空心微球型纳米结构材料的制备及应用进展

综述了近年来国际上空心微球结构类纳米材料的合成方法 ,如微乳液法、喷雾反应法、超声波法、模板 -界面反应法及逐层自组装方法等 ,详细介绍了各种方法的特点 ,并说明了表征空心微球结构的实验手段 ,如电子显微镜、X射线衍射、电子能谱及红外光谱等 。

微纳米结构生物材料在骨组织再生修复中的研究进展

天然骨组织由有机纳米材料胶原纤维和无机纳米材料羟基磷灰石组成,具有独特的微纳米结构以及传统人工合成材料无法比拟的生物功能和力学性能优势。在组织工程和再生医学的研究中,模拟天然骨组织层次特征的微纳米结构生物材料是研究热点之一。近年来,研究人员发现微纳米结构生物材料能有效调节细胞增殖、分化和迁移,促进细胞成骨分化,进而促进体内骨组织再生。本文综述了利用天然骨组织层次特征指导材料分层设计的研究进展以及微纳米结构生物材料的细胞相互作用特性和在骨组织工程中的应用,以期为生物材料的设计提供新思路。

微乳液法制备核-壳及空心结构纳米材料的研究进展

核-壳结构及空心结构纳米材料以其独特的物理化学性能而备受关注。介绍了微乳液法制备核-壳结约纳米材料的原理，综述了当前微乳液法制备核-壳及空心结构纳米材料的研究进展，并概述了该类材料的表征技术。

许昌学院微纳米结构储能材料与器件团队在国际权威期刊《INORGANIC CHEMISTRY FRONTIERS》发表研究论文

近日,我校微纳米结构储能材料与器件团队在电催化和能源存储领域获得重要进展,相关研究成果分别以“Two-dimensional materials for electrocatalysis and energey storage applications”和“Hydrogen bond stabilizedβNi(OH)x SO,interlaminar materials for highly active supercapacitors”为题发表在国际权威期刊《Inorganic Chemistry Frontiers》(中科院一区top期刊,IF=7.78).上,其中团队成员化工与材料学院李婷婷博士为第一作者。

微纳米空心结构金属氧化物作为锂离子电池负极材料的研究进展

电动汽车和智能电网的快速发展对锂离子电池提出了更高的要求,即在拥有高能量密度和高功率密度的同时,兼有快速充放电和较高的安全性能。电极材料是电池性能的关键,金属氧化物因为拥有较高的比容量和安全性能,已经成为有希望替代传统商用石墨负极的新型电极材料。然而,金属氧化物负极的循环结构稳定性较差、电导率低,由此导致差的循环及倍率性能,极大地阻碍了其商业化应用。近年来,拥有微纳米空心结构的金属氧化物显示出了优异的电化学性能。本文介绍了制备空心结构金属氧化物的常用方法,讨论了各种方法的优缺点,并列举了常见空心结构金属氧化物作为锂离子电池负极时的性能表现,最后对空心结构金属氧化物未来的发展方向和发展前景予以展望。

纳米颗粒组装钼酸二铅空心微纳球及光催化性研究

采用碳微球(CMSs)作为吸附剂和硬模板通过吸附-模板耦合技术(ATCT)制备了新型光催化剂Pb_(2)MoO_(5)空心球。通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)表征了该分级Pb_(2)MoO_(5)结构。结果表明,Pb_(2)MoO_(5)空心球主要由纳米颗粒组装而成,解释了Pb_(2)MoO_(5)空心球的可能形成机制,所得产物Pb_(2)MoO_(5)空心球对紫外光和可见光均有吸收。光催化性实验结果表明,分级Pb_(2)MoO_(5)空心球在紫外光照射下对罗丹明B(RhB)染料的降解有效,5次循环的降解效率不降低。ATCT方法具有普适性,也用于制备分级Pb_(2)CrO_(5)结构。

铈锆铝氧化物微纳米复合材料及其性能研究

研究了纳米铈锆氧化物在催化材料铈锆铝氧化物的性能。通过合成纳米颗粒铈锆氧化物CeZrO,与微米颗粒氧化铝Al_(2)O_(3)组装成微纳米复合结构的催化材料CeZrO@Al_(2)O_(3),对其表面形貌、元素组成及还原性能进行了表征。结果表明,铈锆氧化物纳米颗粒分散负载于氧化铝微米颗粒的外层表面,形成核壳结构型的颗粒状复合材料,材料表面铈锆元素含量大幅高于体相组成,有效提高了铈锆氧化物的利用率;微纳米复合材料CeZrO@Al_(2)O_(3)的还原温度比常规微米混合材料低约50℃,微纳米结构材料较易于还原,还原速率加快增强了储氧/释氧作用,更有利于改善各类催化性能,可解决常规混合微米材料在储氧/释氧性能不足的重要问题。

碳酸钙纳米结构多孔空心微球的制备及其药物缓释性能研究

以CaC l2和Na2CO3为反应物,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,在室温水溶液中制备了纳米结构碳酸钙空心球.用TEM和SEM对其进行形貌观察发现,所制备的碳酸钙空心球的球壁由纳米粒子组成,具有多孔形貌特征.分别在模拟胃液(pH=1.2)以及模拟肠液(pH=7.4)中对制备的纳米结构碳酸钙空心球进行了药物装载和缓释性能的研究,选用的药物为布洛芬(IBU).研究结果表明,IBU/CaCO3多孔空心微球药物传输体系具有较高的药物装载量和良好的药物缓释性能,纳米结构碳酸钙空心球中IBU的装载量可以达到195mg/g,且连续释药时间能持续53h以上;除去表面活性剂后,载体中IBU的装载量可达到130mg/g,药物释放率为100%时,持续释药时间可达到40h.纳米结构碳酸钙多孔空心球作为药物载体材料在药物缓释体系中具有潜在的应用前景.

空心微球型材料的制备及应用进展

空心微球型材料由于具有特殊的空心结构而致使其具有许多独特的物理化学性质,因而具有广阔的应用前景。综述了近几年来空心微球材料的制备方法,如喷雾反应法、模板法、微乳液聚合法等,并简要介绍了空心微球型材料在药物输送系统、催化剂及建材等应用方面的研究进展。

制备核-壳结构聚合物纳米微球和空心球的原位聚合方法的普适性研究

采用原位聚合制备核-壳结构聚合物纳米微球和空心球的新方法,利用甲基丙烯酸2-羟丙酯(HPMA)和乙酸乙烯酯(VAc)两种单体,在类似的反应条件下,成功地制备了以聚(ε-己内酯)(PCL)为核,分别以交联PHPMA和PVAc为壳的纳米微球;将微球的核酶解后,分别得到了对应的交联PMAA空心球和交联PVA空心球.结果表明,原位聚合制备核-壳结构聚合物微球的新方法具有一定的普适性,适用于单体可溶于水而生成的聚合物不溶于水的体系.

受生物启发的多尺度微/纳米结构材料

简要介绍了自然界中几种具有特殊结构和功能的生物体,其宏观性质与其表面的微纳米结构有着密切的关系,概述了近几年来仿生合成多尺度零维/一维微纳米材料的研究进展,并进行了简要的分类,展望了多尺度微纳米材料未来的发展方向.

胫骨生物复合材料多级微纳米结构的韧性机理

目的研究胫骨生物复合材料多级优良微纳米结构的韧性机理。方法利用扫描电镜观察胫骨成骨的多级微纳米结构。通过多级微纳米结构模型分析揭示胫骨的韧性机理。结果胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的、具有多级微纳米结构的生物复合材料。在不同尺度下的微纳米结构模型分析表明胫骨多层微纳米结构增加了胫骨的断裂能,而羟基磷灰石纤维片的交叉微结构以及羟基磷灰石纳米纤维片的长细形状尺寸增加了纤维片的拔出能。结论胫骨多级优良微纳米结构赋予胫骨高的断裂韧性,可用于仿生复合材料设计。

可溶性PI/SiO_2纳米复合材料中SiO_2微相结构变化的研究

选取可溶性聚酰亚胺 ( PI)作为有机高聚物基体 ,通过正硅酸四乙酯 ( TEOS)在聚酰胺酸 ( PAA)的N-甲基 - 2 -吡咯烷酮 ( NMP)溶液中进行溶胶 -凝胶反应 ,制备出新型的聚酰亚胺 /二氧化硅 ( PI/ Si O2 )纳米复合材料。并用 UV- Vis、FT- IR、SEM和光子相关法等对其溶胶 -凝胶转变过程、二氧化硅微相结构的变化进行了研究 ,并对溶液中粒子间的团聚行为作了进一步探讨。结果表明随着处理温度的升高 ,PAA逐步亚胺化 ,同时 TEOS水解后的硅羟基 ( Si- OH)逐步缩合 ,由线型结构向环状结构过渡 ,原位生成Si O2 凝胶网络。实验结果还发现热处理温度的升高对二氧化硅无机粒子的尺寸无明显的影响 ,而光子相关法结果则表明颗粒表面活性 Si-

溶剂热法合成纳米结构四氧化三铁空心微球磁性研究

通过溶剂热反应合成了Fe3O4空心微球。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,所制备的单分散Fe3O4空心微球为立方多晶结构,其直径约400 nm,是由约40 nm纳米颗粒组装而成。用振动样品磁强计(VSM)测量了Fe3O4空心微球的室温和变温磁性。室温磁滞回线表明不同反应时间所得产物均表现为良好的亚铁磁性,其饱和磁化强度Ms随反应时间的增加先升后降。由反应时间为12 h所得的Fe3O4空心微球在1000 Oe下的M-T曲线测得其居里温度为778 K,并测得其在外磁场H=5000 Oe场冷却至液氮温度再升至不同温度(100 K,200 K,300 K)时的磁滞回线,发现不同温度时测得的Fe3O4空心微球磁滞回线都是左右对称的,没有明显的交换偏置效应,且随测量温度增加,其饱和磁化强度Ms和矫顽力Hc均降低。

基于海洋硅藻三维结构的微纳米材料研究进展

海洋硅藻种类繁多,具有因种而异的形状奇特的刚性细胞壁,称作硅质壳。硅质壳主要由无定形的二氧化硅构成,在纳米至微米尺度的三维结构(如孔、脊或管状结构)上表现出高度的规律性和精确的重现性。仿效硅藻,在温和的条件下制造超精细微纳米材料,成为众多从事生物、化学、材料研究工作者追逐的焦点。本文从硅藻硅质壳的形成机理及体外仿生、影响硅藻硅质壳结构的外在因素、硅藻硅质壳的化学修饰与应用3个方面的研究进展进行了综述。

空心微球结构材料的制备及应用

综述了国内外空心微球结构材料的制备方法,包括自组装法、模板-界面聚合法、喷雾反应法、乳液法等。对空心微球结构材料在不同领域中的最新研究进展做了评述。

X射线衍射研究纳米材料微结构的一些进展

本文在简单评叙过去常用于金属材料中晶粒(嵌镶块)大小和微观应变的X射线衍射线形分析方法(分离微晶—微应变二重宽化效应的Fourier分析、方差分析和近似函数三种方法)之后,介绍了作者及合作者近年来发展和建立的分离微晶—微应变、微晶—层错、微应变—层错二重宽化效应和分离微晶—微应力—层错三重宽化效应的一般理论、最小二乘方法和计算程序系列。然后把这些方法用于评价各种典型纳米材料微结构的研究。它们包括:(1)贮氢合金MmB5;(2)面心立方结构纳米NiO的分析,获得微结构参数与热分解温度的关系;(3)体心立方结构的V-Ti基合金在吸放氢过程中的结构变化;(4)用来研究镍氢电池活化前后正极-βNi(OH)2的微结构时,对一般方法作简化,从而了解了-βNi(OH)2在镍氢电池中充放电过程和电池循环过程中的行为;(5)六方纳米ZnO的微结构研究和添加Ca、Sr和混合稀土的Mg-Al合金中的微结构研究;(6)还用于六方(2H-)石墨堆垛无序度的测定。实际应用发现,对不同的纳米材料合理应用分离X射线衍射多重宽化效应的一般理论和方法显得十分重要。实际应用还发现,所提出的分离多重宽化效应的方法,能用于评价和研究纳米材料及其在使用过程微结构的变化,从而把材料性能与微结构参数联系起来,建立性能与结构之间的关系,并已获得不少有益结果。

水热微乳液法制备锂离子阳极材料CoS_2纳米空心球

通过自制的纳米苯丙乳液粒子为吸附载体,以CoCl.6H2O和CS2为原料,在100℃水热条件下,于微乳液粒子表面反应6h制备出了CoS2空心纳米球。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行了表征。结果表明,所得产物为纯相的立方晶系CoS2空心纳米球,直径约120nm。此外还对其形成机理以及作为锂离子阳极材料的电化学性能进行了研究。

纳米固体材料的屈服应力与微观结构的关系

研究了金属基纳米颗粒结构固体材料的屈服应力、显微硬度等力学性能及其与构成物质的颗粒度、界面微观结构之间的关系 ,并从理论上分析了规律产生的原因 。

Ti_2AlNb粉末与Ti/Al纳米叠层箔带混合烧结高温微叠层材料的微观结构

为了探索研制一种工作温度700~750℃,而且室温塑性较好的钛基高温合金,使用Ti/Al纳米叠层箔带和Ti_2AlNb合金粉末作为原料,在1 473 K,30 MPa,1.5 h的热压条件下直接混合烧结,制备出新型钛铝系金属间化合物高温微叠层材料(TiAl+Ti_2AlNb)样品,其中,Ti/Al纳米叠层箔带在热压烧结过程中的放热反应促进了样品烧结致密化。采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和能谱仪(Energy dispersive spectroscopy,EDS)研究烧结产物相组成及显微结构的影响,并测试微区的显微硬度。结果表明,不同混合方式配比热压烧结体的相组成结构比较相似,烧结体内部主要形成了组织渐变的Ti_2AlNb/Ti_2Al(Nb)/TiAl显微结构,并且通过XRD也检测到了Ti_3Al相。破碎的Ti/Al纳米叠层材料和Ti_2AlNb合金粉末在热压烧结后,以扩散反应形成的Ti∶Al∶Nb大约为1∶1∶1的TiAl(Nb)相,其硬度最高(605.85 HV),由Ti/Al纳米叠层箔带生成并保留下来的TiAl相,其硬度最低(251.11 HV)。