Trition X-100/C_(10)H_(21)OH/H_2O体系层状液晶中纳米羟基磷灰石粉体的合成

本文以Triton X-100/C10H21OH/H2O体系层状溶致液晶为模板,Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为反应物,在一定的pH条件下,通过三元相图确定了层状液晶单相区域,并合成了羟基磷灰石(HA)纳米颗粒。用傅立叶红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。并考察了不同助表面活性剂浓度和不同表面活性剂浓度对产物的形貌和尺寸的影响。结果表明所制备的HA纳米颗粒平均直径为8~10nm、长度在100nm左右,呈针状。助表面活性剂浓度对HA形貌及尺寸影响不大,但是在一定范围内改变表面活性剂浓度可以起到调控HA纳米颗粒形貌和尺寸的作用。     

圆盘状a-Co(OH)2的控制合成及其电化学性能

采用AAO模板及后处理方法合成了圆盘状a-Co(OH)2并研究了其电化学电容性能.在该合成方法中,先采用阳极氧化铝模板结合交流电沉积的方法获得钴纳米线,而后将其在碱液中通过溶解氧氧化生成终端产物.用红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表征了产物的结构和形貌;用循环伏安、恒电流充放电测试方法对其电化学性能进行了测试.此外,对圆盘状Co(OH)2的形成机理进行了初步探讨.结果表明,用此方法合成的Co(OH)2具有圆盘状形貌,属a相态,且表现出较好的电容特性.     

基于秸秆模板法制备多孔纳米钛酸锶钡及其对重金属的吸附性能

以高粱秸秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备了纳米钛酸锶钡多孔吸附剂(SPBST),以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)进行表征.考察了该多孔吸附剂对水中重金属铅、镉和锌的吸附富集性能,探讨了煅烧温度对吸附剂形貌和吸附性能的影响.并以镉离子为例,系统地研究了吸附热力学和动力学.结果表明,各煅烧温度下合成的多孔材料均由钙钛矿结构的纳米钛酸锶钡组成,晶体粒径均不大于20nm,多孔吸附剂对水中铅、镉和锌均有较强的吸附能力,吸附性能与材料的煅烧合成温度和介质的pH值以及吸附时间有关.煅烧温度过高,纳米钛酸锶钡晶体团聚严重,吸附能力降低;温度过低,材料松散易碎,不利于重复使用,750℃煅烧6h合成的材料性能最好.当介质的pH值为5～8时,吸附70min,对铅、镉和锌的静态吸附容量分别为191.51,19.00和19.97mg?g―1.其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型和HO准二级动力学方程式,吸附过程焓变(?H)为35.905kJ?mol-1,各温度下的自由能变(?G)均小于零,熵变(?S)均为正值,吸附过程的活化能(Ea)为62.430kJ?mol-1.该吸附过程是自发的吸热物理过程.被吸附的金属离子均可用1mol?L-1的硝酸完全洗脱回收.对铅、镉和锌的富集因子均超过200.将其应用于水中痕量铅、镉和锌的吸附富集和原子吸收测定,回收率分别为90.3%～103.4%,91.5%～103.2%和94.35%～101.1%.     

有机发光分子在聚苯胺微结构上的选择性吸附

我们将有机发光分子选择性地吸附在PANI结构上形成有机发光图案, 作为诱导模板聚苯胺的结构可以通过纳米压印和沉积相结合的方法制备. 通过在PANI 结构的空隙处修饰氟代硅烷增大样品表面不同区域的亲疏水差异, 从而诱导有机发光分子的选择性吸附.     

基于Schiff-Base反应的成环策略及应用

基于Schiff-base反应的大环化合物是近些年来超分子领域研究的热点.这些大环化合物不但在传感器、功能材料等领域发挥着重要的作用,而且在自组装研究领域具有重要的意义.从模板法和非模板法两方面分析了一些具有代表性Schiff-base大环的合成,发现,不但具有合适半径和构型的离子可以作为成环反应的模板,而且强烈的分子内氢键也能有效地驱动成环反应.同时,对于该类大环分子合成所面临的问题及发展方向进行了评述和预测.     

生物质巨菌草衍生炭的合成及在超级电容器中的应用

将巨菌草低温预碳化处理,得到粉末炭质材料(JPC),再用不同比例的KOH在不同温度下进行活化处理,得到了以微孔和介孔分布为主的无定形炭材料(JPCK1).所合成的炭材料JPCK1-900-4X的比表面积高达3368 m²/g,具有较大的孔隙体积和0.95%(原子分数)的氮含量.电化学测试结果表明,JPCK1-900-4X在超级电容器应用中表现出优异的储能潜力;在电流密度为0.5 A/g时其比电容为311.7 F/g,电流密度提高到10 A/g时比电容为230 F/g;在电流密度为10 A/g时经过5000次充放电循环后其电容保持率为97.5%;在两电极体系下,当功率密度为250 W/kg时,其能量密度可达17.7 W·h/kg.     

合成介孔纳米晶体氧化锆的新方法(英文)

通过一种新颖的方法,即软模板-固液技术(CSSL)合成具有高比表面积的介孔纳米晶体氧化锆.首先,通过软模板法以1-十六烷基-3-甲基咪唑溴(C16mim+Br-)为结构导向剂,硫酸锆为无机前驱物合成了介观相氧化锆杂化物,然后该杂化物与固体硝酸铜无机盐研磨并进行热处理.在600℃焙烧后所得到的氧化锆材料具有蠕虫状介孔结构,且孔壁由尺寸约为2.50nm的四方相氧化锆纳米粒子组成.该材料的比表面积为240.0m2·g-1,孔径为4.10nm.与之对应,使用单一的软模板法在相同的温度焙烧后,所得到的氧化锆材料介孔结构坍塌,比表面积仅为9.5m·2g-1.     

新型Salen型配合物的合成和表征及轴向配位热力学

采用金属模板法合成了四个新型Salen型单、双核金属配合物,并用元素分析、核磁共振(1HNMR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段进行了表征.使用紫外-可见(UV-Vis)光谱滴定法和圆二色(CD)光谱研究了主体金属镍配合物与咪唑类含氮小分子的轴向配位反应热力学性质.结果表明:主体与咪唑(Im)和N-甲基咪唑(N-MeIm)的配位数是2,而与2-Et-4-MeIm和2-MeIm的配位数是1;轴配体系的热力学数据显示主体与咪唑类配体的平衡常数按K苓(Im)K苓(N-MeIm)K苓(2-Et-4-MeIm)K苓(2-MeIm)顺序依次减小;测得的△rHm苓和△rSm苓数据表明该轴向配位反应为放热、熵增加过程.     

介孔掺镧纳米晶TiO_2瞬态光伏与表面光声特性

结合瞬态光伏与表面光声技术,研究介孔掺镧nano-TiO2光生载流子分离与复合过程及其能量转换机制.结果表明:锐钛矿中两种不同光伏特性的缺陷态具有光生载流子扩散距离短,复合速度快的特点;镧掺杂增加体缺陷态对于光伏效应的贡献,但在某种程度上抑制主带隙的电荷分离;模板剂种类对于主带隙电子-空穴对的分离与复合过程,以及亚带隙无辐射跃迁引起的晶格振动均有显著的影响.结果证实了样品表面光声与瞬态光伏现象之间存在明显的能量互补关系.     

一种新型纺锤状α-Fe_2O_3纳米晶的合成、表征及其表面性能(英文)

合成了一种新型的具有单晶结构的α-Fe2O3纳米晶(NFO-1).在我们的合成方法中,样品的形貌和结构在低反应浓度体系中运用无机盐和有机模板进行双重调控,同时用溶剂挥发诱导自组装(EISA)来加速反应和在不改变形貌结构的前提下获得高产率样品.所得α-Fe2O3纳米晶的形貌和结构对其表面修饰功能有明显的影响,NFO-1因其特殊的纺锤状形貌而与表面功能试剂(多巴胺)之间的化学作用有明显的增强.并且,本文所描述的合成方法同样适用于其他过渡金属氧化物纳米单晶的合成.我们预期,这种方法可为新型纳米材料的合成提供新的途径.