纳米锐钛矿相变的原位XRD研究

钛氧化物具有3种物相：锐钛矿、板钛矿和金红石，其中，锐钛矿和板钛矿为室温稳定相．在温度较高的条件下会向热力学更稳定的金红石相转变。锐钛矿向金红石的相变是热力学亚稳定相向稳定相的转变，由于这种相变过程不存在平衡温度．分析研究其相变过程无论从理论方面还是从实际应用方面均具有重要的意义。     

基于Al6Ge2O13还原制备Ge纳米粒子及其光致发光性能研究

以3-三氯锗丙酸和硝酸铝为原料，通过共沉淀法合成了Al₆Ge₂O₁₃陶瓷粉体，并利用TG-DSC、FTIR、XRD等研究了其形成过程。采用选择还原技术对Al₆Ge₂O₁₃进行还原处理，还原产物观察到发光峰位于564、611、681、730和774 nm的室温光致发光现象。比较不同温度下还原的样品，发现550 ℃保温3 h还原制备的样品发光强度最强，通过XRD、XPS和Raman光谱研究表明样品在可见和近红外光区的发光是源于平均粒径为1.98 nm且未能形成完整晶格的Ge纳米粒子团簇。     

一类四臂液晶化合物的合成与相行为

以季戊四醇为中心,4-(正烷基酰氧基)-4′-苯甲酰氧基苯甲酸为液晶臂,经酯化反应合成一种芳香酯类星型四臂液晶化合物。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱测试技术对其分子结构进行表征。采用差示扫描量热、偏光显微分析、X射线衍射分析等测试技术对其液晶相行为进行研究。结果表明,随着端基柔性链的加长,tm、ti、tic及tc呈降低趋势,它们在液晶态时均呈现破碎焦锥及焦锥织构,属互变近晶相液晶,液晶区间较宽。其中升温时D1～D4的tm和ti值分别为92．3、80．6、68．3、51．1和159．2、145．1、127．5、109．8℃,液晶范围△t1在66．9～58．7℃之间,降温时的tic和tc值分别为138．6、127．4、111．6、99．1和57．1、52．6、42．0、31．8℃,液晶范围△t2在81．5～67．3℃之间。     

碳包裹纳米（fe，ni）粒子的制备与磁性

采用D113离子交换树脂与Ni2 、Fe2 交换后形成含金属的Fe-Ni/D113前驱体,经热解制备碳包裹纳米FeNi合金粒子。TG分析表明,Fe-Ni/D113的热稳定性要强于D113。XRD、TEM测试结果表明,在400、500、600和700℃热解Fe-Ni/D113均可获得碳包裹纳米FeNi合金粒子,而且纳米FeNi合金粒子的粒径随热解温度的升高而增大。室温磁性能测试结果表明,400℃热解产物具有超顺磁特性,500、600和700℃热解产物的矫顽力Hc均远大于相应的块体金属,并与产物中纳米FeNi合金粒子的尺寸有关;所有热解产物比饱和磁化强度Ms小于相应的块体材料,并随其中纳米合金粒子尺寸的增大而增加。     

纳米铂直接修饰玻碳电极的制备及在半胱氨酸中的电化学行为

采用一步化学原位还原法将球形纳米铂颗粒直接修饰在玻碳电极上,用SEM、EDS和电化学方法对该电极进行表征并与铂片电极、裸玻碳电极进行了对比。结果表明,纳米铂修饰电极的峰电流与扫描速度呈线性关系,纳米铂在电极表面覆盖率为1.28×10-7mol/cm2。循环伏安法研究结果表明纳米铂修饰电极对半胱氨酸的催化氧化作用和铂片电极相比提高了数倍,且峰电位负移了0.3V。在纳米铂修饰的玻碳电极上,半胱氨酸的浓度在1.0×10-7mol/L到1.0×10-5mol/L范围内和催化电流呈线性关系。     

纳米复合材料CoFe2O4/SiO2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了(CoFe2O4)x/(SiO2)1-x纳米复合材料. 利用TG/DTA, XRD和Mssbauer效应研究了热处理过程中干凝胶的变化及样品的结构、晶粒尺寸和磁性. 结果表明, 随着SiO2含量的增加, 样品中CoFe2O4的晶粒尺寸和内磁场逐渐变小, 并从磁有序状态转变为超顺磁状态.     

二氧化钛纳米粒子和纳米管的合成、表征及对硝基苯的光催化性能研究

采用水热合成法, 通过改变反应条件, 控制反应参数, 成功地合成了粒径可控的球形TiO2纳米粒子和长径比、比表面积均比较大的纳米管. 用XRD, TEM, SAED和BET等手段对产物进行了表征. 为了测试产物的光催化性能, 以高浓度的硝基苯(NB)溶液为模拟水样, 进行了一系列提高降解效率的优化实验和光催化降解的对比实验. 通过对硝基苯溶液初始浓度、TiO2加入量和降解体系pH值等条件的考察, 得出硝基苯溶液的质量浓度为300 mg/L, TiO2的加入量为0.4 g/L, 体系的pH值为6~7时, 降解效果最好; 通过对比实验发现, 由于纳米管的大比表面积, 使得其光催化性能明显优于球形纳米粒子, 3 h后的降解率达到90%以上, 3.5 h左右硝基苯几乎被完全降解.     

磁性TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料的制备

以磁性CoFe2O4为核,采用改进的溶胶-凝胶法,制备了磁性TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料.利用VSM(振动样品磁强计)技术对其磁性能进行了研究,结果表明:由该法所得的TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料的饱和磁化强度虽稍弱于纯CoFe2O4纳米材料,但其矫顽力则优于CoFe2O4.TEM、XRD、UV-Vis等的结果表明,该纳米复合材料中的TiO2为锐钛矿结构;与TiO2相比,纳米复合材料对光的吸收拓展到了整个紫外-可见区,且吸收强度大大增强.对染料废水光催化降解的模拟研究表明,该复合材料在紫外光下,6 h可以使亚甲基蓝染料溶液的脱色率达95%,且重复使用3次时染料溶液的脱色率仍能保持在90%,明显优于纯TiO2.     

基于纳米金探针和基因芯片的DNA检测新方法

运用荧光纳米金探针和基因芯片杂交建立一种新的DNA检测方法. 荧光纳米金探针表面标记有两种DNA探针: 一种为带有Cy5荧光分子的信号探针BP1, 起信号放大作用; 另一种为与靶DNA一部分互补的检测探针P532, 两种探针比例为5∶1. 当靶DNA存在时, 芯片上捕捉探针(与靶DNA的另一部分互补)通过碱基互补配对结合靶DNA, 将靶DNA固定于芯片上; 荧光纳米金探针通过检测探针与靶DNA及芯片结合, 在芯片上形成“三明治”复合结构, 最后通过检测信号探针上荧光分子的信号强度来确定靶DNA的量. 新方法检测灵敏度高, 可以检测浓度为1 pmol/L的靶DNA, 操作简单, 检测时间短. 通过改进纳米金探针的标记和优化杂交条件, 可进一步提高核酸检测的灵敏度, 这将在核酸检测方面具有重要的应用价值.     

基于包被包膜糖蛋白抗体纳米金磁性微粒的无试剂安培免疫传感器

在玻碳电极(GCE)表面固定对H2O2有催化还原活性的富马酸二甲酯联吡啶铜(GCE|CuL);再在GCE|CuL表面修饰一层金磁微粒-壳聚糖复合膜(nano Au/Fe3O4/Chit), 进而固定艾滋病毒(HIV)诊断标志物--包膜糖蛋白(gp160)抗体(anti gp160), 由此构建了一类快速检测 gp160的无试剂安培免疫传感器.当该传感器在含gp160溶液中37 ℃下温育30 min后, 传感器表面生成的免疫复合物随gp160浓度的增大而增加, 导致CuL 对H2O2 电催化还原效果降低, 催化电流呈现下降趋势.在PBS溶液(pH 7.0)和-300 mV下, 催化电流的降低值ΔIo与gp160浓度在1～400 μg/L 呈线性关系; 检出限为0.5 μg/L(3σ).研制的免疫传感器检测gp160时, 一步免疫反应即可得结果, 较相同条件下包被gp160抗体的纳米金单分子层修饰电极灵敏度更高, 检测范围更宽, 有望用于艾滋病人血清标志物gp160快速筛测.