纳米氧化锰表面功能化木材的制备及性质

采用水热反应法制备了纳米氧化锰负载木材.通过扫描电子显微镜和能谱分析对样本进行了微观形貌和元素含量检测,并探讨了在不同处理条件下得到的纳米氧化锰负载木材在耐腐性和抗菌性方面的表现.数据分析显示,氧化锰负载木材的耐腐性和抗菌性均优于未处理的木材,水热反应中采用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂时木材表面的氧化锰物相最纯净,且木材样本的性能优于其它条件下制备的样本.     

水溶性银纳米颗粒的制备及抗菌性能

采用液相还原法, 以单宁酸为还原剂, 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为修饰剂制备出了水溶性的表面修饰Ag纳米颗粒. 通过X 射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪等对所得样品的形貌和结构进行了表征. 采用肉汤稀释法测试了样品的抗菌性能, 考察了样品在水相中的分散稳定性, 提出了PVP修饰Ag纳米颗粒的形成机理. 结果表明所制备的样品具有Ag的面心立方晶体结构, 平均粒径为15-17 nm. 样品在水相中能长时间稳定分散; 对埃希氏大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)具有明显的抗菌作用. 操作简便、条件温和的制备方法易于在工业规模上放大; 试剂无毒, 使得所制备的PVP修饰Ag纳米颗粒作为抗菌剂具有良好的应用前景.     

溶剂热法制备Ag/TiO_2纳米材料及其光催化性能

以乙醇为溶剂,钛酸四丁酯为前驱体,用溶剂热法制备了Ag表面修饰的负载型纳米二氧化钛光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等技术对其进行了系统的表征,以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应,考察了不同Ag含量样品的光催化性能.结果表明:用溶剂热法制备的样品中TiO2皆为锐钛矿相,金属Ag颗粒沉积在TiO2表面,粒径为2nm左右,比表面积较溶胶凝胶法制备的样品大大增加,最高可达151.44m2·g-1;UV-Vis光谱和光催化实验表明:Ag修饰使TiO2对光的吸收能力大大增强,吸收带边红移至可见光区,亚甲基蓝在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型;溶剂热法制备样品的光催化性能明显好于溶胶凝胶法制备的样品,在紫外光和可见光下,Ag摩尔分数为5%的样品表现出最佳的光催化活性.     

溶剂热法制备银纳米晶

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,利用乙二醇溶剂热法成功制备了银纳米颗粒;利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)分析了样品的形貌和晶体结构,并考察了溶剂组成等因素对银纳米颗粒形貌的影响.研究结果表明所得银纳米晶粒径均一,直径约为90nm;增大PVP的加入量会降低产物的粒径,溶剂中水的引入会影响银纳米晶的形貌.     

ZnO-CNTs纳米复合材料的制备及性能表征

以醋酸锌(Zn(CH3COO)2•2H2O)和经硝酸处理过的碳纳米管(CNTs)为原料, 一缩二乙二醇(DEG)为溶剂, 采用溶胶法制备得到ZnO-CNTs纳米复合材料, 并通过XRD、TEM、SEM、IR、PL等手段对样品进行了表征, TEM及SEM结果显示, 负载在碳纳米管上的氧化锌纳米颗粒的尺寸小于25 nm. 讨论了反应时间、反应温度等因素对产品形貌的影响, 并对复合材料的光致发光效应及其形成机理进行了初步的探讨. PL结果表明, 相对于纯ZnO, ZnO-CNTs纳米复合材料的近紫外发射峰峰位发生了明显的蓝移.     

共溶剂对ZnO多孔纳米块体孔径均匀性的影响

以十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液为造孔剂,用溶剂热压方法制备了大孔径的ZnO多孔纳米块体,并进一步考察了添加聚乙二醇400(PEG-400)对样品中孔道的影响. 实验发现,向十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液中加入聚乙二醇400组成共溶剂后, 制备的ZnO多孔纳米块体的孔径大幅度减小,比表面积和孔隙率也明显降低,但孔径的均匀性显著提高.     

聚氯乙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料研究进展

聚氯乙烯(PVC)/层状双氢氧化物(LDHs)纳米复合材料相比于纯聚氯乙烯具有更好的热稳定性、力学性能、阻燃抑烟性、耐候性与耐光性等,是一种性能优异并具有广泛应用前景的新型聚合物基纳米复合材料。本文首先介绍了LDHs的化学组成和结构特点,并对其制备过程和性质特点进行了分析和探讨;然后综述了PVC/LDH纳米复合材料的制备、结构表征及性能等方面的最新研究进展,重点阐述了LDHs的表面有机化处理及其对PVC/LDH纳米复合材料制备与性能的重要作用;最后对其应用前景进行展望。     

铈锆铝复合氧化物的制备及其性能研究

以硝酸铈和硝酸锆为原料,氨水为沉淀剂,双氧水为氧化剂,采用共沉淀法将铈锆固溶体负载在固态铝源(拟薄水铝石、活性氧化铝和改性氧化铝)表面,制备了铈锆铝复合氧化物。通过XRD,TEM,BET,TPR等手段对铈锆铝复合氧化物进行了结构表征和性能分析。研究结果表明:铈锆固溶体负载在氧化铝上,颗粒明显变小,老化性能得到显著改善;不同形态固态铝源制备的铈锆铝复合氧化物性能各异,以拟薄水铝石为铝源制备的样品比表面积最大,以改性氧化铝为铝源制备的样品表现出最佳的储氧性能。     

二氧化碳膨胀乙醇体系中碳基金属复合物的合成及其催化和电化学性能(英文)

与块体材料相比,功能复合材料表现了更加优异的性能,而且比其中任何单一组分的性能都好,因此在催化、锂离子电池等领域得以广泛研究.通常情况下,在复合材料的制备中金属或金属氧化物粒子要求能够以足够小的粒径在基底上均匀分散,并实现活性组分负载量的可控.据报道,很多方法可以将金属(或氧化物)活性组分引入到载体之中,比如水热/溶剂热、水解、热分解、化学气相沉积等,但这些方法均存在如下缺点.第一,为了获得满意的负载量和可控包覆,碳基底需要预氧化处理使其表面含有丰富的含氧官能团.例如,由于碳纳米管自身的相容性和加工性较差,需要硝酸预氧化处理;石墨烯也需要预处理为石墨烯氧化物然后再进行第二组分的负载.但是,剧烈的氧化处理条件不可避免地造成对碳sp~2结构和电子特性的破坏,并且增加了繁杂的后续处理过程.第二,金属组分前驱体在基底上负载不完全,易形成自由粒子聚集在溶液中,从而降低活性组分的有效利用.第三,传统方法中由于使用水、乙醇等表面张力大的极性溶剂,导致粒子结晶再生长,形成的颗粒尺寸大,对催化剂会降低活性表面积及催化效率;对于电池材料会增加电极/电解液的接触面积,增加锂离子的扩散距离及电池充电过程的内部应力.而且,有机溶剂由于粘度大,不利于金属纳米粒子在基底上的均匀分散及合成过程的绿色化.因此,我们利用资源丰富,廉价的二氧化碳作为绿色溶剂,研究了二氧化碳膨胀的乙醇体系中金属(氧化物)纳米粒子在碳基底上均匀负载的方法.由于超临界二氧化碳具有独特的低粘度、"零"表面张力、高扩散能力、以及物性参数随温度和压力可调等特点,可以使金属(氧化物)前驱体不受液体毛细作用的限制在孔道中快速、均一地分散,保证孔结构稳定,对多孔复合材料的加工和制备表现了巨大的优势.同时,超临界二氧化碳的抗溶剂能力也能够有效降低乙醇和水引起的溶剂效应,从而降低纳米粒子之间的聚集.此外,通过改变前驱体的浓度可以精确调控表面组分的负载量.更重要的是,碳基底可以直接利用制备碳基复合材料,无需任何预处理及表面活性剂参与,避免了前处理对基底的形貌和电子特性的破坏.本综述首先介绍了超临界二氧化碳膨胀乙醇体系的属性,讨论了碳基复合材料在该体系中的形成机理.然后分别介绍了零维碳球、一维碳纳米管、二维石墨烯、三维多孔碳材料作为基底形成的一系列金属(氧化物)复合材料,及这些材料在催化和锂离子电池领域中的应用.最后,对超临界二氧化碳沉积方法的应用进行了总结和展望.     

高热稳定性二氧化硅包覆的Au_(25)纳米簇的制备和催化应用（英文）

具有独特的电子和几何结构,原子精确控制的金纳米簇(2 nm)成为一种新的具有广泛研究和应用前景的纳米催化剂.负载在氧化物表面的金纳米簇通常会在高于300°C时聚集或长大.人们已经通过多种方法成功制备了对于非原子精确控制的热稳定性的金纳米颗粒.主要包括利用金属与载体强相互作用,用可还原的金属氧化物来稳定金纳米颗粒;利用物理阻隔作用使用高比表面积的载体或制备核壳、纳米粒子镶嵌在载体中来稳定金纳米颗粒.对于原子精确控制的金纳米簇,由于其外边包覆着一层配体,将其负载到载体上时要保证配体不被破坏才能保证金纳米簇的结构完整性,负载后通常要除去配体才能使催化活性位曝露出来.目前,高热稳定性(300°C)的金纳米簇的制备方法还较少.由于金与SiO_2相互作用较弱,将超小(2 nm)的金纳米粒子包覆于其中非常困难.因此,本文首先制备了1.3 nm的含有硅酯键的巯基配体(3-巯丙基三甲氧基硅烷)保护的Au_(25)[SC_3H_6Si(OCH_3)_3]_(18),然后将其在刚成核的SiO_2表面与正硅酸四乙酯共水解,得到了既保留了Au_(25)的完整结构,又避免了Au_(25)之间相互水解的Au_(25)(SC_3H_6SiO_3)_(18)@SiO_2纳米材料.漫反射固体紫外-可见光谱证明了Au_(25)在包覆完成后结构的完整性.透射电镜结果表明,Au_(25)纳米簇焙烧至400°C未发生明显聚集长大.对硝基苯酚还原实验结果表明,不同温度处理后的Au_(25)@SiO_2配体在200°C开始脱除,温度高于传统的负载型Au_(25)催化剂,表明Au_(25)是在SiO_2内部而不是在表面,从而使配体不易离去.400°C处理后的Au_(25)@SiO_2对4-硝基苯酚还原表现出最高的反应活性,表明该纳米簇在400°C处理后没有发生明显聚集长大.     

网络状纳米氧化锌光催化降解水中有机染料的研究

在太阳光照射条件下用自制的网络状纳米氧化锌对不同有机染料溶液的降解性能作了系统的研究。结果表明,网络状纳米氧化锌对弱碱性有机染料溶液的降解效果较好。本文还比较了自制网络状纳米氧化锌与纳米二氧化钛对有机染料的降解性能,氧化锌的降解效果明显优于二氧化钛。     

Sol–gel derived nano zinc oxide for the reduction of zinc oxide level in natural rubber compounds

Zinc oxide (ZnO) nanoparticles are synthesized by polymeric sol–gel method and characterized by X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy. The cure characteristics, mechanical properties and thermal behaviour of natural rubber (NR) systems containing nano ZnO are investigated and compared to those of NR with micro-sized (conventional) ZnO. The NR vulcanizate with 0.5 phr (parts per hundred parts of rubber) sol–gel derived nano ZnO shows improvement in the curing and mechanical properties in comparison to the NR vulcanizate with 5 phr conventional ZnO. Thermogravimetric analysis reveals that nano ZnO impose better thermal stability than conventional ZnO in the NR vulcanizates. Thus, nano ZnO not only acts as a curing activator but also nano filler to improve the resulting properties of the NR vulcanizates. More essentially nano ZnO leads to the reduction of ZnO level in the NR compounds. Therefore, sol–gel derived nano ZnO diminishes the pollution of aquatic environment due to higher amount of conventional ZnO in rubber compounds.     

V2O5-TiO2催化剂光催化降解2,4-二氯苯酚：催化剂载体和表面活性剂的影响

采用固态分散法成功制备了表面活性剂修饰的不同V2O5含量的二元氧化物催化剂,运用X射线衍射、漫反射光谱、红外光谱、扫描电镜和N2吸附-脱附法对该纳米复合物进行了表征,并在紫外光照射下考察了其光催化降解2,4-二氯苯酚的性能.结果表明,50 wt%, V2O5-TiO2(记为50V2O5-TiO2)表现出比单纯V2O5, TiO2和P25更高的光催化活性, V2O5和TiO2之间的相互作用会影响二元氧化物催化剂的光催化效率. CTAB和HTAB的修饰显著增加了50V2O5-TiO2样品的催化效率,其中(50V2O5-TiO2)-CTAB催化剂在反应30 min后表现出最高的2,4-二氯苯酚降解率(100%)和反应速率(2.22 mg/(L·min)).表面活性剂的加入能修饰二元氧化物中V2O5和TiO2的光学和电子性质,从而显著提高其光催化活性.     

Construction of crosslinking network structures by adding ZnO and ADR in intumescent flame retardant PLA composites

Different proportion of nano zinc oxide (nano ZnO) and chain extender (ADR) were combined with the intumescent flame retardant and then added into the PLA matrix. The thermal stability, flame retardant performance, and mechanical properties were studied. The gel content results showed that crosslinking structures were obtained after the addition of nano ZnO and ADR, which were generated by the catalytic chain scission effect of nano ZnO and chain extension effect of ADR. With addition of 1% nano ZnO and 1.6% ADR, the gel content of flame retardant PLA composite reached the highest value (14.2%). Meanwhile, the corresponding flame retardant PLA composite with 1% nano ZnO and 1.6% ADR, named FRPLA/ZnO/ADR-1, exhibited an overall improved properties including the flame retardant properties and mechanical performance, which passed the UL94 V-0 level with a limiting oxygen index value of 40.1%. Compared to FRPLA (flame retardant PLA without ZnO and ADR), the peak heat release rate and the total smoke production of FRPLA/ZnO/ADR-1were reduced by 60% and 67% respectively, and the final mass improved from 12% to 38%. In addition, the tensile strength and elongation at break of FRPLA/ZnO/ADR-1 increased by 25%, 14% compared with that of FRPLA. The impact strength was 15.1 kJ/m², which is similar to the pure PLA (15.6 kJ/m²). It indicated that the addition of nano ZnO and ADR could balance the flame retardant performance and the mechanical properties of the flame retardant PLA.     

球磨法制备复合光催化剂Bi12TiO20/ZnO及其光催化性能

本文用水作为分散介质,采用球磨法掺杂一定量的Bi₁₂TiO₂₀于ZnO中制备复合光催化剂Bi₁₂TiO₂₀/ZnO. 利用UV-Vis、XRD和SEM等仪器对样品进行了分析与表征. 通过对甲基橙的氧化来研究其光催化活性. 结果表明,光催化剂Bi₁₂TiO₂₀/ZnO对甲基橙氧化的催化活性高于氧化锌的催化活性.当Bi₁₂TiO₂₀的掺杂量为0.5%(质量分数),球磨时间为12 h,焙烧温度为300℃时,光照20 min后,复合光催化剂Bi₁₂TiO₂₀/ZnO对甲基橙的降解率可达到95.2%.     

离子液体中纤维素/纳米层状ZnO复合抗菌纤维的制备及性能

以表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为模板,Zn(NO_3)_2·6H_2O和NaOH为锌源和沉淀剂,通过改进的模板法在温和条件下制得纳米层状ZnO.以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂,木浆纤维素和纳米层状ZnO为原料,采用溶液共混方法,通过干湿法纺丝制备了ZnO质量分数分别为3%,5%,7%及9%的纤维素/ZnO纳米复合纤维.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)及热重分析(TG)等方法对纳米层状ZnO及纤维素/ZnO复合纤维进行了表征,并探讨了ZnO的加入对复合体系流变性的影响,同时对复合纤维进行了力学和抗菌性能测试.研究结果表明,所制备氧化锌纯度高,且呈现出重复周期为3.58 nm的层状结构,抗菌性能优异.纳米层状ZnO的加入提高了纤维素纤维的热稳定性和机械强度,同时赋予纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性.ZnO片层被纤维素链剥离,并均匀分散于纤维素/ZnO复合物中.ZnO的加入增大了纤维素溶液的黏度,当ZnO含量达到5%以上时,在整个频率范围内,弹性模量大于损耗模量,纳米粒子可稳定悬浮.     

钛锆复合氧化物载体的制备、物化性质及在催化反应中的应用

 TiO2-ZrO2复合氧化物具有比TiO2和ZrO2更高的比表面积、更好的热稳定性和更强的表面酸碱性,作为催化剂载体已引起很大的研究兴趣并得到了重要的应用. 本文主要介绍了TiO2-ZrO2复合氧化物载体的制备方法以及织构、结构和表面酸碱性等物化性质,并对其在催化反应中的应用进行了综述.     

Preparation and characterization of porous TiO_2/ZnO composite nanofibers via electrospinning

<正>Porous TiO_2/ZnO composite nanofibers have been successfully prepared by electrospinning technique for the first time.It was generated by calcining TiO_2/ZnCl_2/PVP[PVP:polyvinyl pyrrolidone)]nanofibers,which were electrospun from a mixture solution of TiO_2,ZnCl_2 and PVP.Transmission electron microscopy(TEM) and X-ray diffraction(XRD) analyses were used to identify the morphology of the TiO_2/ZnO nanofibers and a formation of inorganic TiO_2/ZnO fibers.The porous structure of the TiO_2/ZnO fibers was characterized by N_2 adsoption/desorption isotherm.Surface photovoltage spectroscopy(SPS) and photocatalytic activity measurements revealed advance properties of the porous TiO_2/ZnO composite nanofibers and the results were compared with pure TiO_2 nanofibers,pure ZnO nanofibers and TiO_2/ZnO nanoparticles.     

Graphene Oxide/ZnO Nano Composite for Sensitive and Selective Electrochemical Sensing of Levodopa and Tyrosine Using Modified Graphite Screen Printed Electrode

Determination of levodopa and tyrosine as two important species for treatment of Parkinson's disease is described. A novel electrochemical sensor involving graphene oxide/ZnO nanorods (GR/ZnO) nano composite and the graphite screen‐printed electrodes (GSPE) was developed for the simultaneous detection of levodopa and tyrosine. The screen‐printed electrodes with several advantages, including low cost, versatility and miniaturization were employed. On the other hand, the graphene oxide/ZnO nanorods nano composite was casted on the surface of GSPE to obtain GR/ZnO/SPE. The proposed nano sensor has excellent performance such as high sensitivity, good selectivity and analytical application in real samples. The combination of graphene oxide/ZnO nanorods nano composite with the screen‐printed electrode is favorable for amplifying electrochemical signals. Under optimized conditions square wave voltammetry (SWV) exhibited linear dynamic ranges from 1.0×10^?6 to 1.0×10^?3 M and 1.0×10^?6 to 8.0×10^?4 M with detection limits of 4.5×10^?7 M and 3.4×10^?7 M for levodopa and tyrosine respectively.