温和条件下制备形貌可控的羟基磷灰石

在温和条件下采用简单的实验方法成功制备出不同结构和形貌的羟基磷灰石(HAP)纳米粒子。采用沉淀-水解两步法,以PEG和PVP为表面活性剂,在沉淀步骤制备出前驱体CaHPO₄粒子,然后在100℃、常压条件下水解获得高结晶度的HAP纳米棒。采用PEG制备的纳米棒形貌均匀、纵横比高;采用PVP制备的纳米棒尺寸范围较宽且尺寸较小。直接采用一步沉淀法也能够成功制备出HAP纳米粒子。采用PEG制备出麦穗状的纳米粒子;采用PVP制备出尺寸小的纳米棒和纳米粒子混合物。HAP纳米晶的结构和形貌因制备条件不同发生很大变化,故而控制其合成,有望用于生物医药领域。     

4-(4-甲氧基苯亚甲基)-2-苯基-5(4H)-噁唑酮纳米带的可控制备及光学特性研究

选取大π共轭体系4-(4-甲氧基苯亚甲基)-2-苯基-5(4H)-噁唑酮作为研究对象,采用再沉淀法制备其纳米晶体,通过研究溶剂、温度、搅拌速度、搅拌时间等因素对所形成的纳米粒子的形貌尺寸的影响,成功制备出了形貌较单一的纳米棒和纳米带结构并进一步考察了它们的紫外吸收和发射光谱,结果表明随着纳米粒子尺寸的增加,其吸收光谱和荧光光谱均出现红移,荧光量子效率随着粒子尺寸的增大略有增大.     

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%.     

银纳米粒子的形貌可调控研究

在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护下,以乙二醇(EG)为还原剂制备银纳米粒子.探讨了反应物浓度、反应温度对制备的纳米银粒子形貌的影响.采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)来表征纳米银粒子的结构和形貌.结果表明,AgNO3和PVP的浓度,AgNO3和PVP的比例以及反应温度对纳米银粒子有较大影响,反应温度控制在140 ℃至160 ℃之间,易于控制纳米银粒子的形貌.     

ZnS纳米粒子的固相合成及其光学性能

将不同的添加剂引入到低温固相反应中，快速合成了不同尺寸的ZnS纳米粒子。利用TEM表征了产物形貌，利用XRD研究了不同的添加剂、同一添加剂下不同的反应温度、不同反应时间对纳米粒子尺寸的影响。结果表明，不同的添加剂对粒子的尺寸影响较大，其中，十二烷基胺以其特殊的反应方式在较高温度下获得了较小的纳米粒子。另外，在PEG400存在条件下，反应温度和反应时间对粒子尺寸均有一定的影响。同时，对不同条件下所得产物的紫外-可见光吸收性能也进行了测试。     

表面活性剂辅助水热制备形貌结构可控的MoS2及其蒽加氢性能

随着原油资源重质化和劣质化的加剧以及对清洁燃料油品需求的不断增加,将重质油加工成清洁燃料成为现代炼厂面临的挑战.悬浮床加氢是重质油转化为清洁液体燃料的先进技术,其核心难题是高效加氢催化剂的开发.MoS2在石油化工领域油品加氢提质研究中表现出非常好的催化加氢性能.MoS2晶体结构中有两种面:沿S-Mo-S层间的剥离面,又称基面,化学性质稳定;沿Mo-S的断裂面,又称棱面,具有大量的不饱和键,化学性质不稳定,可做催化活性中心.由于MoS2结构和形貌对其物理化学性能有重要影响,所以通过合理设计和调控MoS2的结构和形貌可增加暴露的催化活性位,进而改善其催化性能.本文以七钼酸铵和硫代乙酰胺为原料,水合肼做还原剂,采用不同表面活性剂(包括PEG,PVP,P123,SDS,AOT和CTAB)辅助的水热合成法制备了结构及形貌可控的MoS2,并提出不同表面活性剂条件下MoS2催化剂的生长机理,进一步研究了重油模型化合物稠环芳烃蒽的催化加氢性能.结果表明,在不同表面活性剂辅助的条件下分别制得了由MoS2纳米片组装而成的球形、块状和花状的MoS2产物;通过改变表面活性剂种类可调变MoS2纳米片的长度、堆积层数、层间距以及最终产物的形貌.在PEG或PVP辅助下得到了球形MoS2产物,其中MoS2纳米片长<15 nm,堆积层数<6.在PEG辅助下制备的球形MoS2粒径约为250 nm,尺寸均一且分散性好.在PVP辅助下MoS2粒径在200–450 nm,粒径分布范围宽且有明显团聚.在P123或SDS辅助下得到了团聚较明显的块状微米级MoS2产物.在P123辅助下得到的MoS2纳米片长<15 nm,层数<6.在SDS辅助下制备的MoS2纳米片长>20 nm,堆积层数>8.在AOT或CTAB辅助下得到团聚比较严重的花状微米级MoS2产物,其中MoS2纳米片长>20 nm,堆积层数>8.另外,水热反应过程中,高温高压的环境促进了反应体系中游离的NH4+插入到MoS2层状结构中,导致MoS2纳米片层间距增大.基于此,本文提出了不同表面活性剂辅助的水热过程中不同结构和形貌MoS2产物的形成机理.对不同结构和形貌的MoS2样品进行了悬浮床蒽加氢催化性能评价.结果表明,PEG辅助制备的MoS2催化剂具有最高催化加氢活性.该MoS2催化剂中纳米片层短,堆积层数少,暴露了更多的加氢活性位.单分散的球形MoS2颗粒粒径小,分散性好,有利于加氢活性位的充分暴露,进而表现出较好的催化性能.本文所采用的表面活性剂辅助的水热法为可控合成不同结构和形貌的过渡金属硫化物提供了有效指导和借鉴.     

草酸钴纳米棒的一步固相化学合成及其表征

在非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG)存在的条件下, 利用不同的钴盐分别与草酸进行低热固相化学反应, 一步合成了一系列金属配合物草酸钴纳米棒, 并采用XRD, TEM, SEM等分析手段对其结构和形貌进行了表征. 实验结果表明: 在合适的表面活性剂存在下, 利用钴盐与草酸的固相反应一步即可得到一维草酸钴纳米棒, 钴盐的不同及表面活性剂聚合度的不同均会影响纳米棒的形貌. 表面活性剂PEG在草酸钴纳米棒的形成过程中起到类似软模板的作用, 并诱导产物纳米晶沿某一方向定向生长从而生成纳米棒.     

海藻酸锌纤维热降解法制备氧化锌纳米结构

采用天然高分子海藻酸钠为原料, 以氯化锌水溶液为凝固浴, 通过湿法纺丝技术成功制备了海藻酸锌(Alg-Zn)纤维.通过在空气中不同温度下对所得海藻酸锌纤维进行热处理, 得到了多种ZnO纳米结构. 利用热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、电子能量损失谱(EELS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对产物的组成、形貌和微观结构进行了详细表征. 结果表明, 焙烧温度和时间对所得ZnO纳米结构的尺寸和形貌具有重要影响; 800 ℃下热处理24 h以上可以得到直径约为120 nm的ZnO纳米棒. 通过仔细考察不同热处理时间得到的ZnO纳米结构, 提出了在焙烧条件下ZnO纳米棒的生长机理.     

聚合物PVP保护的贵金属纳米结构材料电化学合成新方法

以不同聚合度的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为金纳米团簇的稳定剂和形状控制剂,应用电化学还原方法制备尺寸可控的金纳米晶体.借助PVP聚合物的动态伸缩和卷曲特性将电化学还原得到的金纳米粒子前驱体组装成线状和环状的纳米粒子聚集体,再由不稳定前驱体粒子的定向聚集制备厚度为几十纳米的金纳米棱柱.并用分步电化学还原法合成核壳结构的金银纳米复合粒子.本文为制备不同形状和结构的贵金属纳米结构材料提供了一种可行的电化学合成新方法.     

表面活性剂辅助水热制备形貌结构可控的MoS_2及其蒽加氢性能（英文）

随着原油资源重质化和劣质化的加剧以及对清洁燃料油品需求的不断增加,将重质油加工成清洁燃料成为现代炼厂面临的挑战.悬浮床加氢是重质油转化为清洁液体燃料的先进技术,其核心难题是高效加氢催化剂的开发.MoS_2在石油化工领域油品加氢提质研究中表现出非常好的催化加氢性能.MoS_2晶体结构中有两种面:沿S-Mo-S层间的剥离面,又称基面,化学性质稳定;沿Mo-S的断裂面,又称棱面,具有大量的不饱和键,化学性质不稳定,可做催化活性中心.由于MoS_2结构和形貌对其物理化学性能有重要影响,所以通过合理设计和调控MoS_2的结构和形貌可增加暴露的催化活性位,进而改善其催化性能.本文以七钼酸铵和硫代乙酰胺为原料,水合肼做还原剂,采用不同表面活性剂(包括PEG,PVP,P123,SDS,AOT和CTAB)辅助的水热合成法制备了结构及形貌可控的MoS_2,并提出不同表面活性剂条件下MoS_2催化剂的生长机理,进一步研究了重油模型化合物稠环芳烃蒽的催化加氢性能.结果表明,在不同表面活性剂辅助的条件下分别制得了由MoS_2纳米片组装而成的球形、块状和花状的MoS_2产物;通过改变表面活性剂种类可调变MoS_2纳米片的长度、堆积层数、层间距以及最终产物的形貌.在PEG或PVP辅助下得到了球形MoS_2产物,其中MoS_2纳米片长15 nm,堆积层数6.在PEG辅助下制备的球形MoS_2粒径约为250 nm,尺寸均一且分散性好.在PVP辅助下MoS_2粒径在200–450 nm,粒径分布范围宽且有明显团聚.在P123或SDS辅助下得到了团聚较明显的块状微米级MoS_2产物.在P123辅助下得到的MoS_2纳米片长15 nm,层数6.在SDS辅助下制备的MoS_2纳米片长20 nm,堆积层数8.在AOT或CTAB辅助下得到团聚比较严重的花状微米级MoS_2产物,其中MoS_2纳米片长20 nm,堆积层数8.另外,水热反应过程中,高温高压的环境促进了反应体系中游离的NH_4~+插入到MoS_2层状结构中,导致MoS_2纳米片层间距增大.基于此,本文提出了不同表面活性剂辅助的水热过程中不同结构和形貌MoS_2产物的形成机理.对不同结构和形貌的MoS_2样品进行了悬浮床蒽加氢催化性能评价.结果表明,PEG辅助制备的MoS_2催化剂具有最高催化加氢活性.该MoS_2催化剂中纳米片层短,堆积层数少,暴露了更多的加氢活性位.单分散的球形MoS_2颗粒粒径小,分散性好,有利于加氢活性位的充分暴露,进而表现出较好的催化性能.本文所采用的表面活性剂辅助的水热法为可控合成不同结构和形貌的过渡金属硫化物提供了有效指导和借鉴.     

ITO/TiO2表面电沉积CdS纳米粒子及其薄膜的光电性能

采用阴极恒电位沉积方法, 在TiO2表面沉积制备出CdS纳米粒子. XRD和SEM测试结果表明, CdS粒子的结构以六方晶相为主, 粒径分布均匀, 表面形貌呈菜花状. 通过调节沉积电位和沉积时间等因素在一定程度上可以控制CdS纳米粒子的生长. 随着沉积电位变负, CdS粒子的粒径逐渐减小. 沉积时间越短, 粒子粒径越小. 紫外-可见吸收光谱测试结果表明, 不同条件下制备出来的CdS粒子表现出一定的量子尺寸效应. 此外, 沉积条件也会影响ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜的光电性能.     

不同尺寸纳米氧化锌的制备及其抗菌性能研究

溶液化学方法在制备ZnO纳米材料时最为常用,通常情况下,可以采用水或其它有机溶剂作为反应介质,制备不同尺寸和形貌的ZnO纳米粒子。本文以油酸钠为表面活性剂,乙酸锌为前驱体,使用不同醇溶剂(乙醇、正丁醇、正己醇),通过控制反应温度,在较为温和的反应条件下,成功制备了不同尺寸的球形纳米ZnO粒子。使用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等方法对所得到的ZnO纳米粒子进行了表征,在此基础上,选取其中五种不同尺寸的ZnO纳米粒子,使用平板浇注法,探究不同尺寸ZnO纳米粒子对大肠杆菌和金黄葡萄杆球菌的抗菌效果。结果表示:随着醇溶剂碳链长度和温度的增加,ZnO纳米粒子的尺寸会逐渐增加;随着ZnO纳米粒子的尺寸的减小,其抗菌效果逐渐增强。相比于金黄葡萄杆球菌,ZnO纳米粒子对大肠杆菌的抗菌效果较差。当ZnO纳米粒子的浓度为6×10^-3mol·L^-1时,对金黄葡萄杆球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达到了96.6%和91.4%。     

小尺寸金纳米棒的快速制备及影响因素的研究

通过研究十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、NaBH4和AgNO3的用量,以及搅拌时间、反应时间对无种子生长法制备金纳米棒的影响,筛选出了最佳制备条件,以及各成分对金纳米棒生长过程中的作用.采用可见吸收光谱和透射电镜图对不同条件下所制备出的金纳米棒进行了表征.在室温为28℃,CTAB浓度为0.1 mol/L、AgNO3浓度为96μmol/L、AA浓度为0.97 mmol/L、NaBH4浓度为1.5μmol/L,搅拌25 s等最佳条件下,只需反应6h就能够成功制备出长径比为5且形貌均匀、分散性和稳定性良好、轴宽较小的金纳米棒,且有望应用于水环境中Hg2+的检测.     

表面修饰纳米CdS制备中两个重要影响因素及结构表征

利用溶胶-凝胶法制备了PVP表面修饰的CdS纳米晶粒。考察了影响纳米CdS制备的两个重要因素Cd²⁺/S^2-和PVP,及其作用机理。确证表面过剩S^2-和PVP在反应体系中的作用是在较高浓度下制备纳米CdS的两个重要因素,进一步确定了PVP的最佳用量。通过TEM、ED、XRD、FT-IR等手段对合成的纳米粒子进行了结构表征,最小粒径为7～10nm,闪锌矿构型,粒子大小及形貌可通过改变Cd²⁺/S^2-及反应物浓度来控制。最后给出了CdS/PVP纳米晶粒的结构模型。     

α-Co(OH)_2的制备及其超级电容特性

以氯化钴为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,采用化学沉淀的方法制备出由纳米粒子组成的片状α-Co(OH)2.用红外光谱对所制样品的组分进行分析,用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜表征产物的结构和形貌,用循环伏安和恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行研究.研究结果表明,由纳米粒子组成的片状α-Co(OH)2表现出优良的电化学性能,单电极比电容高达1220 F/g.     

晶种和磁场诱导联合法制备一维Fe3O4粒子

本文采用晶种和磁场诱导结合的方法制备出了一维Fe3O4纳米粒子,研究了晶种粒径大小、磁场强度、晶种添加量以及晶种分步次数对Fe3O4产品形貌的影响。结果表明,磁场强度增加,棒形颗粒数目增加;晶种分步次数增加,棒形粒子轴比增加;采用三次晶种可以得到轴比为9.0的棒形颗粒;少量的晶种有利于得到轴比一致、形貌均匀的棒形颗粒;大尺寸的晶种有利于得到链形颗粒。同时从颗粒间的相互作用能分析了磁场强度和晶种大小对形貌的影响。     

超声膜扩散法制备纳米银粒子

采用超声膜扩散(Ultrasound-assisted reaction method, UAMR)的方法, 以NaBH4还原溶液中的银离子, 在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂的条件下, 制备出了平均粒度为4.7 nm的银纳米粒子. 与超声滴加法(Ultrasound-assisted dropping reaction method, UADR)相比, 超声膜扩散法制备出来的银纳米粒子的粒径小, 且尺寸分布较窄.     

酸碱度对金纳米结构形貌的调控及其机理研究

本文通过调节环境pH酸碱度改变聚电解质膜中氨基基团的键合状态,以控制聚电解质膜表面金纳米粒子的原位还原与自组装过程中的聚集行为,发现当聚电解质膜经pH为5.40的去离子水处理后可在其表面制备出片状金纳米结构;经pH为0.65的强酸溶液处理后,可在膜表面制备出树枝状的金纳米结构,且尺寸比pH为5.40条件下增大一倍;经pH为12.77的强碱溶液处理后,金纳米粒子的聚集状态发生改变,形成了球形纳米结构;对金纳米粒子形貌的调控机理进行了初步探讨.     

Mn离子掺杂对α-FeOOH结构和形貌的影响

本文采用水热合成方法,在120℃碱性条件下制备出形貌均一的短棒状α-FeOOH纳米粒子,对其进行了金属离子Mn的掺杂。系统研究了Mn离子掺杂对产物物相结构和形貌的影响,对产物进行了X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、穆斯堡尔谱(MES)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征。结果表明:低浓度Mn离子掺杂对α-FeOOH的形成起了形貌和物相调控作用。α-FeOOH纳米棒的长径比随着Mn离子加入量的增大逐渐增加;当nMn(Ⅱ)/nFe(Ⅲ)=0.30时,产物变成了α-(Fe,Mn)OOH和MnFe2O4的混合物,形貌为纳米棒和纳米颗粒。     

聚乙烯吡咯烷酮包裹核壳型Fe_3O_4/Au纳米粒子的制备

采用改进的Polyol合成法,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂制备PVP包裹的单分散的Fe3O4/Au纳米粒子.透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）分析证实了Fe3O4/Au的核壳型纳米结构,并确定了纳米粒子的尺寸大小和分布.UV-Vis测定显示了所制备的纳米粒子具有光学活性,而振动样品磁强计（VSM）测量显示纳米粒子具有优异的磁化率.