BaTiO_3纳米颗粒的聚丙烯酰胺凝胶法合成及光催化降解甲基红性能

采用聚丙烯酰胺凝胶法合成了BaTiO3纳米颗粒,利用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电镜和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,以柠檬酸酸为络合剂、pH=2且在700°C焙烧时可制备出单相BaTiO3纳米颗粒,其形状较为规整,近似呈球形,平均粒径约为55nm,光学带隙值为3.25eV.以偶氮染料甲基红为目标降解物,研究了BaTiO3纳米颗粒的光催化性能.结果表明,在紫外光照射下该纳米颗粒表现出较高的催化活性,光催化机理主要为光生空穴的直接氧化.     

PMMA/(BaTiO_3@PMMA核壳结构纳米颗粒)高导热有机高分子体系

首次使用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合方法,制备了BaTiO3@PMMA核壳结构纳米颗粒,颗粒壳层具有厚度均匀、可控等特点,并将其添加到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体中制备了颗粒分散均匀的高导热性能有机高分子体系.通过FT-IR,1H NMR,TGA以及TEM等测试技术对其化学结构和微观形貌进行了表征,证明BaTiO3表面包覆了一层完整的PMMA有机高分子,所制备的复合粒子具有明显的核壳结构.研究表明,当BaTiO3纳米颗粒添加量达到50%体积含量时,添加未改性的BaTiO3纳米颗粒的高分子体系的导热系数为0.894 W·m-1·K-1,而添加BaTiO3@PMMA核壳结构纳米杂化颗粒的高分子体系达到了1.137 W·m-1·K-1;同时,两种高导热高分子体系的体积电阻率均保持在1015Ω·cm以上,仍然具有良好的电绝缘性能.     

表面改性纳米BaTiO3杂化聚酰亚胺薄膜的合成及其热性能

以3,3’,4,4’-联苯四酸二酐和4,4’-二氨基二苯醚为原料,通过原位聚合和流延成膜法制备了不同纳米BaTiO3含量的聚酰亚胺(PI)/BaTiO3杂化膜。采用不同的硅烷偶联剂对纳米BaTiO3进行表面改性,发现γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH590)的改性效果较好。大部分杂化膜在质量损失5%的温度都较纯膜有不同程度的升高,最多升高了18℃,说明PI/BaTiO3杂化膜较纯膜具有更好的耐热性能,且热分解温度均高于520℃。     

α-Fe2O3表面结构对NH3选择性催化还原NO活性的影响

通过水热法合成了两种具有不同形貌的α-Fe2O3纳米棒和纳米立方体,并探索了它们的中温NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO的活性.NH3-SCR测试表明α-Fe2O3纳米棒具有更高的催化活性.X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)结构分析表明:α-Fe2O3纳米棒暴露有高表面能的{110}活性面,而纳米立方体暴露的主要是低表面能的{012}晶面.H2程序升温还原(H2-TPR)和NO程序升温脱附(NO-TPD)结果证明纳米棒比纳米立方体具有更高的氧化还原性能.因此,α-Fe2O3纳米棒由于暴露高表面能的活性面具有比纳米立方体更高的NH3-SCR性能.     

CdTiO_3纳米棒的可控制备及光催化产氢性能

以钛-乙二醇配合物纳米棒为模板,结合湿浸渍焙烧法制备了不同长度的钛酸镉(CdTiO3)纳米棒.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、广角X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)及紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等对前驱体及CdTiO3纳米棒进行了表征.结果表明,得到的CdTiO3纳米棒长度分别约为50,20和10μm,且无杂相,晶化度高,尺寸均一.负载1%(质量分数)铂作为助催化剂后,制备的不同长度CdTiO3纳米棒具有比CdTiO3纳米粒子更高的光催化产氢活性.其中,最长的CdTiO3纳米棒具有最高的产氢活性(~52.9μmol/h).     

Ba1-xSrxTi1-yMyO3固溶体的湿化学法合成与介电特性

为了提高 BaTiO3的室温介电常数和减少介电损失，目前工业上在电子元器件的制造过程中，采用固相掺杂方法，于 BaTiO3粉体中掺入适量锶、锆、锡和一些稀土元素的氧化物，以改善其性能。但由于固相掺杂的不均匀性，使得元器件的各项参数改善并不理想 [1]。近几年国外虽有用 Sol Gel法对 BaTiO3进行掺杂改性的研究 [2]，但却因为原材料价格昂贵而无法在我国生产。为此，本文率先用湿化学合成方法，在 100℃以下水溶液中对 BaTiO3进行了掺杂改性，使掺杂离子均匀进入母体晶格，合成了一系列 BaTiO3基固溶体纳米粉末，并对其介电特性进…     

锂离子电池用α-Fe2O3-Ag复合纳米棒负极材料的制备及储锂性能

采用FeOOH纳米棒为前驱体,通过层层自组装法及随后的热处理过程制备出α-Fe2O3-Ag复合纳米棒.采用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和电化学性能测试对样品的形貌、结构及电化学性能进行了表征.结果表明,Ag纳米颗粒均匀地分布在α-Fe2O3纳米棒的表面.作为锂离子电池负极材料,α-Fe2O3-Ag复合纳米棒表现出了较好的循环性能和较高的比容量.180个循环后,其比容量高达549.8 mA.h/g.     

聚3-氯噻吩修饰CdSe纳米棒复合膜电极光电化学性能研究

采用水热法制备了具有闪锌矿和纤维锌矿结构的CdSe纳米棒. 纳米棒直径约为100 nm, 长度约为300 nm. 当外加电极电势为-0.6 V 时, 经聚3-氯噻吩[Poly(3-chlorothiophene), P3CT]修饰的CdSe纳米棒具有最大光电流, 并且CdSe/P3CT复合膜电极最高光电转换效率(IPCE)为13.5%, 低于CdSe纳米棒膜电极17.7%的最高IPCE. CdSe/P3CT复合膜电极中存在p-n异质结, p-n异质结的存在使得CdSe/P3CT复合膜电极在长波区(>410 nm)的IPCE整体高于CdSe纳米棒薄膜电极的IPCE.     

P3HT/CdS/TiO2/ZnO一维有序核壳式纳米棒阵列的构制及其在杂化太阳电池中的应用研究

采用恒电位法在铟锡氧化物导电玻璃(ITO)上制备了高度有序一维ZnO纳米棒阵列,将ZnO纳米棒阵列在TiO2溶胶中采用提拉法制备出了一维TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列.在一维TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列上电沉积CdS纳米晶得到一维CdS/TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列,然后在一维CdS/TiO2/ZnO核壳式纳米棒阵列上电沉积聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜得到P3HT/CdS/TiO2/ZnO核壳式纳米结构薄膜.以该纳米结构薄膜电极为光阳极制备出新型纳米结构杂化太阳电池,研究了该类电池的光电转换性能,初步探讨了该类电池的工作机理.     

铜掺杂对金纳米棒生长及光学性质的影响

采用金-铜共混法制备了金纳米棒,研究了铜离子存在下金纳米棒的等离子体共振吸收及形貌的变化.通过调节反应中铜离子的加入量及晶体生长过程中各反应参数,使金纳米棒复合纳米材料的形貌、长径比和光学性质得到有效控制.比较了纯金纳米棒与掺入铜的金纳米棒的光热转换性能和拉曼光谱的增强性能.结果表明,铜离子的掺杂可以有效控制金纳米棒的生长以及金纳米棒的形貌.加入铜离子的金纳米棒的光热转换效率明显低于单纯的金纳米棒,但是铜掺杂的金纳米棒在被用作拉曼基底时,表面增强拉曼性质却优于纯金纳米棒.     

Synthesis of single-crystalline perovskite nanorods composed of barium titanate and strontium titanate

We report the solution-based synthesis of single-crystalline nanorods composed of barium titanate (BaTiO3) and strontium titanate (SrTiO3), which yields well-isolated nanorods with diameters ranging from 5 to 60 nm and lengths reaching up to >10 mum. Electron microscopy and diffraction measurements show that these nanorods are composed of single-crystalline cubic perovskite BaTiO3 and SrTiO3 with a principal axis of the unit cell preferentially aligned along the wire length. These BaTiO3 and SrTiO3 nanorods should provide promising materials for fundamental investigations on nanoscale ferroelectricity, piezoelectricity, and paraelectricity.     

硼酸铝纳米棒的制备、结构及生长机理

以仲丁醇铝和硼酸为原料, 葡萄糖作模板剂, 在水介质中120 ℃形成淡黄色干凝胶, 再于750 ℃焙烧得到尺寸均一的硼酸铝纳米棒. 通过改变仲丁醇铝/硼酸的摩尔比实现了对产物形貌及长径比的控制合成. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对产物结构和形貌进行表征. 结果表明产物为Al4B2O9纳米棒, 直径为15-45 nm, 长度为100-300 nm. 根据表征结果对葡萄糖参与的硼酸铝纳米棒的生长机理进行了探讨. 结果表明, 葡萄糖与硼酸反应产生网状结构的配合物, 同时释放质子, 促使铝源均匀地分散在网格间, 为硼酸铝的生成提供一有利的反应空间. 纳米棒的生长为自催化生长过程, 在750 ℃热处理时沿着(100)面方向生长.     

Tb3+掺杂CePO4核壳微球的水热合成及其发光性能

在pH=1无模板条件下水热合成出直径为2~3 μm的CePO4∶Tb核壳微球结构。 其核壳表面由直径为20~30 nm、长度为200~300 nm的纳米棒组成。 产物生长过程实验表明,首先形成球状团聚产物,然后一些颗粒在表面生长,由于奥斯瓦尔德熟化效应产物尺寸变大,最后表面上的部分颗粒消耗内部的核而外延生成一维纳米棒。 CePO4∶Tb核壳微球的荧光性质和荧光寿命测试表明,当Tb3+摩尔分数为10%时,发射强度达到最大值,Tb3+浓度再增加其荧光发射强度由于浓度淬灭作用而迅速降低。     

Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)掺杂β-BaB_2O_4纳米棒的制备、结构与发光性质

以Ba(NO_3)_2、NaBH_4、Er_2O_3和CeO_2为原料,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂辅助下,采用水热法制备了β-BaB_2O_4(β-BBO)纳米棒,稀土离子Er~(3+)单掺杂的β-BBO(β-BBO:Er~(3+))及Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)共掺杂的β-BBO(β-BBO:Er(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+))纳米棒.通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)光谱分别对样品的物相、结构、形貌、成分及光致发光性质进行了表征.研究结果表明:微量稀土离子掺杂并不改变β-BBO的结构,制得的纳米棒尺寸均匀,长度在200-500 nm之间,直径在10-20 nm之间;β-BBO:Er~(3+)和β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)Ce~(4+)纳米棒在400nm光激发下,在可见光范围内都观察到中心波长为515和542 nm的绿光.对发光机理的初步研究表明:发光分别对应于Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁,铈离子以Ce~(3+)和Ce~(4+)两种形式存在于体系中,Ce~(3+)对Er~(3+)起敏化作用,可以显著增强β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+)纳米棒的发光强度,存在Ce~(3+)→Er~(3+)的能量传递过程.     

Mild benzene-thermal route to GaP nanorods and nanospheres

GaP nanorods and nanospheres were synthesized from a mild benzene-thermal route at 240 and 300 degrees C, respectively, using Na, P, and GaCl(3) as the starting materials. The structure of the products was identified as zinc blende phase by X-ray powder diffraction (XRD). Transmission electron microscopy (TEM) images showed that, when the reaction temperature was 240 degrees C, the products were nanorods with widths of 20-40 nm and lengths of 200-500 nm and nanospheres with diameters of 20-40 nm. However, when the reaction temperature was increased to 300 degrees C, the products were only nanospheres, and the diameters increased to 40-60 nm. The reaction proceeded through a metallic gallium intermediate, and a solution-liquid-solid (SLS) mechanism was proposed for the one-dimensional growth. The products were also investigated by UV-vis absorption and X-ray photoelectron spectroscopy.     

反相微乳液法合成碘化铅纳米棒

用Pb(NO3)2和KI为反应物, 在水溶液/Triton X-100/正己醇/环己烷反相微乳液体系中制得了碘化铅纳米棒. 研究了ω0(水与表面活性剂的摩尔比)、反应物浓度、反应温度及陈化时间等因素对产物尺寸和形貌的影响, 并用TEM和XRD等技术对产品进行了表征.     

Synthesis and Characterization of La（OH）3 Nanorods by Hydrothermal Microemulsion Method

La（OH）3 nanorods with diameters of 20-40 nm and lengths of 200-300 nm were synthesized by a hydrothermal microemulsion method. The structure and morphology of the final products were characterized by X-ray powder diffraction （XRD）, transmission electron microscopy （TEM）, and field emission scanning electron microscope （FESEM）.     

(Ba, Sr)TiO3纳米棒的反相微乳法制备与表征

在氢氧化钡和氢氧化锶水溶液/Triton X-100/环己烷/正己醇四元W/O型反相微乳液中制备了钛酸锶钡纳米棒, 研究了ω₀值(水与表面活性剂Triton X-100的物质的量之比)、反应物浓度、陈化时间对产品形貌和尺寸的影响, 用TEM, SAED, SEM, EDS和XRD等技术对产品进行了表征. 结果表明, 所得Ba_0.7Sr_0.3TiO₃纳米棒长约500～1200 nm、直径约为50～120 nm; 具有立方相单晶结构. 产品中钡、锶、钛的物质的量之比约为0.7∶0.3∶1.     

均匀沉淀法制备氧化锌纳米棒

采用均匀沉淀法制备了氧化锌纳米棒,用XRD,TEM,PL等检测手段对样品进行了表征.结果表明:所得样品为长约100 nm,宽约30 nm的纤锌矿结构氧化锌纳米棒,颗粒分布均匀.其在可见光区比紫外区的荧光发射显著增强.     

Synthesis and characterization of MgF2 and KMgF3 nanorods

MgF₂ nanorods with diameters of 60-100 nm were synthesized by a microemulsion method. Subsequent hydrothermal reaction of as-synthesized MgF₂ nanorods and KF at 240°C for 3 days or 140°C for 7 days resulted in KMgF₃ nanorods, which retained the rod-like morphology of the source material MgF₂ in the reaction process. The morphology of as-synthesized MgF₂ strongly depended on the molar ratio between water and the surfactant CTAB and the concentration of CTAB.