近红外光驱动的UCNPs/Zn_xCd_(1-x)S纳米复合结构的化学合成并用于光化学还原六价铬（英文）

近红外光约占入射太阳能的44%以上,为实现太阳能量的最大化利用,近红外光(NIR)驱动的光催化技术成为科学研究的热点.由于上转换荧光纳米材料(UCNPs)是优良的红外能量转换器,合金半导体Zn_xC d_(1‐x)S具有较好的化学稳定性以及生物相容性,本文发展了一种简易的水热法,将UCNPs和Zn_xC d_(1‐x)S合金结合,成功构建了NIR与可见光响应的核壳纳米结构.由于这两种材料的晶格失配度较高,很难直接外延生长,我们通过引入非晶TiO_2将形成的催化剂纳米颗粒Zn_xC d_(1‐x)S紧紧束缚在UCNPs外面形成蛋黄-蛋壳结构,在NIR光照下获得了较高的能量转换效率.首先,在UCNPs外面外延生长一层复合物,形成复合纳米结构,然后在其核壳结构外面外延生长薄层的非晶以稳定后续要制备的合金半导体Zn_xC d_(1‐x)S;在水热条件下,与醋酸镉和硫脲反应,形成UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S/TiO_2复合材料.在此,我们选择Yb(20%),Er(2%)作为NIR的能量转换器.样品的形貌、物相及化学组成分别采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和原子吸收光谱法进行表征.研究表明,我们成功制备了具有蛋黄-蛋壳结构的UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S/TiO_2纳米颗粒.此外,非晶态TiO_2将UCNPs与Zn_xC d_(1‐x)S紧密结合,对最终样品UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S核壳纳米粒子的形成起到重要作用.而且,合金Zn_xC d_(1‐x)S的化学组成可通过调整镉源和锌源的用量进行调节.所制备的UCNPs@Zn_xC d_(1‐x)S核壳纳米粒子在NIR光线或模拟太阳光照射下显示出高效的光化学还原Cr(Ⅵ)性能.溶液中70%以上的Cr(Ⅵ)在NIR光照射30 min后被还原为Cr(Ⅲ).本研究将为环境污水处理和太阳能利用提供一种可供选择的策略,且所制的复合纳米结构在肿瘤治疗、药物释放和能量转换等领域也有着潜在的应用价值.     

纤维素混合醚酯的制备与静电纺丝性能

研究了几种纤维素混合醚酯的制备及其高压静电场纺丝性能,分析了溶剂组成、溶液浓度、分子量、酯化基团对成纤性和纤维直径的影响。结果表明:在非均相条件下,经过碱化、醚化与酯化,得到不同结构的纤维素混合醚酯HPMCP、HPMCT与HPMCAS,均可实现静电纺丝;在甲醇/二氯甲烷=1∶4的溶剂体系中易得到表面光滑纤维;在溶剂组成一定条件下,溶液仅在一定浓度范围可纺,且浓度越低、纺丝电压越高,纺丝平均直径越小;当溶剂组成、溶液浓度一定时,分子量对其溶液纺丝的可纺性有直接影响,HPMCAS仅重均分子量达到7.2×104才能获得表面光滑纺丝纤维;在溶剂组成、溶液浓度和分子量一定的条件下,相邻酰基间距离越小,酸性越强,溶液电导率越大,丝越细。     

近红外光驱动的UCNPs/ZnxCd1-xS纳米复合结构的化学合成并用于光化学还原六价铬

近红外光约占入射太阳能的 44% 以上, 为实现太阳能量的最大化利用, 近红外光 (NIR) 驱动的光催化技术成为科学研究的热点. 由于上转换荧光纳米材料 (UCNPs) 是优良的红外能量转换器, 合金半导体 ZnxCd1-xS 具有较好的化学稳定性以及生物相容性, 本文发展了一种简易的水热法, 将 UCNPs 和 ZnxCd1-xS 合金结合, 成功构建了 NIR 与可见光响应的核壳纳米结构. 由于这两种材料的晶格失配度较高, 很难直接外延生长, 我们通过引入非晶 TiO2将形成的催化剂纳米颗粒ZnxCd1-xS 紧紧束缚在 UCNPs 外面形成蛋黄-蛋壳结构, 在 NIR 光照下获得了较高的能量转换效率.首先, 在 UCNPs 外面外延生长一层 AA-Zn[(OH)4]2–复合物, 形成 UCNPs@AA-Zn[(OH)4]2–复合纳米结构, 然后在其核壳结构外面外延生长薄层的非晶 TiO2, 以稳定后续要制备的合金半导体 ZnxCd1-xS; 在水热条件下, UCNPs@AA-Zn[(OH)4]2–/TiO2与醋酸镉和硫脲反应, 形成 UCNPs@ZnxCd1-xS/TiO2复合材料. 在此, 我们选择β-NaYF4:Yb(30%),Tm(0.5%)@NaYF4:Yb(20%),Er(2%) 作为 NIR 的能量转换器. 样品的形貌、物相及化学组成分别采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射和原子吸收光谱法进行表征.研究表明, 我们成功制备了具有蛋黄-蛋壳结构的 UCNPs@ZnxCd1-xS/TiO2纳米颗粒. 此外, 非晶态 TiO2将 UCNPs 与ZnxCd1-xS 紧密结合, 对最终样品 UCNPs@ZnxCd1-xS 核壳纳米粒子的形成起到重要作用. 而且, 合金 ZnxCd1-xS 的化学组成可通过调整镉源和锌源的用量进行调节. 所制备的 UCNPs@ZnxCd1-xS 核壳纳米粒子在 NIR 光线或模拟太阳光照射下显示出高效的光化学还原 Cr(VI) 性能. 溶液中 70% 以上的 Cr(VI) 在 NIR 光照射 30 min 后被还原为 Cr(III). 本研究将为环境污水处理和太阳能利用提供一种可供选择的策略, 且所制的复合纳米结构在肿瘤治疗、药物释放和能量转换等领域也有着潜在的应用价值.     

新型含能纤维素基凝胶推进剂的流变性能研究

制备了以羧甲基纤维素硝酸酯(CMCN)为胶凝剂的硝基甲烷(NM)凝胶, 系统研究了CMCN 修饰基团比例变化所引起NM/CMCN凝胶流变性能差异性的规律. 探讨了凝胶的形成机理并采用线性的流变学方法研究了NM/CMCN凝胶的屈服性、触变性、蠕变性、温敏性等动态粘弹性质, 分别利用Herschel-Bulkley 模型、Burger 模型、Carreau-Yasuda模型、Andrade-Eyring 模型对凝胶的流动曲线、蠕变曲线、频率曲线和温敏曲线进行了数据拟合. 研究发现, NM/CMCN凝胶是由CMCN 大分子链上两亲性基团与有机小分子基团间通过分子链间疏水键、氢键等非共价键相互作用形成的一种物理交联网络型凝胶. 凝胶的非牛顿系数n均小于0.60. 随着硝酸酯基团含量的减少, NM/CMCN 凝胶的结构强度变弱, 表现出屈服应力逐渐减小、触变恢复性逐渐增强、粘性与弹性柔量均减小但粘性柔量比例增加的趋势; 凝胶的弹性响应性逐渐减弱而粘性响应性渐强, 内耗也逐渐增大;凝胶的活化能总体上增大, 温度稳定性变弱.     

木基炭微纳功能骨架

木基炭骨架能精准遗传木材经过长期进化所形成的层次分明、构造有序的天然多级结构,这种炭骨架由于特殊的层级结构特征,在生物模板、传感器、吸油材料和纳米材料制备基材等方面有巨大应用潜力。同时还可作为一类新型的骨架进行微纳功能修饰和结构二次调控,在海水淡化、污水清理、能源存储与转化等诸多领域具有极为广阔的应用空间。本文首先介绍了木材的基本结构,综述了木材热解过程中结构的变化,介绍了近年来木材炭化骨架作为新型功能材料的前沿应用,对应用过程中亟待解决的问题进行了剖析,并对木基炭骨架材料未来的研究方向进行了展望。本综述旨在重新对木材层级结构进行功能化开发,从而推动木材在功能材料领域的蓬勃发展。