基于生物模板法的钯纳米颗粒制备及其催化性能的研究

利用淀粉样蛋白纤维为生物模板合成了尺寸均匀且分散性较好的金属钯纳米颗粒.原子力显微镜的测试表明,钯纳米颗粒的平均粒径大小为(12.8±0.5)nm.利用X射线光电子能谱对钯纳米颗粒/胰岛素进行化学组分表征,最后将钯纳米颗粒/胰岛素催化剂应用于Suzuki交叉偶联催化反应以及过氧化氢的检测.实验结果表明,生物模板制备的钯纳米颗粒催化剂具有高效的催化性能,可用于多种铃木交叉偶联反应,并能很好地检测低浓度的过氧化氢溶液.     

钯纳米粒子@超顺磁性Fe3O4催化的Heck偶联反应

利用Fe3O4溶胶的正电荷特性,将络负离子PdCl 24-通过静电作用吸附在Fe3O4胶体粒子表面,以抗坏血酸(Vc)进一步将其还原,即得到负载有Pd金属团簇的Fe3O4胶体粒子(Pd0@Fe3O4).该超顺磁性Fe3O4载体负载的纳米Pd对Heck反应表现出良好的催化活性,且反应完毕后可简单地通过永久磁铁将催化剂从反应体系中分离,循环使用.研究表明,该催化剂在循环使用5次后反应活性没有明显下降,并对多种卤代芳烃的Heck偶联反应表现出优异的催化活性.     

表面活性剂对TiO_2/Fenton复合体系可见光催化活性的增强效应

在pH 3.0缓冲体系中,紫外光作用下,采用TiO_2/Fenton复合体系催化氧化吖啶橙(AO)染料具有较高的催化效率,而在可见光作用下催化活性极低.通过引入表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS),可见光条件下的催化效率得到极大提升,反应30 min后降解率达到91.8%.依据染料吸附模型以及可见光敏化催化机理解释,SDS的作用主要在于增强了染料分子与Fenton试剂在TiO_2粒子表面的作用能力,使两类反应能够有效地协同进行,共同作用于染料的分解.     

新型杂多酸阴离子层柱材料的合成、表征及性能的研究

采用离子交换法，将具有Keggin结构的磷钨醛、硅钨酸引入列Mg—Al、Mg—Al-Cu二元和三元的类水滑石(Hydrotalcite-like compounds,HTlcs)层间，成功制备了层有序度高，结晶度好的杂多酸阴离子水滑石，得到了通道高度达1．15nm的大层间的催化材料，并用红外、XRD表征了材料的结构．测定了对NOx的吸附性能．     

氨基磁性纳米粒子对α-胰凝乳蛋白酶固定过程的研究

采用分子自组装技术制备氨基功能化磁性纳米粒子,并通过碳二亚胺偶联剂将α-胰凝乳蛋白酶固定在其表面.利用红外光谱及热失重分析等方法表征固定酶的纳米粒子,研究了固定过程中酶浓度和反应时间对载酶量的影响,得到最佳固定条件.在固定过程用Langmuir等温式拟合优于用Freundlich等温式,功能化纳米粒子的载酶量达到127 mg·g-1,与一级反应动力学模型相比,二级反应动力学模型能够更好地拟合该固定过程.     

纳米颗粒对二嵌段共聚物层状结构的影响

用实空间自洽场理论研究了单个纳米颗粒对受限于矩形边界的二嵌段共聚物层状结构的影响.选取了处于强分凝区域的层状结构二嵌段共聚物作为研究对象.通过调节纳米颗粒的半径、颗粒表面场强度等体系参数,观察到了柱状结构出现在多层的层状结构中间,即柱状和层状的共混结构.结果表明,二嵌段共聚物的柱状和层状共混等结构是由矩形边界和纳米颗粒表面参数相互竞争所决定的,因而控制矩形边界条件和纳米颗粒的相关参数可以得到所期望的特定微相结构,为纳米微结构的设计提供了一条可能的途径.     

二氟硼姜黄素烯丙基醚的合成及Pd(0)荧光探针性质研究

钯（Pd）是一种性质非常特殊的稀有过渡金属,在化学以及材料科学中具有重要地位.钯催化反应的产物中常有一定浓度的残余钯污染,需要进一步纯化和检测.因此发展用于检测Pd的技术手段很有必要.零价钯可以通过对烯丙基氧化插入而切断烯丙基醚类化合物的C-O键.基于这个反应,设计合成了荧光分子二氟硼姜黄素烯丙基醚化合物,并测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对钯化合物的选择性识别作用.结果表明,该荧光分子对二价钯并无响应,只有零价钯Pd2(dba)3使该分子荧光发生猝灭.该荧光分子对于零价钯表现出很好的选择性和响应性,可作为基于脱烯丙基化反应检测零价Pd的荧光探针,为“turn off”型荧光探针.     

多巴胺修饰超小Gd_2O_3纳米粒子的制备及MRI评价

将具有邻苯二酚结构的多巴胺用于超小Gd2O3纳米粒子的表面修饰,通过控制反应时间,制得适用于磁共振成像(MRI)增强对比度的造影剂.通过透射电镜(TEM),红外光谱(FTIR),紫外-可见吸收光谱(UV-vis)及热重分析(TGA)测试表征了多巴胺修饰Gd2O3纳米粒子的形貌、结构及组成.结果表明:平均粒径为3.7nm的Gd2O3纳米粒子经多巴胺修饰后,由于多巴胺分子中苯环的疏水性导致了一定程度的聚集;反应12h和24h对应的多巴胺修饰的超小Gd2O3纳米粒子中有机物的组成分别为34.7%和42.6%.MRI造影结果显示,多巴胺表面修饰的超小Gd2O3纳米粒子有效地增强了对比亮度,且弛豫效率和信号强度在一定浓度范围内与造影剂浓度呈正相关;反应较长时间(24h)对应的多巴胺修饰的超小Gd2O3纳米粒子的弛豫效率较高,对应的造影增强效果更好.     

新型纳米锰氧化物的制备及其染料吸附性能

选用Mn(CH3COO)2.4H2O为前体,以十八烯为溶剂,在表面活性剂油酸和油胺存在时,在高温条件下通过"一锅法"制得类四角星形状MnO纳米粒子,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对样品的尺寸、形貌及结构进行了表征.结果显示,通过调节表面活性剂的浓度可制得50~100 nm的纳米粒子,并且尺寸可控、粒径均一.该MnO纳米粒子经部分氧化后不仅保持类四角星的形状,且它对亚甲基蓝的吸附性能远优于商用的MnO2.     

表面修饰对纳米TiO2／PET复合材料结构和热性能的影响

通过3种不同的表面活性剂对纳米TiO2进行了表面修饰,并制备了纳米TiO2／PET复合材料．使用透射电镜、傅立叶红外光谱仪、DSC差热分析方法研究了表面活性刹对纳米TiO2分散性和相溶性以及对PET复合材料的化学结构和热性能的影响．结果表明：钛酸丁酯修饰纳米粒子与PET相溶性较好;纳米TiO2表面在表面活性剂的影响下可能形成了Ti-OCOR键合,从而对纳米TiO2／PET复合材料热性能影响较大．