牺牲模板法制高比电容的氮修饰石墨烯及其电化学性能研究

采用牺牲模板法经高温热解制备了氮修饰的石墨烯。BET分析结果显示,氮修饰石墨烯具有大的比表面积和明显的介孔特征。Raman光谱分析揭示,热解制备的氮修饰石墨烯具有高的石墨化程度。电化学研究结果显示氮修饰石墨烯具有高的超级电容性能,在0.5A·g-1的电流密度下的比电容达到190F·g-1。经1 000圈充放电循环后,氮修饰石墨烯的比容量还能保持原来的88%。

自牺牲模板法合成MnOOH纳米管的研究

以β-MnO2纳米管为自牺牲模板，在200℃不锈钢反应釜中保温48h，首次合成了单斜相MnOOH纳米管。采用X射线衍射、透射电子显微镜、选区电子衍射、场发射扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、X射线能谱仪等检测手段对所制备样品进行表征。结果表明，所制备样品为纯相的单晶MnOOH纳米管，直径为200～500nm，长度可达几个微米。

多孔硫化铜纳米管的自牺牲模板制备方法及其微波吸收性能

以[Cu(tu)]Cl·1/2H2O纳米线作为自牺牲模板在室温下成功制备出形貌良好、纯度高的多孔硫化铜纳米管(PCSNTs)(硫脲=Tu)。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)和矢量网络分析仪(VNA)对样品的晶体成分和晶相结构、化学元素价态、微观形貌、元素种类和电磁参数进行分析测定。根据传输线理论,计算样品的反射损耗RL;同时,对PCSNTs/石蜡复合物的微波吸收机理和PCSNTs的形成原理进行分析讨论。结果表明,PCSNTs/石蜡复合物在厚度为2.2 mm时,表现出极强的微波吸收能力(在15.67 GHz时,RL=-45.02 d B),有效吸收(RL﹤-10 d B)频宽为4.75 GHz(13.25 GHz^18.00 GHz)。本制备方法简便快捷,产品纯度高、形貌均一,可用于工业化生产。自牺牲模板法是一种制备中空纳米结构的策略。

自牺牲模板法合成Mn_2O_3纳米管

文章以β-MnO2纳米管作为自牺牲模板，在空气中550℃煅烧90min，首次合成了立方相Mn2O3（c-Mn2O3）纳米管。用Ⅺ射线衍射、透射电子显微镜、选区电子衍射、场发射扫描电子显微镜及高分辨透射电子显微镜等对所制备的样品进行表征。结果表明，所制备样品为纯相的单晶c-Mn2O3，直径为200-500nm，长度可达几微米。

β-MnO_2和α-Mn_2O_3纳米棒的自牺牲模板法制备、表征和应用

在150℃下,仅以高锰酸钾溶液和无水乙醇为原料,通过水热反应合成前驱体γ-Mn OOH纳米棒.以γ-Mn OOH纳米棒为自牺牲模板,分别在350和600℃下煅烧90 min,制备出高纯度的β-Mn O2和α-Mn2O3纳米棒.采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及热重分析（TGA）等对所制备的样品进行表征.结果表明,前驱物γ-Mn OOH为高纯度的纳米棒状晶体,直径约100-300 nm,长度可达数微米,且终产物β-Mn O2和α-Mn2O3均具有较高的纯度,也很好地保持了前驱物的纳米棒状结构.以二者为锰源,通过固相反应合成出尖晶石Li Mn2O4正极材料.当充放电倍率为0.5 C时,其首次放电比容量分别可达到120.4和123.9 m A·h/g,而且表现出良好的循环性能和倍率性能。

牺牲模板剂包裹纳米金颗粒的合成研究

本文介绍了一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒的合成方法。通过对间苯二酚浓度、乙醇浓度、反应温度、反应时间等的考察,得出最优反应条件为氯金酸的浓度为0.15mmol·L^(-1)、间苯二酚浓度为0.03mol·L^(-1)、甲醛浓度为8mmol·L^(-1)、乙醇的浓度为0.3mol·L^(-1)、NH_(3)·H_(2)O浓度为0.1mol·L^(-1),反应温度为30℃,反应时间为2h,合成的颗粒分散度高,尺寸均匀,粒径约为60nm。

自牺牲模板法制备氢氧化镁纳米棒

以碱式硫酸镁纳米棒为模板，在较为温和的条件下合成了氢氧化镁纳米棒。用X射线衍射、透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜等对所制备的样品进行表征。结果表明，所制备的样品为纯相的Mg（OH）2纳米棒，直径约为10—100nm，长度达到几微米。

多孔NiO纳米棒:可牺牲模板法制备及其磁性(英文)

本文基于微乳液法制备了长度几微米、直径20-100纳米的NiC2O4纳米棒,以此为可牺牲模板得到多孔NiO纳米棒,并采用FESEM、TEM、HRTEM、XRD、FTIR对产物的形貌和结构进行了表征。研究表明,所制多孔NiO纳米棒是由NiO颗粒组成,且NiO颗粒的直径可随热处理温度变化。同时研究了NiO纳米棒的磁性性能,制备的NiO纳米棒显示出随NiO颗粒尺寸变化的铁磁性特征。

MOFs自牺牲模板法制备ZnO及其对NO2的气敏性能

以硝酸锌和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,采用溶剂热法制备了Zn-MOF-74,并利用MOFs自牺牲模板法制备了ZnO纳米材料。利用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、红外光谱测试(FT-IR)、X射线光电子能谱测试(XPS)、氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)和高倍透射电镜(HRTEM)等方法对合成的样品进行了结构表征。研究了煅烧温度对产物结构、形貌和组成的影响,以及材料的气敏传感性能。结果表明,450℃煅烧Zn-MOF-74制备的六方柱状介孔氧化锌(ZnO450)是由直径约为20 nm的粒子组成的纳米片堆叠形成的,表面残留部分有机官能团,且吸附氧含量明显高于350和550℃处理的样品。基于ZnO450的气敏传感器选择性响应NO2气体,对100 mL·m^-3的NO2气体响应值达到了77.40,是所测试的其他气体响应值的6~105倍,检出限为0.1 mL·m^-3;并且在有SO2等气体共存时,对NO2的响应值基本不变,抗干扰能力强。该传感器对NO2优异的响应能力是由于材料表面吸附氧含量高、比表面积及孔径较大,这些有利于NO2的吸附、表面反应和扩散。

牺牲模板法制备多孔陶瓷材料的研究进展

多孔陶瓷材料因其特殊的性能,受到越来越多的关注。多孔陶瓷材料的制备方法也在不断完善和成熟,其中以牺牲模板为主要路线制备的多孔陶瓷能够遗传模板的形态结构。综述了对以牺牲模板为主要路线采用不同模板制备的多孔陶瓷的研究现状以及优缺点,介绍了多孔陶瓷在电子领域的几种应用,并对多孔陶瓷材料的制备方法的进一步发展提出展望。

自牺牲模板诱导制备YVO_4∶Eu空心微球及其发光性能研究

通过一步水热化学腐蚀YOHCO3∶Eu胶体微球制备了平均尺寸约为250nm的YVO4∶Eu空心球。利用XRD、SEM、EDS、TEM和PL等手段分别对YVO4∶Eu空心球的结构、形貌和发光性质进行了表征。在280nm紫外光激发下,YVO4∶Eu空心球在618nm处具有较强的红光发射。实验证明,YVO4∶Eu空心球的形成过程为溶液传质过程。

牺牲模板法制备中空微纳米结构材料的研究进展

中空结构材料密度低、比表面积大、具有较高的容载能力,在环境保护、生物医药、能量存储等领域具有广泛的应用。牺牲模板法由于模板本身作为反应物参与壳材料的构造过程,不需要进行模板修饰及模板去除工作,被广泛用于制备中空微纳米结构材料。综述了近年来利用化学刻蚀、离子交换、电化学置换和金属盐分解等牺牲模板法制备中空材料的研究进展。

Na(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))(WO_(4))_(2)荧光粉的自牺牲模板合成及纯净近红外发光

本文以一种稀土层状化合物(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))_(2)(OH)_(4)SO_(4)·2H_(2)O为新型模板通过自牺牲模板反应成功制备出Na(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))(WO_(4))_(2)上转换荧光粉。在该荧光粉的制备过程中不需要后续煅烧经自牺牲反应后可直接获得目标产物。采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL/PLE)对模板及产物进行表征。结果表明在200℃,WO_(4)^(2-)/RE^(3+)摩尔比为10的条件下反应24 h可获得纯相荧光粉。利用模板良好的导向作用在不添加任何有机溶剂的条件下获得了尺寸均匀分散性良好的圆盘状形貌,直径约为4.6μm。在978 nm激光激发下,Na(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))(WO_(4))_(2)荧光粉于约796 nm处可发射出近乎纯净的近红外光,归属于Tm3+离子的3H4→3H6的跃迁,蓝光处的发射峰近乎完全淬灭,近红外处发射峰的强度为蓝光发射峰强度的约260倍。根据泵浦功率与发光强度的关系得出上转换发射过程为双光子过程。

自牺牲模板法制备CdSe沉积的CdS纳米线及其表征

以六方相CdS纳米线为前驱物,在不同浓度的Na2SeSO3水溶液中,采用水热合成法制备了负载量可控的CdSe沉积的CdS纳米线复合材料。采用XRD、SEM、TEM、UV-vis、PL和FTIR对该复合材料的物相、组成、形貌及光学性能进行了详细表征。结果表明,CdSe呈纤锌矿型六方相结构的纳米层形态沉积在CdS表面,其负载量受Na2SeSO3水溶液浓度、反应温度和反应时间控制;与CdS纳米线相比,纳米复合材料的可见光吸收范围明显扩大,覆盖了可见光的大部分区域,而其中的CdS纳米线荧光因CdSe的存在出现猝灭现象,同样,也未观察到CdSe的荧光。该文详细讨论了相关的光学性质以及纳米复合物的反应机理。

(La0.95Eu0.05)F3纳米晶的自牺牲模板法合成及其下转换发光性能研究

利用自牺牲模板法以一种新型稀土层状化合物(La0.95Eu0.05)2(OH)4SO 4·2H 2O为模板成功合成出(La0.95Eu0.05)F3纳米晶并研究其下转换发光性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外变换(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及荧光光谱仪对合成产物的物相和荧光性能进行表征。XRD及Rietveld精修结果表明以稀土硝酸盐和硫酸铵为原料在100℃、pH值为9.5的条件下反应24 h可得到稀土层状化合物(La0.95Eu0.05)2(OH)4SO 4·2H 2O模板。自牺牲反应过程中,当模板中稀土离子与氟化铵中氟离子摩尔比为1∶3和1∶5时,在180℃下水热反应24 h可成功合成(La0.95Eu0.05)F3纳米晶。荧光光谱分析表明,(La0.95Eu0.05)F3荧光粉在395 nm的紫外光激发下,分别在591 nm(5D0→7F1跃迁,高强度)、618 nm(5D0→7F2跃迁,中等强度)和692 nm(5D0→7F4跃迁,低强度)处显示下转换发射。所得荧光粉的色坐标为(0.52,0.45),橙红光。荧光粉的主发射峰呈现单指数衰减行为,拟合后发现其荧光寿命约为14 ms。

自牺牲模板法制备多孔MnCo_2O_(4.5)及其对高氯酸铵热分解的催化性能

采用自牺牲模板法制得了多孔MnCo_2O_(4.5)。即以硫酸钴和硫酸锰为原料,草酸为沉淀剂,通过水热技术预先合成出板块状草酸盐前驱体,继而将前驱体进行焙烧以脱除CO_2和H_2O,从而原位得到良好保持板块状形貌的多孔MnCo_2O_(4.5)。利用X射线衍射(XRD)、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和N_2吸附-脱附等手段对样品的物相、热分解行为、形貌及孔结构进行了表征。借助差示扫描量热(DSC)技术评价了多孔MnCo_2O_(4.5)对AP的热分解催化性能。结果表明,多孔MnCo_2O_(4.5)对AP热分解过程具有良好的催化活性,添加2%(质量分数)的MnCo_2O_(4.5)可使AP的高温分解峰值温度降低128℃,表观分解热提高557 J/g。

牺牲模板法中空硒化铜纳米材料的制备及表征

目的制备中空硒化铜纳米粒子(Cu_(2-x)Se NPs),并考察其光热以及放射治疗(放疗)增敏性能。方法以氧化亚铜(Cu2O)为牺牲模板,以硒粉为硒源,通过牺牲模板法制备Cu_(2-x)Se NPs,再在其表面修饰甲氧基聚乙二醇巯基(mPEG-SH),得到最终的纳米粒子Cu_(2-x)Se-PEG NPs。分别采用透射电子显微镜、激光粒度仪及紫外-可见分光光度计对Cu_(2-x)Se NPs的形貌、粒径及紫外光谱等进行表征;通过红外热成像仪和生物学X射线辐照仪考察Cu_(2-x)Se-PEG NPs的光热及放疗增敏性能。结果所得Cu_(2-x)Se NPs具有中空结构,粒径为(136.9±7.0)nm,单分散性好,在近红外区有吸收。Cu_(2-x)Se-PEG NPs的质量浓度为200μg/ml时,在808 nm激光照射下可升温至55℃。Cu_(2-x)Se-PEG NPs在X射线照射下产生的活性氧水平具有浓度和辐射剂量依赖性。结论本研究建立的制备方法能控制合成Cu_(2-x)Se NPs的尺寸,且材料具有良好的光热和放疗增敏性能,为运用Cu2-xSe-PEG NPs进行肿瘤的热放疗提供了一定的理论基础。

原位模板牺牲法制备富锂锰基材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2及性能研究

采用原位模板牺牲法、溶胶凝胶法和限域共沉淀法三种不同方法分别制备了不同形貌的富锂锰基材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2(LLO)纳米颗粒。电化学测试和分析显示,使用原位模板牺牲法制备的LLO样品具有更好的比容量、循环稳定性和倍率性能,原因是:(1)制备出具有空心结构的微米球,每个空心球中的空腔能够为Li^+储存提供更多的位点,有利于提高材料的比容量;(2)空心结构的微米球具有更大的比表面积和较短的锂离子扩散路径的优点,有效提高了材料的倍率性能;(3)空心结构中的孔隙能减小体积效应对材料的影响,从而保证了结构的稳定性,提高电极材料的循环性能。

模板辅助合成多孔Ni_(0.85)Se/C复合微球及其储锂/钠性能

以多孔Ni/C复合材料作为牺牲模板,通过水热硒化法制备了多孔Ni_(0.85)Se/C复合微球.XRD、SEM和TEM表征结果显示,具有良好结晶性和相纯度的Ni_(0.85)Se/C是由Ni_(0.85)Se纳米颗粒密堆积而成的多孔球形结构;XPS和TG曲线显示共存的碳质量分数由Ni/C中的27.3%下降为Ni_(0.85)Se/C的7.1%.作为锂离子电池负极材料,在0.2 A·g^(−1)的电流密度下,Ni_(0.85)Se/C第2次可逆放电比容量为579.2 mA·h·g^(−1),由于非法拉第容量贡献,经过100次循环后,放电比容量变为812.8 mA·h·g^(−1),远优于未硒化的Ni/C复合材料.作为钠离子电池负极材料,Ni_(0.85)Se/C具有较高的放电比容量,50次循环后,放电比容量剩余值为293.5 mA·h·g^(−1).CV和EIS分析证明Ni_(0.85)Se/C的放电容量是法拉第和非法拉第过程协同贡献的结果,且传质电阻在起始循环中由于活化显著降低,随后会逐渐增加.

面向管状组织的水凝胶基器官芯片研究

目的为了在微流控芯片上构造仿生器官结构,从而更精准高效地模拟体内生理病理过程。方法本研究聚焦探索器官芯片的控形控性制造:(1)针对PDMS等微流控芯片传统基材难以满足器官芯片仿生微环境模拟需求的瓶颈,提出水凝胶基器官芯片概念,发明二次交联原理的水凝胶芯片制造新方法;(2)提出柔性线框模板无损脱模新思路,将脱模力由面接触降维为点接触受力,攻克k Pa级低强度生物水凝胶上微细流道的制造难题;(3)提出细胞预包裹牺牲模板接种方法,首次报道了模拟动脉-毛细血管-静脉的多尺度血管芯片,实现了对血管狭窄、动脉粥样硬化等疾病以及肿瘤-血管相互作用的有效模拟。结果和结论通过材料/结构/环境的仿生设计实现了器官芯片的血管化,进一步构建了具有时空分辨率以及内置功能血管网络的体外组织/器官的生理/病理模型及其微环境。