离子液体中纤维素/纳米层状ZnO复合抗菌纤维的制备及性能

以表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为模板,Zn(NO_3)_2·6H_2O和NaOH为锌源和沉淀剂,通过改进的模板法在温和条件下制得纳米层状ZnO.以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂,木浆纤维素和纳米层状ZnO为原料,采用溶液共混方法,通过干湿法纺丝制备了ZnO质量分数分别为3%,5%,7%及9%的纤维素/ZnO纳米复合纤维.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)及热重分析(TG)等方法对纳米层状ZnO及纤维素/ZnO复合纤维进行了表征,并探讨了ZnO的加入对复合体系流变性的影响,同时对复合纤维进行了力学和抗菌性能测试.研究结果表明,所制备氧化锌纯度高,且呈现出重复周期为3.58 nm的层状结构,抗菌性能优异.纳米层状ZnO的加入提高了纤维素纤维的热稳定性和机械强度,同时赋予纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性.ZnO片层被纤维素链剥离,并均匀分散于纤维素/ZnO复合物中.ZnO的加入增大了纤维素溶液的黏度,当ZnO含量达到5%以上时,在整个频率范围内,弹性模量大于损耗模量,纳米粒子可稳定悬浮.

新型纳米层状硅酸盐Magadiite主体材料的制备、表征、结构和生成机理研究

利用简单的插层反应方法成功地制备了四丁基氢氧化铵 ( TBAOH)插层的层状硅酸盐 Magadiite纳米复合材料 ,在室温下该材料溶胶放置 3 0 d可以保持稳定 ,粉体长期保存结构稳定 ,而且反应时间短 ,只需3 0 min.利用 XRD,FTIR,SEM和 HRTEM等方法对样品进行了结构表征 .结果表明 ,TBA+ 离子在层间以双分子层排列 ,并与层状硅酸盐结合在一起 ,TBAOH插层后的纳米粒子在玻璃片上进行了重组 ,粒径分布在 1 0～ 1 0 0 nm之间 ;HRTEM电镜照片进一步证实了剥离的层状硅酸盐纳米粒子在玻璃片上的自组装过程 .根据实验结果阐述了 TBAOH插层反应形成纳米溶胶的机理 .

溶剂性质对合成纳米层状双金属氢氧化物的影响研究

采用恒定pH一步反应液相法,制备纳米层状双金属氢氧化物(简称LDH)粉体。以水、10%(质量分数)乙醇溶液为溶剂,在不同pH条件下制备样品,2%(质量分数)聚乙烯醇作分散剂制备纳米层状双金属氢氧化物。用XRD,TEM,DTA分别对样品的物相、形貌、粒径和热行为进行分析与表征。结果表明,以10%乙醇溶液为溶剂,在pH>12.5条件下,可制备纯度>98%的单晶纳米粉体,采用聚乙烯醇作分散剂可以制备类球形的纳米层状双金属氢氧化物,且分散性好,尺寸约20nm。

纳米层状双金属氢氧化物粉体制备工艺研究

研究了pH对一步反应液相法制备Mg/Al-LDH纳米晶体试样的相组成及其纳米晶粒大小的影响.为获得无团聚、粒径较小的纳米LDH晶体,探讨了3种干燥方式即真空干燥、普通烘箱干燥和溶剂置换法干燥对纳米LDH晶体形成硬团聚的影响,并分别采用X-射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）对样品的物相、形貌、粒径进行表征.实验结果表明,制备纳米级LDH,pH在11～13为宜,且采用溶剂置换干燥法可有效防止纳米粉体形成硬团聚,样品分散性好,呈针状形态,长50nm,宽5nm左右.

反应介质对纳米层状双金属氢氧化物的影响

分别以水、10%乙醇作反应介质采用恒定pH一步反应液相法,制备纳米层状双金属氢氧化物(MgA l-CO3-LDH)粉体.研究了溶液pH值、聚乙烯醇对纳米LDH晶型的影响,分别用X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DAT)对样品的物相、形貌、粒径和热行为进行表征.结果表明,以10%乙醇溶液为溶剂,pH>12.5条件下,可制备纯度>98%单晶结构的纳米LDH粉体,用2%聚乙烯醇作分散剂制备的试样分散性好,颗粒呈球状,尺寸平均约为20 nm.

纳米层状二氧化锰去除水中罗丹明B的效能研究

采用环己醇还原高锰酸钾制备纳米二氧化锰,通过扫描电镜（SEM）、激光粒度仪和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对纳米二氧化锰进行了形貌和结构表征。采用静态吸附试验,研究了溶液p H、吸附剂用量、染料初始质量浓度和吸附时间等因素对二氧化锰吸附罗丹明B（Rh B）染料的影响。结果表明：制得的Mn O2为纳米层状颗粒,粒径主要分布在230477 nm,表面存在大量活性—OH,对Rh B的吸附迅速有效,适合处理染料废水。

NiMgFe纳米层状复合氢氧化物催化剂前驱物的合成与表征

采用稳态共沉淀法合成了系列NiMgFe类水滑石(NMF-HTLC),并用X射线衍射(XRD)、热重-差热法(TG-DTA)、傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。XRD结果显示NMF-HTLC具有良好的水滑石结构,Fe、Mg、Ni完全进入了层骨架;FT-IR表明层间阴离子类型为NO_3^-;TG-DTA分析其热分解过程,表明水滑石的分解分两步进行,280℃之前对应于失去湿存水和层间水,280～480℃失去层骨架上的羟基和层间阴离子,温度大于520℃则完全转化为复合氧化物;TEM表明所合成的水滑石粒径约为40 nm,呈规则的六角状。

纳米层状双羟基化合物阻燃聚合物研究进展

综述了纳米层状双羟基化合物(LDH)的研究及应用现状,详细阐述了其作为聚合物纳米填料对马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)和环氧树脂(EP)热稳定性和阻燃性的影响,展望了LDP作为阻燃剂和作为聚磷酸铵(APP)的阻燃协效剂的发展前景。

静电自组装制备含苝衍生物的纳米层状复合膜

采用静电自组装方法制备了稳定的含(艹北)衍生物纳米层状复合膜。用石英晶体微天平(QCM)对静电自组装过程进行了原位监控,发现组装次数与QCM频率变化呈线性关系,通过静电吸附得到的多层累积薄膜具有层状结构。X射线光电子能谱图上出现(艹北)衍生物的特征峰表明组装的薄膜中含有(艹北)衍生物。原子力显微镜表征结果表明,复合膜在一定程度上规整并且均匀的覆盖在电极表面,但存在分子团聚现象。将(艹北)衍生物小分子溶解在聚电解质溶液中作混合浸渍液,提高了组装薄膜的稳定性。

纳米层状石墨/六方氮化硼协效膨胀阻燃EP复合材料的制备与阻燃特性研究

首先将环氧树脂与少量膨胀阻燃剂进行复配出环氧树脂/膨胀阻燃复合材料,再将石墨、氮化硼两种材料同时进行微波剥离,制备出纳米层状石墨/纳米氮化硼,将其与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料进行协效阻燃,制备出阻燃型环氧树脂复合材料。分别研究了微波剥离出的纳米层状石墨/氮化硼作为协效阻燃剂对复合材料的热稳定性能、燃烧性能、固化行为的影响。使用扫描电子显微镜观察石墨、氮化硼剥离前后的差异,发现经合适的微波剥离工艺可有效制备纳米层状石墨/纳米氮化硼;使用热重分析仪对比纳米层状石墨/纳米氮化硼环氧树脂复合材料与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的热稳定性,结果表明残炭率提高了30%;使用锥形量热仪对比纳米层状石墨/纳米氮化硼环氧树脂复合材料与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的燃烧性能,结果表明燃烧时间延长了51 s,平均热释放速率降低了29%。

纳米层状阻燃复合材料的制备及研究进展

介绍了三种利用纳米层状结构材料对聚合物进行阻燃改性的机理,包括阻挡层机理、炭层阻燃机理、层间活性位点自由基捕捉机理。比较了熔融插层法、溶液插层法、原位聚合插层法等常用的插层复合法的优劣,详细介绍了近年来研究较多的纳米层状阻燃添加剂如石墨烯、层状双金属氢氧化物、蒙脱土和α–磷酸锆在聚合物中的机理和作用效果,旨在为层状阻燃复合材料的研究提供一些思路与启发。

Ti3C2纳米层状材料对废水中Cr（Ⅵ）的光催化去除性能

以Ti3AlC2为原料,采用HF刻蚀工艺制备出12种Ti3C2纳米层状材料,对其形貌进行了表征,并考察了以其作为光催化剂对废水中Cr(Ⅵ)的处理效果。实验结果表明:HF体积分数为80%、刻蚀时间为48 h时得到的MX-80-48的形貌较好;MX-80-48具有类似石墨烯的二维层状结构,纳米层厚度约20~50 nm,孔径2~10 nm,比表面积14.8 m2/g,在400~700 nm可见光范围内表现出强烈的吸光性;当Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为40.00 mg/L、MX-80-48投加量为200 mg/L、pH=2、反应时间4 h(暗反应1 h+光照3 h)时,Cr(Ⅵ)去除率可达100%。

自组装超薄膜:从纳米层状构筑到功能组装

总结了一种新型的超薄膜自组装技术交替沉积组装技术的发展现状 ,着重对成膜推动力、生物分子的层状组装、无机 /有机杂化结构、有机小分子化合物的层状组装、超薄膜化学修饰电极、层间化学反应及非平面基底上的层状构筑等几个方面的问题进行了讨论 .

熔盐法合成纳米层状Sc_(2)SnC MAX相

MAX相是一类兼具金属和陶瓷特性的三元层状材料,也是合成二维MXenes的前驱体材料。理论预测稳定的三元层状MAX相材料约有600余种,目前实验合成的三元层状MAX相材料已有80余种,但M位主要为前过渡族金属,而对M为稀土元素的三元MAX相鲜有报道。本研究以Sc、Sn,和C元素粉为原料,通过熔盐法合成了M位为稀土元素Sc的全新Sc_(2)SnC MAX相材料。结合X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱等分析手段,确认Sc_(2)SnC MAX的相组成和微观结构。并通过密度泛函理论计算了Sc_(2)SnC MAX相的结构稳定性、晶格参数、力学和电子性质,理论计算结果表明Sc_(2)SnC热力学稳定,Sc-3d电子在费米能级上占主导地位,MAX相呈金属性质。

纳米层状硅酸盐在轮胎气密层中的应用研究

聚合物纳米复合材料因其分散相的高度精细化和纳米尺寸效应而具有与传统复合材料明显不同的力学性能和功能性能。其中,层状硅酸盐聚合物纳米复合材料又以分散相的高形状系数比而具有更为突出或特异的性能,如高刚性、高强度、高阻隔、高阻燃性等。因此聚合物纳米复合材料自问世以来便受到各国学者和工业界广泛关注。在轮胎气密层橡胶中,可以充分利用纳米层状硅酸盐材料的高阻隔性,从而起到提高气密性的作用。更进一步的应用研究表明,可以通过使用纳米层状硅酸盐填充橡胶作为气密层,在不损失气密性的情况下,减少气密层厚度,从而降低轮胎重量,实现原价节俭和滚动阻力降低的双重效果。

新型纳米层状电极可显著提升电池性能

合肥工业大学的科研人员通过调节层状结构过渡金属二硫属化物的分子间层间距离．实现了电极材料电化学储能与催化性能的大幅提升，为发展高性能电催化与储能器件开辟了新路径。相关研究成果日前发表在《纳米能源》和《先进能源材料》等国际期刊上。

卡培他滨-层状双金属氢氧化物纳米杂化物的制备及其性能分析

目的 制备海藻酸钠(SA)包覆卡培他滨-层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米杂化物形成微球,并分析其性能。方法 采用共沉淀法制备卡培他滨-LDHs的纳米杂合物,采用紫外-分光光度计测定卡培他滨-LDHs/SA中卡培他滨的含量,用X射线衍射仪分析LDHs和卡培他滨-LDHs纳米杂化物的晶体结构,测定卡培他滨释放速率。结果 SA微球呈透明胶状;而SA/LDHs微球呈乳白色球状。30倍扫描电子显微镜(SEM)观察的微球表面形态,微球整体呈椭圆球状;1 000倍SEM观察的微球表面形态,加入LDHs后微球的结构发生了变化,可明显看出LDHs的片状结构。卡培他滨-SA/LDHs纳米杂化物微球、SA/LDHs微球具备LDHs、SA微球的特征。LDHs/SA在003峰(11.59°)处有明显的峰,SA的特征峰(31.38°、45.57°)比较明显。在37℃下pH=7.2缓冲溶液中卡培他滨的释放情况:在微球释放的前100 min为卡培他滨在卡培他滨-SA/LDHs纳米杂化物微球中的快速释放阶段,释放率达到了80%;在之后的200 min内卡培他滨释放完成了缓慢释放阶段,释放率达到了95%;而未包覆SA的纳米杂化物的快速释放时间为50 min,释放率为67%,在100 min内完成缓慢释放,释放率为80%,释放不完全。在37℃下pH=2.2缓冲溶液中卡培他滨的释放情况:对比卡培他滨-LDHs纳米杂化物在30 min内卡培他滨的释放率达到98%,50 min内完全释放,药物在卡培他滨-SA/LDHs纳米杂化物微球中缓释性能与物理混合LDHs和卡培他滨相比更好。卡培他滨在微球内释放的前100 min是快速释放阶段,释放率达到90%,在之后的230 min内完成了缓慢释放阶段,释放率达到98%,随后达到平衡,卡培他滨完全释放。结论 在一定条件下,卡培他滨-海藻酸钠/LDHs微球可以控制卡培他滨在酸性条件下的缓释速率。

纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的制备与性能

纳米纤维素是具有可再生性、可降解性的天然高分子材料。基于氧化石墨烯优越的物理性能,采用真空抽滤方法制备纳米纤维素-氧化石墨烯高度有序层状结构以提高纳米纤维素薄膜的力学强度和疏水性能。实验结果表明,当石墨烯质量分数为4%时,纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的拉伸强度达到最大值204.4 MPa,比原始CNCs薄膜抗拉强度提升58.8%。层状薄膜的弹性模量随氧化石墨烯质量分数的增加呈现先增加后降低的趋势。通过对层状薄膜进行微观形貌分析和动态热机械性能分析验证了力学试验结果的准确性。对纳米纤维素薄膜和纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的接触角进行测定,发现由于纳米纤维素的氢键网络与氧化石墨烯表面游离羟基之间的相互作用,层状薄膜的疏水性能显著提升。

层状硅酸镍纳米管催化剂的可控制备及其催化性能研究

通过水热法合成了具有管状结构的层状硅酸镍纳米管材料,并考察了水热反应温度、时间、压力和氢氧化钠用量等对材料形貌和结构的影响。结果表明,氢氧化钠用量、水热反应温度、反应时间是影响层状硅酸镍纳米管形成的关键因素,而水热反应压力对层状硅酸镍纳米管材料的形成无明显影响。确定了层状硅酸镍纳米管材料合成的最佳水热反应条件:水热反应温度为200℃、水热反应压力为2 MPa、n(Ni)∶n(NaOH)=1∶(54~72)、水热反应时间为12 h。此外,考察了层状硅酸镍纳米管催化剂在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能,结果表明层状硅酸镍纳米管催化剂表现出了优异的二氧化碳甲烷化反应催化性能和反应稳定性,经过72 h的反应测试,催化剂性能没有明显降低,也没有出现镍纳米颗粒团聚烧结现象。