电化学技术制备纳米材料研究的新进展*

利用电化学方法制备与组装纳米材料是近年来发展起来的一项新技术.本文对电化学方法在纳米材料制备中的应用及其研究进展做了较为全面的概述,着重介绍了模板电化学法合成纳米材料、稳定剂保护下电化学还原法制备金属溶胶、电化学台阶边缘修饰法制备一维纳米材料以及脉冲超声电化学法制备纳米粒子,并对其应用前景做了展望.     

一维硅纳米材料的可控制备和机理

一维硅纳米材料具有不同于体硅材料的特殊光电性能,在光电子领域具有潜在的应用价值.通过"剪裁"一维硅纳米材料的尺寸、形貌和化学组分等,可以调控其物理化学性质.因此,探索并实现一维硅纳米材料的可控制备对于其实际应用至关重要.本文综述了一维硅纳米材料可控制备的最新进展,介绍了几种重要的制备方法及其生长机理,比较了不同方法在可控制备一维硅纳米材料中的优缺点,并展望了其未来发展方向.     

纳米TiO2表面光生电荷解析

表面与界面电荷性质是纳米材料制备及其应用中应该考虑的重要问题. 详细了解纳米材料的尺寸与表面电荷性质之间的关系是纳米科学研究中的重要课题. TiO2作为一种宽带隙的半导体材料, 因其具有显著的光电响应、良好的化学稳定性和绿色环保性, 在太阳能转换、光催化杀菌及污染处理等方面有着广泛的用途[1～5].     

TiO_2/12-磷钨杂多酸/金复合纳米材料的制备及电化学性能

采用水热法制备TiO2纳米管(TNTs),然后以12-磷钨杂多酸(PTA)作为交联剂,运用光催化方法在TiO2纳米管表面负载金纳米颗粒(GNPs),从而得到新型复合纳米材料——TNTs-PTA-GNPs;借助傅立叶变换红外光谱仪,X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了新型复合纳米材料的结构及形貌,并利用循环伏安法测试了其电化学性能.结果表明,GNPs均匀分布在TNTs表面,从而大幅度改善纳米材料的导电性;但复合纳米材料中无游离的金纳米颗粒.与此同时,TNTs-PTA-GNPs纳米材料具有良好的生物相容性,且可促进酶与电极之间的直接电子转移.     

水溶性银纳米材料的制备及抗菌性能研究进展

综述了近年来水溶性银纳米材料的研究进展;主要介绍了水溶性银纳米材料的制备方法、产物形貌和作为抗菌材料的应用,并对其发展前景作了展望.指出水溶性银纳米材料的制备方法主要有相转移法、化学还原法等;合成得到的Ag纳米材料呈球形、线形、棒状、三角形、立方形和树枝晶状等多种形貌.作为一类性能优异的新型抗菌材料,水溶性Ag纳米材料的抗菌性能与其粒径和形貌相关.     

水滑石基催化剂催化合成碳纳米材料的研究进展

碳纳米材料是一类推动能源存储、 多相催化、 高性能复合和生物医药等领域发展的重要材料, 可控合成碳纳米材料对相关领域的发展具有重要意义. 水滑石(LDHs)材料具有层板金属种类及含量可调等特点, 经焙烧、 还原后可制备出金属种类、 密度和粒径分布各异的高分散、 高稳定金属纳米催化剂, 可实现高效催化生长各种类型的碳纳米材料. 此外, 通过调控反应条件和反应器等, 可以影响LDHs基金属纳米催化剂催化生长的碳纳米材料的结构和性能. 本文总结了LDHs基金属纳米催化剂的可控制备、 碳纳米材料结构调控以及利用LDHs基催化剂制备的碳纳米材料的应用等方面的研究工作, 并阐明了催化剂的可控制备是控制合成碳纳米材料的核心手段, 这为利用LDHs基催化剂进一步合成更高性能碳纳米材料的研究指明了方向. 此外, 本文还结合近些年在光、 电及光热催化方面的研究进展, 展望了基于新型LDHs纳米结构生长碳纳米材料的研究前景.     

以凝聚子聚集体为模板制备TiO2纳米材料及其性质研究

合成了一种可用作凝聚子(Gelator)并带正电荷的胆固醇酯类化合物.研究其在溶剂中的聚集行为,并以其聚集体为模板,通过Sol-gel方法制备了一维TiO2纳米材料.改变凝聚子和TiO2前驱体的用量比,用扫描电镜观察到生成的TiO2纳米材料具有不同的尺寸和形貌,表明二者的比例对于体现模板转录功能的优劣具有重要意义.圆二色谱(CD)表明,形成的凝胶聚集体具有手性特征.XRD结果表明,生成的TiO2纳米材料具有锐钛矿晶型.通过光催化染料褪色实验,对所得TiO2纳米材料的光化学活性进行了初步研究.     

超声化学在纳米材料制备中的应用

纳米材料的稳定性、物理化学性能及粒子的大小与制备方法密切相关.近年来,超声技术已被用于纳米材料的制备,并初步显示了其优越性.本文介绍了超声沉淀法、超声热解法、超声还原法、超声电化学法、超声体相扩散法等制备纳米材料方法的进展,对这些方法有关的作用机理、影响纳米产物的因素、各种方法具备的优势进行了讨论.     

2-巯基喹啉包裹的金纳米颗粒的制备及其电化学性质

纳米材料特有的尺寸效应、量子效应和表面效应使其具有许多异于常规材料的性质 ,在催化、生物传感器、微电子器件和磁性材料等诸多领域都有广泛的应用前景 [1] .已有专家预言 ,与纳米材料相关的技术将在新世纪经济发展中起主导作用 ,对其研究是目前科学研究中的热点 .金纳米颗粒是目前研究得最多的金属纳米材料体系 .传统的金纳米颗粒的制备方法以溶胶 -凝胶法为主 [2～ 4 ] ,所制备的金纳米颗粒的粒径较大 (一般大于 1 0 nm) ,粒径分布不均匀 ,易于团聚 ,因而限制了其应用 .为了解决上述问题 ,Brust等 [5]将硫醇化合物在金属表面的自组装…     

Cu_2O多孔纳米微球修饰电极检测NADH

NADH作为很多脱氢酶的辅酶,在发展生物传感器方面有着广泛的应用.然而,NADH在电极表面的直接电化学氧化需要很高的超电势,并且电极对NAD~+(NADH的氧化态)也有着较强的吸引,为此,研究者开始尝试寻找新的电极修饰材料或者合适的媒介体.近年来,由于半导体纳米材料的特定性质及其在科学和工程领域的潜在应用,研究者正致力于制备出不同结构的半导体纳米材料.     

超声波在纳米材料制备中的应用

简要介绍了超声波的作用机理,综述了超声波在零维、一维以及具有特殊结构的纳米材料制备中的应用,并对超声波在纳米材料制备中的应用前景进行了展望.     

氧化铝模板电沉积功能纳米材料研究进展

近年来氧化铝模板电沉积功能纳米材料的技术得到了较快的发展.综述了氧化铝模板电沉积功能纳米材料的最新研究方法,介绍了国内外氧化铝模板电沉积法在制备功能纳米材料上的应用.     

稀土纳米复合氧化物RE2O3：Eu（RE=Y，Gd）的制备及特性

以甘氨酸辅助的燃烧法和非晶态稀土DTPA配合物前驱体热分解法制备了Y2O3:Eu和Gd2O3:Eu纳米材料。X射线衍射表明燃烧法和配合物前驱体热分解法制备的纳米Y2O3：Eu均为立方相,而GdO3:Eu纳米材料则随制备条件不同可得到立方相或单斜相两种产物,发射光谱证实了这一结论。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜对不同方法制备的纳米材料的尺寸、形貌也进行了表征。     

稀土纳米复合氧化物RE_2O_3∶Eu(RE=Y,Gd)的制备及特性

以甘氨酸辅助的燃烧法和非晶态稀土DTPA配合物前驱体热分解法制备了Y2 O3 ∶Eu和Gd2 O3 ∶Eu纳米材料。X射线衍射表明燃烧法和配合物前驱体热分解法制备的纳米Y2 O3 ∶Eu均为立方相 ,而Gd2 O3 ∶Eu纳米材料则随制备条件不同可得到立方相或单斜相两种产物 ,发射光谱证实了这一结论。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜对不同方法制备的纳米材料的尺寸、形貌也进行了表征     

电化学溶解钛金属直接水解法制备纳米TiO_2

纳米材料是目前材料科学的热点 .TiO2作为一种重要的无机功能材料 ,具有温敏、气敏、光催化等功能 ,广泛用于光电材料、涂料、传感器、介电材料、催化剂及载体等重要领域 .由于其各种应用都与粉体的性能有直接关系 ,因此研究纳米 TiO2的制备方法具有重要的实际意义 [1].近年来 ,纳米 TiO2粉体制备方法有了很大的发展 ,如 TiCl4气相水解沉淀法 [2],乳浊液法和 Ti(OC4H9)4水解沉淀法 [1],喷雾热解法 [3],放电爆炸法 [4],反应电极埋弧法 [5],溶胶凝胶 (Sol gel)法 [6]等 ,其中溶胶凝胶法是制备纳米材料的有效方法 .但这些方法存在…     

纳米材料的电化学制取及应用

简介近年来纳米材料的电化学制备技术,纳米材料在电沉积、电池、电催化、传感器等领域中应用的新进展.     

TiO_2一维纳米材料及其纳米结构的合成

本文对合成TiO2一维纳米材料及其有序纳米阵列的阳极氧化法、模板法以及水热法进行了全面而系统的评述,着重介绍了它们的最新研究进展。阳极氧化法能制备牢固负载于基体上的TiO2纳米管阵列,这有助于构筑TiO2纳米结构及其在纳米器件上的应用;与多种制备技术如溶胶-凝胶工艺、电化学沉积以及原子层沉积等相结合,模板法可以合成出多种形貌的TiO2纳米材料如纳米管、纳米线和纳米棒,并且可以通过改变所用模板的微观尺寸来调控TiO2一维纳米材料及其有序阵列的微结构参数;水热合成法可以制备出直径小且比表面积大的TiO2纳米管粉末。从目前来看,该法还不能制备出牢固负载于基体上的有序纳米阵列。文章最后指出了TiO2一维纳米材料及其有序纳米阵列合成中存在的问题及今后发展方向。     

TiO_2-BiVO_4异质结复合材料的制备及其在光电化学生物传感器中的应用

以异丙醇钛为钛源,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备二氧化钛(TiO_2)微球,然后以水热法制备出TiO_2微球与钒酸铋(BiVO_4)的异质结复合纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合纳米材料进行表征.并利用时间-电流(I-T)曲线研究了材料的光电性能.由于BiVO_4的禁带间隙较窄,从而提高了所得复合材料在可见光区的光电性能.将所制备的TiO_2-BiVO_4异质结作为支架负载葡萄糖氧化酶(GOx),进而制备出光电化学葡萄糖传感器,该传感器表现出良好的灵敏度,其线性范围为0.05~8mmol/L,检测限为0.02 mmol/L.     

离子液体在制备金属氧化物纳米材料中的应用

总结了近年来在离子液体中制备金属氧化物纳米材料的新方法以及离子液体在金属氧化物纳米材料制备方面的应用及发展趋势.目前,对于制备纳米金属氧化物,离子液体主要是作为电解液、表面活性剂;其未来的发展趋势是离子热合成和集模板-溶剂-反应物于一身的离子液体反应.     

氧化石墨烯改性ZnO/CeO2复合纳米材料的制备及其紫外屏蔽性能研究

以六水硝酸锌、六水硝酸铈、氧化石墨烯为原料,采用溶胶凝胶法制备了氧化石墨烯(GO)改性ZnO/CeO_2复合纳米紫外屏蔽剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对产物的结构、组成及形貌进行表征,研究了氧化铈与氧化锌摩尔比、GO投入量、屏蔽剂用量以及pH值对复合纳米材料紫外屏蔽性能的影响,探索了氧化石墨烯改性ZnO/CeO_2复合纳米的最佳制备条件。结果表明:氧化石墨烯改性ZnO/CeO_2复合纳米材料中GO、CeO_2、ZnO的平均粒径分别为8. 3、15. 4、37. 5 nm。当pH 6. 0、氧化铈与氧化锌摩尔比为4∶1、GO投入量为2. 0g、屏蔽剂用量为0. 06 g/L时,紫外屏蔽性能强弱顺序为:氧化石墨烯改性ZnO/CeO_2复合纳米材料 GOZnO/CeO_2复合纳米材料 CeO_2 ZnO。