碳包覆镍/钴纳米颗粒的爆轰合成法

用掺杂一定比例的硝酸镍盐/硝酸钴盐、尿素、无水乙醇与猛炸药泰安制成水溶性炸药,在密闭容 器氮气保护下,爆轰合成碳包覆镍/钴纳米晶颗粒。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和Raman光谱 仪等对爆轰产物的形态结构和组成成分进行测试。实验结果表明,爆轰产物以金属纳米晶为核,周围包覆多 种形态的碳物质且形成包覆结构特征比较完整的碳包覆镍/钴纳米颗粒,包覆层主要由无定形碳、石墨和微量 的富勒烯构成。     

大孔-介孔Ag/PDA/MMS复合材料的制备及其催化性能

用双模板法制备了介孔纳米薄膜构筑的毫米级尺寸的大孔-介孔SiO₂(MMS),通过多巴胺(DA)在其孔道表面氧化自聚合成聚多巴胺(PDA),得到PDA修饰的MMS(PDA/MMS),再经PDA原位还原Ag+制得大孔-介孔Ag/PDA/MMS复合材料。应用扫描电镜、透射电镜、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱、X射线衍射、UV-Vis、FT-IR和热重技术对所制得的材料进行表征。结果表明,MMS兼具纳米介孔材料和宏观尺寸大孔材料的优点。Ag/PDA/MMS在催化还原对硝基苯酚(4-NP)反应中展现出高催化活性,转化频率(TOF)达2.97 min^-1。这归因于其独特的结构：相互连通的大孔孔道大大降低了传质阻力,短孔道的介孔显著增加了活性位点的可达性,大的比表面积为反应物提供了大量的活性位点。而且,毫米级尺寸的Ag/PDA/MMS可以很容易从反应体系中分离出来,在5次循环后仍能将4-NP完全转化为对氨基苯酚(4-AP)。另外,Ag/PDA/MMS对亚甲基蓝(MB)的还原也有良好的催化效果。     

电场和应力作用下氮钝化扶手型氧化锌纳米带的电子结构和磁特性

采用密度泛函理论(DFT)方法,在LDA+U水平下详细研究了电场和应力作用下氮钝化扶手型氧化锌纳米带(NA8-ZnONRs)的电子结构和磁特性。对体系的电子结构和磁性进行详细的计算,结果表明：本征扶手型氧化锌纳米带(A8-ZnONRs)是无磁性P型半导体。氮钝化后NA8-ZnONRs具有铁磁金属性,其磁性主要来源于N2p轨道(2.56μ_B)和O2p轨道(0.69μ_B)电子的自旋极化,总磁矩为3.21μ_B。NA8-ZnONRs体系对X方向电场有较强的响应,通过调节X方向电场的幅度,可以有效调节体系的磁矩。在X方向电场作用下体系仍具有铁磁金属性,磁性也主要来源于N2p和O2p轨道电子的自旋极化。施加X方向应力作用后,体系仍表现为铁磁金属性。与NA8-ZnONRs纳米带磁矩相比,体系的总磁矩均发生了较大幅度的增长,表明体系对应力作用具有较明显的相应。但随着应力幅度的调节,总磁矩的变化较平坦。表明施加应力可以有效调节体系的磁矩,但在较小应力范围内,体系对应力变化的相应不明显。     

纳米CoSe修饰氮掺杂多孔碳的可控制备及其锂硫电池多硫化物的催化转化效应

锂硫电池中较差的循环稳定性和倍率性能是实现锂硫电池商业化的技术障碍,其主要原因之一是多硫化物在硫电极内的电化学转化速率较为缓慢。为此,我们以ZIF-9为前驱体,采用先碳化,再酸化刻蚀,最后硒化的方法合成了含少量催化剂的CoSe修饰氮掺杂多孔碳(CoSe/NC)电极材料,以期提高硫电极内多硫化物的电化学转化动力学性能,并通过流动液相三电极体系对该材料进行电化学动力学表征。结果显示,相较于对比材料,CoSe/NC能够加快多硫化物的氧化还原反应速率,在0.2mA·cm-2电流密度下,多硫化物氧化还原反应在CoSe/NC电极上有最小的反应过电位;同时,在0.1 V过电位下,各氧化还原反应也有最大的响应电流。因此,将CoSe/NC作为硫宿主材料组装电池展现了优异的电化学性能：在1C(1C=1 675 mA·g^-1)下初始放电比容量为1 068 mAh·g^-1,经过500次循环后,可逆容量仍保持在693 mAh·g^-1。另外,在3C的高电流密度下,放电比容量可高达819 mAh·g-1。     

1,3-二苯基-2-吡唑啉纳米带的制备及其光波导性质

以1,3-二苯基-2-吡唑啉(DP)为目标化合物, 利用再沉淀方法, 以混合溶剂作为不良溶剂, 制备了形貌均一、宽度约2 μm、厚度200 nm和长度数十微米的一维纳米带状结构. 选区电子衍射结果证实, DP分子在纳米带中因为强的分子间π-π相互作用而沿着晶体[100]方向优势生长. 稳态光谱结果表明, DP纳米带具有不同于分子和体相材料的介观特性. 由于J-聚体在DP纳米带中优势形成, 其480 nm的发射峰与分子和体相材料相比分别红移了30和20 nm. 利用扫描近场光学显微镜进一步发现, 一维DP纳米带类似于天然的亚波长尺度谐振腔, 紫外激发DP分子发射的荧光被限域在DP纳米带中, 沿一维方向传导并在两端耦合输出.     

用于透射电子显微镜表征的单层纳米晶/聚合物复合薄膜的制备

为了提高纳米晶的TEM表征质量, 通过在水/气两相界面上铺展纳米晶/聚合物复合单层膜的方法, 制备了质量较高的TEM样品. 对于水相纳米晶采用表面活性剂再包覆的方法, 将其转移到油相. 与传统制样方法(尤其是水相合成纳米晶)相比, 嵌入聚合物膜中的纳米晶更容易分散(受到空间位阻与分子间弱相互作用等因素的影响), 并且聚合物膜可以自支持在空的铜网上, 从而提高了TEM照片的清晰度. 研究了系统中聚合物、纳米晶、表面活性剂和溶剂的种类及配比关系对于样品和成像质量的影响, 结果表明, 该方法对各种金属及半导体纳米晶的TEM表征具有一定的普适性.     

双光子荧光有机纳米粒子的细胞染色

本文采用具有较大双光子吸收截面的有机分子2,5,2′,5′-(4′-N,N-二苯胺苯乙烯基)联苯(DPA-TSB)(双光子吸收截面δ: 3288 GM, 1 GM=1×10^-50 cm⁴·s·photon^-1·molecule^-1), 通过再沉淀法制备水相分散的纳米粒子. 研究表明, 这种有机双光子纳米粒子可以有效地富集在细胞质中, 对细胞染色显示出良好的荧光成像能力.     

纳米SiO2与阳离子表面活性剂的相互作用及其诱导的正辛烷-水乳状液的双重相转变

研究了3种不同结构的水溶性阳离子表面活性剂对纳米二氧化硅颗粒的原位表面活性化作用, 它们分别是单头单尾的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、单头双尾的双十二烷基二甲基溴化铵(di-C12DMAB)和双头双尾的Gemini型阳离子三亚甲基-二(十四酰氧乙基溴化铵)(II-14-3), 并通过测定Zeta电位、吸附等温线及接触角等参数对相关机理进行了阐述. 结果表明, 阳离子表面活性剂吸附到颗粒/水界面形成以疏水基朝向水的单分子层, 从而增强了颗粒表面的疏水性是原位表面活性化的基础. 通过吸附CTAB和II-14-3, 颗粒的疏水性适当增强, 能吸附到正辛烷/水界面稳定O/W(1)型乳状液; 而通过吸附di-C12DMAB所形成的单分子层更加致密, 颗粒的疏水性进一步增强, 进而使乳状液从O/W(1)型转变为W/O型; 当表面活性剂浓度较高时, 由于链-链相互作用, 表面活性剂分子将在颗粒/水界面形成双层吸附, 使颗粒表面变得亲水而失去活性, 但此时体系中游离表面活性剂的浓度已增加到足以单独稳定O/W(2)型乳状液的程度. 因此当采用纳米二氧化硅和di-C12DMAB的混合物作乳化剂时, 通过增加di-C12DMAB的浓度即可诱导乳状液发生O/W(1)→W/O→O/W(2)双重相转变.     

聚甲基丙烯酸甲酯在纳米氧化铝表面的吸附和氢键作用

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在纳米氧化铝表面的吸附行为, 采用透射红外光谱研究了吸附的PMMA中的羰基和纳米氧化铝表面羟基之间的氢键作用. 结果表明, PMMA在纳米氧化铝表面的吸附曲线为典型的Langmuir曲线, 饱和吸附值为1.2 mg/m2, 受氢键作用影响, 键合羰基在红外光谱中的吸收峰向低波数方向移动. 根据计算, 羰基的最大键合值(即含键合羰基的甲基丙烯酸甲酯单元的总质量)为0.36 mg/m2, 其余为自由羰基. 随着吸附量的增加, 羰基的键合比例逐渐降低. 吸附达到饱和时, 羰基键合比例为0.30, 说明PMMA主要以平铺的方式覆盖在纳米氧化铝的表面.     

空壳纳米金修饰的新型DNA传感器

利用新型材料金纳米空球, 通过层层修饰的技术, 分别将壳聚糖、空壳纳米金、L-半胱氨酸、细胞色素c以及ssDNA探针修饰到玻碳电极表面, 制备了一种新型的DNA生物传感器. 以紫外及透射电子显微镜(TEM)表征了空壳纳米金, 以循环伏安法、阻抗谱图等电化学方法研究了传感器的特性, 通过原子力显微镜方法观察了该DNA生物传感器不同层之间的形态差异. 结果表明, 该修饰电极所吸附的ssDNA探针为1.672×10^―10 mol•cm^－2. 在指示剂柔红霉素的帮助下, DNA探针可与互补的DNA进行杂交, 借此以微分脉冲伏安法测定DNA.