中空磁性金属微纳米材料种类及合成方法的研究进展

中空磁性金属微纳米材料在国防民生、新型能源、环境修复、生物医学等诸多领域应用广泛,高效合成性能优异的该材料一直是材料化学的研究热点。综述了中空磁性金属微纳米材料的种类及合成方法的研究进展,为进一步研发和优化该材料提供参考。     

二维硫化钼的溶液法制备及其复合材料在光、电催化领域的应用

作为二维（2D）过渡金属硫族化合物（TMDs）的成员之一,MoS₂因其独特的物理化学性质及在自然界中丰富的含量成为目前研究最广泛的一种半导体。凭借超薄的层状结构和可调控的禁带宽度,单层和多层的二维MoS₂纳米材料在众多研究领域都备受关注。基于溶液法的合成工艺（如超声辅助液相剥离和湿化学合成法）有望实现大规模、高产量地制备二维MoS₂纳米材料,更重要的是,基于溶液法合成的二维MoS₂纳米材料便于作为模板或者载体来制备功能性复合纳米材料,有利于进一步提升其在相关应用中的性能。本文重点介绍了基于溶液制备二维MoS₂纳米材料的各种合成方法,同时特别关注了溶液法制备的二维MoS₂复合纳米材料及其在光、电催化方面的应用,并展望了溶液法合成二维MoS₂及其复合材料的应用前景和挑战。     

磁性金属纳米管的制备、形成机理及潜在应用

磁性金属纳米管因其独特的中空结构和优异的催化、磁性及易修饰等性能,逐步发展成为一类重要的功能纳米材料,受到国内外研究人员的广泛关注。本文综述了近年来模板法制备磁性金属纳米管的主要技术,如电沉积、化学沉积、湿模板、原子沉积及水热合成等,重点阐述了硬模板法制备磁性金属纳米管的特殊策略,并针对不同制备策略下的磁性金属纳米管形成机理进行了评述。另外,对硬模板法合成磁性金属纳米管建立了一个机理模型,分别从基底性能、成核环境、生长环境三方面对磁性纳米管的形成机理进行了探讨。最后简单介绍了磁性金属纳米管的性能及潜在应用,并展望了该领域的发展趋势。     

超高真空下纳米石墨烯磁性及调控

纳米石墨烯在磁学上的优异表现开始获得了更多的关注和研究。由于不饱和电子的存在,磁性纳米石墨烯的湿法化学法合成难度提高,借助超高真空下的表面催化,可以精确地实现将设计好的前驱体分子向磁性纳米石墨烯转变。相较于过渡金属的磁性,纳米石墨烯拥有更高的自旋波刚度、更弱的自旋-轨道耦合作用、更为精细的耦合作用、更长的自旋寿命,使其在自旋电子器件以及基础研究领域拥有很高的研究潜力。由于不饱和电子的存在,提高了湿法化学法合成出磁性纳米石墨烯的难度。近年来,借助超高真空下的表面催化,可以精确地实现将设计好的前驱体分子制备成磁性纳米石墨烯。进一步地,可以利用通过针尖操纵以及将磁性纳米石墨烯进行连接形成二聚体或者磁性链来进行磁性调控和研究。本综述结合近几年超高真空下纳米石墨烯的磁性研究,介绍了纳米石墨磁性的产生和利用超高真空扫描隧道显微技术对其结构和磁性的表征,以及在此基础上对纳米石墨烯磁性的磁序调控。     

磁性分子自旋态检测与调控的STM研究

单分子自旋态检测与可逆调控是目前物理、化学及信息技术等领域的研究热点．本文综述了扫描隧道显微镜在该领域的研究进展,着重论述了酞菁类磁性分子在金属单晶表面或绝缘层薄膜上磁性的检测;自旋交叉配合物分子自旋双稳态的检测与可逆调控;单分子磁体的表面制备及输运性质的检测．     

磁性纳米材料在样品前处理中的应用进展与展望

在样品前处理技术中,吸附剂材料起关键作用。随着纳米材料的发展,越来越多的纳米材料被用作吸附剂以提高对目标物的萃取效率。磁性纳米材料因其具有易于分离、表面可修饰、吸附能力强和良好的生物相容性等优异性能,已广泛应用于分析方法的样品前处理技术中。该文通过对磁性纳米材料在磁性固相萃取和在其他样品前处理技术中的研究与应用展开总结和论述,对磁性纳米材料的稳定性、作用力、比表面积及孔径调控的制备进行了阐述,展望了磁性纳米材料在分离科学中的应用前景,为进一步研究磁性纳米材料的应用提供了参考。     

一维铁磁金属纳米材料的制备、结构调控及其磁性能

一维铁磁金属纳米材料不但具有普通纳米粒子的各种特殊效应,而且具有独特的形状各向异性和磁各向异性,是构筑新型电磁功能材料的重要组元,在高密度磁记录、敏感元器件、电磁波吸收、催化剂、医学和生物功能材料等领域具有重要的应用。本文以一维铁磁金属纳米材料的制备技术为评述线索,重点论述了一维铁磁金属纳米材料的形貌参数（包括直径、长度、长径比）,晶面取向等微观结构的调控方法以及结构对磁性能的影响规律,指出发展新型的一维铁磁纳米材料的结构控制方法,研究一维材料的定向排布及组装技术,并从更深层次揭示一维结构与性能的关系以及开发一维铁磁纳米材料在各领域的实际应用是未来研究的主要发展方向。     

磁性纳米粒子的制备及其在重金属离子处理中的应用

重金属离子污染已成为当前最重要的环境问题之一,建立有效去除和监测重金属离子的方法具有重大意义。磁性纳米粒子(MNPs)除了具有纳米粒子的体积小、表面积大、活性位点高等特点外,其本身具有的磁学特性使MNPs在分离科学领域具有独特的优势。近年来,MNPs在环境分析领域的应用逐渐增多,尤其是在重金属离子的处理方面。该文综述了共沉淀法、微乳液法、溶剂热法和热分解法等几种常见的磁性纳米粒子合成方法,重点讨论了磁性纳米粒子在常见重金属离子如Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)处理中的应用,并对该领域的发展前景进行了展望。     

磁性纳米粒子的制备及其在重金属离子处理中的应用

重金属离子污染已成为当前最重要的环境问题之一,建立有效去除和监测重金属离子的方法具有重大意义。磁性纳米粒子(MNPs)除了具有纳米粒子的体积小、表面积大、活性位点高等特点外,其本身具有的磁学特性使MNPs在分离科学领域具有独特的优势。近年来,MNPs在环境分析领域的应用逐渐增多,尤其是在重金属离子的处理方面。该文综述了共沉淀法、微乳液法、溶剂热法和热分解法等几种常见的磁性纳米粒子合成方法,重点讨论了磁性纳米粒子在常见重金属离子如Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)处理中的应用,并对该领域的发展前景进行了展望。     

磁性纳米材料在样品前处理中的应用进展

磁性纳米材料作为一种新型功能复合材料,因其具有吸附能力强、表面可修饰、易分离和良好的生物相容性等特点,已广泛应用于生物传感器、药物传导和医学成像方面。由于磁性纳米材料分离速度快且吸附性能好,因此在分析化学样品前处理中的应用也日益受到人们的关注。本文简略介绍了磁性纳米材料的特性、分类及制备方法,综述了磁性纳米材料在分离和富集生物大分子、有机物和无机物中的应用,并展望了磁性纳米材料的应用前景。     

分子磁性的量子化学研究进展

本文概述了研究分子磁性的量子化学方法和研究进展。首先介绍分子磁性研究中的量子化学原理和所使用计算方法,总结了有代表性的自由基、自由基-金属配合物、桥联多核过渡金属配合物等分子磁性的研究情况,并对今后研究分子磁性的量子化学方法作了展望。     

Coercive Fields Above 6 T in Two Cobalt(II)–Radical Chain Compounds

Lanthanide permanent magnets are widely used in applications ranging from nanotechnology to industrial engineering. However, limited access to the rare earths and rising costs associated with their extraction are spurring interest in the development of lanthanide-free hard magnets. Zero- and one-dimensional magnetic materials are intriguing alternatives due to their low densities, structural and chemical versatility, and the typically mild, bottom-up nature of their synthesis. Here, we present two one-dimensional cobalt(II) systems Co(hfac)₂(R-NapNIT) (R-NapNIT=2-(2′-(R-)naphthyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide, R=MeO or EtO) supported by air-stable nitronyl nitroxide radicals. These compounds are single-chain magnets and exhibit wide, square magnetic hysteresis below 14 K, with giant coercive fields up to 65 or 102 kOe measured using static or pulsed high magnetic fields, respectively. Magnetic, spectroscopic, and computational studies suggest that the record coercivities derive not from three-dimensional ordering but from the interaction of adjacent chains that compose alternating magnetic sublattices generated by crystallographic symmetry.     

Coercive Fields Above 6 T in Two Cobalt(II)–Radical Chain Compounds

Lanthanide permanent magnets are widely used in applications ranging from nanotechnology to industrial engineering. However, limited access to the rare earths and rising costs associated with their extraction are spurring interest in the development of lanthanide‐free hard magnets. Zero‐ and one‐dimensional magnetic materials are intriguing alternatives due to their low densities, structural and chemical versatility, and the typically mild, bottom‐up nature of their synthesis. Here, we present two one‐dimensional cobalt(II) systems Co(hfac)₂(R‐NapNIT) (R‐NapNIT=2‐(2′‐(R‐)naphthyl)‐4,4,5,5‐tetramethylimidazoline‐1‐oxyl‐3‐oxide, R=MeO or EtO) supported by air‐stable nitronyl nitroxide radicals. These compounds are single‐chain magnets and exhibit wide, square magnetic hysteresis below 14 K, with giant coercive fields up to 65 or 102 kOe measured using static or pulsed high magnetic fields, respectively. Magnetic, spectroscopic, and computational studies suggest that the record coercivities derive not from three‐dimensional ordering but from the interaction of adjacent chains that compose alternating magnetic sublattices generated by crystallographic symmetry.     

Encapsulation of the ferritin protein in sol-gel derived silica glasses

A significant recent development in sol-gel science has been the encapsulation of biomolecules such as proteins and enzymes in optically transparent silica glasses. This paper reports on the encapsulation of an iron (Fe) storage protein, ferritin, to develop a magnetic silica glass. Native ferritin, which has a nanometer-sized microcrystalline Fe oxide core, was encapsulated in optically transparent silica glasses using the sol-gel process. Fe could be released from ferritin but could not be reconstituted into apoferritin when the protein was trapped in the pores of the glass. Transmission electron microscopy of ferritin-doped aged silica gels indicated that crystallinity of the Fe oxide core was retained upon sol-gel encapsulation. Magnetic measurements on ferritin-doped silica gels indicated the material to be paramagnetic, but not superparamagnetic.     

三核苯甲酸铁配合物［Fe_3O（OBZ）_6（H_2O）_3］（NO_3）（a

合成了三核苯甲酸铁配合物［Ｆｅ３Ｏ（ＯＢＺ）６（Ｈ２Ｏ）３］（ＮＯ３）（ａｃｅｔｏｎｅ）５．测定了其晶体结构．其中三个铁形成等边三角形结构．配合物的变温磁化率表明，分子内三个铁之间有弱的反铁磁性交换作用，Ｊ＝－３３．１８ｃｍ－１．分子之间则有更弱的反铁磁性交换作用，ｚＪ＇＝－１．１４ｃｍ－１．     

A Room-Temperature and Microwave Synthesis of M-Doped ZnO (M=Co,Cr, Fe,Mn &; Ni)

A room temperature and microwave method for the preparation M-Doped ZnO, where M=Co, Cr, Fe, Mn & Ni, is described. X-ray diffraction of the synthesized samples shows a single phase ZnO structure without any indication of the dopant. Magnetic studies of the as prepared samples show it to be paramagnetic. However, hydrogenation of particular samples at 573 K for 6 h resulted in transforming the samples to a room temperature ferromagnet.     

有机光致变色自由基化合物研究进展

综述了近年来有机光致变色自由基化合物的研究进展, 着重介绍了联茚满烯二酮类自由基衍生物的发展. 对自由基的生成和变色机理做了较为细致的介绍.     

磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO_4)_2/Fe_3O_4的制备及催化性能研究

本文提出将磁性和固体酸进行组装从而合成磁性纳米固体酸催化剂的思路,首先制备了纳米级磁性前体一磁基体（Ｆｅ３Ｏ４）;然后筛选出超声波法制备了不同配比的磁性纳米固体酸催化剂Ｚｒ（ＳＯ４）２／Ｆｅ３Ｏ４,对其进行了初步表征。并将其作为乙酸丁酯合成反应的催化剂,酯化转化率最高达到８４％,利用其磁性即可将催化剂进行分离。     

层状前体镁铁水滑石及磁性材料的制备及表征

本文提出了利用镁铁水滑石作为磁性材料前体再经高温焙烧制备尖晶石型铁氧体的思路,深入研究了水滑石的制备工艺及结构性能并初步探讨了其焙烧后的磁学性能。由共沉淀法合成了Mg/Fe摩尔比为2,3,4,6的镁铁水滑石,XRD结果表明随镁铁比增大、晶化温度的升高及晶化时间的延长,水滑石的晶体结构规整性增强;热重-差热结果显示镁铁水滑石的分解有两个过程,随着镁铁比增大,水滑石的热稳定性提高。高温焙烧后的镁铁水滑石具有较好的磁学性能。