纳米级PbCO3的制备与应用

PbCO3作为燃烧催化剂被广泛应用于推进剂中,但目前推进剂中使用的PbCO3颗粒尺寸大、粒度分布不均匀,严重地影响了固体推进剂的燃烧性能[1~3]。纳米粒子因其尺寸小,比表面积大,且随着粒径减小,比表面积急剧变大,活性中心数迅速增加,大大增强了纳米粒子的催化活性,使得各种纳米级     

磁性纳米Fe3O4的氧化共沉淀法制备及催化性能

以单一 Fe²⁺作为铁源,0.4% 的 H₂O₂为氧化剂,NaOH 为沉淀剂,采用氧化共沉淀法制备了尺寸为 7 nm的 Fe₃O₄颗粒。为进一步体外模拟肿瘤饥饿治疗,设计了一个包含5 mL(10 μg·mL^-1)的葡萄糖氧化酶和15 mL(5 mg·mL^-1)葡萄糖溶液的体系,以探究纳米 Fe₃O₄的类过氧化氢酶(CAT)与类过氧化物酶(POD)催化性能的最适条件。结果表明：在 1 mg·mL^-1 pH=5.0 时,纳米Fe₃O₄的类CAT活性能推动葡萄糖氧化反应的反应速度增加、限度增大;pH=5.0时,纳米Fe₃O₄的类POD活性更好,能高效率催化H₂O₂产生活性氧。     

磁性纳米Fe3O4的氧化共沉淀法制备及催化性能

以单一 Fe²⁺作为铁源,0.4% 的 H₂O₂为氧化剂,NaOH 为沉淀剂,采用氧化共沉淀法制备了尺寸为 7 nm的 Fe₃O₄颗粒。为进一步体外模拟肿瘤饥饿治疗,设计了一个包含5 mL(10 μg·mL^-1)的葡萄糖氧化酶和15 mL(5 mg·mL^-1)葡萄糖溶液的体系,以探究纳米 Fe₃O₄的类过氧化氢酶(CAT)与类过氧化物酶(POD)催化性能的最适条件。结果表明：在 1 mg·mL^-1 pH=5.0 时,纳米Fe₃O₄的类CAT活性能推动葡萄糖氧化反应的反应速度增加、限度增大;pH=5.0时,纳米Fe₃O₄的类POD活性更好,能高效率催化H₂O₂产生活性氧。     

纳米Sb2O3的制备与性能研究

由于Sb2O3是一种性能优良的无机阻燃剂,并与卤素阻燃剂有很好的协效作用[1],1998年,全球用于阻燃的Sb2O3达80kt以上,占阻燃剂总耗量的7%[2]。但由于其本身的极性特点,加入到纤维、塑料等高分子材料中,材料的力学性能受到很大损失[3],因此对传统的微米级的Sb2O3进行超细、表面处     

Ag3PO4/MoS2纳米片复合催化剂制备及可见光催化性能

采用机械球磨法成功制备Ag₃PO₄/MoS₂纳米片复合催化剂。运用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）和荧光发射光谱（PL）对复合催化剂的结构和形貌进行了表征。结果表明,Ag₃PO₄纳米粒子均匀地附着在MoS₂纳米片层结构上,两者形成紧密结合。以亚甲基蓝为模拟污染物,研究复合催化剂在可见光照射下的光催化特性;通过循环实验考察复合催化剂的稳定性。结果显示,含有1%的MoS₂纳米片与Ag₃PO₄形成的复合催化剂在30 min内对亚甲基蓝的降解率为95%,其降解动力学常数是纯相Ag₃PO₄的2倍。经过5次循环实验后复合催化剂对于亚甲基蓝的降解率为84%,而纯Ag₃PO₄对于亚甲基蓝的降解率仅为35%。Ag₃PO₄/MoS₂纳米片复合催化剂具有优良的光催化活性和高稳定性,主要归因于二硫化钼纳米片与磷酸银形成异质结,磷酸银激发的电子和二硫化钼纳米片产生的空穴直接复合,从而促使光生电子从磷酸银晶体表面快速分离,减轻了磷酸银的光电子腐蚀,同时也提高了复合物的光催化活性。     

Co3O4纳米片的制备及其电化学电容性能

以配位超分子化合物为前驱物,通过液相氧化分解得到了六方形CoOOH纳米片,进而在空气中热处理制得了Co₃O₄纳米片。利用XRD、TEM、FESEM对CoOOH和Co₃O₄纳米片的结构和形貌进行了表征。电化学测试表明,Co₃O₄纳米片电极在6 mol·L^-1 KOH溶液中表现出良好的电化学电容特性,在电流密度为1 A·g^-1其单电极比容量可达到227 F·g^-1。     

水溶液法制备CeF3纳米颗粒

氟化铈(CeF3)具有很高的离子电导率［1］和独特的光学特性［2］, 可用于制作化学传感器和光学元器件. CeF3还是良好的固体润滑剂［3］. 近年来的研究结果表明, 与氟化物粗晶材料相比, 纳米尺度的氟化物的性能有显著的提高， 因此, 其制备方法也很受关注. 目前, 制备氟化物纳米颗粒的方法有蒸发法［4］、 微乳液法［2, 5~8］、 水醇混合溶液法［3,9］和微波固相氧化还原合成法［10］等. 但是, 水溶液直接沉淀法作为一种操作简单, 成本低, 适合批量生产的制备方法尚未见用于制备纳米CeF3颗粒.     

无溶剂Fe3O4纳米流体的制备及表征

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子, 将含有硅氧烷基的离子型改性剂二甲基十八烷基氯化铵与Fe3O4纳米粒子进行接枝反应, 再用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的长链阴离子交换Cl-, 在Fe3O4纳米粒子表面生成具有阴、 阳离子双电层结构的表面处理层, 得到无溶剂Fe3O4纳米流体. 研究结果表明, 在Fe3O4纳米粒子表面成功接枝了有机物长链, 改性的Fe3O4纳米粒子呈单分散分布, 其损耗剪切模量G″明显大于储能剪切模量G', 具有明显的流体行为, 在室温下即可流动.     

羧基化核壳磁性纳米Fe3O4吸附剂的制备及对Cu2+吸附性能

在以共沉淀法制备的磁性纳米Fe3O4粒子(Magnetic nanoparticles, MNP)表面进行了化学修饰, 制备了一种新型富含羧基功能团的核壳磁性纳米吸附剂(Carboxylic functionalized Fe3O4 magnetic nanoparticles, CMNP). 利用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)、 X射线能量色散谱(EDS)、 振动样品磁强计(VSM)、 傅里叶变换红外光谱(FIIR)和热重分析仪(TGA)对CMNP的形貌、 结构、 化学组成和磁性能进行了表征, 并考察了吸附剂对Cu2+的吸附性能, 研究了溶液pH值、 吸附时间和Cu2+初始浓度对吸附性能的影响. 结果表明, 羧基化核壳磁性纳米Fe3O4颗粒的平均粒径为15 nm, 具有良好的超顺磁性, 饱和磁化强度为41.84 A·m2/kg, 在10 min中内可达到吸附平衡, 在pH=7.0时吸附量最高, 吸附等温数据符合Langmuir模型, 饱和吸附量qm= 43.48 mg/g.     

超细YF3与GdF3纳米晶的合成及其上转换发光

当使用液固溶法（LSS法）制备分散性纳米晶时,将传统油酸/油酸钠/酒精反应体系中的NaOH用氨水取代时,氨水将会与油酸形成新的表面活性剂油酸铵,这样就可以合成各种超细分散性的REF₃纳米晶（RE代表稀土元素）。在这种新的反应体系中,合成了平均直径小于10nm的YF₃和GdF₃超细颗粒,X射线与透射电镜测试表明YF₃是正交相,而GdF₃是面心立方结构,空间群为Fm3m,晶格常数为0.5829nm。在980nm半导体激光器激发下,可检测到YF₃：Yb/Er在515~570nm处有较强的绿色发光峰、645~675nm处有较强的红色发光峰,呈橙色发光。YF：Yb/Tm和GdF₃：Yb/Tm样品在460~490nm处有较强的蓝色发光峰,而在800nm附近有更强的近红外发光峰。由于其超细的尺寸及红外上转换发光特性,合成的样品在生物成像,生物标签等方面有潜在的应用价值。     

负载于HZSM-5上的CuO-ZnO-Al2O3纳米粒子：尿素－硝酸盐燃烧合成和理化表征

用尿素-硝酸盐燃烧法制备了一系列的负载于HZSM-5上的CuO-ZnO-Al2O3纳米复合材料(CZA/HZSM-5)。研究了燃料与氧化物的比率对所合成的复合材料的理化性质的影响。用TGA/DTG,FTIR和XRD等研究了尿素-硝酸盐凝胶的热分解和煅烧粉体的相演变过程。FESEM结果表明在燃烧过程中燃料的用量对CZA/HZSM-5的性质有重大影响。CuO和ZnO的晶粒首先随尿素量的增加而增大,然后随尿素量的增加而减小。CuO和ZnO的相对结晶度随燃料量的增加表现为非单调趋势。随着燃料与硝酸盐的比率的增加,CZA/HZSM-5不仅形貌变得超细和均一,而且表面孔隙率也显著增加。FTIR结果表明HZSM-5的结构甚至在负载了CuO-ZnO-Al2O3纳米粒子后也未被破坏,而且在CuO和ZnO与HZSM-5之间还有表面的键合。TGA/DTG结果指出燃烧合成法是一种由若干过程组合起来的方法,例如前驱体的热分解和前驱体间的放热反应等。另外,提出了CuO-ZnO-Al2O3负载在HZSM-5上的生成机理。     

Synthesis and characterization of Fe2O3/SiO2 nanocomposites

Fe₂O₃/SiO₂ nanocomposites based on fumed silica A-300 (S_BET = 337 m²/g) with iron oxide deposits at different content were synthesized using Fe(III) acetylacetonate (Fe(acac)₃) dissolved in isopropyl alcohol or carbon tetrachloride for impregnation of the nanosilica powder at different amounts of Fe(acac)₃ then oxidized in air at 400–900 °C. Samples with Fe(acac)₃ adsorbed onto nanosilica and samples with Fe₂O₃/SiO₂ including 6–17 wt% of Fe₂O₃ were investigated using XRD, XPS, TG/DTA, TPD MS, FTIR, AFM, nitrogen adsorption, Mössbauer spectroscopy, and quantum chemistry methods. The structural characteristics and phase composition of Fe₂O₃ deposits depend on reaction conditions, solvent type, content of grafted iron oxide, and post-reaction treatments. The iron oxide deposits on A-300 (impregnated by the Fe(acac)₃ solution in isopropanol) treated at 500–600 °C include several phases characterized by different nanoparticle size distributions; however, in the case of impregnation of A-300 by the Fe(acac)₃ solution in carbon tetrachloride only α-Fe₂O₃ phase is formed in addition to amorphous Fe₂O₃. The Fe₂O₃/SiO₂ materials remain loose (similar to the A-300 matrix) at the bulk density of 0.12–0.15 g/cm³ and S_BET = 265–310 m²/g.     

Cr2O3和CrO3/Cr2O3催化剂的2-氯-1，1，1-三氟乙烷气相氟化反应的活性物种和失活

采用沉淀法和浸渍法制备了2种铬基（Cr₂O₃和CrO₃/Cr₂O₃）催化剂,用于气相氟化2-氯-1,1,1-三氟乙烷合成1,1,1,2-四氟乙烷。研究发现含有低价铬（Cr³⁺）物种的Cr₂O₃催化剂上2-氯-1,1,1-三氟乙烷的稳态转化率为18.5%,而含有高价铬（Cr⁶⁺）物种和低价铬（Cr³⁺）物种的CrO₃/Cr₂O₃催化剂初始转化率达到30.6%,然而存在明显的失活。含有Cr⁶⁺物种的CrO₃/Cr₂O₃催化剂的2-氯-1,1,1-三氟乙烷氟化反应初始TOF值为1.71×10^-4 mol_HCFC-133a·mol_Cr(Ⅵ)^-1·s^-1,高于含有Cr³⁺物种的Cr₂O₃催化剂（4.16×10^-5 mol_HCFC-133a·mol_Cr(Ⅲ)^-1·s^-1）。Cr₂O₃催化剂在氟化反应前后催化剂的物相结构保持不变;而含有高价铬物种的CrO₃/Cr₂O₃催化剂经HF反应后生成了CrO_xF_y活性物种。然而,CrO_xF_y物种在反应中挥发或转化成稳定但无活性的CrF₃,从而导致催化剂失活。     

Cr2O3和CrO3/Cr2O3催化剂的2-氯-1,1,1-三氟乙烷气相氟化反应的活性物种和失活

采用沉淀法和浸渍法制备了2种铬基（Cr₂O₃和CrO₃/Cr₂O₃）催化剂,用于气相氟化2-氯-1,1,1-三氟乙烷合成1,1,1,2-四氟乙烷。研究发现含有低价铬（Cr³⁺）物种的Cr₂O₃催化剂上2-氯-1,1,1-三氟乙烷的稳态转化率为18.5%,而含有高价铬（Cr⁶⁺）物种和低价铬（Cr³⁺）物种的CrO₃/Cr₂O₃催化剂初始转化率达到30.6%,然而存在明显的失活。含有Cr⁶⁺物种的CrO₃/Cr₂O₃催化剂的2-氯-1,1,1-三氟乙烷氟化反应初始TOF值为1.71×10^-4 mol_HCFC-133a·mol_Cr（Ⅵ）^-1·s^-1,高于含有Cr³⁺物种的Cr₂O₃催化剂（4.16×10^-5 mol_HCFC-133a·mol_Cr（Ⅲ）^-1·s^-1）。Cr₂O₃催化剂在氟化反应前后催化剂的物相结构保持不变;而含有高价铬物种的CrO₃/Cr₂O₃催化剂经HF反应后生成了CrO_xF_y活性物种。然而,CrO_xF_y物种在反应中挥发或转化成稳定但无活性的CrF₃,从而导致催化剂失活。     

Co-K-Mo/γ-Al2O3催化剂的合成低碳醇性能及其结构研究

氧化态Ｋ－ＭｏＯ３／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂中添加Ｃｏ（ＮＯ３）２后在空气中四个不同温度下焙烧再硫化,制得Ｃｏ－Ｋ－ＭｏＯ３／γＡｌ２Ｏ３催化剂,对其ＣＯ加氢合成低碳醇的催化反应性能进行了评价,运用ＸＲＤ,ＬＲＳ及ＥＸＡＦＳ等手段对催化剂及其氧化态前躯体的结构进行了表征,活性测试结果表明加Ｃｏ后于５００－６５０℃焙烧制得的催化剂活性较高,且使Ｃ２＋醇比例增加,结构分析结果显示加Ｃｏ后３５０℃焙烧时,Ｃ     

超细YF_3与GdF_3纳米晶的合成及其上转换发光

当使用液固溶法(LSS法)制备分散性纳米晶时,将传统油酸/油酸钠/酒精反应体系中的NaOH用氨水取代时,氨水将会与油酸形成新的表面活性剂油酸铵,这样就可以合成各种超细分散性的REF3纳米晶(RE代表稀土元素)。在这种新的反应体系中,合成了平均直径小于10 nm的YF3和GdF3超细颗粒,X射线与透射电镜测试表明YF3是正交相,而GdF3是面心立方结构,空间群为Fm3m,晶格常数为0.582 9 nm。在980 nm半导体激光器激发下,可检测到YF3∶Yb/Er在515~570 nm处有较强的绿色发光峰、645~675 nm处有较强的红色发光峰,呈橙色发光。YF3∶Yb/Tm和GdF3∶Yb/Tm样品在460~490 nm处有较强的蓝色发光峰,而在800 nm附近有更强的近红外发光峰。由于其超细的尺寸及红外上转换发光特性,合成的样品在生物成像、生物标签等方面有潜在的应用价值。     

激光CVD法合成SiC-Si3N4复合纳米颗粒

用激光化学蒸汽沉积(CVD)法合成了SiC-Si₃N₄复合纳米颗粒,并用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和电子自旋共振磁力计(ESR)分析了试料的晶体结构,颗粒形状以及悬空键的状况。合成的试料粒度分布集中,平均粒径为32nm,颗粒由直径为5～30nm的单晶或多晶组成。试料纯度高,颗粒为近似球形,十分适合于粉体的加工和烧结。另外试料有很高的热稳定性,在加热的过程中的变化首先是悬空键减少,然后是相分解和颗粒长大。     

Pt/ZrO2-Al2O3催化剂催化氧化C3H6和CO性能

采用共沉淀法合成了ZrO₂与Al₂O₃的不同质量比的ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物,并以此为载体通过等体积浸渍法制备了1.5% Pt/ZrO₂-Al₂O₃（w/w）催化剂。以C₃H₆和CO为反应物的催化性能评价显示,在系列催化剂中以Pt/Zr（0.4）-Al催化剂催化氧化活性最为优异,其C₃H₆和CO的起燃温度（T₅₀）小于125℃,完全转化温度（T₉₀）小于150℃。采用XRD、低温N₂吸附、H₂-TPR、CO脉冲吸附等分析表征技术探索了催化剂物相结构、比表面积、颗粒尺寸等对催化活性的影响规律。结果发现,ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物具有Al₂O₃材料的介孔织构和大比表面积特性,且产生了Al_xZr_1-xO_y固溶体新物相。适当的ZrO₂与Al₂O₃的质量比,是改善Pt与ZrO₂-Al₂O₃的相互作用强度,促进贵金属Pt的分散,提升Pt/ZrO₂-Al₂O₃催化剂的低温氧化活性的关键。     

Pt/ZrO2-Al2O3催化剂催化氧化C3H6和CO性能

采用共沉淀法合成了ZrO₂与Al₂O₃的不同质量比的ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物,并以此为载体通过等体积浸渍法制备了1.5% Pt/ZrO₂-Al₂O₃（w/w）催化剂。以C₃H₆和CO为反应物的催化性能评价显示,在系列催化剂中以Pt/Zr（0.4）-Al₂O₃催化剂催化氧化活性最为优异,其C₃H₆和CO的起燃温度（T₅₀）小于125℃,完全转化温度（T₉₀）小于150℃。采用XRD、低温N₂吸附、H2-TPR、CO脉冲吸附等分析表征技术探索了催化剂物相结构、比表面积、颗粒尺寸等对催化活性的影响规律。结果发现,ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物具有Al₂O₃材料的介孔织构和大比表面积特性,且产生了Al_xZr_1-xO_y固溶体新物相。适当的ZrO₂与Al₂O₃的质量比,是改善Pt与ZrO₂-Al₂O₃的相互作用强度,促进贵金属Pt的分散,提升Pt/ZrO₂-Al₂O₃催化剂的低温氧化活性的关键。