级次纳米结构材料及其液相合成

级次纳米结构材料因其新颖的结构,独特的化学、物理性质,以及形貌和尺寸对这些性质极大地影响,使得它在光、电、磁等方面的性质更加丰富, 为实现由下到上构建纳米器件提供了坚实的基础。由此级次纳米结构材料引起化学家和材料学家的极大兴趣, 成为纳米材料化学领域中引人注目的研究方向之一。本文综述了近年来国内外级次纳米结构材料的最新研究进展,重点介绍了介孔材料、具有级次结构的空心球、气凝胶和其他典型的级次纳米结构,归纳了级次纳米结构制备中的各种液相合成方法及其特点,讨论了级次纳米结构的合成机制及各种影响因素,并在此基础上对级次纳米结构材料在一些领域的应用前景进行了展望。     

石墨烯纳米带的可控制备研究进展

石墨烯纳米带是宽度为纳米尺度的石墨烯条带,根据其边缘构型的不同可以分为锯齿型石墨烯纳米带和扶手型石墨烯纳米带.纳米尺度导致的量子限域效应和边缘构型引起的边缘效应能够调节石墨烯纳米带的电子结构,打开石墨烯的带隙.而且,石墨烯纳米带具有极大的长宽比和极高比例的边缘原子,为通过结构裁剪实现功能定制提供了无限可能.这些几何和电子结构特性使得石墨烯纳米带在电子器件等诸多领域比石墨烯具有更大的应用潜力,因此,石墨烯纳米带的相关研究一直是纳米材料领域的热点.基于此,本综述首先介绍了石墨烯纳米带的结构和性质,全面介绍了石墨烯纳米带的制备方法,相应的制备方法可以分为两部分:(1)自上而下法:通过等离子体、离子束、扫描隧道显微镜和金属纳米颗粒对石墨烯和碳纳米管进行刻蚀和切割,制备石墨烯纳米带.该方法面临最大挑战在于如何提高刻蚀和切割精度.(2)自下而上法:利用含碳前驱体,如有机化合物、碳氢化合物气体以及碳化硅等,制备石墨烯纳米带.该方法利于实现原子精度的结构控制,尤其是化学气相沉积法有望实现低成本、规模化制备.最后展望石墨烯纳米带研究的挑战和前景.我们相信,随着材料和技术的创新发展,石墨烯纳米带必将成为一...     

二维生物质炭纳米片材料的合成研究进展

二维生物质炭纳米片具有独特的物理、化学和电子特性。近年来，具有二维结构、高比表面积、可控杂原子掺杂的生物质炭纳米片的研究发展迅速。本文简单介绍了二维生物质炭纳米片材料的性能，综述了生物质炭纳米片的合成研究进展，列举了生物质炭纳米片在各领域的应用情况，并对具有理想性能的二维生物质炭纳米片的合成策略进行了展望。      

纳米化学

介绍了纳米结构物质的发展现状, 着重阐述了纳米物质的化学制备方法以及对其化学性质研究的新进展。介绍了纳米物质的可能应用途径, 指出纳米化学的发展对纳米材料的开发和应用具有十分重要的作用。     

可溶性亚酞菁的合成,光谱及聚集性质的研究

酞菁类化合物作为一类有机功能材料,如导体或半导体、气敏元件、电化学催化剂、电致变色及光致变色材料、光动力疗法的药物以及非线性光学材料等^[1],已经受到化学家和材料学家们的关注.近几十年来,化学家们已经成功地合成出了带各种不同取代基和含有不同中心金属原子的酞菁或萘酞菁类化合物,并对它们的物化性质进行了广泛而深入的研究.     

纳米级普鲁士蓝的制备表征及其在电分析化学中的应用

普鲁士蓝(PB)可以作为许多生物化学物质的人工酶来修饰惰性电极,用来催化它们的氧化还原.该文评述了近年来国内外对纳米尺度PB在电分析化学领域中的应用进展,含纳米PB的基本特性、制备方法、电极固定,以及在电分析化学中的应用.纳米PB对检测信号有放大作用,已经在电分析中体现了它的优越性,对纳米PB的深入研究将开发出性能更优良的传感器.     

纳米AgBr乳剂的制备及其紫外吸收光谱的研究

通常人们把粒径1~100 nm之间的金属、半导体、氧化物及各种化合物的粒子或者粒子的集合体称为纳米粒子。近年来的纳米粒子化学和物理的迅速发展已经证实:随着原子或分子簇尺寸的减小,表面原子的比例逐渐增大,粒子表现了与块状材料不同的特性,其粒子显示出以“量子尺寸效应”为主的特点,特性表现出种种异常^[1,2]。     

异质哑铃型纳米颗粒合成中的关键因素(英文)

哑铃型纳米颗粒由一种包含强相互作用的异质结构成,它两端是不同物质的纳米颗粒.这两种不同功能的纳米颗粒紧密相连,形成一种哑铃形的外观.这种结构的纳米颗粒在电子、磁性、光学及催化等方面有着不同于单一组分纳米颗粒的独特性质,因此受到人们广泛关注.哑铃型纳米颗粒的这些独特性质是由两种物质交界面处的电子转移引起的,得益于较强的界面相互作用,两种物质都可以通过界面处的电子转移得到改良,使得这种结构的催化剂在较低温度下催化氧化有机废气时活性很高.以CO氧化反应为例,Au纳米颗粒通常情况下对该反应没有催化活性,但是被负载到金属氧化物上面以后,却表现出了很高的催化活性.这正是氧化物载体与Au纳米颗粒之间电子传输的结果.通常在核壳结构中,核心物质以及两种物质的交界面都被外壳所包裹,而哑铃型结构当中的两种物质的功能面以及它们之间活泼的交界面均可以充分地暴露在反应物中,从而极大提升了其催化效果.这种独特的结构优势也在疾病诊断与治疗中的多功能探针上得到了广泛应用.由于哑铃型结构的两种物质的纳米颗粒相对位置是固定的,当用作催化剂时可以发挥出很好的抗烧结性能,还可使这两种物质更协调地均匀分布.因此哑铃型结构催化剂不仅催化活性更高,而且在较高温度下具有较高的稳定性.哑铃型结构可以看作是独立纳米颗粒与核壳型纳米颗粒之间的一种中间状态,它通常是由一种物质的纳米颗粒在另一种种子颗粒上面经过外延生长得到的.这与核壳结构纳米颗粒的合成很相似,但是必须准确地控制成核过程,使得成核可以各向异性地发生在种子颗粒的某一个晶面上.而在核壳结构的合成中,这一成核过程是均匀分布的.所以在制备哑铃型结构纳米颗粒时,很重要的就是要促进非均质成核,同时抑制均相成核.由于哑铃型纳米颗粒的特殊结构,在制备时想要准确控制上述成核条件是非常困难的,所以到目前为止,仅有很少种类的物质可以被制成哑铃型结构,比如Au(Ag,Pt,Pd)-Fe3O4(Co3O4),Au-PbS(PbSe),FePt-CdS和Cu-Ag等,这些物质中大多数都是由贵金属纳米颗粒和磁性纳米粒子组成的.哑铃型纳米颗粒由于受限于物质种类,它在催化氧化方面的应用也被局限在了很少一部分气体上,如CO.而通过其它很多种催化剂已经可以在较低温度(甚至零下数摄氏度)下实现CO催化氧化.因此,哑铃型结构的优势在CO催化氧化中并不能得到很好利用和体现,而用于甲烷等一些在较低温度下更难氧化的气体的催化氧化尚未见报道.这正是由合成多种多样的哑铃型纳米颗粒的巨大困难所致.因此,找到合成哑铃型纳米颗粒的困难所在以及合成过程中的一些重要影响因素非常有意义,这将帮助我们使用更多的物质合成出一些新的哑铃型纳米颗粒,进而利用其高催化活性,使得更多难以氧化的气体在较低温度下被氧化.本文总结了合成哑铃型纳米颗粒时的多种影响因素,并介绍了相关的一些合成方法.种子颗粒的尺寸以及两种颗粒之间的尺寸比例可以影响制备过程中外延生长的可控性,颗粒尺寸以及两种颗粒的尺寸差别越小,反应越容易控制.反应温度和反应时间需要根据反应物的性质进行精确控制才可以得到合适的尺寸以及较好的粒径分布.而两种不同的物质最终能不能形成哑铃型结构则是由很多种因素决定的,比如反应溶剂的极性、两种物质之间的晶格错配度以及反应中所用乳化剂的含量.除此之外,合适的前驱体、氧化还原剂以及操作环境等都可以影响哑铃型纳米颗粒的合成结果     

银纳米粒子合成与表征的仪器分析综合性实验

介绍一个银纳米粒子合成与表征的仪器分析综合性实验。基于化学还原法合成银纳米粒子,利用电镜和光学仪器分析方法表征银纳米粒子的性质,考察了还原剂与硝酸银的量对银纳米粒子光学性质的影响及银纳米粒子溶液浓度与吸光度的关系。该实验综合了学生在基础化学实验阶段所学习的物质制备、仪器表征等基本实验技能,且操作步骤简单,表征方法直观,便于学生掌握。     

模板法合成纳米结构材料

模板法（包括硬模板和软模板法）是制备纳米结构材料的常用方法,可用来制备多种物质的各种形状（如：球形粒子、一维纳米棒、纳米线、纳米管以及二维有序阵列等）的纳米结构,近年来关于这一领域的研究较为活跃。本文介绍了近年来利用氧化铝、二氧化硅、碳纳米管、表面活性剂、聚合物、生物分子等作模板制备多种物质的纳米结构材料的一些进展。