石墨烯迷你马达的自组装制备及其乙醇驱动运动和油品吸附性能

石墨烯三维(3D)宏观体多集中在厘米尺度并为实心对称结构,且存在“小尺寸”和“低密度”难以协调的矛盾。 本文以氧化石墨烯为前驱体、苯胺为交联剂,在电动搅拌下通过剪切力驱动聚集和毛细管力干燥协同自组装制备球状氧化石墨烯水凝胶,经过高温还原得到石墨烯迷你马达。 所得石墨烯迷你马达具有尺寸小(直径2~5 mm)、密度低(0.2~0.7 g/cm³)、内部空心结构以及疏水亲油的性能。 上述结构特征赋予其乙醇驱动运动和油品吸附性能。 研究表明,充分浸泡乙醇的石墨烯迷你马达在水中可以展现出自转速度3 r/s的无规则快速运动;对水中植物油的饱和吸附量约为794.9 mg/g。     

制备导电聚合物-半导体纳米颗粒自组装膜

中国科学院基础局“九五”重大项目资助（ KJ950-A1-505-02）　　有机-无机纳米复合材料在高级功能器件制造中有巨大的应用前景 .这些器件中需要控制其中各个组分在纳米、甚至分子尺度上的取向 [1]（ orientation）和组织 [2]（ organization） ,因为它们的功能强烈地依赖于其局部化学微环境和相关结构的尺寸 .近年来 ,逐层自组装（ Layer-By-Layer Assembly）技术作为一种制备多层超薄复合膜的新方法已引起广泛关注 .采用具有相反电荷的聚电解质与表面修饰的纳米颗粒 ,通过逐层自组装过程 ,是制备分子有序排列的纳米多层复合结构膜材料…     

在非水介质中制备聚电解质静电吸附自组装膜

静电吸附自组装是近年来得到广泛研究和应用的一种制备超薄膜的方法,具有操作简单,膜厚可控等很多优点,已经被广泛应用于制备各种功能薄膜材料[1~4].通常情况下,聚电解质的静电吸附自组装都是在水中进行的.一方面,聚电解质在水中可以很容易的实现电离;另一方面,以水做介质可以避免有机溶剂的污染,尤其对模仿各种生物环境非常有利.所以自1991年Decher首先报道该方法以来,绝大多数的聚电解质静电吸附自组装是以水为介质.但是,以水做介质也常常会遇到一些困难,尤其对于疏水性(包括非水溶性)聚电解质来说.在当前研究的许多热点领域中如导电、发…     

不同链长直链烷基硫醇自组装的吸附动力学

本文利用电化学方法,并结合接触角和原子力显微镜表征手段对直链烷基硫醇自组装的吸附动力学进行了研究。分别考察了短链正六烷基硫醇、中链正十二烷基硫醇和长链正十八烷基硫醇三种链长硫醇分子的组装动力学,每种链长考察了四个浓度。实验结果表明:硫醇自组装由快速吸附和缓慢重组两个过程组成,其组装过程符合扩散控制的Langmuir模型。表观吸附动力学常数kobs与吸附动力学常数ka都显示了浓度相关性,由此估算出烷基硫醇链每增加一个CH2单元,吸附自由能变化约0.09kJ/mol。     

CdSe纳米结构单元的制备与自组装

纳米CdSe作为一种重要的半导体纳米材料,在发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域有着广泛的应用。本文综述了CdSe纳米结构单元制备与自组装的最新研究进展。归纳出了6种有代表性的制备与组装方法,详细介绍了这些方法的原理以及采用这些方法制备的CdSe纳米结构。最后,对这一领域的发展方向作了展望。     

壳聚糖氧化自组装膜的制备及其性能

由高碘酸钠和壳聚糖溶液反应,成功制备出壳聚糖氧化自组装膜。采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射法对氧化自组装膜进行了结构表征,并对膜的吸水率及其力学性能进行了测试。当壳聚糖为3 g,而高碘酸钠加入量等于0.010 g时,得到壳聚糖氧化自组装膜的最佳的抗张强度,干膜为54.32 MPa,湿膜为29.11 MPa,相对壳聚糖膜分别提高了17.52%和26.78%;并且得到了最佳的阻水性,其吸水率为78.51%,相对于壳聚糖膜降低了6.88%。     

用自组装法制备聚合物纳米复合膜

文章比较了自组装法（ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ,ＳＡ）与Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ技术（ＬＢ）及其它方法在制备聚合物纳米复合膜时的优劣。ＳＡ法由于操作简单、膜的结构稳定性较高,因此较ＬＢ技术等具有更大的实用价值。利用ＳＡ法,可以制备各种有机聚电解质与其带相反电荷的有机聚电解质、粘土化合物及无机纳米颗粒等组成的聚合纳米复合膜。     

大麦醇溶蛋白负载白藜芦醇自组装纳米颗粒及其性质研究

采用液-液分散法自组装大麦醇溶蛋白纳米颗粒,重点考察了溶剂(异丙醇)浓度、大麦醇溶蛋白浓度、溶液p H值及离子强度等因素对自组装纳米颗粒粒径和Zeta电位的影响。结果表明:在选择溶剂(异丙醇)浓度为55%,蛋白质浓度为66 mg/m L,分散液p H值为7.0,离子强度为0时,自组装出粒径为(70.0±1.8)nm,Zeta电位9 m V的大麦醇溶蛋白纳米颗粒。在此基础上,进一步制备了白藜芦醇-大麦醇溶蛋白复合纳米颗粒,考察了芯材比对复合纳米颗粒粒径、包封率及载药率的影响,结果表明,当芯材比为1∶5时,自组装复合纳米颗粒的粒径为(135.3±2.5)nm,Zeta电位为(18.91±0.02)m V,包封率为90.4%,载药率为18.8%。扫描电子显微镜结果表明,大麦醇溶蛋白纳米颗粒以及白藜芦醇-大麦醇溶蛋白复合纳米颗粒均为表面光滑的球形颗粒;傅立叶变换红外光谱结果表明,复合纳米颗粒中白藜芦醇与大麦醇溶蛋白之间还存在较强的氢键与静电相互作用。     

铁表面银纳米粒子自组装膜及其缓蚀性能研究

应用化学还原法于水溶液中制备银纳米粒子.在十二烷基硫醇的保护下,将银纳米粒子从水相转移到甲苯相,并将处理好的铁电极浸泡在含有十二烷基硫醇保护的银纳米粒子/甲苯溶液中,制得十二烷基硫醇/银纳米粒子自组装混合膜.电化学方法如交流阻抗谱(EIS)、极化曲线等研究该自组装膜在0.5 mol.L-1H2SO4溶液中的缓蚀作用.XPS测试证实该自组装膜十二烷基硫醇和银纳米粒子之存在.     

层状二氧化锰和2,2'-联吡啶铁自组装膜的制备和光电性能研究

采用静电吸附层-层自组装方法制备了层状二氧化锰/2,2'-联吡啶铁自组装膜材料,借助扫描电镜(SEM),紫外可见光谱(UV-Vis)和电化学工作站等测试手段对自组装膜的结构与性能进行了表征.结果表明,该自组装膜具有均匀的表面和紧密的层状结构,在可见光照射条件下该自组装膜电极的氧化还原电流明显增加了.层状二氧化锰/2,2'-联吡啶铁自组装膜电极,在可见光照射条件下光电降解有机染料罗丹明B(1×10-5mol/L)反应80min降解率达到了57%.     

二氧化锰氧化制备聚苯胺及其超级电容性能

以二氧化锰为氧化剂在酸水体系中化学氧化制备了聚苯胺(PANI),考察了聚合条件对产率的影响。采用红外光谱、扫描电镜等手段对PANI的结构与形貌进行了表征,采用电化学工作站对其电化学电容性能进行了测试。结果表明:PANI产率随着体系中氧化剂用量的增加、苯胺用量的减少、反应温度的降低和反应时间的延长而增加,制备的聚苯胺主要是翡翠亚胺型聚苯胺,并以颗粒形式存在,大小在100 nm左右,局部有团聚现象,颗粒间堆积蓬松;该聚苯胺作为超级电容器活性电极材料,具有较好的电化学电容性能,最高比电容达到178 F/g。     

稀土镧掺杂MnO2电极的制备及性能研究

以Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,利用直流电沉积法合成MnO2电极材料,在制备过程中向溶液中添加h(NO3)3·6H2O对MnO2电极进行改性.分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子吸收方法分析了电极的结构、形貌以及组成.通过BET分析,发现掺La后MnO2的比表面积明显增大.采用循环伏安(CV)和恒流充放电技术测试了MnO2的电化学性能.结果表明,MnO2比容量为198.72 F·g-1,掺La后MnO2的电化学性能显著改善,其比容量为276.60 F·g-1.     

纳米级MnO2的制备与电化学性质研究（II）溶胶凝胶法制备掺铋改性纳米...

用溶胶凝胶法制得掺铋二氧化锰。经ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＩＣＰ、化学分析等测定，确定了所得样品的主要晶型为α－ＭｎＯ２，所掺铋的晶态为Ｂｉ２Ｏ３，为纳米级颗粒（记为ｎｍ－Ｂｉ－ＣＭＤ）。用它与掺铋电解二氧化锰（记为Ｃｉ－ＥＭＤ）以最佳配比混合，可大大提高充放电容量。通过循环伏安、交流电导率、交流电阻等测试所测得的电导率、电极表面的分形维数，初步解释了充入电性能改善的原因主要是由于提高了最佳配比样品的导电率     

Synthesis of MnO 2 Nanoparticles Stabilized by Methionine

A sol-gel method for the synthesis of manganese dioxide nanoparticles stabilized with methionine is proposed. The optical properties of MnO2 sols, its morphology, elemental and phase composition were studied. A quantum-chemical calculation was performed and models for the formation of a chemical bond between a methionine molecule and a fragment of the manganese dioxide unit cell were constructed. According to the results of the computer simulation, the most probable mechanism of stabilization of MnO2 nanoparticles was revealed.     

MnO2的离子交换行为及其离子筛法提取锂

锂在受控核聚变反应中的应用以及高能锂电池的出现，显示了其在解决能源问题的重要意义．但当前查明的锂矿石贮量不大，近年来，人们已开展有关从海水中提取锂的研究．在电解质溶液中ＭｎＯ２表面具有离子交换特性［１］，以ＭｎＯ２和ＬｉＯＨ制得的离子筛型吸附剂，对海...     

球形Sn-SnSb合金纳米粒子制备及其储锂性能

锂离子电池Sn负极材料有较高的比容量,但其容量随周期循环急剧衰减. 若Sn与Sb形成SnSb合金可以改善其循环性能. 本文采用有机液相还原方法制备了球形Sn-SnSb合金纳米粒子,其首周期循环充电容量1235.9 mAh·g^-1,放电容量为785.9 mAh·g^-1,经过50周的循环之后其放电容量保持在409.2 mAh·g^-1,表现出较好的循环性能.     

Label-Free Detection of DNA Hybridization Based on MnO2 Nanoparticles

Abstract

Nano-MnO₂/chitosan composite film modified glassy carbon electrode (MnO₂/CHIT/GCE) was fabricated and a DNA probe was immobilized on the electrode surface. The immobilization and hybridization events of DNA were characterized by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The EIS was applied to the label-free detection of the target DNA. The human immunodeficiency virus (HIV) gene fragment was successfully detected by this DNA electrochemical sensor. The dynamic detection range was from 2.0 × 10^?11 to 2.0 × 10^?6 mol/L, with a detection limit of 1.0 × 10^?12 mol/L.     

吸附相反应技术用于不同载体表面纳米TiO2的制备

研究了不同载体对吸附相反应技术制备TiO2粒子的影响, 设计了两种不同表面形貌载体的温度实验(A型SiO2: 粒径20 nm, 比表面积640 m2·g-1; B型SiO2: 粒径12 nm, 比表面积200 m2·g-1), 并用电子能谱仪测定了两种载体表面TiO2含量随温度的变化. 结果表明, 两种载体表面Ti含量都随着温度的升高而减少, 且在一定温度范围内存在着突变, 但A载体突变的温度范围是40-60 ℃, 而B载体为30-50 ℃. TEM表征结果则显示, B表面TiO2粒子要比A表面的均匀. XRD得到的晶粒粒径曲线表明, A 载体表面TiO2晶粒粒径随着温度升高而减小并存在着突变, B载体表面粒子粒径则基本不变. 根据硅胶表面的吸附特性, 提出SiO2吸附的共性导致载体表面Ti含量变化曲线存在着共同点, 而载体内外表面的不同形貌则引起其表面吸附层的形貌以及温度敏感性不同, 最终导致两种载体表面Ti含量、晶粒粒径以及形貌上的差别.     

Carboxymethyl Chitosan-Fe3O4 Nanoparticles: Preparation and Adsorption Behavior toward Zn2+ Ions

A novel magnetic nanoadsorbent was prepared by the covalent binding of carboxymethyl chitosan (CMC) onto the surface of Fe₃O₄ magnetic nanoparticles, which was developed using a coprecipitating method. This nanoadsorbent was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction patterns (XRD), etc. Moreover, the adsorption performance of the nanoadsorbent toward Zn²⁺ ions was investigated. The results showed that the mean diameter of the magnetic nanoadsorbent was 18 nm and the amount of CMC was about 5%. The nanoadsorbent showed high efficiency for the removal of Zn²⁺ ions. The adsorption rate was so rapid that the equilibrium was achieved within 2 min. The isotherm adsorption data obeyed the Langmuir model, with a maximum adsorption capacity of 20.4 mg·g^?1 and an adsorption equilibrium constant of 0.0314 L·mg^?1. The thermodynamic calculations indicated that the adsorption process was exothermic and that the enthalpy change was ?5.68 kJ·mol^?1.     

MnO2/煤基碳纳米纤维的制备及其在柔性超级电容器中的应用

采用静电纺丝技术制备了柔性煤基碳纳米纤维(CBCNFs)。利用低温等离子体技术对CBCNFs进行改性,并将改性后的CBCNFs作为还原剂与KMn O4反应,以实现Mn O2的原位还原负载制备CBCNFs/Mn O2复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等手段对复合材料的结构与形貌进行了表征;另外,研究了其作为柔性超级电容器电极材料的性能。结果表明,KMn O4∶CBCNFs=2∶1(质量比)条件下制备的复合材料(CBCNFs/Mn O2-2)具有良好的电化学性能。在0.1A·g-1电流密度下,CBCNFs/Mn O2-2的比电容高达118F·g-1,为CBCNFs比电容(26F·g-1)的4.5倍,在1A·g-1电流密度下,循环1000次后比容量保持率为97%,表现出良好的循环稳定性。