ZnO/TiO_(2)核-壳纳米结构的低温制备及其光电性能研究

ZnO因其自身的高电荷复合、化学性质活泼,导致其应用受到限制,通过表面修饰进行复合可实现电子-空穴的分离并提高其化学稳定性。以二水合醋酸锌、六水合硝酸锌、六氟钛酸铵为原料,采用溶胶-凝胶、水热和液相沉积相结合的方法,在低温条件下制备出ZnO/TiO_(2)单异质结。采用XRD、SEM、EDS、TEM、PL等对样品进行表征并对其光电性能进行测试。结果表明,在沉积时间为20 min时,ZnO/TiO_(2)核-壳结构形貌最规整,其中ZnO直径约115 nm,TiO_(2)薄膜厚度约7.6 nm;TiO_(2)的负载,降低了电极中光生电荷的复合,提高了ZnO对光子的收集能力,光电流密度提升大约10倍,达到0.21μA/cm^(2),表现出优异的光电化学性能。

Pt NPs增强ZnO@ZnS核-壳异质纳米棒光催化产氢性能研究

采用原位光沉积方法将铂纳米颗粒(Pt NPs)负载在核-壳异质纳米棒ZnO@ZnS表面,制备出ZnO@ZnS/Pt复合光催化剂。调控Pt NPs在ZnO@ZnS表面的负载量,探究了不同质量的Pt NPs对光催化产氢气性能的影响。结果表明,当贵金属Pt的负载量为2%(ZnO@ZnS/Pt-2)时,复合光催化产H_(2)性能最好,产氢速率为4.52 mmol/(g·h),是ZnO@ZnS的1.8倍,催化剂表现出优异的催化稳定性。在此复合材料中,贵金属Pt纳米颗粒作为助催化剂,Pt对H~+具有较低的吸附能,优先吸附H~+,光生电子转移到Pt纳米粒子表面,H^(+)在其表面得到光生电子,被还原为氢气,成功地抑制了光生电子和空穴的复合,有效地提升了催化剂的催化性能。

锂离子电池三元正极核-壳结构的电化学-力学模拟

利用有限元模拟技术构建了电化学-力学耦合的三维多物理场锂离子电池模型,进而获得了核-壳正极在放电过程中Li+浓度、应变和应力的分布与演变情况,并研究了放电结束时不同放电倍率、壳厚度和核粒径对应变和应力的影响.结果表明,颗粒中心及核-壳界面处的应力在放电初期迅速达到最大值,然后随着Li+扩散过程的进行,应力逐渐减小.另外,黏结剂和相邻颗粒对电极应力分布有显著影响.减小放电速率和核粒径以及增加壳厚度能够降低电极中的应力.研究结果可为核-壳正极结构的设计与优化以及锂离子电池放电策略提供参考.

核-壳结构PGMA@GO复合微球的制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

通过酰胺反应成功制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-氧化石墨烯复合微球(PGMA@GO)。利用扫描电镜、透射电镜观察复合材料的形貌和粒径,并探究溶液初始pH值、吸附时间和溶液初始浓度等因素对PGMA@GO吸附亚甲基蓝(MB)性能的影响。结果表明,PGMA@GO为核-壳结构,粒径约为1.5μm,其对MB的最大吸附量为161.0mg·g^(-1),吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附曲线符合Langmuir方程,说明其吸附过程主要是以单分子层的化学吸附为主导。

核-壳异质结构ZnO/ZnS复合材料的光催化性能

为提高ZnO光催化有机废水处理效率,运用水热法结合离子交换法制备了核-壳异质结构的ZnO/ZnS复合材料,并评估其在甲基橙有机废水处理中的催化性能。经XRD、SEM和TEM表征,证实已成功制备了具有棒状核-壳异质结构的ZnO/ZnS复合材料,并初步探讨了其形成机理。实验结果表明,随着离子交换时间的增加,ZnS逐渐包覆于棒状ZnO结构表面,形成核-壳异质结构。此结构不仅拓宽了ZnO的光谱吸收范围,还提高了其催化性能。当光照反应时间达到180 min时,ZnO/ZnS复合材料对甲基橙的降解率达到80.05%,较纯ZnO催化剂提高了30%。核-壳异质结构的ZnO/ZnS复合材料为进一步提升ZnO光催化技术在有机废水处理中的应用效果提供了一种新的途径。

利用核-壳结构粉体制备超细ZrC粉体的工艺研究

本文以二甲基甲酰胺、甲酸、反丁烯二酸和八水氯氧化锆制备含Zr金属有机框架MOF-801,再以MOF-801和蔗糖为原料,包裹形成以MOF-801为核,蔗糖为壳的核-壳结构粉体,最后采用碳热还原法制备超细ZrC粉体。

核-壳结构ZnO@CuO光阳极的制备及其光电性能研究

ZnO是钙钛矿太阳电池(PSCs)电子传输层(ETL)的优良材料,但ZnO与钙钛矿吸收层界面有很大的热不稳定性,从而导致该界面严重的电荷复合。文章采用水热法在FTO导电玻璃上制备出具有良好取向性的ZnO纳米棒阵列(NAs)。通过调控电化学沉积时间,在ZnO NAs上沉积一层CuO纳米颗粒,获得ZnO@CuO纳米复合材料薄膜。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)对复合薄膜的形貌和物相进行了观察和分析。通过紫外-可见光漫反射(UV-Vis DRS)和瞬态荧光光谱(PL)对其光学性能进行了测定。结果表明,制备的ZnO NAs阵列均匀且垂直度较好,直径约为120 nm;通过电化学沉积CuO纳米颗粒(尺寸为34~44 nm)后,复合薄膜的可见光吸收能力增强,载流子分离效率提高;在电化学沉积时间为40 s时,所得到的ZnO@CuO NAs的光电流密度最高,约为ZnO NAs的3.37倍,表现出良好的光电转换性能。

APP@MOFs核-壳结构型阻燃剂制备及其在环氧树脂中的应用研究

采用微胶囊改性技术,以高效阻燃剂聚磷酸铵(APP)为内核、多功能金属有机框架材料(ZIF-8)为外壳,合成了新型核-壳结构型阻燃剂(APP@ZIF-8),并将其用于环氧树脂(EP)中制备阻燃复合材料,通过一系列测试分析来表征APP@ZIF-8的结构特征、评估其耐水性能,并采用锥形量热仪法研究了EP复合材料的阻燃、抑烟减毒性能。结果表明:经ZIF-8的包裹实现了APP溶解度降低、耐水性能显著提升;掺入10 wt%的APP@ZIF-8后,EP复合材料的热释放速率峰值(pHRR)、烟气释放速率峰值(pSPR)和CO释放速率峰值(pCOP)较纯EP分别降低了61.3%、43.6%和60.5%,使EP复合材料的阻燃性能和抑烟减毒性能均得到提升,这主要得益于APP@ZIF-8在燃烧过程中促进了致密炭层的形成(残余炭量较纯EP提高了367.1%),抑制了可燃产物和毒性烟气的扩散,此项工作为环氧树脂的阻燃改性提供了一种新思路。

基于机器学习的间歇式电沉积制备W@Cu核-壳粉体模型的构建与应用

W和Cu两相的均匀分布对获得高性能W-Cu复合材料至关重要。本文主要研究基于机器学习的间歇式电沉积制备W、Cu均匀分布的W@Cu粉体模型的构建与应用。首先,建立间歇式电沉积制备W@Cu核-壳粉体的机器学习模型,确定核-壳粉体理论镀层厚度与电流、电沉积时间、待镀粉体粒径和承载量之间的关联,然后在承载量为1000 g的装置中进行实验验证。将W@Cu核-壳粉体在1375℃下进行无压烧结,研究成形压力对W-Cu复合材料致密度、烧结收缩率和电导率的影响。结果表明,在电流密度为7 A/dm^(2)、电沉积时间为6 h时,实际镀层厚度为3.93μm,与理论镀层厚度3.15μm相符。提高成形压力有利于获得高致密度、低烧结收缩率的W-Cu复合材料。同时,核-壳粉体在显微组织中形成Cu的导电通道,有利于复合材料电导率的提升。

金纳米核-壳结构(Au@SiO_(2))对铕元素的发光增强机制研究

为了增强稀土有机薄膜的发光效果,在制备稀土发光薄膜过程中引入了金纳米核-壳结构(Au@SiO_(2)).利用滴铸法将不同浓度的Au@SiO_(2)滴在石英片上;利用旋涂法将Eu(dbm)_(3)phen.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA):CH_(2)Cl_(2)混合溶液旋涂在石英片上,制备成薄膜样品.通过对薄膜样品的性能表征后发现:引入Au@SiO_(2)后可增强薄膜的发光强度;激发和发光增强因子最大分别为279.1%和222.9%,同时延长了薄膜样品的荧光寿命.将Au@SiO_(2)引入稀土发光薄膜的制备过程中,能够有效地提升薄膜的发光性能,应用潜力较好.

核-壳型四氧化三铁纳米催化剂的研究进展

核-壳型纳米催化剂是由一层或多层外壳包裹在核心材料外表面形成,该结构具有增大材料的比表面积,提高催化剂对于催化目标的吸附能力,有效减少纳米粒子的团聚等优点,表现出良好的耐化学侵蚀特性,可广泛应用于加氢、氧化、光催化和电催化等领域。四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))具有磁性强、比表面积高、兼容性好等特点,Fe_(3)O_(4)核心赋予了核-壳结构催化剂易于回收的特点,因此在污水处理、氧化还原反应催化等领域备受青睐。外壳材料包括非金属(C)、金属氧化物(TiO_(2),SiO_(2),MnO等)和金属(Co, Mn, Pt, Te等)。综述了单层外壳和多层外壳结构核-壳型Fe_(3)O_(4)纳米催化剂的研究进展,并讨论了催化剂的外壳材料、制备方法、催化机理等特性。

电磁屏蔽材料用银包玻璃微珠核-壳粒子的制备及其性能(英文)

采用自组装化学镀银技术制备了银包玻璃微珠核-壳粒子,并且运用X射线衍射仪、扫描电镜和电子能谱仪等对该核-壳粒子的物相和形貌等进行了表征。分析了该核-壳粒子的介电性能与结构的关系,并以此为屏蔽填料,研究了电磁屏蔽涂料的相关性能。结果表明,银粒子在玻璃微珠的表面包覆均匀且致密,该粒子的介电常数较包覆前大幅度提高。该电磁屏蔽涂料的导电性能随着填料的体积分数(下同)的增加而增加,达到25%时,其表面电阻率为0.0507Ω/cm2。同时,在电磁波的频率范围为30～1500MHz时,屏蔽效能达40～65dB,并且该材料具有较好力学性能和耐环境性能。

天然石墨球-热解炭核壳结构的制备及电化学性能研究(英文)

通过化学气相沉积的方法,以乙炔为碳源,天然石墨球为原料,采用不同流化床CVD工艺和不同的反应时间,制备出具有光滑表面或颗粒状热解炭包覆层的核-壳构型改性天然石墨球。改性天然石墨球的核体是具有高度有序石墨结构的天然石墨,而壳体是无序结构的热解炭。与天然石墨球相比,具有核-壳结构的改性天然石墨球的首次库仑效率和循环性能都得到显著改善。尤其是具有颗粒状热解炭包覆层的改性石墨具有优异的循环性能,在41次循环后其放电容量仍为首次容量的84%,这一改善归因于表面沉积的颗粒状热解炭有效地降低了改性天然石墨颗粒之间的接触电阻和增加了接触面积。

微波辅助核-壳型Cr(Ⅲ)离子印迹聚合物的制备及在尿液中的分离应用

以3-氨丙基三甲氧基硅烷为离子配体,正硅酸乙酯为交联剂,借助微波辅助加热,在二氧化硅表面快速制备Cr(Ⅲ)离子印迹聚合物,聚合时间比常规时间缩短了5倍.利用扫描电镜对印迹聚合物形貌进行了表征,结果表明,该印迹聚合物粒径分布均匀,Cr(Ⅲ)离子成功地包覆在厚度约为40nm的印迹壳层内.详细地探讨了该印迹材料的吸附性能,并利用该印迹聚合物作为固相萃取填充料,成功地用于尿样中Cr(Ⅲ)的固相萃取.

核-壳式纳米Al_2O_3/PS复合粒子改性聚苯乙烯的选区激光烧结实验研究

针对纳米粒子易团聚的特点，利用乳液聚合方法制备纳米Al2O3／PS复合粒子。用TEM、FTIR对复合粒子结构进行了表征。结果表明，所制备的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核一壳式结构，而且包覆层厚度大约为10-20nm。用复合粒子改性选区激光烧结制备聚苯乙烯基纳米复合材料，通过SEM和FE—SEM研究纳米复合材料烧结体的显微结构，发现纳米粒子较好地分散在聚合物基体中，且纳米氧化铝与聚合物基体之间的界面相容性和粘结性较好，烧结体结构较致密。

一种制备核-壳纳米Ni/Al复合粉末的新方法

在含氟离子的水溶液中,采用Al粉直接置换还原Ni盐的方法,实现了纳米Ni在Al粉表面上的快速化学沉积,制备出核-壳结构的Ni/Al复合粉末。探讨了反应的过程,利用粒度分析,SEM,XRD,BET,XPS等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征。结果表明:平均粒度为7.13μm的铝颗粒表面包覆着一层纳米Ni(其晶粒度为20.4nm),形成了壳层。

Au/Ag核-壳结构复合纳米粒子形成机制的研究

在已制备好的Au纳米粒子表面 ,通过化学还原的方法沉积生长Ag包覆层 .通过控制Au ,Ag的比例 ,制备了粒度均匀且粒径可控的Au/Ag核 -壳结构纳米粒子 .利用UV vis吸收光谱和透射电子显微镜 (TEM)对Au,Ag摩尔比为 1∶10的复合纳米粒子的光学性质和形态进行随时监测 ,直接观察了核 -壳结构纳米粒子的生长过程 :一部分Ag+ 在Au核表面还原生长 ,溶液中其余Ag+ 还原形成银的纳米团簇向粒子表面的继续沉积生长 。

核-壳型KHCO_3/赤泥复合粉体的甲烷抑爆特性

为了获取新型经济、环保、高效的粉体抑爆材料,以制铝工业废料赤泥为原料加以改性作为载体,采用反溶剂-溶析法制备出具有核-壳结构的KHCO_3/赤泥复合粉体。通过20 L球形抑爆实验系统,测试新型复合粉体对甲烷爆炸压力参数的影响,并与单一赤泥粉体和KHCO_3粉体的抑制效果对比。结果表明:核-壳型KHCO_3/赤泥复合粉体具有更好的抑爆效果。其中,负载含量为30%的KHCO_3/赤泥复合粉体使9.5%的甲烷-空气预混气体的爆炸最大压力降低37.5%,最大升压速率降低93.2%,爆炸延迟时间大幅度延长。并对核-壳型KHCO_3/赤泥复合粉体的抑爆机理进行了讨论分析。

5-FU核-壳型共聚物纳米胶束的制备及其体内释药的研究

背景与目的:5-氟尿嘧啶(5-FU)属抗代谢类的抗癌药,其在体内半衰期仅为5min,临床上为了维持长时间的稳态浓度,往往采取持续静脉滴注(48h、72h、28d)的给药方式,因此,有必要开发新型5-FU缓释制剂。本研究的目的是探讨两亲嵌段共聚物聚乙二醇-聚谷氨酸苄酯(PEG-PBLG)为载体的5-FU核-壳型缓释型纳米胶束的制备、形态特征及体内释药特性。方法:用阴离子聚合法制备PEG-PBLG纳米聚合物;透析法制备5-FU纳米胶束;透射电镜、扫描电镜观察5-FU胶束形态;紫外分光光度法测定载药量;高效液相色谱法检测5-FU纳米胶束在体内的释药特性。结果:PEG-PBLG包裹的5-FU纳米胶束呈圆形或椭圆形,直径约为180～250nm,中间药库区大小约为200nm,周围亲水区厚度约为30nm,载药量为(29.500±0.015)%。5-FU对照组在体内呈一室模型,半衰期(t1/2)仅为5.3min,最高浓度(Cmax)17047.3μg/L,峰浓度时间(Tmax)为给药后即刻,浓度-时间曲线下面积(AUC)为6263.7μg/(L·min);而5-FU/PEG-PBLG纳米胶束注射入体内后呈典型的纳米胶束释药模型即突释-缓释模型,t1/2为63.2min,Cmax为4563.5μg/L,Tmax为1.25h,AUC为5794.5μg/(L·min)。5-FU/PEG-PBLG纳米胶束比普通的5-FU制剂Tmax长(P<0.01),Cmax较低(P<0.01),t1/2较长(P<0.01)。

核壳结构型纳米CaCO_3-SiO_2·nH_2O复合粒子的制备

在搅拌槽式反应器中，以用超重力法合成的纳米 ＣａＣＯ３和 Ｎａ２ＳｉＯ３为原料，用溶胶－凝胶技术制备具有核壳结构的纳米 ＣａＣＯ３－ＳｉＯ２·ｎＨ２Ｏ复合粒子 用 ＸＰＳ、 ＴＥＭ、 ＸＲＤ等方法对粒子的化学组成、形貌。