调控金纳米花表面凸起的策略及其表面增强拉曼散射活性

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与十二烷基硫酸钠(SDS)通过阳离子架桥形成的拟聚阴离子为软模板,通过改变PVP、SDS和纳米材料前驱体氯金酸(HAu Cl₄)浓度以及反应时间等因素,调控还原产物金纳米花形貌及粒径。表面张力、电导率、毛细管电泳及Zeta电位等实验结果表明PVP-SDS-HAu Cl₄形成新的拟聚阴离子,透射电子显微镜和X射线衍射结果表明SDS、PVP和HAu Cl₄的较低浓度组合更易获得表面凸起丰富的金纳米花。PVP-SDS拟聚阴离子发挥了二级软模板作用,在PVP (50 g·L^-1)-SDS (2 mmol·L^-1)-HAu Cl₄ (0.25 mmol·L^-1)溶液中调控合成的金纳米花为{111}晶面为主的面心立方结构,其平均等效粒径为108 nm,且表面上密集分布约16.5 nm的凸起。该金纳米花有较强的表面增强拉曼散射(SERS)活性,探针分子罗丹明6G的SERS信号强度依赖于金纳米花的表面凸起形貌。该研究中金纳米...     

一种简便灵敏测定C反应蛋白的免疫共振散射光谱分析新方法

在pH 6.0的柠檬酸-Na₂HPO₄缓冲溶液中及PEG-6000存在下, C反应蛋白(CRP)与羊抗人C反应蛋白可聚集形成免疫复合物微粒, 在350, 390, 440 nm处有三个共振散射峰. 激光散射法测得免疫复合物微粒的平均粒径为1720.0 nm. 在最佳实验条件下, CRP浓度在0.03～1.80 μg•mL^－1的范围内与390, 440 nm处共振散射强度都呈良好的线性关系, 其回归方程、相关系数、检出限分别为ΔI_{390 nm}＝306.4c＋17.3, ΔI_{440 nm}＝296.0c＋10.7; 0.9993, 0.9996; 0.011, 0.012 μg•mL^－1. 该方法选择性较好, 操作简便, 用于人血清中C反应蛋白的测定, 结果与免疫透射比浊法结果一致, 相对标准偏差在0.90%～4.12%.     

多孔纳米CoFe2O4的制备及其对高氯酸铵的热分解催化性能

采用胶晶模板法制备出具有三维多孔结构的纳米CoFe₂O₄。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N₂吸附-脱附对样品的晶型和形貌结构等进行表征,采用差示扫描量热法(DSC)对比研究多孔纳米CoFe₂O₄和球形纳米CoFe₂O₄对高氯酸铵(AP)的热分解性能的影响,并考察这两种催化剂对AP催化热分解的动力学参数。结果显示,制备出的多孔纳米CoFe₂O₄样品具有典型的尖晶石结构,孔径约200 nm;比表面积明显高于40 nm球形CoFe₂O₄,达到55.646 m²·g^-1。DSC测试结果表明：多孔纳米CoFe₂O₄的加入促进了AP的热分解,最高使AP的高温分解峰温降低91.46℃,能量释放最高达1120.88 J·g^-1,是纯AP分解放热量的2.3倍;多孔纳米CoFe₂O₄具有较高的比表面积,能提高催化反应的接触面积,使AP的高温分解峰温度更低,反应活化能较小,从而表现出比球形纳米CoFe₂O₄更高的催化活性。此外,对多孔纳米CoFe₂O₄催化AP的热分解机理进行初步探索,纳米多孔催化剂对气态中间产物的作用促进了AP的热分解。     

放射孔二氧化硅及其核壳结构的制备与表征

室温下以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 氨水(质量分数25%)为催化剂, 在水-乙醇-乙醚作共溶剂的体系中以氨基化的实心二氧化硅(NH₂-sSiO₂)为添加剂, 制备了放射孔二氧化硅及其核壳结构(sSiO₂@rSiO₂). 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、小角X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附实验和孔径分布测定对其进行了表征和分析. 结果表明, 合成的产物为0.4~1 μm的球形粒子, 球上存在多级放射状孔道结构, 孔径从3 nm到几十纳米的多级孔径并存, 样品的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积为996 m²/g. 最后对放射孔二氧化硅的形成机理及核壳结构的影响因素进行了初步探讨.     

SnO2-SnS2复合纳米粒子的制备及光电性质研究

采用离子交换法制备了SnO₂-SnS₂复合纳米粒子.用XRD、TEM和X-EDAS测定了样品的组成、结构、形貌和尺寸,结果表明,样品为SnS₂部分包覆SnO₂的球形复合纳米粒子,其平均粒径为5nm.研究了该复合纳米粒子的紫外-可见漫反射光谱和光电化学性质,观察到SnO₂-SnS₂复合纳米粒子的光吸收比SnO₂的明显向长波区扩展;制成工作电极后的光电流值和光电转换效率(IPCE)都比相应的纯组分纳米粒子电极显著提高.     

在SDS-PVP团簇软模板中自组装多脚状金纳米粒子

利用十二烷基硫酸钠(SDS)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)组成的团簇为软模板, 在微波辅助下以柠檬酸钠为还原剂快速还原氯金酸生成金晶并自组装成多脚状金纳米粒子. TEM结果显示, 得到回转直径约为50 nm的多脚状纳米结构, 电子衍射(ED)证实其为多晶结构. XRD结果表明, 该多脚状金纳米结构主要沿(111)晶面生长, 构成该纳米结构的晶粒尺寸约为12.7 nm. SDS与PVP组成的团簇结构对金纳米粒子的形貌有显著影响, 固定PVP浓度时, 随着SDS浓度增大, 金纳米粒子的形貌由球形向多脚状转变, 同时还原产物水溶液的UV-Vis光谱在800 nm附近的吸收逐渐增强.     

水热微乳液法制备低维硫化镍纳米晶

以W/O型微乳液CTAB/正戊醇/正己烷/水为反应介质,以CS₂为硫源,在130℃水热条件下成功地合成了硫化镍二维纳米薄层片和一维纳米针(管).TEM结果表明,水热初期(5h)得到的是二维纳米薄层片,随着水热时间的延长(15h),层片结构消失,出现一维的空心纳米针结构.XRD谱表明,纳米薄层片主要为六方相NiS_1.03,纳米针则为NiS_1.03与少量针镍矿相NiS的混合物.所得的纳米层片很薄,其厚度小于10nm;纳米针的直径为30～150nm,长度超过1000nm.空心的纳米针及中间态结构表明,一维纳米针是由二维纳米薄层片卷曲而得到的.二维薄层片结构的形成可归功于微乳液互不相溶的二相环境下低的S₂-释放速率以及较高温度和压强下球形微乳液向层状相结构转变而得的二维软模板的导向作用.     

氨基酸包覆的YVO4∶Eu纳米粒子的合成、 发光及细胞成像性能

以水为溶剂, 氨基酸为模板剂, 通过微波辅助水热方法合成了YVO₄∶Eu纳米粒子. 该纳米粒子具有结晶化程度高、 稳定性好及尺寸小(<50 nm)等特点, 且在水中具有良好的分散性. 探究了氨基酸加入量对纳米粒子结构及形貌的影响, 并将该合成方法用于其它稀土钒酸盐. 在紫外光激发下, YVO₄∶Eu纳米粒子表现出优异的荧光性能(发射明亮的红光), 可将其与柔性聚合物复合用于简易的三维(3D)图像显示. 此外, YVO₄∶Eu纳米粒子还可作为荧光探针用于标记小鼠结肠癌细胞(CT26细胞).     

阴离子表面活性剂辅助模板途径合成介孔结构氧化锆纳米晶

利用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为辅助模板剂, 成功地合成了高稳定性的介孔氧化锆纳米晶, 采用DSC-TG, FT-IR, XRD, TEM, UV-Vis以及N₂吸附-脱附等方法对样品进行了表征. 研究表明, 以阴离子型十二烷基磺酸钠合成的氧化锆经600 ℃煅烧后仍为纯四方相, 氧化锆晶粒平均尺寸约为6.5 nm. 阴离子型表面活性剂与有机锆源形成自组装协同作用, 合成的氧化锆具有蠕虫状介孔结构, 经过500 ℃煅烧后介孔结构仍然保持, 且由于表面活性剂的去除, 比表面积显著提高, 显示了良好的热稳定性. 本实验制备的氧化锆纳米晶较一般方法制备的市售纳米氧化锆有明显紫外吸收边蓝移现象.     

纳米晶钛镧酸盐的水热合成和表征

报道了在TiO₂-La₂O₃-M₂O-H₂O水热体系中,新型钛镧酸盐M_0.5La_0.5TiO₃(M=La,Ag_0.66Na_0.33,Li_0.6Na_0.4)的水热合成,用XRD、SEM、TEM、ICP、DTA-TG、IR和ac阻抗分析技术进行了结构表征.讨论了水热合成反应体系pH、反应混合物的组成比以及晶化温度等因素对合成的影响.XRD分析表明,Na_0.5La_0.5TiO₃和Ag_0.33Na_0.17La_0.5TiO₃具有立方结构,晶胞参数分别为a=0.3877nm和a=0.3890nm.Li_0.3Na_0.2La_0.5TiO₃具有正交结构,a=0.3894nm,b=0.3912nm,c=0.3890nm.TEM测定显示Na_0.5La_0.5TiO₃和Ag_0.33Na_0.17La_0.5TiO₃是纳米尺度晶体,平均粒度分别为50nm和70nm.Li_0.3Na_0.2La_0.5TiO₃的平均粒度分布为5Lm.Ag_0.33Na_0.17La_0.5TiO₃在440℃的电导率为1.9×10^-5S/cm,Li_0.3Na_0.2La_0.5TiO₃的电导率为1.5×10^-6S/cm.     

N-皮考林酰肼及其双核钯配合物的晶体结构和荧光性质

合成了配体N-皮考林酰肼(简写为Hphz)及其双核钯配合物[Pd₂(phz)₂Cl₂]. X射线衍射实验结果表明, 配体和配合物晶体均属于单斜晶系, 空间群分别为C 2/c和P 2₁/c, 分子式分别为C₆H₇N₃O和C₁₂H₁₂Cl₂N₆O₂Pd₂. 晶体学参数, Hphz, a＝1.9245(2) nm, b＝0.38927(2) nm, c＝1.8073(2) nm, b＝107.255(2)°, V＝1.2931(2) nm³, Z＝8, D_c＝1.409 Mg/m³, F(000)＝576, μ(Mo Kα)＝0.102 mm^－1, R＝0.0541, wR＝0.1762; [Pd₂(phz)₂Cl₂], a＝1.48274(9) nm, b＝1.44797(9) nm, c＝0.73951(5) nm, b＝92.719(3)°, V＝1.5860(2) nm³, Z＝4, D_c＝2.329 Mg/m³, F(000)＝1072, μ(Mo Kα)＝2.62 mm^－1, R＝0.0262, wR＝0.0555. 在配合物[Pd₂(phz)₂Cl₂]分子内, 两个钯(II)原子, 均呈畸变的N₃Cl平面正方形配位构型, 晶体内通过分子间氢键N—H…Cl 作用形成一维链状结构, 分子间吡啶环存在相互作用. 量子化学从头算方法计算结果表明, 分子内及分子间的金属钯之间也存在相互作用. 红外光谱表明, 配体在形成配合物后, ν(C＝O)和ν(C＝N)红移, ν(C—N)蓝移, 荧光光谱表明, 配合物金属对配体n-π*激发(310 nm)引起的发射峰有较大的影响.     

N,N'-二(二乙氧基硫代磷酰基)-1,4-苯二胺的合成、晶体结构及热性能研究

通过二乙氧基硫代磷酰氯与对苯二胺反应生成了标题化合物N,N'-二(二乙氧基硫代磷酰基)-1,4-苯二胺，并应用元素分析, FTIR及¹H NMR对标题化合物进行了表征. 利用X射线单晶衍射测定了其晶体结构, 同时应用TG分析法对其热性能进行了分析. 标题化合物的相对分子质量M_r＝412.42, 为正交晶系, Pbca空间群, 晶胞参数为a＝0.86936(16) nm, b＝1.2787(2) nm, c＝1.8897(3) nm, β＝90°, V＝2.1006(7) nm³, Z＝8, D_c＝1.304 g/cm³, μ(Mo Kα)＝0.425 mm^－1, F(000)＝872, S＝1.052. 最终偏离因子R＝0.0628, wR＝0.1860, 可观测衍射点1852个[I＞2σ(I)]. 该晶体通过对苯二胺连接并以中心对称分布, 并形成层状结构, 且存在弱的分子内氢键N—H…S. TG分析表明该化合物有很好的热稳定性及成炭性, 通过其阻燃聚丙烯腈表明, 该物质是一种高效能的膨胀型阻燃剂.     

混合价四核锰配合物[Mn4O2(ClCH2COO)7(bipy)2]•H2O的合成、晶体结构及性质研究

在乙腈溶液中, 由混合价三核锰配合物[Mn₃O(ClCH₂COO)₆(py)₂]•(H₂O) (py为吡啶)与2,2′-联吡啶(bipy)反应合成了混合价(Mn₃^IIIMn^II)四核锰配合物[Mn₄O₂(ClCH₂COO)₇(bipy)₂]•H₂O. 采用元素分析、红外光谱、热分析和X射线单晶衍射法确定了其组成和结构. 标题化合物晶体属于三斜晶系, 空间群P-1, 晶胞参数: a＝0.89854(13) nm, b＝1.4027(2) nm, c＝1.9037(3) nm, α＝93.518(3)°, β＝96.736(3)°, γ＝94.875(3)°, V＝2.3680(6) nm³, Z＝2, D_c＝1.734 g/cm³, F(000)＝1238, GOF＝1.036, R₁＝0.0592, wR₂＝0.1162 [I＞2σ(I)]. 在标题化合物中, 配位结构单元中心为一蝶型[Mn₄(μ₃-O)₂]^7＋多核簇, 含有2个Mn₃(μ₃-O)单元, 具有近似C₂对称轴. 4个Mn离子均为六配位, 外围配体为7个氯乙酸根和2个2,2′-联吡啶, 处于变形的八面体环境. 变温磁化率研究表明标题化合物在整体上表现为反铁磁性耦合作用, 但在低温下的磁相互作用较为复杂.     

二维Co(nip)2(py)2(H2O)2配合物的水热合成, 晶体结构和热分解机理研究(nip＝5-硝基间苯二甲酸根, py＝吡啶)

用水热法以5-硝基间苯二甲酸和吡啶为配体合成并培养了Co(nip)₂(py)₂(H₂O)₂的单晶. 对单晶进行了X射线单晶衍射分析、元素分析、傅里叶变换红外光谱分析、差热分析和热重-微商热重分析. 该配合物晶体为单斜晶系, 属于P2(1)/c空间群. 晶胞参数为a＝1.1662(3) nm, b＝1.7734(4) nm, c＝0.6988(2) nm, β＝102.46(4)°, V＝1.4112(6) nm³, Z＝2, D_c＝1.585 Mg/m³, μ(Mo Kα)＝0.688 mm^－1. 所有晶体数据的R因子为: R₁＝0.1064, wR₂＝0.1270; 最终R因子[I＞2σ(I)]为: R₁＝0.0467, wR₂＝0.1008. X射线单晶衍射分析的结果表明, 依靠分子内氢键、分子间氢键、硝基氧之间的弱相互作用以及π-π堆积作用, 配合物分子被连成二维无限平面结构. 根据配合物的热分析结果, 配合物及热分析各阶段残渣的傅里叶变换红外光谱, 我们推测出了配合物的热分解机理.     

具有二重穿插结构的配位聚合物[Cu(bpy)(OH)]n的合成与结构表征

利用水热反应, 合成了一个具有二重穿插结构的一价铜配位聚合物[Cu(bpy)(OH)]_n (1) (bpy＝4,4'-联吡啶), 并利用元素分析, X射线单晶衍射, 红外光谱以及热重分析等手段对标题化合物进行了表征. 晶体学数据: 四方晶系, I41/acd空间群, a＝1.41802(6) nm, b＝1.41802(6) nm, c＝3.8568(3) nm, β＝90.00°, V＝7.7552(7) nm³, Z＝32, S＝1.074, 最终残差因子[I＞2σ(I)] R₁＝0.0345, wR₂＝0.0767, 对于全部数据R₁＝0.0566, wR₂＝0.0867.     

微孔[Me4N]2HgGe4S10的溶剂热合成与表征

用溶剂热方法合成了[Me₄N]₂HgGe₄S₁₀, 通过单晶X射线衍射, IR, DSC-TG手段对其进行了表征. 结果表明, 标题化合物属四方晶系, I-4空间群, 晶胞参数a＝0.92687(8) nm, c＝1.43739(12) nm, V＝1.23484(18) nm³, Z＝2, Mo Kα λ＝0.071073 nm, R₁＝0.0570, wR₂＝0.1374, 空旷骨架结构由超四面体Ge₄S₁₀与HgS₄四面体共用顶点连接而成, 有机模板离子在一维孔道中. 该化合物具有一定的热稳定性, 在320 ℃发生分解形成GeS₂.     

含二维水网的三维超分子[Ni(phen)2(H2O)2][Ni(PDC)2]•7H2O

在水溶液中合成了离子型配合物[Ni(phen)₂(H₂O)₂][Ni(PDC)₂]•7H₂O (H₂PDC＝吡啶-2,6-二甲酸, phen＝1,10-菲啰啉). 通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射以及热重分析对配合物进行了表征. 晶体数据解析表明, 化合物属于三斜晶系, 空间群为P1, a＝1.0092(4) nm, b＝1.4599(6) nm, c＝1.4933(5) nm, α＝73.982(2)°, β＝78.652(2)°, γ＝75.184(3)°, V＝2.0256(13) nm³, Z＝2, F(000)＝1004, μ＝1.014 mm^－1, R₁＝0.0538, wR₂＝0.1493. 配合物中的结晶水分子形成一个(H₂O)₁₂水簇, (H₂O)₁₂水簇通过氢键连接为二维水网, 最终构成三维超分子网络.     

1-[4-(二甲氨基)苯亚甲基氨基]-4-苯基硫脲的另一个手性对映体晶体结构

对-二甲氨基苯甲醛和苯基氨基硫脲缩合反应生成1-[4-(二甲氨基)苯亚甲基氨基]-4-苯基硫脲(DMB), 产物能从溶液中析出单一手性对映体晶体. 用单晶X射线衍射技术测定了它的绝对构型, 晶体属正交晶系, P2₁2₁2₁空间群, a＝0.7870(2) nm, b＝1.1560(2) nm, c＝1.6668(3) nm, V＝1.5164(5) nm³, Z＝4, D_c＝1.307 g/cm³, F(000)＝632, μ＝0.213 mm^－1, 2557个可观测点[I＞2s(I)]精修的最终残差因子: R＝0.0409, wR＝0.1061, Flack参数为0.00(9), 能够确定绝对构型. 化合物的晶体结构和大宗粉末样品的固体圆二色谱表明化合物在结晶过程中发生单一对映体的手性堆积.     

Flower-like boehmite nanostructure formation in two-steps

Reaction between AlCl₃ and TEA (triethanolamine) gave Al(OH)₃ colloidal nanocrystals that were precursors to nucleation and growth of boehmite under hydrothermal conditions. Transition electron microscopic (TEM) observations revealed that flower-like nanostructures were produced through a binary self-assembly system. In the first stage, nanostrips organize themselves to form a bundle, because of NH₄⁺ and TEA. In the second stage, the bundles form flower-like nanostructures due to the interaction of nitrate with TEA. The size of the nanopetals (length 100–200?nm; width 100–150?nm; and thickness 20–70?nm) was measured through TEM. X-ray diffraction and Brunauer–Emmett–Teller (BET-N₂) results demonstrate that the obtained nanostructures were composed of a pure AlOOH phase with a surface area of 160?m^2?g^?1. The effect of Cl?ˉ on the growth of boehmite 3-D nanoarchitectures in the presence of NO₃ˉ was also investigated.     

反胶束法制备直接甲醇燃料电池Pt-Sn/C催化剂及其表征

在水/AOT/环己烷反胶束体系中, 制备了Pt-Sn/C催化剂, 研究了不同ω (反胶束溶液中水与表面活性剂的物质量之比)值对Pt-Sn粒径的影响. 并采用TEM, XRD, XPS, 循环伏安等技术对其进行表征. TEM结果表明合成的Pt-Sn纳米颗粒为球形, 在碳载体表面均匀分布, 粒径分布窄, 平均粒径为2.7 nm. Pt-Sn颗粒尺寸随着ω的增加而增大. XRD结果表明该催化剂中Pt具有面心立方结构且没有与Sn形成合金. XPS结果表明在该催化剂中, Pt主要以零价态存在. 在甲醇溶液中的循环伏安扫描结果表明, 甲醇氧化峰电位和峰电流随着ω的增加而减小, 说明反胶束方法可以通过控制颗粒尺寸, 从而影响催化剂的电氧化活性. 相对于商用Pt-Ru/Vulcan XC-72 (20 wt%, E-TEK公司), 该催化剂具有较低的峰电势以及较高的I_f/I_b (循环伏安曲线中正向扫描峰电流与反向扫描峰电流的比值), 这表明用此方法制备的Pt-Sn/C催化剂具有较好的抗中毒能力.