甲壳素基新材料研究进展

甲壳素/壳聚糖良好的生物相容性、生物可降解性及独特的生理活性使其成为非常有应用价值的天然高分子材料,当前已成为新材料领域的研究热点.甲壳素/壳聚糖具有良好的可加工性能,可固定贵金属、半导体纳米材料等活性催化物质,同时其本身也具有催化作用,是一类绿色环境友好的高分子催化材料.良好的生物相容性和生物可降解性使甲壳素/壳聚糖...     

Bi2O3 /Al2O3纳米复合物的声化学合成及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用

以偏铝酸钠和硝酸铋为原料在超声辐照下反应,一步法合成了Bi2O3-Al2O3纳米复合物。用电感耦合等离子体发射光谱(ICP),元素分析和热重分析确定了产物的组成,并通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、粉末X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等测试手段对所得产物进行了表征。结果表明,产物为近似球状晶体,在超声40 min条件下粒径平均为24 nm。探讨了pH值和干燥温度以及超声时间对所得产物成分和粒径的影响。这类物质原本是一种治疗消化性溃疡和神经性消化不良的药物。实验发现,其中两种复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。     

基于自组装技术的纳米功能材料研究进展

纳米自组装技术的迅速发展拓宽了纳米材料的应用领域. 利用自组装合成纳米新材料是一种有效且具有发展前景的方法. 本综述介绍了纳米自组装技术的研究价值及近年来新兴的制备方法, 重点论述了驱动纳米自组装的作用类型, 包括范德华力、 静电作用、 磁力作用、 氢键、 熵效应以及疏溶剂相互作用、 DNA碱基互补配对等其它相互作用, 同时也对纳米自组装体的应用情况进行了阐述, 并探讨了利用纳米自组装技术研制新材料所面临的机遇和挑战.     

分级纳米材料的结构、制备及其应用

纳米材料因其独特的表面效应、体积效应和量子效应等特点,在化工、生物工程、医学和能源等领域有着广阔的应用。 由简单的低维纳米结构作为主要的构建单元并按照特定的排列方式组装成规整有序的三维结构,即分级纳米结构,已经开展了许多的研究。 本文综述了分级纳米结构的制备方法和微观结构,及其在污水处理、超级电容器、太阳能电池以及光催化等领域的应用。     

BaO∙4B2O3∙5H2O纳米材料的制备及其对聚丙烯阻燃性能的热分解动力学方法评价

Borate is considered one of the most important additives for improving the fire-resistance of combustible polymers because of its smoke suppression, low toxicity, and good thermal stability. However, the size of prepared borate is usually in the micrometer range, which makes it difficult to disperse in a polymer matrix, thus hindering its use as fire-retardant material. The preparation and application of borate nanomaterial as flame retardant is considered an effective method. However, the preparation of barium borate nanomaterials as flame retardant has not been reported. In this paper, nanosheets and nanoribbons with different sizes for a new barium borate BaO·4B₂O₃·5H₂O are prepared by hydrothermal method, and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrum (FT-IR), thermogravimetric analysis-differential scanning calorimetry (TG-DSC), and scanning electron microscope (SEM). The flame-retardant properties of polypropylene (PP)/BaO·4B₂O₃·5H₂O composites are investigated by thermogravimetric analysis (TG), differential scanning calorimetry (DSC) thermal analysis methods and limited oxygen index (LOI) method. Considering the near TG mass losses and the near LOI values for PP with 10% prepared BaO·4B₂O₃·5H₂O nanosheet and nanoribbon, their flame-retardant properties need to be further evaluated by non-isothermal decomposition kinetic method. The apparent activation energy for this decomposition reaction was obtained from the slope by plotting ln(β/T_p²) against 1/T_p according to Kissinger's model. With the reduction of TG mass loss, increased heat absorption in DSC under N₂ atmosphere, increased apparent activation energy E_a for the thermal decomposition of PP/BaO·4B₂O₃·5H₂O composite as well as increased LOI value, the flame-retardant performance of prepared BaO·4B₂O₃·5H₂O samples with PP gradually improved from bulk to nanoribbon to nanosheet. This can be attributed to the decrease in the size of BaO·4B₂O₃·5H₂O samples because the smaller sample size leads to improved dispersion and increased contact area with the polymer. The flame-retardant mechanism is discussed by analyzing the after-flame chars of the PP/BaO·4B₂O₃·5H₂O composite in SEM images, which show that the char layer is more compact and continuous for the PP/BaO·4B₂O₃·5H₂O nanosheet composite. The influence of loading BaO·4B₂O₃·5H₂O nanomaterials on the mechanical properties of PP is also tested using a universal material testing machine, in which the PP/BaO·4B₂O₃·5H₂O nanosheet composite has higher tensile strength. The PP/BaO·4B₂O₃·5H₂O nanosheet composite has the best flame-retardant and mechanical properties, which is promising to be developed for the application as flame-retardant material.     

双金属纳米材料与催化

双金属纳米材料作为工业上少见的一类催化剂材料,在合成过程中可通过对其组成、结构晶粒大小尺寸的调控,实现其催化性能的合理调控,因此,近年来备受催化材料化学领域科技工作者的广泛关注.随着纳米材料调控合成方面的技术进步,具有均一小尺寸可控结构的纳米材料对于制备高效催化剂材料和研究催化反应机理具有重要的意义.结合纳米技术探索开发设计新型的双金属纳米催化剂材料颇具挑战性.本文围绕双金属纳米催化剂的合成、结构及其相关催化性能,从不同的双金属纳米催化剂出发,对催化剂的性能提高、催化机理研究的若干问题和分析手段及方法在催化研究中的进展发表一点初浅认识.     

基于配位聚合物的纳米材料的可控合成研究进展

本文围绕近年来基于配位聚合物的纳米材料,包括配合物纳米材料和以其为前体制备的各种氧化物、硫化物等半导体材料和磁性材料的可控合成研究工作,总结了配合物纳米材料的制备方法,主要有液相法、微乳法、扩散法、界面反应法、水热/溶剂热法、高温裂解法等,以及应用方面的研究进展,并展望了配合物纳米材料今后可能的发展方向。     

基于配位聚合物纳米材料的可控合成研究进展

本文围绕近年来基于配位聚合物的纳米材料可控合成的研究工作,包括配合物纳米材料和以其为前体制备各种氧化物、硫化物等半导体材料和磁性材料。总结了配合物纳米材料的制备主要有液相法、微乳法、扩散法、界面反应法、水热/溶剂热法、高温裂解法等及应用方面的研究进展,并展望了配合物纳米材料今后可能的发展方向。     

名义组分为Y_6Ba_(11)Cu_(16)O_x的纳米超导材料

采用柠檬酸盐热分解法制备了名义组分为Y6Ba11Cu16Ox的纳米超导材料。利用XRD对其粉体进行物相表征,发现其相是Y123和Y211的混合相,并测得两者之间的摩尔比为1∶0.14,同时把其XRD图谱与Y1Ba2Cu3O7-x的XRD图谱进行了对照分析。利用标准的四端引线法对其块体进行R-T分析,测出其起始转变温度Tonset=86.0K,转变宽度△Tc=6.7K,并表现出良好的超导电性,也相应地把其与Y1Ba2Cu3O7-x进行了对比。根据Scherrer公式计算得到样品的平均晶粒尺寸约为67.1nm。文中也分析了所制材料为混合物的原因。     

再谈磷的同素异形体*——磷纳米材料和磷烯

依据磷化学的研究进展全面考察了磷的另一类同素异形体,包括磷纳米材料类和磷烯,它们都是结构特殊的先进材料。详细介绍了它们的制备、组成、结构、性质及其重要应用。