在铜箔上电辅助制备纳米银及其SERS应用研究

在电化学工作站上以铜箔为工作电极,以硝酸银和PVP混合液作为前驱溶液,利用循环伏安法电辅助制备了纳米银,得到在铜箔上紧密均匀分布的纳米银颗粒聚集体作为SERS基底。通过X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等表征手段,对铜箔上负载的银纳米颗粒进行了形貌和成分的表征,探讨了PVP及电辅助方法对纳米银形貌及基底SERS活性的影响。以4-巯基吡啶和罗丹明6G为探针溶液研究了制备基底的SERS活性,同时还对基底的均匀性进行了研究,结果表明所制备的SERS基底具有良好的性能。     

钨酸锌纳米结构的水热合成及其光催化性能研究

使用柠檬酸钠辅助的水热法合成了具有不同形貌的ZnWO4(如片状、花状)纳米颗粒,并采用X-射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等方法对样品的结构和组成进行表征。研究了溶剂组分和溶液pH值对产物形貌的影响。通过对反应产物形貌随时间变化的观察,提出了片状和花状ZnWO4纳米颗粒可能的生长机理。以罗丹明B(RhB)为催化降解对象,对样品在水溶液中的光催化性质进行了研究。结果表明,ZnWO4纳米颗粒的比表面积和孔径尺寸等结构特性对其光催化活性具有明显影响。     

Zn基片上ZnO及ZnS/ZnO复合纳米阵列的液相合成及发光性质

采用温和的溶液路线在Zn基片上合成了单晶态的ZnO纳米棒阵列、 纳米片阵列和ZnS/ZnO复合双层纳米棒阵列. 使用X射线粉末衍射仪、 扫描电子显微镜、 高分辨透射电子显微镜、 X射线光电子能谱仪等对产物的组成、 结构及形貌进行了表征. 讨论了表面活性剂在液相合成中对产物形貌的调控作用. 通过室温发射光谱的测定, 研究了所得纳米阵列材料的发光性质.     

CeO_2/Pt复合电极及其电催化特性

应用恒电位沉积(psd)和电位脉冲沉积(ppd)法在Pt基底制备CeO2/Pt复合电极,用能量色散X射线光谱(EDX)和X射线衍射(XRD)检测CeO2纳米粒子的成分和结构,场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察样品形貌.结果表明:CeO2颗粒细小、致密.在KOH溶液中,CeO2/Pt对甲醇氧化和氧还原有电催化作用;若在稀硫酸中溶除CeO2/Pt电极(ppd)的部分CeO2,则电极的电催化作用进一步增强.     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化活性

采用电化学合成前驱体直接水解法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极，并使用扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌和结构进行了表征; 通过循环伏安法研究了纳米TiO2-Pt修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及对Mn2＋氧化为Mn3＋的电催化活性. 结果表明,纳米TiO2的晶粒大小约30 nm,修饰在纳米TiO2膜表面的Pt微粒呈现单分散状态,平均粒径约60 nm,纳米TiO2-Pt修饰电极的电化学性能优于纯Pt电极,对Mn2＋的电氧化具有高催化活性,非均相无隔膜电解氧化Mn2＋生成Mn3＋平均电流效率可达86％.     

NaOH溶液中CdS纳米棒的水热合成

在NaOH溶液中水热合成了CdS纳米棒, 并探讨了NaOH溶液浓度和反应时间对CdS纳米棒形貌及晶体结构的影响及其可能的生长机理和母液循环可行性. 用粉末X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)对CdS纳米棒进行了表征, 并考察了其在可见光照射下光催化降解亚甲基蓝的活性. 结果表明, NaOH溶液是形成棒状形貌的关键因素. 在最优实验条件下, 可获得六方纤锌矿结构CdS纳米棒, 直径约200 nm, 长度可达4 μm. 该纳米棒具有良好的可见光光催化活性.     

基底对电沉积制备ZnO纳米棒阵列的影响

采用恒电位电沉积方法, 在未经修饰的ITO导电玻璃基底上通过控制实验条件制备出不同形貌的纳米ZnO结构, 而在经过ZnO纳米粒子膜修饰后的ITO导电玻璃基底上, 制备出透明、高取向、粒径小于30 nm的ZnO纳米棒阵列. 用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及透射光谱对制备出的ZnO纳米棒阵列的结构、形貌和透明性进行了表征. 测试结果表明, ZnO纳米棒阵列的平均直径为21 nm, 粒径分布窄, 约18～25 nm, 择优生长取向为[001]方向, 垂直于基底生长. 当入射光波长大于400 nm时, ZnO纳米棒阵列的透光率大于95%.     

镀膜对FE-SEM纳米尺度形貌观察的影响

通过观察场发射扫描电子显微镜下非导电样品镀膜前后纳米尺度的形貌变化,发现镀膜对样品在几个纳米范围内的形貌有一定的影响和遮盏,分析了使用场发射扫描电镜观察样品高倍数形貌时应注意的问题,并给出了获取真实形貌的方法。     

超声辅助电化学合成形貌可控的三维铂催化剂

在室温条件下, 采用超声辅助电化学方法合成了几种三维铂纳米电催化剂. 利用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)以及电化学测试对该三维铂纳米电催化剂进行了表征. 结果表明, 这些铂纳米电催化剂的形貌、结构可以通过添加不同的形貌控制剂来调控, 在水溶液、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液和十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶液中分别得到了立方海绵状铂、分枝状铂和球形多孔状铂. 其中, 球形多孔状铂纳米电催化剂由于其多孔的结构, 因此具有更高的电化学活性面积, 对氧气还原和甲醇氧化反应具有更好的催化作用.     

盐酸后处理对水热合成纳米钛酸盐形貌及光限幅效应的影响

采用碱性水热合成法制备纳米钛酸盐, 研究盐酸后处理对纳米钛酸盐-二氧化钛形貌及光限幅效应的影响. 采用X射线衍射分析仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的晶型转变及形貌演变进行表征, 通过紫外-可见光谱与开孔Z扫描激光测试技术, 研究样品的线性光学与非线性光学效应. 结果表明, 当酸处理浓度介于0.10-0.55 mol·L^-1范围时, 水热产物由钛酸盐转变为钛酸盐/二氧化钛混合物; 当酸处理浓度高于0.78mol·L^-1时, 钛酸盐近乎完全转变为金红石型二氧化钛. 在酸处理过程中, 纳米钛酸盐晶型转变速率与盐酸的浓度直接相关. 随着盐酸浓度的增加, 钛酸盐体系中逐步分离出游离的TiO₆八面体, 进而发生TiO₆八面体重组, 使水热产物由钛酸盐纳米管转变成二氧化钛纳米片和纳米颗粒. 当盐酸浓度为0.55 mol·L^-1时, 样品表现出最强的光限幅效应.     

电化学制备二维“花状”Pt纳米结构及其对甲醇的电催化氧化

采用恒电流电化学技术在玻碳基底上制得二维"花状"Pt纳米结构(2D FPNs)样品,所用的电解液为HAuCl4+HClO4溶液,无需添加任何表面结构诱导的有机试剂,Pt纳米结构表面更"洁净",有较高的反应活性.扫描电子显微镜测试显示,2D FPNs样品是由球状纳米花构成,纳米叶子是构筑纳米花的最小单元.通过控制电沉积时间可调控球状Pt纳米花数的密度.高倍透射电子显微镜测试表明每个叶状纳米片沿着Pt(111)晶面定向生长.甲醇电催化氧化活性与电沉积时间有关.2D FPNs电极的甲醇的电催化活性稍高于商业Pt/C电极,却有更好的抗毒化能力,这可能归因于其特定的暴露晶面及表面的"洁净性".     

类胆碱离子液体中多级结构Bi_2S_3的形貌调控合成

本文通过简单温和的溶液合成方法,在类胆碱离子液体体系中制备了纳米线簇、绒球状、海胆状和纳米花状等不同形貌可控的Bi_2S_3纳米材料.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子透射电镜(TEM)对样品的形貌与结构进行了分析表征.实验结果表明,IL/H_2O/PEG-200的比例在调控不同形貌的Bi_2S_3形成过程中起到了决定性的作用.同时也研究了离子液体阳离子烷基侧链的长度和反应时间对样品形貌形成过程的影响.基于晶体分裂和溶解-重结晶过程对不同形貌Bi_2S_3样品的形成机理进行了分析讨论.     

纳米PbO/Ti电极催化还原偏硼酸锂制备硼氢化锂

在乙二醇甲醚溶液中电解铅片,制备了铅醇盐配合物,然后将溶液直接水解、凝胶,再通过提拉法涂抹在钛丝表面,450 ℃煅烧2 h制备纳米PbO/Ti电极。 将PbO/Ti电极在0.2~1.0 mol/L LiOH+0.1~0.5 mol/L LiBO2溶液测试催化还原性能,研究了影响电解还原LiBO2制备硼氢化锂(LiBH4)的主要因素,如LiBO2和LiOH浓度等。 通过X射线粉末衍射和扫描电子显微镜对PbO/Ti电极和LiBH4进行了表征。 实验表明,纳米PbO/Ti电极表面颗粒分散较好,修饰电极催化性能稳定,放电电流较大,产率和电流效率分别达15.6%和25.3%。     

纳米碳管表面羧基化及其电还原性能

应用红外吸收光谱、扫描电子显微镜分别对纳米碳管和硝化后的纳米碳管进行表征,将其制备成粉末微电极,并在碱性溶液中测试它对对硝基苯酚的电还原性能.实验表明:经硝化处理后,碳管表面修饰了羰基,其电还原性能明显提高.依据实验结果探讨了硝化后纳米碳管于对硝基苯酚电还原过程中的反应机理.     

纳米金掺杂中空微胶囊的制备与表征

将表面含有双键的二氧化硅微粒分散在纳米金和聚乙烯吡咯烷酮溶液中.在此溶液中以聚乙烯吡咯烷酮为模板聚合物进行丙烯酸的模板聚合,得到二氧化硅为核、聚丙烯酸/聚乙烯吡咯烷酮/纳米金为壳层的核壳结构微粒.用氢氟酸将二氧化硅微粒去除后,得到了纳米金粒子掺杂的微胶囊.分别用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜表征了微胶囊在干态和湿态下的形貌.通过电子衍射和透射电子显微镜确证了纳米金粒子在微囊壁上的存在和分布.     

纳米硫化镉在对氨基苯硫酚自组装单层修饰金电极上的电化学合成

采用电流脉冲法在自组装了对氨基苯硫酚单层的金电极(PATP/Au)上电沉积硫化镉(CdS)纳米薄膜,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)对其形貌和结构进行了表征,发现得到的是垂直基底生长的CdS纳米棒有序阵列.研究电沉积中电流脉冲参数的影响时发现:随着电流脉冲宽度增大,CdS纳米棒的尺寸增大,有序性降低;脉冲幅度增大,则纳米棒尺寸增大,覆盖度也随之增大.因此通过调节脉冲宽度和脉冲幅度,可对所制备的CdS纳米薄膜的形貌和尺寸进行调控.运用循环伏安法和计时电位法对电沉积机理进行了探究.根据实验结果我们认为Au电极自组装PATP单分子层后,PATP分子中的-NH2与溶液中Cd2+相互作用,使沉积时的电子通过表面的PATP分子链进行传递.并进一步提出纳米CdS在PATP/Au电极上电化学合成的生长机理.     

孔径可控的介孔TiO2纳米球的溶剂热合成

以具有微孔结构的乙二醇钛(TG)为前驱体, 采用无模板法制备了一系列单分散的介孔TiO2纳米球. 通过溶剂热处理, 微孔前驱体TG原位水解直接转化为具有介孔结构的TiO2纳米球. 通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及氮气吸附-脱附等对产物进行了表征. 测试结果表明, 产物具有高结晶性、均一的形貌、可调的孔径和比表面积.     

氧化铜纳米片的水热合成与表征

利用水热法一步制备了形貌均一的氧化铜纳米片,借助场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和透射电子显微镜分析了产物的形貌和晶体结构;并研究了反应物浓度及表面活性剂等因素对氧化铜纳米结构的影响.结果表明,以氢氧化钠作为碱源时,在不添加任何表面活性剂的情况下,随着氢氧化钠浓度的升高,纳米片的尺寸减小、厚度增大;此外,通过添加不同的表面活性剂可以得到不同形貌的氧化铜纳米结构.     

花球状银催化材料的制备及其对4-硝基苯酚的催化加氢性能

通过室温下将硝酸银水溶液与含有硫酸亚铁和柠檬酸的水溶液直接混合,一步合成由银纳米片自组装而成的银花状球结构。结合X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等结构表征手段,考察硝酸银水溶液的滴加速度、柠檬酸添加量等因素对产物形貌及尺寸的影响,并对银花状球的形成机理进行研究。实验结果表明,通过对硝酸银水溶液滴加速度的简单调控可以实现银颗粒形貌由薄片状到花球状的转变。此外,该形貌的微纳米材料在4-硝基苯酚加氢反应中呈现出优异的催化活性。     

花球状银催化材料的制备及其对4-硝基苯酚的催化加氢性能

通过室温下将硝酸银水溶液与含有硫酸亚铁和柠檬酸的水溶液直接混合,一步合成由银纳米片自组装而成的银花状球结构。结合X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等结构表征手段,考察硝酸银水溶液的滴加速度、柠檬酸添加量等因素对产物形貌及尺寸的影响,并对银花状球的形成机理进行研究。实验结果表明,通过对硝酸银水溶液滴加速度的简单调控可以实现银颗粒形貌由薄片状到花球状的转变。此外,该形貌的微纳米材料在4-硝基苯酚加氢反应中呈现出优异的催化活性。