Eu3+掺杂纳米羟基磷灰石生物荧光探针的制备、性能与表征

以Ca(NO3)2·4H2O,Eu2O3和(NH4)2HPO4为原料,采用反相微乳液-水热法制备出Eu3+掺杂羟基磷灰石纳米粒子.通过对产物纳米粒子的荧光光谱,TEM、XRD等测试分析,重点考察了Eu3+掺杂量对产物纳米结构和荧光性能的影响,并对荧光性能随其形貌变化的关系等进行了简要讨论.     

化学共沉淀法制备镱掺杂二氧化锡纳米粉体

采用化学共沉淀法,以Yb(NO3)3·6H2O和SnCl4·5H2O为原料,氨水为沉淀剂,在掺杂浓度为nSn∶nYb=9∶1的条件下,合成了分散均匀的镱掺杂二氧化锡纳米粉体。利用SEM、XRD、TG-DTA、IR等分析方法对粉体的形貌、物相、结构等进行了表征。实验结果表明,当前驱体在600℃下煅烧3h时,可以获得晶化良好、四方晶相的镱掺杂二氧化锡纳米粉体。     

铋杂对Ce-Zr固溶体储氧性能稳定性的影响

以Ce(NO3)3·6H2O,ZrO(NO3)2·2H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料,氨水为沉淀剂,双氧水为氧化剂,在pH值为9.5～10.5条件下,采用氧化共沉淀法制备了不同比例组成的复合氧化物Ce1-x-yZrxBiyOσ.通过XRD,BET和Raman表征可知,该法制备的样品550 ℃焙烧后均可形成固溶体,当x0.15,y0.2时,高温焙烧后易分相.H2-TPR和CO脉冲测试结果显示Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ较易被还原,且1050℃焙烧4 h后储氧量仍可达625 μmol·(g cat)-1,这是由于Bi3+取代了Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ中部分Ce4+和Zr4+形成氧空位,增强了体相晶格氧的移动性,从而使Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ固溶体中的Ce4+和Bi3+同时被还原.     

水热合成Fe3+掺杂ZnO复合材料及其光催化活性

以Zn(Ac)2·2H2O、Fe(NO3)3·9H2O和NaOH为原料,采用水热法合成了Fe3+掺杂ZnO复合材料. 并用X射线衍射和扫描电子显微镜测试技术对合成样品的结构和形貌进行了表征. 结果表明,Fe3+掺杂ZnO合成产物为直棒状,直径为500 nm,长度为3 μm左右. 样品的紫外可见漫反射分析结果表明,在300～500 nm紫外可见光区域均有强的吸收. Fe3+掺杂ZnO作为光催化剂降解有机染料性能优于纯ZnO材料.     

EDTA辅助水热法合成硫化铋晶体

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2S2O3·5H2O为原料,用乙二胺四乙酸(EDTA)辅助水热法合成了纳米或微米级的Bi2S3晶体(1),其结构、形貌和光谱性能经XRD,FE-SEM和UV-Vis表征。结果表明:溶液的pH对1的形貌有显著的影响,随着pH的增大,1由纳米棒组成的微米球逐渐转变为微米级片状结构;1出现蓝移。     

影响CeO2纳米粉体尺寸的液相反应因素研究

较为系统地论述了沉淀法制备高纯度CeO2纳米粉体过程中影响颗粒团聚的液相工艺参数.实验结果表明, 在如下液相反应条件下制备得到的纳米CeO2平均尺寸小于10 nm; Ce(NO3)4溶液浓度为0.13～0.18 mol*L-1, NH3*H2O浓度为6.8 mol*L-1, 反应温度15～30 ℃, VCe(NO3)4∶VNH3*H2O=1.5∶20～2.5∶20, 分散剂选用乙醇+异丙醇.     

球形尖晶石型钴铁氧体:合成方法及其影响因素

实现了在低温、常压条件下由含铁水滑石微晶到球形尖晶石型铁氧体的合成。结果表明,所合成的铁氧体系平均粒径为1.0μm的规整球。进一步研究发现,铁氧体微球的成型过程受到很多因素影响,例如,球型铁氧体磁性粒子的大小随着晶化过程中溶液的酸碱度的升高而变大;同时外加磁场的存在不但会使球型铁氧体磁性粒子的粒径变大,而且也会使晶化产物的粒子形貌更加趋于规整。另外,还对不同组成的尖晶石型铁氧体微球的形成进行横向比较时发现,合成初期的化合物投料组成对终产物形貌的影响是巨大的,随着投料组成中Fe2+含量的增加,转化过程变得容易,且在投料金属离子组成nCo2+∶nFe2+∶nFe3+为1∶1∶1时,所得的球型铁氧体磁性粒子的粒径最大。相同条件下不同组成的铁氧体微球粒径差异明显,MgFe2O4不能形成球形颗粒,NiFe2O4和CoFe2O4可以形成球形颗粒,其中CoFe2O4形成的颗粒粒径最大。     

超临界水体系制备二氧化铈纳米颗粒

采用超临界水氧化的方法,使用自主设计的SCWO连续性反应釜制备出纳米Ce O2粉末,并应用XRD,FE-SEM,XPS等一系列分析手段对实验样品的结构与形貌进行了表征。结果表明:采用SCWO超临界反应釜制备的产物Ce O2纳米颗粒呈球形,结晶良好,平均粒径控制在10 nm左右,随着Ce(NO3)3·6H2O水溶液浓度的增大,制备出的纳米Ce O2粉末的粒径逐渐减小,粒度分布更加集中,但是粒子间团聚现象加重,Ce与O的结合能力逐渐减弱;随着Ce(NO3)3·6H2O水溶液浓度的增大,所制得的产物纳米Ce O2颗粒的BET比表面积也逐渐增加,平均比表面积为48 m2·g-1。     

Al-Y共掺杂对ZnO纳米棒形成及光催化活性的影响

以Zn(NO3)2·6H2O,Al(NO3)3·9H2O,Y(NO3)3·6H2O和Na OH为原料,采用溶液法制备了Al-Y共掺杂Zn O光催化剂(Al-Y/Zn O),并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)考察了Al,Y共掺杂对Zn O纳米棒形成及形貌的影响。结果表明,Al-Y共掺杂对Zn O晶粒大小基本没有影响,但会严重抑制Zn O纳米棒的生成,促使碱式硝酸锌(Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O)的生成。以甲基橙(MO)为模型污染物考察了Al-Y共掺杂对Zn O纳米棒光催化活性的影响。结果发现,适量的Al-Y共掺杂会显著提高Zn O纳米棒的光催化活性。     

固体超强酸Ce~(4+)-SO_4~(2-)/SnO_2微乳法制备与表征

利用OP-10/正丁醇/环己烷微乳体系制备出固体超强酸Ce4+-SO42-/SnO2.以乙酸正丁酯合成为探针反应,得出Ce4+-SO42-/SnO2的优化制备条件:R=65∶100(表面活性剂∶水)、陈化时间12 h、Ce(SO4)2.4H2O占8%、浸渍浓度3 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间3 h.并采用XRD、FTIR、TG-DTA和SEM表征技术对该催化剂的结构进行研究.     

Cu网负载CeO2-TiO2微纳米复合材料（CeO2-TiO2）/Cu的水热制备与性能

以Cu网为载体,Ti(OBu)4和Ce(NO3)3·6H2O为原料,Na3PO4·12H2O为矿化剂,采用一步水热法制备了多种不同形貌的Cu网负载CeO2-TiO2微纳米复合材料(CeO2-TiO2)/Cu.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见漫反射分光光度计(UV-Vis DRS)对材料的形貌、结构及光吸收特性进行了表征,通过测试接触角表征了材料的浸润性.以20μmol/L亚甲基蓝(MB)溶液为目标降解物,测试了材料在可见光照射下的催化性能.结果表明,制备的TiO2为锐钛矿型,CeO2为方铈矿型;CeO2晶体比TiO2晶体更易负载于Cu网;改变制备过程中Ce(NO3)3·6H2O的用量、Na3PO4·12H2O浓度、水热反应时间及温度可实现(CeO2-TiO2)/Cu的形貌调控;(CeO2-TiO2)/Cu显示出超亲水性及可见光催化活性.     

以[α-BW12O40]5-为构筑块的二维网状有机-无机杂化配聚物的合成、晶体结构及性质

以α-H5BW12O40·nH2O,Ce(NO3)3·6H2O和DMF为原料合成了组成为[Ce(DMF)4(H2O)][α-BW12O40]·H2O·(HDMA)2(HDMA:质子化的二甲胺;DMF:N,N-二甲基甲酰胺)的二维网状化合物,并对其进行了IR,UV光谱表征及TG-DTA研究.X射线单晶衍射结果表明,晶体属于单斜晶系,P21/n空间群,晶胞参数:a=1.1983(3),b=2.4216(5),c=1.9517(4)nm,β=92.91(3)°,Z=4,R1=0.07710,wR2=0.1416.结构测定结果表明,每一个[α-BW12O40]5?多阴离子通过端氧与三个[Ce(DMF)4(H2O)]3 单元相连;而每一个[Ce(DMF)4(H2O)]3 单元又通过Ce-Od-W桥与三个[α-BW12O40]5?多阴离子相连,以这种方式连接形成了二维网状结构.热分析结果表明,标题化合物失重分两步进行,阴离子骨架分解温度大约在560℃.电化学研究表明,pH=4~7时化合物存在三步氧化还原过程.     

新型三元配合物[RE(C_7H_5O_3)_2(C_6H_4NO_2)·H_2O](RE=La,Ce,Nd)的合成、光谱特性和热化学性质

采用均匀沉淀法,在20%的乙醇水溶液中,用水杨酸、维生素B3与稀土硝酸盐合成了一类新的稀土三元配合物.通过元素分析、化学分析、摩尔电导、红外光谱、紫外光谱、热重-微分热重分析等手段对配合物的结构和性质进行表征,确定了它们的组成通式为[RE(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O](RE=La,Ce,Nd).维生素B3吡啶环上的N原子和水杨酸的酚羟基均未参与配位,两种配体均是脱质子后以羧酸根与RE3+离子配位,且成键以离子性为主,兼有部分共价性.在298.15 K,用精密的溶解-反应热量计分别测量了配位反应相关各物质的溶解焓,根据盖斯(Hess)定律求得合成反应的标准摩尔反应焓r mHФ分别为:(180.61±0.72)、(187.25±0.68)和(185.61±0.26)kJ/mol.进而求出配合物的标准摩尔生成焓为:f mHФ[La(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O(s),298.15 K]=-(2493.9±2.9)、f mHФ[Ce(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O(s),298.15 K]=-(2441.0±2.8)和f mHФ[Nd(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O(s),298.15 K]=-(2463.1±2.9)kJ/mol.     

铈和硫代脯氨酸、水杨酸三元配合物的热化学性质

用七水合氯化铈与硫代脯氨酸(C4H7NO2S)和水杨酸(C7H6O3)合成了三元固体配合物[Ce(C7H5O3)2(C4H6NO2S)]·2H2O。根据盖斯定律设计一个热化学循环,用恒温环境的溶解―反应量热法研究得到合成反应的标准反应焓为263.12±0.95 kJ/mol,进而算出配合物298.15 K时的标准摩尔生成焓为-2785.7±3.2 kJ/mol。     

一元醇热法制备SrHfO3：Ce超微球发光粒子

以Sr(NO₃)₂和HfOCl₂·8H₂O为原料,乙醇/水作溶剂,KOH为矿化剂,Ce(NO₃)₃·6H₂O作为激活剂,用一元醇热法制备了掺杂Ce³⁺的SrHfO₃超微球粒子。用XRD、SEM、荧光光度计分析了粒子合成过程的物相变化、形貌特征及激发和发射光谱。结果表明：在n_Sr：n_Hf=1：1,V_C2H5OH：V_H2O=4：1,水热合成温度140℃,反应时间4h,pH=13.5的条件下,获得SrHfO₃：Ce形貌为球微、分散均匀的粒子,粒径约900nm。当Ce³⁺掺杂浓度为0.7mol%时发光强度最大。     

固相反应两步法制备纳米CeO2及其机制研究

采用H2C2O4·2H2O和Ce(NO3)3·6H2O进行了低热固相反应. 第一步合成前驱物Ce2(C2O4)3·10H2O, 第二步加入模板剂NaCl, 于800 ℃进行热分解反应. 对分解产物进行了XRD测定和SEM, TEM分析. 结果表明, 得到了表面形貌为短节状、粒度分布均匀、无明显团聚现象、平均粒径在90 nm左右的纳米粉体, 同时对制备反应进行了热力学和动力学的初步研究.     

铈改性纳米Ti/SnO_2-Sb_2O_3电极的制备及催化性能

以SnCl_4·5H_2O,Sb_2O_3和Ce(NO_3)_3·6H_2O为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Ce改性Ti/SnO_2-Sb_2O_3电极。通过对Ce改性Ti/SnO_2-Sb_2O_3电极的析氧电位的测试及油田废水降解情况的考察,优化了稀土的掺杂量和热处理方法;分析了电极的电催化氧化能力。借助SEM,EDX和XRD等检测手段对所制备电极的表面形貌、元素组成、晶体结构进行了表征和分析。结果表明:最优掺杂比为Sn∶Sb∶Ce=100∶10∶2.5(摩尔比),最优热处理方法为方法二,此电极对目标有机物COD去除率达到91.2%,发现Ce的掺杂有利于电极催化性能的提高。     

无皂种子乳液聚合制备含稀土磁性荧光微球及其表征

以FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O为原料,通过化学共沉淀方法制备Fe3O4磁性纳米粒子,用油酸和十一烯酸钠对纳米粒子进行双重改性,得到固含量为4%的稳定水基磁流体.在该磁流体存在下,以苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体进行无皂乳液聚合,制备出磁性种子微球;在种子磁性微球存在下,以对苯乙烯磺酸钠,稀土配合物等为功能单体,通过无皂种子乳液聚合法制备磁性荧光微球,该微球表现出优异的磁学性能以及荧光性能.用傅立叶红外光谱仪、透射电子显微镜、X射线衍射仪、振动样品磁强计、荧光分光光度计对磁性荧光微球结构形貌以及磁性荧光性能表征.测试结果表明,所制备的种子微球以及磁性荧光微球呈良好的单分散性,Z均粒径分别为147 nm和228 nm,热重分析表明磁性荧光微球中Fe3O4的含量为4.7%,与之对应的饱和磁化强度为0.396 emu/g,在595 nm和619 nm处观测到Eu3+的特征发射光谱.     

铋掺杂对Ce-Zr固溶体储氧性能稳定性的影响

以Ce(NO3)3.6H2O,ZrO(NO3)2.2H2O和Bi(NO3)3.5H2O为原料,氨水为沉淀剂,双氧水为氧化剂,在pH值为9.5~10.5条件下,采用氧化共沉淀法制备了不同比例组成的复合氧化物Ce1-x-yZrxBiyOσ。通过XRD,BET和Raman表征可知,该法制备的样品550℃焙烧后均可形成固溶体,当x0.15,y0.2时,高温焙烧后易分相。H2-TPR和CO脉冲测试结果显示Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ较易被还原,且1050℃焙烧4 h后储氧量仍可达625μmo.l(g cat)-1,这是由于Bi3+取代了Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ中部分Ce4+和Zr4+形成氧空位,增强了体相晶格氧的移动性,从而使Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ固溶体中的Ce4+和Bi3+同时被还原。     

反应温度对Ce2(C2O4)3•10H2O粉体形貌和形成机理的影响

以Ce(NO3)3•6H2O和草酸二甲酯(DMO)为原料, 在反应温度为30、50、65和85 ℃时, 利用均相沉淀法合成了不同形貌的CeO2超细前驱体Ce2(C2O4)3•10H2O. 利用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及热重-差热分析法(TG-DTA)等测试手段, 对不同反应温度合成的产物物相、形貌及性质进行了表征. 实验结果表明, 所得产物均为单斜晶系的Ce2(C2O4)3•10H2O, 且随反应温度的升高, 产物的晶化度增加; 反应温度直接影响产物的形貌及大小, 当反应温度为30、50、65和85 ℃时, 所得产物形貌分别为无规则外形、类球状、大米粒状及片状, 说明反应过程是温度敏感过程; 温度对沉淀粒子形成的影响机理实际上要归结于温度对成核速率及生长速率的影响, 此过程遵循LaMer模型及结晶过程的粒度分布和控制原理.