利用还原性多糖合成银纳米粒子

利用还原性多糖为稳定剂、AgNO₃为前驱物, 通过一条绿色途径合成银纳米粒子, 并探讨了纳米粒子的形成机理. 对多糖高浓度时制得的复合物在空气与氮气气氛下进行了热处理, 分别得到了银的大孔海绵体与银纳米粒子/碳的复合材料. 对产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度(UV-vis)以及BET吸附表征.     

金属纳米颗粒制备中的还原剂与修饰剂*

金属纳米颗粒由于其独特的光学、电学、化学性质以及各种潜在的应用价值,受到不少研究人员的广泛关注。实现金属纳米粒子尺寸、形貌可控,改善粒子分散性和稳定性,提高产率及纯度已成为具有挑战性的研究课题,不断发展和完善金属纳米粒子的合成方法则显得尤为重要。本文总结了目前制备金属纳米材料的几种化学方法：化学试剂还原法、电化学还原法、辐射还原法等,分类介绍了化学试剂还原法中常用的无机、有机还原剂,以及含氮、磷、羧基、巯基小分子有机化合物以及高分子聚合物等修饰剂并重点总结了其还原和修饰机理。     

超临界流体技术在催化反应和金属有机反应中的应用

本文详细地介绍了超临界流体技术在催化反应和金属有机反应中近10年来国内外发展的最新成果及动向,表明将超临界流体技术应用于催化反应中,将提高催化剂活性,选择性及寿命,并可提高反应速率,改变反应历程,特别是在开展控制化学及环境友好的绿化学反应方面的研究具有很大的潜在优势。     

金属纳米材料表面配体聚集效应

金属纳米材料表面配体不仅可以稳定金属纳米颗粒,辅助合成特定尺寸和形貌的纳米材料,还可用于调控金属纳米颗粒的表面化学性质。由于现有表征技术的局限性,金属纳米材料表面有机配体的结构和功能一直以来并未被深入研究。得益于分子结构明确金属纳米团簇和其他模型纳米材料体系的发展,配体在金属纳米材料表面的精确配位结构及其对催化过程的促进作用正不断被揭示出来。金属表面有机分子配位不仅可以调控表面金属电子结构,还可以分割表面原子周期性结构。表面有机配体的聚集可以进一步在金属表面构筑3D空间结构,改变纳米材料亲疏水性,并影响催化底物和反应中间体与表面的相互作用强弱和吸附构型。此外,有机配体与表面金属所组成的界面还可以构筑新的活性位点,改变催化反应路径,从而提升催化反应活性和选择性。金属纳米材料表面有机配体的聚集效应使得异相纳米材料可以同时表现出均相催化和酶催化的优势。     

多金属氧酸盐化学研究进展与展望

本文在简介多金属氧酸盐(Polyoxometalate，缩为POM)的主要性质与应用领域基础上，主要评述近一两年来的POM化学研究领域中取得的合成化学和催化化学新进展，具体内容包括：用水热方法合成的Keggin型[SiNb₁₂O₄₀]^16-和[Ti₂O₂]⁴⁺构成的一维链结构及[H₂Si₄Nb₁₆O₅₆]^14-簇，Silverton型多阴离子[GdMo₁₂O₄₂]^9-及其三维网结构;POM和有机共轭体系构成的杂化分子亚铃;室温固相条件下得到的项链型多钼铁氧酸盐簇;具有蛋白质尺寸的Mo₃₆₈簇;通过有机基团(-SH基)联接成的无机/有机杂化纳米粒子γ-SiW₁₀-Au;反胶束体系中制备的星型结构K₃PMo₁₂O₄0纳米棒;具有选择性吸附和分离混合低碳脂肪醇和低碳氰分子的K₃[Cr₃O(OOCH)₆(H₂O)₃][α-SiW₁₂O₄0]·16H₂O三维孔道结构;总结了POM催化的八个典型工业化项目，固体POM的三种催化作用类型及在催化过程中的几种反应场;三明治结构的[Mn^Ⅲ₂ZnW(Zn₂W₉O₃₄)]活化N₂O分子及其对烯烃环氧化催化作用;H₅PV₂Mo₁₀O₄₀在PEG体系中的选择性氧化催化作用;超临界CO₂体系中POM催化高收率合成环氧碳酸酯;高活性PW₁₁O₃₉^7-/TiO₂纳米复合膜及其三维有序大孔材料光催化降解含氮有机染料等;有机硅对SiO₂离子的表面修饰及其与取代型POM的界面配位键合状态;浅析我国POM化学研究现状并提出几点展望。     

金属纳米材料中的晶格应变及其在催化中的应用

纳米结构中的晶格应变作为基础研究课题的势头日益增强.可以设计纳米颗粒的表面晶格以产生应变或者其他结构变化,使其原子位置偏离正常的晶格点,进而影响纳米颗粒的电子结构和催化性能.本文首先介绍了金属纳米粒子的不同应变源,重点介绍了不同应变基本结构的合成.讨论了晶格应变的表征手段及其在催化领域应用的研究进展.最后介绍了应变金属...     

金属蒸气合成在金属有机合成中的应用

本文简要地介绍了金属蒸气合成法的基本原理、仪器和实验技术, 并按金属原子分别与炔、单烯、多烯、环烯、芳烃体系、卤代烃、有机混和物的反应及有机金属硼化合物的合成, 对金属蒸气合成法在金属有机合成中的应用进行了讨论。     

金属有机骨架基催化剂在加氢反应中的应用

加氢是现代化工产业中的一类主干反应,广泛应用于精细化学品、药物、食品、染料、功能聚合物及香料等制造产业中.高效催化剂的引入使得加氢反应能够在相对温和的条件下还原各类不饱和化合物.金属催化剂在加氢反应中活性高,所需的反应温度较低,适用性广,但是容易和S,N,As和P等元素结合而"中毒"失去反应活性.金属氧化物催化剂和金属硫化物催化剂具有一定的抗毒性,但活性相对较差,通常需要采用高温高压的反应条件,对催化剂本身和反应器的要求较为苛刻.传统催化剂在反应中具有一定的局限性,所以亟需开发新一代高效的加氢催化剂,在保证高活性和高选择性催化效果的同时,降低对能源的消耗和对环境的负面影响.金属有机骨架(MOFs)作为一种新型的多孔材料在过去二十年中受到相当大的关注,并在催化、气体存储和分离、传感器、发光材料和药物输送等众多领域的应用中表现出卓越的性能.利用MOF材料良好的相容性,将MOF和其它功能材料结合形成新的复合材料可以在更大程度上扩大MOF材料的应用领域.与传统的催化剂相比,MOF基材料具有优异的物理化学特性和结构可调性,通过合理的设计能够满足不同的催化加氢过程:(1)MOF基催化剂具有多样且特异性的活性位点.除了组成MOF材料的金属离子/簇和功能有机配体之外,MOF材料可通过封装其他活性物质或者被活性物质包裹等方式引入其他类型的催化位点,进一步扩大MOF基催化剂在不同催化加氢中的适应性.此外,不同的活性位点之间的协同作用又能特异性地促进反应的进行,对提高反应的选择性起到重要的作用.(2)活性位点的尺寸大小和空间分布可以被有效控制.这能影响到催化剂在催化反应过程中的活性和选择性,并且通过MOF材料的限域效应,同时能增强活性位点的稳定性和耐久性.(3)高比表面积能提高MOF基催化剂的催化活性.这种结构特性不仅可以增加MOF基催化剂的活性位点,而且能够吸附反应物和还原剂达到扩大其局部浓度的效果.(4)反应分子的扩散可通过调节MOF基催化剂的结构实现控制.通过调整MOF材料的孔窗口和通道的尺寸,能够改变反应物在催化剂内部的扩散途径,影响底物和活性位点的接触,能进一步影响反应的活性和选择性.本文总结了近几年来MOF基材料在不同的催化加氢反应中的应用,其中包括烯烃、炔烃、芳硝基化合物、肉桂醛、糠醛和苯等化合物的加氢反应.首先介绍了MOF基材料中不同类型的活性位点,除了MOF材料自身的金属离子/簇和功能有机配体外,MOF基复合材料中的金属纳米颗粒?金属硫化物?金属氧化物?均相催化剂等活性位点可以通过封装或包裹的方式引入.在不同加氢反应中,着重介绍了MOF基催化剂中不同类型活性位点的加氢过程中的催化方式、催化剂本身的结构优化及催化剂与反应底物之间的相互作用,以及这些因素之间的协同作用对反应活性和选择性的影响.最后,讨论了MOF基材料在加氢反应中应用存在的问题以及未来发展展望.     

组合化学在开发纳米材料以及纳米生物医学研究中的应用进展

组合化学是一种将计算机辅助设计、有机化学合成以及高通量筛选一体化的技术. 它以高效、微量、高度自动化的特点而受到世人瞩目, 对药物研发中加速寻找先导化合物起到了极大的推进作用. 近年来随着纳米技术的迅速发展, 组合化学策略和高通量技术也在此领域中得到应用. 为在今后的研究中能够更好地将组合化学技术应用于纳米材料和纳米技术研究领域, 本文综述了组合化学在开发新型纳米材料以及通过对纳米材料进行表面化学修饰来提高其在生物医学领域的应用研究进展, 并对目前应用于纳米技术研究的高通量筛选技术, 如磁共振成像、自动化基因芯片系统和荧光激活细胞分类术以及对纳米组合化学目前遇到的一些挑战进行了简单概括, 并对其未来的发展趋势提出了展望.     

超声化学在纳米材料制备中的应用

纳米材料的稳定性、物理化学性能及粒子的大小与制备方法密切相关.近年来,超声技术已被用于纳米材料的制备,并初步显示了其优越性.本文介绍了超声沉淀法、超声热解法、超声还原法、超声电化学法、超声体相扩散法等制备纳米材料方法的进展,对这些方法有关的作用机理、影响纳米产物的因素、各种方法具备的优势进行了讨论.     

病毒模板合成的金属纳米材料及应用

金属纳米材料具有界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等优异的性能及广泛的应用前景,在目前的研究中备受关注。常用于合成纳米材料的生物模板包括DNA、蛋白质、细菌、真菌、病毒等。而以病毒模板合成的金属纳米材料具有良好的稳定性、分散性及生物相容性,其在催化、光学、电学、磁学、化学。超导等领域有优异的表现。首次利用病毒模板合成金属纳米材料以来,经历了二十年发展历程,合成和分析技术日趋成熟,现由体外应用转向活体靶向成像及诊疗一体化方向发展。本文综述了各类病毒模板合成金属纳米材料合成位置(病毒腔内、外)、合成原理、合成方法、合成影响因素、材料表征,及合成材料在纳米催化、纳米电池、生物医学及医学影像学等领域应用的最新进展,在此基础上展望了研究中尚待解决的问题和未来研究方向。     

无机纳米材料的光化学合成

无机纳米材料的合成是纳米科学发展的前提和基础之一。区别于传统的高温湿化学合成法,光化学方法在无机纳米材料的合成中表现出许多优点,并在近年来受到了广泛关注。本文分三个部分综述了近年来光化学方法在无机纳米材料合成中的应用,具体包括贵金属纳米材料的光化学合成与负载,半导体纳米材料的光化学合成以及表面等离子体共振诱导的各向异性金属纳米晶合成。最后,在总结光化学方法在无机纳米材料合成中体现出的优势及目前研究仍存在不足的基础上,我们对其未来可能的发展方向进行了展望。     

模板及其在纳米材料合成领域的应用

模板法是合成纳米材料的重要方法之一.本文综述了模板的分类、制备方法、性能以及在纳米材料合成领域中的应用,并对模板合成的未来发展进行了展望。     

纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的应用

本文介绍了近年来纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的研究现状,分析了这些修饰电极的特点,重点阐述了纳米材料在重金属离子检测中的重要作用,列举了一些纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的应用,最后对纳米材料修饰电极用于重金属离子的检测研究进行了简要评述和展望。     

非贵金属电催化析氧催化剂的最新进展

氢气具有环境友好、含量丰富、高能量密度等特点,是一种可以替代化石能源的绿色环保可再生能源. 电解水是制备氢气最有效途径之一. 但在电解水过程中,动力学过程非常缓慢,过电位较大的阳极析氧半反应严重限制了阴极析氢反应效率. 因此,研究高效、稳定和低成本的催化剂来降低析氧反应的过电位,从而提高析氢反应效率受到了广泛关注. 基于非贵金属催化剂本身特性及其在高浓度OH-条件下具有较高OER催化活性等原因,本文首先简要介绍碱性条件下析氧反应机理及其性能的评价方法,然后重点讨论非贵金属电催化析氧催化剂的最新研究进展. 最后对如何深入研究催化机理、设计高效、双功能及新型非贵金属电催化析氧催化剂进行了展望.     

Synthesis of Metastable Ternary Pd-W and Pd-Mo Transition Metal Carbide Nanomaterials

Research and catalytic testing of platinum group transition metal carbides have been extremely limited due to a lack of reliable, simple synthetic approaches. Powder samples have been reported to phase separately above 1%, and only thin-film samples have been reported to have appreciable amounts of precious metal doping. Herein, we demonstrated, through the simple co-precipitation of Pd and W or Mo precursors and their subsequent annealing, the possibility to readily form ternary carbide powders. During the investigation of the Pd-W ternary system, we discovered a new hexagonal phase, (PdW)₂C, which represents the first non-cubic Pd ternary carbide. Additionally, the solubility of Pd in the Pd-W-C and Pd-Mo-C systems was increased to 24 and 32%, respectively. As a potential application, these new materials show an enhanced activity for the methanol oxidation reaction (MOR) compared to industrial Pd/C.     

金属硅化物纳米材料的化学合成

金属硅化物具有很高的熔点、较低的电阻率、很好的化学稳定性和热稳定性等性能，因此得到了广泛的重视。本课题组最近发展了熔盐（无机溶剂）法、四氯化硅溶剂热法、以氟硅酸钠为硅源的共还原法制备金属硅化物纳米材料等方法。本文就金属硅化物纳米材料化学合成的方法进行了综述。     

贵金属纳米材料的液相合成及其表面等离子体共振性质应用

金属中的表面等离子体共振是描述其导带电子在电磁场作用下集体振荡的一个物理概念。金属纳米颗粒由于其表面等离子体共振性质表现出独特的光学应用。本文在相关研究的基础上,综述了具备表面等离子体共振性质的不同形貌及多种复合结构的贵金属纳米材料的制备和应用,并对其发展及应用前景进行了展望。