纳米无机阻燃剂的研究进展

本文概述了纳米三氧化二锑、纳米氢氧化铝、纳米氢氧化镁、纳米层状双氢氧化物无机阻燃剂的制备方法、阻燃性和在纳米阻燃复合材料中的应用,并总结了纳米阻燃剂对复合材料的阻燃机理,提出了在阻燃复合材料方面的研究方向与建议.     

纳米粒子的分类合成及其在生物领域的应用

纳米粒子是当今最受关注也是最常报道的一类纳米材料,尺寸处于纳米级别是纳米粒子的突出特点,这赋予其在化学、光学、电学和磁学等方面优于传统块体材料的独特性能,因而纳米粒子越来越受到人们的重视,并广泛应用于很多领域,尤其是生物医药领域。本文围绕可生物应用的纳米粒子,从组成以及结构的角度着手,将纳米粒子分为有机纳米粒子、无机纳米粒子以及有机/无机杂化纳米粒子。同时结合近三年国内外关于各类纳米粒子新颖的合成报道,分别阐述了上述不同种类纳米粒子所具有的适合生物应用的物理和化学方面的特征,并针对不同类别的新型纳米粒子,着重描述了其具体合成方法和潜在的生物应用。最后,简单介绍了纳米粒子在生命科学这一领域的具体应用实例,如刺激响应感应器、生物特异性标记及基因药物载体等,并展望了纳米粒子在该领域的长远发展。     

聚合物表面的纳米力学研究

综述了近些年才开展的采用原子力显微技术,在聚合物表面进行纳米力学测量的实验方法和基本理论的进展,内容包括分子链的纳米强度测量,纳米力学各向异性的表征,表面分子间的纳米相互作用,表面形貌的纳米测量以及表面微区的纳米粘弹性研究。     

纳米纤维素的制备

在纳米尺寸范围操控纤维素分子及其超分子聚集体,结构设计并组装出稳定的多重花样,由此创制出具有优异功能的新纳米精细化工品、新纳米材料,是纤维素科学的前沿领域和热点。为了研究当前制备纳米纤维素的现状和发展方向,简述了纳米纤维素化学基础,介绍了三类纳米纤维素：纳米纤维素晶体（晶须）、纳米纤维素复合物和纳米纤维素纤维,重点综述了纳米纤维素的五种制备方法：化学法制备纳米纤维素晶体和晶须、生物法制备细菌纤维素、物理法制备微纤化纳米纤维素、人工合成纳米纤维素和静电纺丝制备纤维素纤维,讨论了各种制备方法的优点和缺点,指出开展纳米纤维素超分子的可控结构设计、立体与位向选择性控制与制备、分子识别与位点识别等自组装过程机理、多尺度结构效应的形成机理等基础理论性研究是主要研究基础,新型的、绿色、低能耗、快速、高效的制备方法是纳米纤维素制备方法的发展方向。     

掺杂纳米CeO2的纳米玻璃的微观结构研究

采用溶胶-凝胶技术制备了掺杂纳米CeO2的纳米玻璃. XRD分析表明, 掺杂CeO2纳米玻璃为无定形. SEM分析表明, 掺杂纳米CeO2的纳米玻璃中掺杂的纳米粒子分布均匀, 无团聚现象; 玻璃各成分之间混合均匀; 采用不同溶剂所制备的纳米玻璃的致密程度不同. 热分析表明, 掺杂纳米CeO2的纳米玻璃在68 ℃附近有1个吸热峰, 故在该温度时, 应长期保温, 使样品中溶剂充分挥发, 当温度达到500 ℃附近时, 样品几乎不再失重, 仅发生致密化.     

纳米粒子的界面自组装

近年来,随着纳米技术的发展及Pickering乳液在食品、化妆品、医药等领域中的应用,纳米粒子的界面自组装现象引起了人们的广泛关注。界面能的降低是纳米粒子液液界面自组装的主要驱动力。通过改变纳米粒子的尺寸和表面配体的化学性质,可控制纳米粒子的界面自组装行为。本文综述了不同类型纳米粒子实现界面自组装的研究工作,包括均质纳米粒子、Janus纳米粒子、棒状纳米粒子以及生物纳米粒子。最后,对纳米粒子的界面组装这一领域的可能发展做了展望。     

具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合物纳米片阵列的制备及其电化学性能

通过两步水热合成法制备了具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列.首先,以碳布为基底,水热法生成的ZnO沉积在碳布上形成ZnO纳米棒花簇.其次,以ZnO纳米棒为模板,水热法生成的Ni-Co双氢氧化物纳米片沉积在ZnO纳米棒表面,形成ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物纳米片复合材料阵列.形貌、结构分析和电化学性能测试表明,以碳布为基底,成功地合成了以ZnO纳米棒为模板并具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列,该复合材料纳米片阵列具有较大的纵横比,且分散均匀.合成的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列具有良好的电化学性能,当电流密度为1 A/g时,其比电容值可达531.6 F/g,该复合材料在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景.     

基于金纳米棒的生物检测、细胞成像和癌症的光热治疗

由于金纳米棒颗粒独特的可调的表面等离子共振特性,使得金纳米棒颗粒在纳米复合材料和功能化纳米器件的构建、纳米生物技术、生物医学等领域具有广泛而重要的应用前景。本文综述了金纳米棒颗粒的生物检测、细胞成像和癌症的光热治疗方面的最新研究进展,并介绍了金纳米棒颗粒的光学性质和金纳米棒颗粒和几种主要的表面修饰方法,对金纳米棒颗粒在生物应用过程中存在的主要问题进行了讨论。     

碳纳米管/ZnO纳米复合体的制备和表征

通过将不同直径的ZnO纳米颗粒与碳纳米管连接制备了碳纳米管/ZnO纳米复合体. 将团聚的ZnO纳米颗粒分散并用表面活性剂CTAB使纳米颗粒带正电. 化学氧化碳纳米管使其带负电. ZnO/CTAB微团通过碳管表面羧基与CTAB的静电作用与碳纳米管连接形成纳米复合体. 研究了复合体形成的不同实验条件, 表征了碳纳米管/ZnO纳米复合体的结构并研究了纳米复合体的光学特性. 研究表明, 与碳纳米管连接的ZnO纳米颗粒是互不连接的并保持量子点的特性. 光致发光研究表明ZnO纳米颗粒的激发在纳米复合体中有淬灭.     

局域表面等离子体共振辅助的金纳米棒/聚合物纳米复合材料的双光子聚合

本文研究了金纳米棒的局域表面等离子体共振效应在双光子聚合过程中的作用,即当激发光与金纳米棒表面等离子体共振波长相匹配时,会在金纳米棒表面产生很强的局域电磁场,从而引发双光子聚合。通过采用与金纳米棒表面等离子体共振波长相同的飞秒激光,在低于光刻胶聚合阈值的功率下照射含有金纳米棒的光刻胶,制备聚合物包覆金纳米棒的纳米复合材料。透射电子显微镜结果表明,当飞秒激光功率为0.6 W、光斑直径为1.6 cm、照射时间为0.3 s时,金纳米棒表面成功聚合上厚度为5 nm左右的聚合物。本研究在制备聚合物/金属纳米粒子方面提供了一种简单可行的方法,有望在纳米光子学、纳米传感器等新兴领域得到应用。