反应温度和反应时间对前驱体和MgO粉体结构和形貌的影响.研究表明,在110℃反应8h后制备的前驱体为30 nm左右纳米颗粒状碱式碳酸镁Mg5 (CO3)4(OH)2(H2O)4.在700℃焙烧3h后可得到粒径为50 nm左右分散性较好的MgO纳米粒子.该种纳米氧化镁粉体对水溶液中的锶具有较好的吸附作用,吸附量为5.3 mg/g.     

Interpretation of the Ni K-edge EXAFS in nanocrystalline nickel oxide using molecular dynamics simulations

Analysis of atomic structure at the nanoscale is a challenging task, complicated by relaxation phenomena and thermal disorder. In this work, the x-ray absorption spectroscopy at the Ni K-edge was used to address this problem in nanocrystalline NiO (nano-NiO) at 300 K. The analysis of the first two coordination shells using conventional two-shell single-scattering approximation allowed us to determine the expansion of the average lattice but contraction of the Ni―O bonds in the first coordination shell in nano-NiO in comparison with the bulk nickel oxide. The EXAFS signal generated within the first six coordination shells (up to ~ 6.5 Å) was successfully interpreted using classical molecular dynamics and ab initio multiple-scattering EXAFS theory. We found that simple rigid-ion force-field model is able to describe the structure relaxation and dynamics in both bulk and nano-NiO. Such approach requires less parameters than conventional EXAFS analysis and allows accounting explicitly for thermal effects and many-atom distribution functions. Finally, we showed that the EXAFS signal is rather sensitive to small variations of the force-field model and, thus, the agreement between the experimental and calculated EXAFS signals can be used for the force-field model optimization.     

柠檬酸法制备固体氧化物燃料电池阳极材料Ni/SDC

采用硝酸盐-柠檬酸法合成出不同NiO含量的NiO/Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(NiO/SDC)复合粉体,借助差热热重、XRD等对粉体的形成条件和相组成等进行了分析,并对粉体的比表面、粒度等进行了测定.由NiO/SDC粉体制备出固体氧化物燃料电池Ni/SDC金属陶瓷阳极材料,并对其微结构及相关性能进行了测试分析.结果表明:硝酸盐-柠檬酸法可以在较低的温度下合成出高比表面积的NiO/SDC粉体.制备的Ni/SDC阳极材料具有均匀细小的晶粒度和孔隙,以及高的电导率.1350 ℃烧结含55;NiO的NiO/SDC烧结体还原后所得Ni/SDC试样的孔隙率和电导率(700 ℃,H_2中)分别为38;和1825 S·m~(-1).     

不同表面活性剂对La2Ce2O7纳米晶体生长活化能的影响

以La2O3和Ce(NO3)3·6H2O为原材料,以SDBS和CTAB为表面活性剂,采用水热合成法制备了La2Ce2O7纳米晶体.通过XRD、Raman、SEM和TEM对粉体的物化性能进行了分析,讨论了不同表面活性剂对晶体生长活化能的影响.结果表明:添加两种表面活性剂的样品均为萤石结构,以CTAB为表面活性剂的样品晶粒尺寸为11.4 nm,比表面积为187.53 m2·g-1,其晶体生长活化能(16.33±0.02 kJ·mol-1)要大于添加阴离子表面活性剂(SDBS)的样品(13.47±0.03 kJ·mol-1).     

核壳结构CdS@C纳米复合材料的光催化性能研究

采用水热碳化法成功制备了不同碳含量的CdS@C纳米颗粒,同时对CdS@C的晶体结构、形貌、光学性能、光电化学和光催化性能进行了研究。实验结果表明本方法制备的碳包覆CdS纳米颗粒外壳为碳层,内核为六方纤锌矿结构CdS颗粒。CdS@C颗粒分散性良好,颗粒形貌主要为类球形,粒度均匀。X射线光电子能谱(XPS)证实CdS@C颗粒表面负载的碳主要以非晶碳形式存在。紫外-可见光光谱(UV-Vis)表明CdS@C纳米晶中表面碳的敏化作用提高了可见光响应范围,使得能隙变窄。光致发光光谱(PL)表明碳包覆CdS@C纳米颗粒的发光强度比纯CdS弱,有效抑制了光生载流子的复合。瞬态光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)说明CdS@C纳米复合材料更有效促进电子-空穴对分离和提高转移效率。CdS@C纳米复合材料在可见光辐射下表现出良好的光催化活性和稳定性,其中·O₂^-和h⁺在光催化中起主要作用。     

A novel approach to Au@SiO2 core-shell spheres

A novel synthesis method was described to prepare Au@SiO₂ core-shell spheres, using a commercial gold colloid and tetraethyl orthosilicate as the precursors. The synthesis concept was based on surface modification of the gold nanoparticles with a binary system of surfactants, or using both of 2-Mercapto-ethanol and (3-Aminopropyl)-trimethoxysilane together, and the Stöber processing. The shape and size, and silica coatings of the resultant particles were investigated by transmitting electron microscopy (TEM). The Au@silica core-shell spheres, each containing a single gold nanoparticle or an aggregate of several gold nanoparticles at the center, could be prepared.     

样品的形貌对CeO2湿度传感器性能的影响

使用Ce(NO3)3·6H2O为前驱物,采用水热合成法和溶胶凝胶法分别制备了不同形貌的CeO2纳米晶体(纳米带和球形颗粒).通过XRD、SEM和TEM技术表征了材料的相成分、微结构和形貌.将样品制备成湿度传感器后对传感器性能进行了测试,结果表明:具有纳米带形貌的样品所制备的传感器展示了良好的传感性能,其响应-回复时间分别为7 s 和7 s(在15;~95;湿度范围内),最大迟滞为4;,这些性能都要好于球形颗粒所制备的样品.其主要原因是纳米带样品具有较大的比表面积.     

CNTs-Pt甲醛传感器和CNTs-Au葡萄糖传感器的研究

采用化学气相沉积(CVD)技术,通过CH₄裂解法制备了碳纳米管(CNTs)。使用旋转圆盘处理机(SDP)自组装技术,将纳米Pt和纳米Au电沉积在CNTs上对其进行修饰。随后,通过将铂粒子电化学沉积在CNTs修饰的玻碳电极(GCE)上以及利用静电效应将葡萄糖氧化酶固定在金电极上,制备了CNTs-Pt/GCE和CNTs-Au修饰电极。最后,使用循环伏安法(CV)研究了葡萄糖在CNTs-Au和甲醛在CNTs-Pt/GCE上的电化学性能。结果表明,由于纳米金粒子与CNTs可以有效地增加电极的比表面积提高其电子转移速率,因此,CNTs-Au生物传感器具有良好的重复性、稳定性和快速的葡萄糖检测响应,可用于临床血清葡萄糖浓度的检测。另外,由于Pt的高度分散和CNTs与Pt的协同作用增强了电极表面的活性位点,使得CNTs-Pt/GCE在甲醛的检测过程中展现出了较高的灵敏度和良好的重现性。     

CoO/NiO/CoNi复合材料的制备及其储锂性能的研究

将Al72 Ni13.4 Co14.6十次准晶作为前驱体合金,通过去合金化法制备了CoO/NiO/CoNi微纳复合材料作为锂离子电池负极材料。采用X射线衍射( XRD)、扫描电镜( SEM)等材料结构分析方法对产物进行表征。通过恒电流充放电技术研究该电极材料的电化学性能,结果表明,在200 mA·g-1电流密度下,首次充放电容量为417 mAh·g-1和617 mAh·g-1,库伦效率为67.6;,经过500圈循环后放电容量仍保持为585 mAh·g-1,表现出良好的循环性能。