表面修饰纳米CdS制备中两个重要影响因素及结构表征

利用溶胶-凝胶法制备了PVP表面修饰的CdS纳米晶粒。考察了影响纳米CdS制备的两个重要因素Cd²⁺/S^2-和PVP,及其作用机理。确证表面过剩S^2-和PVP在反应体系中的作用是在较高浓度下制备纳米CdS的两个重要因素,进一步确定了PVP的最佳用量。通过TEM、ED、XRD、FT-IR等手段对合成的纳米粒子进行了结构表征,最小粒径为7～10nm,闪锌矿构型,粒子大小及形貌可通过改变Cd²⁺/S^2-及反应物浓度来控制。最后给出了CdS/PVP纳米晶粒的结构模型。     

CdS/MS(M=Ag,Pb,Cu,Zn)半导体纳米复合结构的制备

利用金属硫化物在水溶液中溶度积的差异和通过水热及超声波等辅助方式,利用离子置换法与共沉淀法,对CdS纳米棒上金属离子(Cd²⁺)的部分置换而对纳米微粒进行侵蚀或包覆,形成镶嵌式点缀结构或完全包覆层的异质核-壳结构CdS/MS(M=Ag⁺,Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺)。使用XRD和TEM对所得样品进行了表征。     

阴离子表面活性剂作为添加剂种子生长法制备尺寸可调的单分散金纳米棒

以不同阴离子表面活性剂作为添加剂种子生长法制备金纳米棒, 并考察阴离子表面活性剂种类对金纳米棒形貌及光学性质的影响。在十二烷基苯基磺酸钠(SDBS)存在下, 金纳米棒的产率明显高于使用十二烷基磺酸钠的反应体系。对添加SDBS的种子生长法制备金纳米棒的反应条件进行优化, 得到十六烷基三甲基溴化铵、SDBS、抗坏血酸和硝酸银的最佳浓度分别为0.04 mol·L^-1、2.4 mmol·L^-1、1.2 mmol·L^-1和0.08 mmol·L^-1。在此条件下, 金纳米棒的生长在30 min内完成, 所制备的金纳米棒表面等离子共振吸收峰位于823 nm, 其横纵比为(5±0.03)。当改变生长液中硝酸银浓度时, 金纳米棒的尺寸也随之发生改变。此外, 我们还探讨了SDBS的作用机理。相对于经典种子生长法, 新方法制备纳米金棒在尺寸可调性、单分散性和生物毒性方面明显改善, 可广泛应用于各种光学及生物分析。     

用硫脲分子表面修饰的CdS纳米粒子的合成和表征

报道了用硫脲分子进行表面化学修饰的CdS纳米粒子的合成方法,并引入了AOT(磺基琥珀酸双-2-乙基己基酯钠盐)作为平衡反离子,进一步对CdS表面作了修饰,增加了CdS纳米粒子在有机溶剂中的稳定性和可分散性。我们还探讨了温度、浓度、pH等因素对合成的影响,并通过TEM、XRD、FT-IR等手段对产物结构进行了表征。所得微粒粒径为5 nm左右,呈球形,硫脲分子与CdS纳米粒子富Cd²⁺表面通过形成Cd-S配位键而修饰在粒子表面。这种表面修饰的CdS纳米粒子将在非线性光学及自组装方面具有优     

γ辐照诱导金纳米粒子的形成和形貌重塑

在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中，抗坏血酸(AA)将橙黄色的Au³⁺还原为无色的Au⁺,在γ射线产生的水合电子的作用下，Au⁺进一步还被原成Au⁰，并在微量的Ag⁺诱导所产生的CTAB胶束中生长成为Au纳米棒。控制γ辐照的时间，可以实现金纳米粒子的形貌重塑，即由最初的棒状变为立方体，最终变为多面体。     

在一维ZnO表面可控构建Co3Mn1纳米晶及其催化CO氧化性能

利用热分解法制备了结构明确的负载型纳米晶催化剂。在纳米晶成核和生长过程中加入一维ZnO纳米棒作为晶种,调控不同组分的纳米晶在 ZnO纳米棒表面均匀生长,从而获得了结构明确的 MnO/ZnO、Co₃O₄/ZnO、Co₃Mn₁/ZnO催化剂。透射电子显微镜(TEM)与 X 射线粉末衍射(XRD)结果显示,不同组分纳米颗粒都均匀分散在 ZnO 纳米棒表面。相对于 MnO/ZnO 和Co₃O₄/ZnO催化剂,Co₃Mn₁/ZnO催化剂在CO氧化反应中具有最佳的催化性能。在200 L·g_cat^-1·h^-1的气时空速下,Co₃Mn₁/ZnO催化剂起活温度为 50 ℃,其 T100(CO 转化率达到 100% 时的温度)为 200 ℃;利用 X 射线光电子能谱(XPS)对不同催化剂进行了分析,结果显示,Co₃Mn₁/ZnO催化剂的氧空位比MnO/ZnO催化剂提高了30%以上,从而使其具有较高的CO氧化催化性能。更为重要的是,Co₃Mn₁/ZnO复合纳米晶催化剂的活化能(39.4 kJ·mol^-1)远低于其它负载型纳米晶催化剂。     

Fe3O4/PEI/Au@CdSe/CdS多功能复合材料的制备与表征

以共沉淀法制备出Fe₃O₄纳米粒子,通过聚乙烯亚胺(PEI)修饰Fe₃O₄纳米粒子,再原位复合上Au纳米粒子,制得Fe₃O₄/PEI/Au纳米颗粒微球。再将Fe₃O₄/PEI/Au纳米颗粒与巯基乙酸修饰的量子点CdSe/CdS连接,成功制备了Fe₃O₄/PEI/Au@CdSe/CdS多功能复合微球。经过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、荧光分光光度计、荧光显微镜、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及振动样品磁强计(VSM)的表征。结果表明:多功能复合微球的粒径在40 nm左右,具有超顺磁性,剩磁,矫顽力近似等于零,饱和磁化强度为28.83 A·m²·kg^-1,同时兼有优越的荧光性能和金纳米粒子的特性。     

利用牛血清蛋白合成CdS纳米棒和网状纳米线

采用简单易控、对环境友好的矿化方法, 利用牛血清蛋白(BSA)做模板, 通过Cd2+与硫代乙酰胺(TAA)反应制备了形貌均一的CdS纳米棒和网状纳米线. 分别采用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、荧光(PL)发射谱和导电原子力显微镜(C-AFM)等方法对不同实验温度下制备的CdS样品的结构形貌、成分组成和光学性质及微区电子传输行为进行了表征. 结果表明: 在实验反应温度为20 ℃时, 得到的产物为单分散性好的CdS 纳米棒, 长度为250 nm, 直径为30 nm; 在50 ℃时, 得到网状CdS纳米线, 其长度为2-3 μm; CdS纳米棒和网状纳米线均为立方相闪锌矿结构. 荧光性质的测试表明, CdS纳米棒和网状纳米线具有优良的荧光性能, 电流-电压(I-V)特性的表征表明CdS纳米线具有很好的电导特性.     

PAMAM树形分子与Cd2＋的配位作用研究及CdS/PAMAM纳米复合材料的制备与表征

CdS半导体纳米簇具有独特的光、电性能, 如何制备均匀分散的、能够稳定存在的CdS纳米簇是目前的研究热点之一. 以聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为模板, 原位合成了CdS纳米簇. 首先用UV-Vis分光光度法研究了与树形分子的配位机理, 得出G4.5和G5.0的平均饱和配位数分别为16和34, 并发现在G4.5PAMAM树形分子中Cd^2＋主要与最外层叔胺基配位, 在G5.0PAMAM树形分子中Cd^2＋主要与最外层伯胺基配位. 酯端基的G4.5的模板作用要明显优于胺端基的G5.0. 通过改变Cd^2＋与G4.5树形分子的摩尔比可以得到不同粒径的CdS纳米簇. 溶液的pH值对CdS纳米簇影响很大, pH在7.0左右制备的CdS纳米簇粒径小而均匀, 且溶液稳定性高. 用UV-Vis分光光度计和TEM对CdS纳米簇的大小和形貌进行了表征. 结果表明TEM观测CdS纳米簇的粒径要大于用Brus公式的估算值.     

PAMAM树形分子与Cd2＋的配位作用研究及CdS/PAMAM纳米复合材料的制备与表征

CdS半导体纳米簇具有独特的光、电性能, 如何制备均匀分散的、能够稳定存在的CdS纳米簇是目前的研究热点之一. 以聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为模板, 原位合成了CdS纳米簇. 首先用UV-Vis分光光度法研究了与树形分子的配位机理, 得出G4.5和G5.0的平均饱和配位数分别为16和34, 并发现在G4.5PAMAM树形分子中Cd^2＋主要与最外层叔胺基配位, 在G5.0PAMAM树形分子中Cd^2＋主要与最外层伯胺基配位. 酯端基的G4.5的模板作用要明显优于胺端基的G5.0. 通过改变Cd^2＋与G4.5树形分子的摩尔比可以得到不同粒径的CdS纳米簇. 溶液的pH值对CdS纳米簇影响很大, pH在7.0左右制备的CdS纳米簇粒径小而均匀, 且溶液稳定性高. 用UV-Vis分光光度计和TEM对CdS纳米簇的大小和形貌进行了表征. 结果表明TEM观测CdS纳米簇的粒径要大于用Brus公式的估算值.     

棒状CuFe4Ox的可控合成及其异戊醇脱氢反应的催化性能

利用液相沉淀法可控合成了均匀的棒状CuFe₄O_x催化剂。通过原位X射线粉末衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（TEM）及程序升温还原（TPR）等手段表征其晶相结构、形貌和还原性能。通过还原棒状CuFe₄O_x获得Cu⁰/Fe₃O₄纳米棒,原位X射线光电子能谱（XPS）用于确定Cu⁰/Fe₃O₄表面的相组成。通过液相沉淀法制备棒状CuFe₄O_x,在120℃保持3 h后加入Na₂CO₃溶液至pH等于9时所得棒状形貌最为规整。以异戊醇脱氢反应作为探针反应,比较了Cu⁰/Fe₃O₄纳米棒和Cu⁰/Fe₃O₄纳米颗粒的催化反应性能,发现Cu⁰/Fe₃O₄纳米棒比Cu⁰/Fe₃O₄纳米粒子具有更好的活性和稳定性,表明棒状Fe₃O₄担载的Cu纳米粒子具有更好的结构稳定性。     

超细钴纳米粒子催化1-己烯低压氢甲酰化反应的原位红外光谱研究

利用原位透射红外光谱研究了2.8 nm超细钴纳米粒子在2~3 MPa合成气(CO:H₂ = 1:1)和100 ^oC条件下催化的1-己烯氢甲酰化反应. 结果表明, 在反应中出现与Co₂(CO)₈类似的红外吸收峰(2071, 2041和2022 cm^-1), 被证明是不同Co位点端式吸附CO. 首次观测到了位于2054 cm^-1处吸收峰处的物种, 可能归属为RCH₂CH₂COCo. 通过此中间物种,产物醛可以在钴催化剂表面经由结合一个氢原子脱除反应而获得.     

棒状CuFe4Ox的可控合成及其异戊醇脱氢反应的催化性能

利用液相沉淀法可控合成了均匀的棒状CuFe₄O_x催化剂。通过原位X射线粉末衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（TEM）及程序升温还原（TPR）等手段表征其晶相结构、形貌和还原性能。通过还原棒状CuFe₄O_x获得Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米棒,原位X射线光电子能谱（XPS）用于确定Cu⁰/Fe₃O₄ 表面的相组成。通过液相沉淀法制备棒状CuFe₄O_x,在120℃保持3 h后加入Na₂CO₃溶液至pH等于9时所得棒状形貌最为规整。以异戊醇脱氢反应作为探针反应,比较了Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米棒和Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米颗粒的催化反应性能,发现Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米棒比Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米粒子具有更好的活性和稳定性,表明棒状Fe₃O₄ 担载的Cu纳米粒子具有更好的结构稳定性。     

静电纺丝技术制备Y2O3∶Eu3+纳米带及其发光性质

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃]复合纳米带,将其进行热处理,获得了Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、荧光光谱等技术对焙烧后的样品进行了表征。结果表明：600 ℃焙烧即可获得Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带,800 ℃时结晶更为良好,产物属于立方晶系。纳米带表面光滑,由平均直径为30 nm的小颗粒紧密排列而成,为多晶结构。随着温度升高,纳米带宽度减小。焙烧800 ℃获得的Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带的发光性质优于焙烧600 ℃的Y₂O₃∶Eu³⁺纳米带。与体材料相比,该纳米带的激发光谱Eu³⁺-O^2-电荷迁移态(CTB)发生红移,发射光谱发生蓝移。     

制备条件对CdWO4纳米棒的光致发光性能的影响

以Na₂WO₄和CdCl₂为主要原料，在130 ℃水热制备了CdWO₄纳米棒，并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、粉末X射线衍射(XRD)和能谱元素分析(EDS)对产物进行了表征。结果表明，产物为长约100 nm，直径10～30 nm的CdWO₄纳米棒。研究了不同反应条件下制备的CdWO₄纳米棒的光致发光性能。     

La(OH)3和 La2O2CO3纳 米 棒 的 合 成 及 其 催 化 Claisen-Schmidt缩合反应性能简

通过调节溶液的pH值,在水热条件下合成出长径比为2-45的La（OH）₃纳米棒. 对水热合成过程中间体的结构演变分析,发现高碱度有利于小尺寸晶核的形成,La（OH）₃晶体结构的各向异性导致这些晶种沿着C轴方向生长,进而形成纳米棒结构. 将La（OH）₃纳米棒前驱体于773 K焙烧可以得到长径比为2-20的La₂O₂CO₃纳米棒. 随着长径比的增加,La₂O₂CO₃纳米棒暴露的（110）晶面逐渐增加,La³⁺-O^2-碱性位的数目也从0.08增加到0.24 mmol/g. 因此,在Claisen-Schmidt缩合反应中,La₂O₂CO₃纳米棒催化剂上的反应速率随着长径比的增加而逐渐增大.     

溶液中肼还原钴离子制备纳米金属钴的反应动力学

通过加入NaBH₄作为诱导剂, 可在室温下引发肼与Co^2＋在水-乙醇体系中的还原反应, 制得高纯度纳米金属钴粉. 机理研究表明, 该反应分二段进行: 第一段主要发生Co^2＋被N₂H₄还原的反应(2Co^2＋＋N₂H₄＋4OH^－＝2Co¯＋N₂­＋4H₂O), 第二段主要为金属Co催化的肼分解反应(N₂H₄＝N₂­＋2H₂­)和歧化反应(3N₂H₄＝N₂­＋4NH₃­). Co^2＋被N₂H₄还原是典型的自催化过程, 因此, 加入少量NaBH₄即可在288 K下启动反应. 通过测量气体产物的生成速率, 获得了Co^2＋还原的反应动力学方程, 发现Co^2＋, N₂H₄和产物Co的反应级数分别为1, 0和1, 反应活化能约为89 kJ/mol. 调节Co^2＋的浓度, 纳米金属钴的表面积可从11增加到25 m²/g.     

Fe2O3/Al2O3二元气凝胶合成高质量单壁纳米碳管

通过溶胶和超临界干燥方法制得了Fe₂O₃/Al₂O₃二元气凝胶，其比表面积和孔隙体积分别为246 m²·g^-1和1.89 cm³·g^-1，并具有较宽的孔径分布。以Fe₂O₃/Al₂O₃二元气凝胶作催化剂，通过甲烷催化裂解成功地合成了高质量的单壁纳米碳管。利用FESEM、TEM和HRTEM、Raman光谱等分析手段研究了反应温度对单壁纳米碳管生长的影响。结果表明在900 ℃时合成单壁纳米碳管的质量较高，并且合成的炭产物为毡状，该炭产物主要为高质量的单壁纳米碳管。     

激发态Ti＋(3d14s2)与丙炔醇气相反应理论研究

用量子化学密度泛函(DFT)方法研究了激发态Ti^＋(3d¹4s²)与丙炔醇(PPA)气相反应的机理. 在B3LYP/DZVP水平上, 优化了反应的两个通道的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型, 并在MP4/[6-311＋G**(C,H,O)＋Lanl2dz (Ti)]水平上计算了各驻点的单点能量. 为了确证过渡态的真实性, 在B3LYP/DZVP水平上进行了内禀坐标(IRC)计算和频率分析, 获得了二重态反应势能面, 确定了反应机理. 研究结果表明生成产物为[C₃H₃O]^＋和Ti—H的通道是主要反应途径.     

以氨基化的聚苯乙烯微球为模板制备电致变色性能优良的单层有序多孔PBTB薄膜

以氯化钨和氧化石墨烯(GO)为原料,乙醇为溶剂,一步合成了WO₃纳米棒/石墨烯纳米复合材料(WO₃/RGO). 将WO₃/RGO纳米复合材料用于锂离子电池负极,并通过充放电测试、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)技术综合考察了该材料的储锂性能. 结果显示,在0.1C (1C=638 mA·g^-1)倍率下,复合物的首次放电比容量达到761.4 mAh·g^-1,100次循环后可逆容量仍保持在635 mAh·g^-1,保持率为83.4%. 即使在5C倍率下容量仍高达460 mAh·g^-1. 由此说明,WO₃/RGO纳米复合物具有优异的循环稳定性及倍率性能,可望用于高性能锂离子电池.