掺铝氧化锌纳米晶的超声-水热协同控制合成及其光催化性能

利用超声和水热的协同控制作用高效合成出了分散好、晶体结构完整、粒径尺寸约为20 nm的掺铝氧化锌(ZAO)纳米晶, 通过透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计和热重-差热分析(TG-DTA)手段对产物形貌、结构、光学性质及前驱物的热性质进行了研究, 对其降解罗丹明B (RhB)的光催化效果和光催化降解机理进行了探讨. 由于超声和水热的协同作用, 有效控制了产物的粒径, 提高了产物的结晶度. 产物的紫外-可见光谱吸收峰出现在369 nm左右, 计算其带隙约为3.36 eV. 同超声法或水热法制备的产物相比, 超声-水热法制备的ZAO纳米产物具有更高的光催化活性, 从而使光催化降解时间缩短为原来的77.8%. ZAO纳米光催化剂能够回收再利用.     

微米级MEL分子筛聚集体的制备(英文)

使用四丁基氢氧化铵-正硅酸四乙酯-水(TBAOH-TEOS-H2O)简单体系一步水热制备了具有多级孔道的微米级MEL结构分子筛聚集体.得到的silicalite-2微米球直径大于10μm且具有高达460 m2·g-1的比表面积和0.74 cm3·g-1的孔体积.微米球的生成一定程度上解决了催化应用过程中催化剂的分离和回收问题.同时,水热晶化过程中由纳米粒子自组装而成的晶间介孔缩短了反应物分子的扩散路径,保持了分子筛纳米晶粒的优势.此外,钛活性位的引入并未明显影响MEL微米球的形貌和结构,含钛的MEL微米球TS(钛硅分子筛)-2在苯酚羟基化反应中具有与纳米尺寸TS-1(100-200 nm)相当的催化活性,且TS-2可以通过简单过滤得到,简化了纳米级TS-1的分离和回收过程.     

杨梅状单分散微球负载Pd纳米颗粒用于室温下Suzuki偶联反应（英文）

合成了一种具有均匀孔径(6 nm)的杨梅状超交联纳米微球,并负载Pd制备了HCP-(PS-DVB)-Pd(0)纳米颗粒催化剂,同时对其物理化学性质进行了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸脱附测试等表征.活性测试结果表明该催化剂在室温下能够高效催化溴苯的Suzuki偶联反应,同时具有优秀的循环性能,重复10次反应后催化剂的活性仍能达到95%以上.循环后催化剂的比表面积保持在480.5m~2·g~(-1),表明了该微球的结构稳定性,展示了催化剂HCP-(PS-DVB)-Pd(0)在化学合成和工业化中良好的应用前景.     

杨桃状ZnO纳米片微球的制备及气敏性能的研究

以六水合硝酸锌和尿素为原料,水为反应介质,油酸作为表面活性剂,经水热过程合成了由纳米片组装的碱式碳酸锌微球前驱体,经煅烧后得到形貌一致的氧化锌(ZnO)纳米片组装的杨桃状微球。采用X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM)对样品进行表征,结果表明产物为六方纤维矿结构的ZnO,微球尺寸比较均一,直径约为20μm,组装单元扇形ZnO纳米片均匀排列,单元之间存在均匀空隙,BET测试显示纳米片呈现多级介孔结孔结构,比表面积为18.9m2·g-1,室温下的光致发光性能表明其结构表面存在大量氧空位,对产物ZnO气敏元件进行了乙醇和丙酮气体敏感性测试。     

MnO_X-C@SiO_2核壳微球的制备及催化性能

为了制备高性能的Fenton反应催化剂以降解水中污染物,采用SiO_2包覆聚丙烯酸-二氧化锰复合胶团(PAA-Mn@SiO_2)然后碳化的方法,制备了以氧化锰-碳复合物为核,SiO_2为壳的核壳型纳米催化剂(MnO_X-C@SiO_2),该方法简单易行。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积等测试手段对产物进行了分析。结果表明,MnO_X-C@SiO_2中形成了对Fenton反应具有高催化活性的低价氧化锰(Mn_3O_4和MnO)。此外,SiO_2壳层能有效防止氧化锰在碳化过程中长大并阻止产物聚集,其内部的碳组分还能进一步稳定氧化锰纳米粒子并促进有机污染物的富集。MnO_X-C@SiO_2的比表面积为317.3 m~2/g,在水中具有良好的分散性,在Fenton反应催化降解亚甲基蓝(MB)溶液的过程中,仅经过40 min,降解率就可达到96.8%。     

仿生分级结构NiO纳米线/纳米纤维的可控制备及光催化性能

采用静电纺丝技术和"自下而上"的溶液相自组装技术, 制备了具有仿生主次分级结构的三维NiO纳米线/纳米纤维. 采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析仪分别对其形貌、 晶型和孔结构进行了表征. 以水体中的有色染料亚甲基蓝为模型污染物, 研究了分级结构NiO纳米线/纳米纤维的光催化性能. 结果表明, 在180 min内, 以分级结构NiO为催化剂时, 亚甲基蓝的降解率达到了97%, 分别是以纳米纤维和纳米粒子为催化剂时的1.24倍和2.16倍.     

纳米多级孔Silicalite-1分子筛负载Ziegler-Natta催化剂对聚丙烯性能的影响

分子筛无机多孔材料具有特殊的孔道结构、 较大的比表面积、 极佳的稳定性和独特的择形选择性, 是一种优异的绿色无机载体材料. 本文采用具有MFI拓扑结构的纳米尺寸多级孔分子筛Silicalite-1(S-1)作为无机载体负载Ziegler-Natta催化剂. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜及氮气吸附-脱附等表征手段研究了纳米S-1载体的理化性质, 并研究了S-1载体性质对Ziegler-Natta催化剂在合成聚丙烯反应中催化性能的影响. 结果表明, 在丙烯聚合反应中, 纳米片状无机载体S-1较大的比表面积和多级孔特性有利于提高Ziegler-Natta催化剂负载量及改善传质限制; 此外, S-1载体还可以起到模板导向作用, 使所得聚丙烯呈现复型效应; 在相同压力和反应温度下进行的丙烯聚合反应中, 由于丙烯单体受多级孔S-1载体孔道结构和尺寸的择形作用及无机载体的复型效应影响, 聚合产物的结晶度和全同立构指数较高, 有利于提高聚丙烯产物的熔点.     

毫米级轻质高强度多孔二氧化硅球的制备与表征

以F127和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在液体石蜡/水(W/O)体系中通过自组装合成了毫米级轻质高强度多孔二氧化硅球.采用激光粒度分析仪、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附分析仪及纳米压痕仪对合成的产物进行了表征.结果表明,合成产物是直径为(1.40±0.20)mm的球形颗粒,球内存在大量多级孔洞,从2 nm到几十纳米的多级孔径并存,样品的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积为498.00 m2/g.另外,毫米级多孔二氧化硅球的表观密度为0.44 g/cm3,硬度与弹性模量分别为549.00 MPa和9.19 GPa.     

NiO纳米片和多孔纳米片自组装的空心微球的无模板水热法制备与磁学性质

报道一种非常简单的制备NiO和Ni(OH)₂空心微球的无模板水热法, 即通过NiCl₂与氨水在140 ℃水热反应12 h, 制备了Ni(OH)₂纳米片自组装的空心微球, 经400 ℃热处理2 h得到了NiO空心微球. 采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行表征, 并在室温下测试了它的磁学性能, 结果表明, Ni(OH)₂空心微球的直径约为3～4 μm, 它是由尺寸1.1～1.3 μm左右的六方相结构的Ni(OH)₂纳米片组装而成; NiO空心微球是由立方相纳米片和多孔纳米片组装而成, 它具有弱的铁磁性, 其矫顽力为583 Oe, 剩余磁化强度为0.213 emu/g. 研究了氨在Ni(OH)₂纳米片的形成与组装过程中的作用, 提出了可能的生长机理.     

静电层层自组装制备聚苯乙烯微球(核)/MCM-41纳米粒子(壳)阶层结构复合微粒

采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)两种聚电解质, 通过静电层层自组装成功地将MCM-41介孔二氧化硅纳米粒子包覆到聚苯乙烯(PS)微球表面. 实验结果表明, 当以尺寸为1.4 μm的PS微球为核时, 包覆了两个聚电解质双层(PDDA/PSS)2的PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)复合结构微粒与包覆了一个聚电解质双层(PDDA/PSS)的PS(PDDA/PSS)(PDDA/MCM-41)复合结构微粒相比, 复合结构微粒之间的交联程度降低, 但是MCM-41纳米粒子在聚苯乙烯微球表面的包覆都比较松散, 且产物中存在大量杂质. 而当以尺寸为5 μm的聚苯乙烯微球为核时, MCM-41纳米粒子紧密地包覆在聚苯乙烯微球表面, 复合结构微粒之间只有少量桥连物, 且产物中杂质很少.     

ZnO multipods, submicron wires, and spherical structures and their unique field emission behavior

A simple method of vapor deposition for the shape selective synthesis of ZnO structures, namely, multipods, submicron wires, and spheres, has been successfully demonstrated. A plausible growth mechanism based on the studies of scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is proposed. Our studies suggest that the growth of a multipod structure is governed by the screw dislocation propagation while the vapor-liquid-solid (VLS) mechanism is responsible for the formation of submicron wires and spheres. Moreover, the flow rate of the carrier gas plays a crucial role in governing the morphology. Further, these structures exhibit an enhanced field emission behavior. The nonlinearity in the Fowler-Nordheim (F-N) plot, a characteristic feature of electron emission from semiconductors, is explained by considering the contributions from both the conduction and the valence bands of ZnO.     

水热法制备Ag3PO4/HAP复合光催化剂及其光催化性能（英文）

以牡蛎壳为原料,利用水热法合成高纯度的羟基磷灰石(HAP)载体,经磷酸银负载后,制备出纳米棒状Ag3PO4/HAP复合光催化剂。利用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)对样品进行表征,并考察不同的制备因素对催化剂降解亚甲基蓝溶液性能的影响。结果表明,当质量比为1∶2时制备的1∶2-Ag3PO4/HAP催化剂的表现最为突出,在10 min时即可达到50%的降解率,在40 min时基本降解完全,是一种高效的复合光催化剂。     

海藻酸锌纤维热降解法制备氧化锌纳米结构

采用天然高分子海藻酸钠为原料, 以氯化锌水溶液为凝固浴, 通过湿法纺丝技术成功制备了海藻酸锌(Alg-Zn)纤维.通过在空气中不同温度下对所得海藻酸锌纤维进行热处理, 得到了多种ZnO纳米结构. 利用热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、电子能量损失谱(EELS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对产物的组成、形貌和微观结构进行了详细表征. 结果表明, 焙烧温度和时间对所得ZnO纳米结构的尺寸和形貌具有重要影响; 800 ℃下热处理24 h以上可以得到直径约为120 nm的ZnO纳米棒. 通过仔细考察不同热处理时间得到的ZnO纳米结构, 提出了在焙烧条件下ZnO纳米棒的生长机理.     

Constructing magnetic polyaniline/metal hybrid nanostructures using polyaniline/Fe3O4 composite hollow spheres as supports

Polyaniline (PANI)/Fe₃O₄ composite hollow spheres have been successfully synthesized in one step using sulfonated polystyrene (PS) spheres as templates. The magnetic PANI hollow spheres were used as supports for noble metal nanoparticles (NPs) such as Au and Pd. The morphology, composition and magnetic properties of the resulting products were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, inductively coupled plasma (ICP) atomic spectra and vibrating sample magnetometer. The catalytic activity of magnetic PANI/Au composite shells on the oxidation of dopamine was investigated by cyclic voltammetry. The obtained results provide our product with a practical application for the detection of dopamine. On the other hand, the catalytic activity of magnetic PANI/Pd composite shells on the reduction of 4-nitroaniline was investigated by spectroscopic methods and compared with Pd/C catalyst which was already widely used in industrial production.     

Synthesis of novel pyrazole‐based triazolidin‐3‐one derivatives by using ZnO/ZrO2 as a reusable catalyst under green conditions

An efficient approach for the synthesis of 10 novel pyrazole‐based 1,2,4‐triazolidin‐3‐one derivatives catalyzed by ZnO‐loaded ZrO₂ as heterogeneous catalyst with ethanol as solvent is described. The structure of the mixed metal oxide catalyst was characterized by various instrumental techniques (scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X‐ray diffraction and Brunauer–Emmett–Teller). In smooth reactions, products were accomplished in excellent yields (90–94%) with short reaction times (≈ 45 min). ZnO/ZrO₂ catalyst exhibited good recyclability. The catalyst is reused six times without any noticeable loss of activity. The major advantages of this method are operational simplicity, mild conditions, simple work‐up procedure and broad functional group tolerance.     

明胶/羟基磷灰石复合物微球中明胶对无机相影响的研究

在油包水的乳液体系中,通过原位合成的方法使羟基磷灰石(HAP)在明胶链上化学沉积,改变明胶溶液的浓度,制得了一系列的明胶/HAP复合物微球.采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和热失重分析仪(TGA)等对产物的组成、形貌以及热失重情况进行了表征.结果表明,明胶用量对复合物微球中HAP的形成具有重要影响.在明胶溶液浓度为0.025 g/mL时,明胶分子链提供的结合位点恰好与溶液中游离的Ca²⁺、PO₄^3-等离子达到平衡状态,复合物微球中无机相含量达40%,这是明胶与HAP以化学键合的形式结合所能得到的最大值.     

Hydrothermal Syntheses of CuO,CuO/Cu2O,Cu2O,Cu2O/Cu and Cu Microcrystals Using Ionic Liquids

In this paper, CuO, CuO/Cu₂O, Cu₂O, Cu₂O/Cu and Cu microcrystals were synthesized via a hydrothermal method by mixing Cu(NO₃)₂·3H₂O and NaOH together in the presence of an ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate([BMIM]BF₄) or 1-butyl-3-methylimidazolium chloride([BMIM]Cl). The structures and the morphologies of the obtained products were characterized by means of X-ray diffractometer(XRD), field-emission scanning electron microscopy/energy-dispersive spectroscopy(FESEM/EDS), transmission electron microscopy/selected area electron diffraction(TEM/SAED) and Raman spectroscopy. The result of XRD indicates that Cu₂O and Cu microcrystals are cubic phase and the Raman spectra confirm the presence of carbon. The results of FESEM and TEM images show Cu₂O microcrystals as rule cubes of 2 μm in length and Cu particles of 5 μm in diameter. According to the difference between crystal structures, bi-component and single component products were synthesized by adjusting the reaction conditions. A possible formation mechanism of Cu₂O and Cu was proposed in[BMIM]BF₄.     

FeAPO-5分子筛晶体的合成与催化性能

自从1982年美国联合碳化公司首次开发出磷酸铝系列分子筛以来,有关磷酸盐系列分子筛的合成与应用等研究已有报道．科学家们不但对其种类和结构进行了研究,而且对其骨架构成成分及应用也进行了探讨．在众多类型的磷酸盐分子筛中,AIPO4-5是一种重要且有应用前景的无机微孔晶体．     

Morphology-controlled synthesis of ZnO nanostructures by a simple round-to-round metal vapor deposition route

One-dimensional ZnO nanostructures with different morphologies have been successfully synthesized through a simple round-to-round metal vapor deposition route at 550 degrees C with a zinc powder covered indium film as the source material. The structures and morphologies of the products were characterized in detail by using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. Studies found that the morphology of the products can be easily tuned from one experimental round to another. Possible growth mechanisms for the formation of one-dimensional ZnO nanostructures with different morphologies are discussed. Photoluminescence studies show that there are sharp UV emission and broad defect-related green emissions for the products obtained in all experimental rounds. Relative intensity of the UV emission to defect-related emissions gradually increased from one experimental round to another.     

以大蓟髓芯为模板制备复合孔生物活性玻璃及其体外成骨性能

以天然植物大蓟髓芯为大孔模板, 以嵌段共聚物为介孔软模板, 制备了孔径为60~100 μm、孔壁为介孔相的高度有序多级复合孔生物活性玻璃. 用扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射仪(XRD)、高分辨率透射电镜(HRTEM)及N2吸附-脱附等测试手段对合成的样品进行了表征. 结果表明, 合成的材料精确地复制了植物模板的形貌, 同时具有较高的比表面积和较大的孔容. 通过体外模拟生理体液测试表明, 这种复合孔生物活性玻璃可诱导羟基磷灰石晶体在其表面形成, 具有良好的体外成骨性能, 因而在骨组织修复方面具有潜在应用前景.