基于混合气凝胶负载银纳米粒子构建电化学传感器用于食品过氧化氢的测定

以聚多巴胺为“胶联剂”将羧基碳纳米管和被透析的氧化石墨烯通过氨基、羧基等基团键合形成3维分层多孔结构的混合气凝胶,并以混合气凝胶为基底原位负载银纳米粒子,建立一种有效检测食品中过氧化氢的电化学方法。最佳条件为pH 7.4、工作偏压-0.4 V、电极修饰液体积5μL,以AgNPs-MAs修饰电极为工作电极对过氧化氢的响应电流是裸玻碳电极的24.5倍。采用计时电流法快速、灵敏检测过氧化氢,其峰电流与浓度呈良好线性关系,其线性方程为I=0.32c+1.66(相关系数0.9993),检出限0.02μmol/L(信噪比3)。此外,该传感器具有较高的准确性、稳定性和抗干扰性,能实现重复利用。该传感器应用于牛奶中过氧化氢的测定,回收率为98.1%~98.8%,相对标准偏差为0.58%~2.28%,有望应用于食品中过氧化氢的快速、痕量检测。

三维石墨烯/银纳米粒子气凝胶的构筑

选用零维的银纳米粒子(AgNPs)与二维的氧化石墨烯(GO),利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术,通过冷冻干燥得到孔径均匀的还原氧化石墨烯/银纳米粒子(rGO/AgNPs)三维导电气凝胶。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等来研究样品的组成、结构与形貌,并对rGO/AgNPs三维导电气凝胶的导电性能做了初步探索。结果表明:在溶胶-凝胶转换过程中,预还原适宜的温度和时间能够有效使得气凝胶保持较小的体积收缩率;AgNPs能够均匀分布在rGO所构成的三维骨架。并且rGO/AgNPs三维导电气凝胶具有优异的导电性能,电导率达到0.17S·cm^(-1)。

石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备及其吸附性能研究

以氧化石墨烯为前驱体,银纳米线(AgNWs)为支撑单元,采用两步水热法制备了相互搭接、相互支撑的三维多孔石墨烯/AgNWs复合气凝胶,并考察了氧化石墨烯与AgNWs质量比对复合气凝胶吸附性能的影响。傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射等表征结果表明:AgNWs的支撑作用可有效防止石墨烯片层的堆叠,形成多孔结构。当石墨烯与AgNWs质量比为2∶1时,复合气凝胶对四氯化碳的吸附量高达91.33g/g,复合材料表现出优异的吸附性能,具有潜在的应用价值。

鱼明胶作为卤化银纳米粒子载体的研究

采用的鱼明胶样品是从深海鱼的鱼皮提取而得 ,在成份和物理性质方面鱼明胶与通常使用的动物明胶有显著的差别。研究表明 ,鱼明胶的蛋白成分中α组分占绝对优势 ,且其中分子量较小的α2 组分又比分子量较大的α1组分含量高得多。在鱼明胶中几乎没有分子量最大的γ组分。其氨基酸残基中 ,脯氨酸和羟脯氨酸的含量比动物胶低 ,而蛋氨酸含量却明显高于后者。鱼明胶还具有较低的胶凝温度。这些特点可能使之适宜作为分散介质来制备AgBrI纳米粒子乳剂。此外 ,鱼明胶中含有较多含硫物质 ,而且杂质铁主要以三价形式存在。并且进一步利用鱼明胶作为保护载体 ,在广泛的胶银比 (即明胶量与银量之比值 )范围 (从 8∶1到 4∶1)获得了平均粒径为 14nm的Ag BrI纳米粒子乳剂。该乳剂具有良好的单分散性和热稳定性。对纳米粒子乳剂进行硫—金协同敏化可以提高其感光度。

SiO_2/C/M气凝胶纳米复合材料的结构及吸波性能

本文在SiO2 M(M =Fe ,Co ,i)复合气凝胶骨架上采用气相催化裂解乙炔的方法合成出SiO2 C M气凝胶纳米复合材料 ,用扫描电镜、比表面分析仪、激光导热仪等对材料的结构和物理性能进行了表征 ,并初步测试了其电磁吸波性能。结果表明 ,在SiO2 C M气凝胶纳米复合材料中 ,碳元素一般以纤维形式均匀分布于气凝胶骨架中 ,该材料具有低密度 ,低热导率 () 0 5～ 0 2W mk) ,在 2mm厚度 ,8— 18GHz的范围内有一定的吸波性能 。

聚酰亚胺/SiO_2纳米复合抗原子氧气凝胶的合成与性能

以3,3′,4,4′-联苯四酸二酐（sBPDA）和2,2′-二甲基-4,4′-二氨基联苯胺（DMBZ）为聚合单体,八（氨基苯基）聚倍半硅氧烷（OAPS）为交联剂,SiO2纳米粒子为填料,采用超临界二氧化碳干燥工艺制备了一系列聚酰亚胺（PI）/SiO2纳米复合气凝胶（CPIA-SiO2-0~CPIA-SiO2-7）。研究表明：SiO2纳米粒子的引入对PI气凝胶的耐热性能未产生显著的影响。然而,随着SiO2纳米粒子含量的增加,PI气凝胶的孔隙率从89.6%逐渐降低至79.4%,BET表面积也随之从425.5m2/g降低至380.2m2/g,纳米泡孔孔径分布呈现出变宽的趋势。SiO2的引入显著提高了PI气凝胶的抗原子氧侵蚀能力,含量为7%（质量分数,下同）的PI/SiO2复合气凝胶CPIA-SiO2-7的原子氧侵蚀率（2.6%）仅为不含SiO2气凝胶CPIA-SiO2-0的原子氧侵蚀率（12.3%）的1/5左右。

纳米银凝胶联合泡沫敷料治疗Ⅱ～Ⅲ期压疮疗效观察

【目的】观察纳米银凝胶联合泡沫敷料治疗重度期压疮的临床效果。【方法】将90例Ⅱ、Ⅲ期压疮患者随机分成治疗I组、治疗Ⅱ组与对照组。三组都采用常规护理处理创面，对照组采用普通无菌敷料，治疗Ⅰ组用泡沫敷料覆盖创面，治疗Ⅱ组先用纳米银凝胶涂抹创面，再用泡沫敷料覆盖创面。比较三组的临床疗效。【结果】治疗Ⅰ组、治疗Ⅱ组的疗效均优于对照组（P〈0．05），愈合天数均少于对照组（P〈0．05）；治疗Ⅱ组的疗效优于治疗Ⅰ组（P〈0．05），愈合天数均少于治疗Ⅰ组（P〈0．05）。【结论】纳米银凝胶联合泡沫敷料治疗Ⅱ～Ⅲ期压疮优于单用泡沫敷料及常规护理治疗，值得临床推广应用。

溶胶-凝胶法制备Ag纳米粒子镶嵌的TeO_2-SiO_2玻璃及其非线性光学性能研究

通过将银纳米粒子分散在TeO_2-SiO_2复合凝胶中制备了镶嵌型Ag/TeO_2-SiO_2复合凝胶玻璃材料。在水溶液体系中以二氧化碲和正硅酸乙酯为先驱体制备TeO_2-SiO_2复合溶胶,避免使用醇溶液体系,溶胶体系稳定性好。首先用抗坏血酸还原AgNO3的方法制备纳米银粒子,然后将其与TeO_2-SiO_2复合溶胶混合,再经老化成型即得到镶嵌型Ag/TeO_2-SiO_2复合凝胶玻璃材料。SEM显示Ag纳米粒子呈球形,直径为50~100nm,均匀分散在TeO_2-SiO_2凝胶基质中。采用Z扫描技术测试了复合材料的非线性光学吸收性能,结果表明该复合材料具有良好的非线性光学特性。分析认为,这种镶嵌型结构以及TeO2的三角双锥体结构是该材料表现出良好非线性光学性能的重要原因。

磁性疏水性纤维素纳米纤丝气凝胶的制备及性能研究

以TEMPO氧化法制备的纤维素纳米纤丝(CNF)为原料制备CNF气凝胶,随后采用Fe_(3)O_(4)纳米粒子和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对其进行改性制得磁性疏水性CNF气凝胶,并对其疏水性能、磁性、吸附性及其他各项性能进行表征。结果表明,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)可提高CNF之间的结合强度,使气凝胶结构更加稳定、不易被破坏。制备得到的气凝胶密度和孔隙率分别为0.015 g/cm^(3)和99.02%,其水接触角可达133°,表现出优异的超疏水性,吸附倍率最高可达145 g/g(机油);同时,添加Fe_(3)O_(4)纳米粒子使气凝胶具备较好的磁响应性能,有利于气凝胶的后期回收。

CNF/CNC混合气凝胶的特性研究

通过混合不同类型的纳米纤维素制备混合气凝胶,分析其性能特征。将桉木纸浆经化学预处理,结合机械研磨法制备得到纤维素纳米纤丝(cellulose nanofibril,CNF),桉木微晶纤维素(MCC)经硫酸水解法制备得到纤维素纳米晶体(cellulose nanocrystal,CNC),通过透射电镜与X射线衍射仪观测发现二者具有不同的长径比和结晶度。利用悬浮滴定、叔丁醇置换、冷冻干燥等方法制备球形CNF气凝胶和CNF/CNC混合气凝胶,采用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、比表面积分析仪、万能力学试验机对气凝胶的微观形貌、化学官能团、比表面积、平均孔径及压缩性能进行表征,结果表明:CNF气凝胶内部呈现三维网络结构,片状与纤丝状交织,比表面积为91.07m^2/g,平均孔径为14.81 nm,受压缩到80%应变时,压缩强度为0.125 MPa;添加不同比例的CNC制备CNF/CNC混合气凝胶,当CNC添加量为25%时,气凝胶内部纤丝结构取代片状结构,孔隙更加均匀,比表面积升至143.09m^2/g,压缩强度增至0.2 MPa,化学官能团和晶型结构未发生明显变化。当CNC添加量过大(50%)时,则会造成各项性能的减弱。

新型纳米颗粒/SiO2复合气凝胶制备及吸附催化应用进展

SiO2气凝胶作为一种新型多孔网络结构材料,具有高比表面积、低热导率及低折射率等优异性能,在多领域具有广泛的应用前景,但是纯SiO2气凝胶存在力学强度低、质脆易裂等缺陷,严重制约了其规模化应用。因此,如何提升气凝胶的力学性能成为突破其产业化瓶颈的重点。目前,通过引入功能性增强相是改善SiO2气凝胶多孔骨架强度和柔韧性的最有效途径之一。本综述首先介绍了SiO2气凝胶制备及复合改性方法;然后对功能纳米颗粒/SiO2复合气凝胶合成进行探讨,分析了不同维度纳米材料如0D金属氧化物颗粒、1D纳米管/纳米纤维、2D氧化石墨烯纳米片(GO)以及3D金属有机骨架材料(MOFs)对气凝胶孔道结构和表面物化特性的影响,最后,论述了SiO2复合气凝胶在环境吸附催化领域中的应用潜力。

一种掺杂铁离子的纳米二氧化钛气凝胶的制备方法

本发明公开了一种掺杂铁离子的纳米二氧化钛气凝胶的制备方法,包括院1）将钛酸丁酯、第一份无水乙醇及第一份无水乙酸混合均匀,得到混合溶液A：2）将硝酸铁加入到混合溶液A中,得到含铁离子的混合溶液A;3）将第一份去离子水、第二份无水乙醇及第二份无水乙酸混合均匀,得到混合溶液B;4）将混合溶液B加入到含有铁离子的混合溶液A中,搅拌后再加入甲酰胺,得到混合溶液C;5）将混合溶液C恒温静置,得到掺杂铁离子的二氧化钛醇凝胶;6）加入第一份乙醇,使其充分反应,再清除多余的第一份乙醇;7）将反应产物进行置换,然后再进行干燥,得到掺杂铁离子的纳米二氧化钛气凝胶.

超分子纳米银凝胶的制备

为解决银纳米粒子在一般介质中分散稳定性较差和易于团聚的问题,现制备一种性能优异的苯并咪唑型超分子水凝胶作为稳定纳米银的优良介质。其中,AgNO 3为前驱物,所选苯并咪唑型超分子为还原剂及稳定剂。本文通过电镜观察得到分散性很好的银纳米粒子和纳米级纠缠密集的三维凝胶体;由紫外-可见光谱、X射线衍射和红外光谱表征了凝胶剂L制备银纳米粒子的成功性和作用点。

SiO2气凝胶的制备及其应用

气凝胶是一种以空气为分散介质,由纳米粒子或聚合物构成具有超高孔隙率的三维纳米多孔材料[1]。气凝胶具有极低的密度(约0.03g/cm^3),较高的孔隙率(可达99.8%),超低的导热系数〔可低至0.013W/(m·K)〕,较高的比表面(约1000m^2/g)等优异性质[2,3],是迄今为止世界上最好的绝热材料,广泛地应用于航空航天、能源建筑、石油化工、节能环保、生物医学、新能源等领域[4-7]。

SiO_2气凝胶小球的制备及表征

以国产硅溶胶为原料,通过滴液成球法和非超临界干燥工艺制备SiO2气凝胶小球,并对其结构进行了表征。研究结果表明,该SiO2气凝胶小球是由粒径为10nm左右的SiO2纳米粒子构成的轻质多孔材料,其比表面积高达271.89m2/g,孔隙率在90%左右,孔分布集中在10～30nm,密度约300kg/m3。气凝胶小球的直径在1～5mm范围内精确可控。

酚醛气凝胶/碳纤维复合材料的结构调控及性能研究

以酚醛树脂为前体、碳纤维针刺预制体为增强体,采用溶胶-凝胶、常压干燥方法制备得到纳米孔酚醛气凝胶/碳纤维复合材料。在不改变材料密度的条件下,通过调节固化剂的用量来调控酚醛气凝胶的纳米颗粒尺寸及孔隙结构,改变气凝胶颗粒在碳纤维针刺预制体中的填充状态,制备出不同微观结构的复合材料。研究表明:随着固化剂用量的减少,气凝胶的颗粒粒径逐渐变小,平均孔径在230 nm^5μm范围内可调;与碳纤维复合后,随着气凝胶颗粒的减小,复合材料的力学性能逐渐提升、热导率逐渐降低、烧蚀性能明显提高。优化后的PAC复合材料具有极低的密度(0.27 g·cm^(-3))、高弯曲强度(8.9 MPa)、较低的热导率(0.065 W·m^(-1)·K^(-1));在2000℃、30 s的中等热流烧蚀条件下,质量烧蚀率为0.0081 g·s^(-1)、线烧蚀率为0.0204 mm·s^(-1)。通过调控材料的纳米结构,能够有效地提升材料的力学、隔热以及烧蚀性能,满足高性能热防护应用需求。

琼脂糖凝胶中树枝状银的生长研究

以琼脂糖凝胶作为模板、还原剂和稳定剂,通过溶胶-凝胶法制备琼脂糖/纳米银复合凝胶,对所得到的银纳米粒子进行了表征.在复合凝胶外侧使用铝箔破坏凝胶中银纳米粒子的平衡状态,实现银纳米粒子在凝胶中的聚集并生成三维树枝状结构,并对树枝状银进行了表征.结果表明,银纳米粒子为球形,粒径在20 nm左右,分散性好.以琼脂糖凝胶为模板生长的树枝状银形状完整,尺寸与复合凝胶的样品大小有关,可达厘米级.树枝状银的形貌可通过改变硝酸银浓度进行调控.树枝状银结构的形成是扩散限制凝聚的结果.

特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶在油水分离中的研究进展

随着石油化工、纺织工业、钢铁等行业的飞速发展,产生了大量的含油废水而严重破坏了人类的生存环境,并造成了水资源短缺问题的加剧。在碳达峰、碳中和全球共识下,如何有效分离油水混合物成为当前的研究热点。特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶具有对油水两相浸润性不同的特点,同时有高效的油水分离效果,在油水分离领域有广阔的应用前景。本文系统总结了几种浸润模型和基本作用机制,重点围绕纳米纤维素基气凝胶在油水分离领域的应用和制备工艺进行分析和介绍,探讨了当前特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶在研发中面临的问题,并对其未来的发展趋势做出展望。

纳米ZnO的制备及其气敏性能

通过螯合物分解法、微乳液法、溶胶 凝胶法制备了不同粒径的纳米ZnO粉体。利用X射线衍射仪、透射电镜对材料的形貌、结构进行了表征。结果表明 ,3种ZnO均为六方晶系纤锌矿结构 ,与其它 2种方法比较 ,微乳液法制备的纳米ZnO粒径较小 ,为 2 0nm左右 ,且分布较集中。研究了不同制备方法对材料的气敏性能的影响。在工作温度 335℃时 ,螯合物法ZnO和溶胶 凝胶法ZnO对Cl2 的灵敏度均低于 30 ,且选择性差。而微乳液法ZnO对Cl2 的灵敏度高达 5 12。响应时间不到 5s,恢复时间达数分钟。

磁性氧化铁纳米粒子制备技术的最新进展

介绍了颗粒磁记录介质的发展现状 ,着重总结 ,分析了磁性氧化铁纳米粒子制备技术最新进展 ,包括了溶胶—凝胶法、共沉淀法、微乳法 ,超临界流体干燥法等最新合成方法。这些方法是合成粒径小于 10