ZnO纳米片组装的微球和层状集聚体的控制合成及其发光性质

通过锌片与水分别在乙二醇和乙二胺中120 ℃反应12 h,直接在锌片上原位合成出ZnO纳米片组装的微球和层状集聚体。利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱对产物进行了表征和分析。结果表明,在乙二醇中得到的直径为0.3～2 µmZnO微球是由直径为30～50 nm纤锌矿结构的ZnO纳米片通过氢键组装而成;在乙二胺中得到的层状集聚体是由20～30 nm的纤锌矿结构的ZnO纳米片通过氢键组装成尺寸约为450×900 nm纳米片,这些较大尺寸纳米片再通过范德华力组装而成。研究了乙二醇和乙二胺在ZnO微球和层状集聚体形成过程中的作用并提出了可能的生长机理。在波长为300 nm光的激发下,发现ZnO微球和层状集聚体具有发光峰位于397 nm强的紫外光发光、485和520 nm弱的蓝绿光发光,它们分别起源于ZnO宽带隙的激子发射,氧空位与间隙氧之间的跃迁以及表面上离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合。     

ZnO纳米片组装的微球和层状集聚体的控制合成及其发光性质

通过锌片与水分别在乙二醇和乙二胺中120 ℃反应12 h,直接在锌片上原位合成出ZnO纳米片组装的微球和层状集聚体。利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱对产物进行了表征和分析。结果表明,在乙二醇中得到的直径为0.3～2 µmZnO微球是由直径为30～50 nm纤锌矿结构的ZnO纳米片通过氢键组装而成;在乙二胺中得到的层状集聚体是由20～30 nm的纤锌矿结构的ZnO纳米片通过氢键组装成尺寸约为450×900 nm纳米片,这些较大尺寸纳米片再通过范德华力组装而成。研究了乙二醇和乙二胺在ZnO微球和层状集聚体形成过程中的作用并提出了可能的生长机理。在波长为300 nm光的激发下,发现ZnO微球和层状集聚体具有发光峰位于397 nm强的紫外光发光、485和520 nm弱的蓝绿光发光,它们分别起源于ZnO宽带隙的激子发射,氧空位与间隙氧之间的跃迁以及表面上离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合。     

NiO纳米片和多孔纳米片自组装的空心微球的无模板水热法制备与磁学性质

报道一种非常简单的制备NiO和Ni(OH)₂空心微球的无模板水热法, 即通过NiCl₂与氨水在140 ℃水热反应12 h, 制备了Ni(OH)₂纳米片自组装的空心微球, 经400 ℃热处理2 h得到了NiO空心微球. 采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行表征, 并在室温下测试了它的磁学性能, 结果表明, Ni(OH)₂空心微球的直径约为3～4 μm, 它是由尺寸1.1～1.3 μm左右的六方相结构的Ni(OH)₂纳米片组装而成; NiO空心微球是由立方相纳米片和多孔纳米片组装而成, 它具有弱的铁磁性, 其矫顽力为583 Oe, 剩余磁化强度为0.213 emu/g. 研究了氨在Ni(OH)₂纳米片的形成与组装过程中的作用, 提出了可能的生长机理.     

ZnO微纳米球的生长机制

ZnO micro-nano spheres covered with ZnO nanowires were synthesized at 650 ℃ without using cataly-sts. Characterizations of the products by TEM, SEM, XRD, SAED and EDS showed that the ZnO nanowires were of high purity and single-crystalline with hexagonal wurtzite structure. The diameter of ZnO nanowires ranges from 60 to 200 nm and the length is longer than 10 μm. The size of the ZnO micro-nano spheres ranges from hundreds of nanometers to tens of microns. At the same time, the growth mechanism of ZnO micro-nano spheres is discussed.     

中空SiO2纳米微球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,将SiO2包覆在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)微粒表面,利用一步法得到了中空纳米二氧化硅微球;研究了影响中空纳米二氧化硅微球形成的主要因素,并探讨了中空纳米SiO2微球的可能形成机理.结果表明,在一定的反应时间下,当氨水用量为0.6 mL、温度为70℃时,可以获得空心结构的SiO2纳米微球;通过控制四乙基原硅酸盐(TEOS)的量可以调节微球的包覆层厚度.     

表面功能化聚苯乙烯纳米微球的制备及自组装

用乳液聚合的方法合成了表面富含羧基的聚苯乙烯纳米微球，采用热分析、红外、透射电镜和X射线粉末衍射仪等对其进行了结构和性能表征;并用自组装的方法将其在玻璃表面组装成膜.考察了制备条件，通过对自组装薄膜原子力显微镜形貌图的分析，确立了最佳组装方案.     

三维花状ZnO纳米材料的制备及发光性质

常压下用溶胶凝胶和化学溶液生长两步法在3种不同的衬底上制备出三维花状ZnO纳米材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、紫外吸收(UV)光谱和光致发光光谱(PL)对样品进行分析,结果表明,花状ZnO的组成单元为沿c轴方向生长的ZnO纳米棒,直径约为100 nm,...     

ZnO纳米球的制备及性能研究进展

纳米ZnO以其独特的结构和性能,在建材、陶瓷、化妆品及电子领域具有广泛的应用。球形纳米ZnO与其他结构的纳米ZnO相比,具有结构的高度对称性、比表面积大、独特的光性能等优点,使其具有更广阔的应用前景。本文介绍了纯纳米ZnO球、掺杂及复合的纳米ZnO球等ZnO纳米球种类并综述了纳米ZnO球的主要制备方法及相关性能。     

以聚乙二醇为模板剂制备MoS2空心微球

以聚乙二醇(PEG)为模板剂,采用软模板法制备出MoS2空心微球,并采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征.结果表明,所制备的MoS2为粒径约2-7μm的空心微球,但结晶程度较差,需通过退火工艺进行改善;聚乙二醇与MoS2发生了较为强烈的有机-无机杂化作用,其浓度和分子量对产物形貌调控均有重要影响.同时,结合红外光谱分析,对MoS2空心微球的形成机理进行了初步的探讨.     

单分散空心SiO2纳米微球的合成与表征

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)粒子在SiO2包覆的同时被乙醇/氨水介质溶解, 得到了单分散空心SiO2纳米微球. 该空心SiO2纳米微球的尺寸和形态可以通过PVP, NH4OH和正硅酸乙酯(TEOS)的用量来调节. PVP用量增加导致PS粒子变小, 从而得到较小的空心SiO2纳米微球; NH4OH用量增加, 空心SiO2纳米微球表面变得粗糙; TEOS用量增加, 空心SiO2纳米微球的壳层厚度增加. 包覆(溶解)温度是控制空心SiO2纳米微球形成的最有效手段. 在70 ℃的包覆(溶解)温度下可以获得全部空心的SiO2纳米微球.     

Fe掺杂ZnO空心微球的制备与光催化性能

ZnO是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,其能带宽度约为3.37eV,在光电子学、传感、光催化、发电等诸多领域都具有巨大的应用潜力。本文采用简单的离子交换和热蒸发法成功制备了Fe掺杂ZnO空心微球,并利用扫描电镜、透射电镜、X射线粉末衍射仪对其形貌、结构以及成分等进行了详细的表征。光吸收测试证明Fe元素掺杂能够扩展ZnO的光吸收波段,实现波长375~600nm的光波吸收。另外,光催化实验证明Fe掺杂ZnO空心微球能够有效地促进罗丹明B的降解,表明合成的Fe掺杂ZnO空心微球是一种优异的光催化剂。     

微观尺度高分子协同组装ZnO纳米片

以醇水混合体系作为反应介质,六水合硝酸锌和尿素为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为模板剂,经水热过程合成了由纳米片组装的花状微球碱式碳酸锌前驱体,经热处理得到相应的氧化锌(ZnO)产物。采用X射线衍射(XRD)和环境扫描电镜(SEM)对样品进行了表征,结果表明产物为六方纤维矿结构的ZnO,单分散花状微球直径约为2 μm,尺寸均一,组装成微球的纳米片构筑单元厚度为20 nm。红外分析表明PVP与Zn²⁺之间的化学配位作用发生在侧环的内酰基C=O键上的O位与Zn²⁺之间,研究表明PVP用量影响组装过程,在相同实验条件下,用聚乙二醇(PEG)代替PVP的模板作用,得到了粒径较大的纳米片组装的微球(φ～15 μm),在此基础上探讨了高分子结构对晶体生长和组装机制的影响。     

磷钨酸钾模板法制备高活性二氧化钛空心微球

TiO2空心微球因具有低密度、高活性、易分离而有利于多次重复使用的优点而广受关注.本文介绍一种无氟制备TiO2空心微球的简单方法——磷钨酸钾(K3PW12O40)模板法.首先,将H3PW12O40和KCl溶液混匀,得到白色牛奶状的K3PW12O40模板(式(1)),然后在磁力搅拌下加入一定量的Ti(SO4)2粉末,加热至大约125oC开始回流.回流8 h后,过滤洗涤.滤饼分散在强NaOH溶液中,原位除去K3PW12O40模板(式(2)).最后,将催化剂洗涤到滤液为中性,干燥后即得到TiO2空心微球.3KCl + H3PW12O40= K3PW12O40ˉ+3HCl (1) K3PW12O40+24NaOH =12Na2WO4+ K3PO4+12 H2O (2) Ti(SO4)2+2H2O = TiO2+2H2SO4(3)我们将所制备的TiO2空心微球,采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、固体粉末漫反射和X射线光电子能谱等进行了表征.采用紫外光催化降解阴离子染料(活性嫣红X3B)来评价催化剂的性能.实验结果显示：(1)所制TiO2空心微球直径在0.5–1.0μm;(2)磷钨酸钾模板剂充当晶核,有利于空心微球的晶化;(3)加入的高浓度硫酸钛,水解产生大量的硫酸,抑制硫酸钛水解,不利于TiO2空心微球的晶化(式(3));(4)催化剂的活性随着硫酸钛量的增加而先增后降.4 mmol硫酸钛用量的TiO2空心微球具有最高的光催化活性,是TiO2颗粒样品(无磷钨酸钾模板法制备)的2.1倍.用该方法制备的TiO2空心微球活性高可归因于以下主要原因：(1)TiO2空心微球独特的孔结构;(2)良好的晶化程度(TiO2样品晶化度越高,越有利于光生载流子的分离,抑制复合);(3)样品残余磷钨酸钾模板和TiO2之间存在光生电子转移,有利于空心微球TiO2活性的提高.该法具有操作简单、重复性好、易于批量制备的等优点,有望广泛应用于(光)催化、电化学、分离与纯化以及药物缓释等领域.     

聚乙二醇接枝聚乳酸的自组装纳米微球的制备及性能

对制备的新型聚乙二醇(PEG)接枝聚乳酸(PLA)在水中的自组装性能进行研究, 探讨其作为纳米药物载体的可行性和稳定性. 目测法得到其溶解度为(2.16～4.32)×10^－2 mg•mL^－1; 荧光法得到聚合物的临界胶束浓度为1.12×10^－3 mg•mL^－1; 透射电子显微镜观察显示该聚合物在水中的自组装聚集体为纳米级球形; 动态激光光散射测试微球的粒径和Zeta电位发现, 在微球的制备过程中, 聚合物的亲/疏水性比例、水相介质及水溶液的pH值对它影响显著; 而制备后, 稀释和冷冻对它无显著影响, 改变微球的环境pH值至酸性, 出现聚集, 至碱性无影响. 研究结果显示, 该聚合物在水和磷酸钠盐缓冲液中可形成稳定的纳米微球, 通过微球的制备条件和存在环境可控制其粒径和Zeta电位, 因此根据应用需要, 通过控制其粒径和Zeta电位, 可能提高微球的在体血液循环时间并实现靶向缓释.     

银纳米微球和银纳米棒自组装膜的制备及SERS研究

采用硼氢化钠还原硝酸银,用振荡器在不同转速下振荡得到单分散的银纳米微球和银纳米棒,再将银纳米微球及银纳米棒自组装于被3-氨丙基-三甲氧基硅烷(APTMS)修饰的玻璃基片上,制得了具有表面增强拉曼(SERS)活性的基底,分别以罗丹明6G(R6G)和罗丹明B(RB)为探针分子对这两种基底进行SERS活性检测,结果发现这两种基底均为较理想的SERS衬底。     

可自去除模板法制备环境响应性PNIPAM空心微球

本文采用可自去除模板法制备了单分散的聚（N-异丙基丙烯酰胺） （PNIPAM）空心微球, 用透射电子显微镜（TEM）研究了不同工艺条件对微球尺寸和形貌的影响机制. 结果表明, 酸性单体甲基丙烯酸（MAA）的加入量决定了PNIPAM微球空腔的形成速度; 而MAA及表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）的加入量对空心微球的粒径及空腔大小亦有明显影响. 具体地讲, 当MAA的浓度从1.06 mmol/L增加到4.24 mmol/L时, 空心微球的平均粒径从250 nm左右增加到约450 nm, 内部空腔尺寸从40 nm增加到270 nm; 而当SDS的浓度从0增加到0.62 mmol/L时, 空心微球的平均粒径及内部空腔尺寸分别从450和270 nm降低到320和130 nm. 紫外分光光度计和动态光散射的检测结果显示, 所得PNIPAM空心微球具有受pH控制的温度敏感性.     

花形ZnO纳米片微球的合成、表征及光催化性能

以ZnCl2和尿素为原料,采用水热法合成了由纳米片组成的花形微球碱式碳酸锌前驱体,然后在300℃下煅烧0.5 h得到了形貌一致的ZnO产物。采用XRD、FTIR、TG、SEM、TEM、XPS对其进行表征,结果表明产物为六方纤维矿结构ZnO;组成3D花型微球的纳米片构筑单元厚度为10 nm,表面呈孔装结构,比表面积为72 m2.g-1。分别以花形ZnO纳米片、单分散ZnO纳米片和商用ZnO纳米颗粒为光催化剂,通过降解罗丹明B(Rh B)进行了光催化活性研究。结果表明,与商用ZnO纳米颗粒相比,水热法制备的花形ZnO纳米片显示了更好的光催化活性,可能是由于花形ZnO纳米片微球有较高的比表面积和3D花形形貌所致。     

CdS纳米微球的制备及其荧光性质的研究

本文以溶剂热法制得了CdS纳米微球体,并且采用XRD、SEM,PL等测试手段对产物进行了表征。实验结果表明:PVP、TU、Cd2+量及反应时间对产物的颗粒大小和荧光有显著的影响。在140℃下,以硫脲为硫源,乙二醇为溶剂制得的CdS纳米微球体具有良好的形貌,外形规则,直径大约200-300nm。荧光光谱分析表明PVP、Cd2+量的增大及反应时间的延长使CdS微球体的峰值发生红移,TU量的增大使峰值先红移后蓝移。通过改变反应条件,实现了对CdS纳米微球的荧光性质的调控。     

纳米ZnO的制备及发光特性研究

The samples of nano-size ZnO were prepared by precipitation, hydrolysis, sol-gel method and characterized by X-ray diffraction, Uv-Vis diffuse reflection spectrum, and time resolved luminescent spectrum. The results showed that the crystallite dimensions of all ZnO samples were coarsening with increasing annealing temperature and the grain sizes prepared by sol-gel method were obviously smaller than the others prepared by precipitation and hy-drolysis method. Under excitation of monochromatic light of wavelength 300nm, a strong and broad photolumines-cence (PL) emissions were observed in the wavelength range of 420～780nm. As the grain size decreased, the PL peak positions moved to shorter wavelengths. And as the annealing temperature increased, the peak intensity de-creased. The photoluminescence decay profile of ZnO was well described by three decay components of 46ns, 330ns and 1630ns.     

图案化锥形氧化锌纳米带的原位热氧化法制备与发光性质

采用光刻技术制备出图案的锌膜,所得锌膜与纯氧在700℃氧化反应10 min,在锌膜的表面上原位生长出具有图案的锥形ZnO纳米带阵列,实现了ZnO纳米带生长位置的可控生长。锌膜上得到的锥形ZnO纳米带为单晶六方纤锌矿结构,长度在1～4μm,纳米带根部和顶部的宽度分别在300～700 nm和100～300 nm。提出了锥形ZnO纳米带的可能生长机理。在波长为300nm光的激发下,发现了锌膜上锥形ZnO纳米带具有发光峰位于395 nm弱的紫外光发光和510 nm强的蓝绿光发光,它们分别起源于ZnO宽带隙的激子发射以及表面上离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合。