YVO_4:Eu^(3+)@YPO_4纳米核壳结构荧光粉的水热合成及表征

为了提高传统YVO4:Eu3+荧光粉的发光效率及稳定性,采用水热法制备合成了YVO4:Eu3+@YPO4纳米核壳结构荧光粉,通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等测试手段对所得样品进行表征.XRD和TEM测试结果表明:由水热法合成的YVO4:Eu3+@YPO4荧光粉包含YVO4:Eu3+核心和YPO4壳层两种结构,荧光粉粒径为10～30 nm,壳厚为5～10 nm,形态规则、粒径均匀、结晶度高;荧光光谱测试结果表明:YVO4:Eu3+@YPO4荧光粉比单纯YVO4:Eu3+荧光粉的发光效率高出66.75%,且具有较高的色纯度.结合第一性原理方法,对YVO4和YPO4晶体的能带结构进行理论计算,定性说明了电子跃迁和发光的关系.

纳米核壳橡胶的合成及其对EP的增韧改性

以丁苯橡胶(SBR)为核,以聚甲基丙烯酸甲酯为壳,合成了3种不同核壳比的纳米核壳橡胶(CSP)粒子,并研究了核壳比对粒子尺寸形态及分散性的影响。结果表明,纳米CSP的接枝率随核壳比降低而增大,而粒子尺寸几乎没有变化,即制备的纳米CSP粒子尺寸依赖于所选取的SBR胶乳粒子尺寸。从而确定了核壳比为70/30的CSP–1为环氧树脂(EP)的增韧剂。根据EP/CSP–1共混体系的扫描电子显微镜照片,确定采用三辊研磨式分散方法制备该共混体系。以EP/液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)共混体系为对比,探讨了不同含量的CSP–1对EP黏度、韧性、模量及耐热性的影响。结果表明,CSP–1的质量分数低于10%时,体系黏度增加范围小于10 Pa·s,对于体系的加工和固化性能无明显影响。当增韧剂质量分数为5%时,EP/CSP–1体系的临界应力强度因子和临界应变能释放率分别比EP/CTBN体系提高了20.45%和42.95%,而弯曲弹性模量下降率仅为EP/CTBN体系下降率的一半,与CTBN的加入导致EP玻璃化转变温度(Tg)下降的现象相比,加入CSP–1的EP Tg几乎不变。以上表明CSP–1作为EP的增韧剂在韧性、模量和耐热性上比CTBN更有优势。

对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳的光学特性研究

以对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳结构为研究对象,采用有限元法系统研究其LSPR消光特性的影响因素及变化规律,运用等离激元杂化理论对其LSPR现象进行解释。研究结果表明:纳米核壳的消光特性对入射光偏振方向极其敏感;当入射光偏振方向垂直和平行于对称轴方向时,横向模式︱ω_⊥〉和轴向模式︱ω_//〉可产生多个偶极和高阶共振模式;通过改变Au内核的半径,3层纳米核壳的LSPR共振模式可调谐至近红外区域,在生物传感器和选择性滤波器应用方面潜力巨大。

Au-中间层-Ag纳米核壳的法诺共振特性研究

为研究不同中间层材料对局域表面等离子体共振(LSPR)特性的影响,采用离散偶极近似(DDA)方法系统研究Au-中间层-Ag纳米核壳的LSPR消光特性,并利用等离激元杂化理论对其法诺共振现象进行解释。结果表明:具有对称结构的3层纳米核壳结构可实现法诺共振;法诺共振峰峰位强烈依赖于纳米核壳的中间层材料、内核半径和外界介质折射率;Au-Ni-Ag纳米核壳LSPR峰位随金核半径的增大而红移,且只有1个共振峰,归因于金核对LSPR的压缩作用;而金核半径和外界介质折射率的增大导致Au-Si3N4-Ag纳米核壳LSPR峰位的红移,且有3个共振峰,归因于中间层Si3N4对LSPR的增强作用。上述现象可利用纳米核壳的电场分布进行分析。通过选择合适的几何参数,Au-中间-Ag纳米核壳法诺共振峰峰位可调谐至600~1 200 nm。

CoFe_2O_4/Co_3Fe_7-Co纳米核壳结构的高频磁特性

通过H2热还原法制备了一种以磁性介电材料Co Fe2O4为核,以磁性金属材料Co3Fe7-Co为壳的纳米核壳结构。表征了样品的形貌、结构、静态和动态磁性并利用Landau-Lifshitz-Gibert方程对核壳结构的磁谱进行了拟合。结果表明Co Fe2O4/Co3Fe7-Co纳米核壳结构能够有效的提高磁导率,其共振机制以自然共振和交换共振为主。该结构有利于增强磁损耗,在微波领域具有广泛应用价值。

离散铬纳米核对超薄铜箔剥离性能和电阻率的影响

提出一种利用电化学沉积法制备Cr纳米离散晶核实现超薄铜箔剥离的策略。结果表明,该方法可以制备厚度约为1.34μm的铜箔。Cr纳米离散晶核密度直接影响铜箔的剥脱性能、表面粗糙度和电阻率。当Cr纳米离散晶核密度为15.7×10^(9)cm^(−2)时,铜箔的剥离性能最好,电阻率为4.95×10^(−7)Ω·m,比常规厚度为0.67μm Cr涂层的电阻率低9.2%,比重铬酸钾涂层的电阻率低15.8%,抗拉强度超过248.80 MPa。

LaPO_4:Ce^(3+),Tb^(3+)/YBO_3纳米核/壳复合结构的制备与发光性能

采用水热法+溶胶凝胶法两步合成工艺制备LaPO4:Ce3+,Tb3+(LAP)/YBO3纳米核/壳复合结构,并利用X射线衍射、透射电子显微镜对样品的结构、形貌进行了表征。荧光光谱分析表明,该纳米复合结构大幅度提高了发光效率,可能是由于YBO3壳层材料降低了LAP纳米荧光粉的表面缺陷和表面复合,使得非辐射跃迁几率增加;同时核壳摩尔比对发光效率具有重要的影响,当核/壳摩尔比为6∶1时,发光效率比LAP纳米荧光粉提高近58%。

纳米核壳式铜-锡双金属粉的制备及性能研究

润滑油中需要加入各种添加剂,使其润滑效果得以提高、使用寿命有所延长[1].其中纳米铜粉添加剂对润滑油极压抗磨性能的提高有显著效果[2].然而,单质铜粉在空气中很容易氧化.这将限制纳米铜粉在润滑油及润滑脂等各领域中的应用.

对称性破缺纳米核壳二聚体的近场特性研究

利用有限元(Finite element method,FEM)方法系统研究Au-ITO-Ag对称性破缺三层纳米核壳二聚体的近场增强特性,并采用等离激元杂化理论对其局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)特性进行解释。研究结果表明,对称性破缺三层纳米核壳二聚体光谱中等离子体共振峰峰位对Au内核半径的变化极为敏感;对称性破缺三层核壳纳米颗粒的电场主要分布在纳米核壳二聚体的表面上,Ag外壳纳米杯缺口部分的电场强度最为突出,其高度可调节的光学特性为提高生物传感技术提供了坚实的理论基础。

Ag@SiO_(2)纳米核壳结构对铒碲发光玻璃的发光增强机制

本研究首次把预先制备好的Ag@SiO_(2)纳米核壳结构成功地引进到碲化物发光玻璃70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)-0.5Er_(2)O_(3)体内,发现(A)Ag(1.6×10^(−6)mol/L)@SiO_(2)(40 nm)@Er^(3+)(0.5%):铒碲发光玻璃相对于样品(B)Er^(3+)(0.5%):铒碲发光玻璃的可见光与红外光的激发光谱强度的最大增强依次为149.0%与161.5%,可见光与红外光的发光光谱强度则依次最大增强了155.2%与151.6%,同时还发现样品(A)相对于样品(B)的寿命显著变长。由于Ag@SiO_(2)的表面等离子体吸收峰恰好位于546.0 nm,它与铒离子的发光峰546.0 nm完全共振,因此,Ag@SiO_(2)对铒碲发光玻璃的发光共振增强作用显著。由于银的纳米核壳结构与玻璃的制作具有分步实现的优点,它既能成功控制Ag@SiO_(2)的尺寸,而且在Ag@SiO_(2)@Er:铒碲发光玻璃的制作过程中还具有可操作性强的优点,同时价格也更加便宜。在保证银不被氧化的前提下,还可控制稀土离子发光中心与银的表面等离子体之间的距离,因此能够成功地减少背向能量反传递。上述优点促成了Ag@SiO_(2)纳米核壳结构表面等离子体有效加强了Ag@SiO_(2)@Er^(3+):铒碲发光玻璃的常规光致发光强度。

金纳米核壳局域表面等离子体激元的消光特性研究

采用离散偶极近似(Discrete Dipole Approximation,DDA)方法考察核壳比和外界介质折射率对ITO/Au、CdS/Au、Nb-Sn/Au纳米核壳粒子表面等离子体共振消光特性的影响,并利用杂化理论对其物理本质解释。仿真结果表明,ITO/Au和CdS/Au纳米核壳的ω-模式对应的共振峰峰位随核壳比的增加逐渐红移,而Nb-Sn/Au纳米核壳对应的共振峰峰位随核壳比的增加逐渐蓝移;ω+模式对应的四极共振峰峰位随核壳比的增大缓慢蓝移;集中在金壳两极点的振荡电荷对核壳球模式和腔模式的耦合作用以及电场分布有显著影响;相同尺寸纳米核壳的消光能力由强到弱依次是ITO/Au、Nb-Sn/Au、CdS/Au。

CoFe_2O_4/Co_3Fe_7-Co纳米核壳结构的微波吸收性能

利用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的CoFe_2O_4纳米颗粒,再通过H_2热还原法在颗粒表面形成Co_3Fe_7-Co磁性金属纳米壳层,研究不同退火温度、相同还原温度下不同样品的静态和动态磁性.结果表明,还原后样品的饱和磁化强度以及分别代表介电损耗和磁损耗的复数介电常数的虚部和复磁导率的虚部都得到提高,且通过线传输理论计算得到,纳米核壳结构CoFe_2O_4/Co_3Fe_7-Co可有效提高材料的微波吸收性能.

小分子化合物表面修饰对金/二氧化硅纳米核壳粒子结构的影响

分别使用带有巯基的化合物半胱胺(Cys)、胱胺(CYS)、巯基丁二酸(MSA)和巯基乙醇(ME)对金/二氧化硅纳米核壳粒子(GNs)进行表面化学修饰。利用动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对修饰后的GNs进行表征。研究结果显示Cys和CYS修饰后GNs胶体溶液稳定性下降,核壳结构完整性破坏,从而导致其在近红外区最大吸收峰消失。而MSA和ME修饰的GNs胶体溶液稳定,金壳结构完整,光学性质稳定。这可能是由于Cys和CYS的胺基通过与金壳之间产生静电力作用和配位作用,破坏了GNs表面金壳。

牛血清白蛋白/黄酮醇纳米核壳颗粒的制备及其抗氧化活性研究

利用牛血清白蛋白和疏水性黄酮醇合成牛血清白蛋白/黄酮醇纳米核壳颗粒,采用TEM确定纳米核壳的粒径,HPLC分析明确包覆率,2种抗氧化方法(DPPH自由基,ABTS自由基)对包覆前后的黄酮醇类化合物抗氧化活性进行评价。结果表明:牛血清白蛋白/黄酮醇纳米核壳粒径约为20 nm;牛血清白蛋白与黄酮醇化合物的结合关系影响它的包覆率;由于具有抗氧化活性的基团与BSA形成氢键,使得被包覆的黄酮醇抗氧化活性降低。合成牛血清白蛋白黄酮纳米核壳颗粒可以作为提高黄酮稳定性保护黄酮抗氧化活性实现黄酮较高生物利用度的一种新途径。

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.

Mn_(0.75)Fe_(3)O_(4)纳米核壳催化剂电Fenton降解四环素

合成了一种新型的Mn_(0.75)Fe_(3)O_(4)纳米核壳催化剂,将其作为改性阴极电Fenton反应降解废水中的四环素。研究了该纳米核壳催化剂对四环素的降解性能,探讨了其降解机理。实验结果表明,当四环素质量浓度为10 mg/L时,降解反应30 min,四环素去除率为98.2%,TOC去除率为72.3%。Mn_(0.75)Fe_(3)O_(4)纳米核壳催化剂的催化性能远高于单一Mn_(3)O_(4)或Fe_(3)O_(4),活性金属Mn和Fe形成纳米核壳材料后产生了强烈的协同催化效应。Mn是催化剂表面的主要活性位点,而Fe(Ⅲ)作为反应底物的主要吸附位点。Mn的加入促进了Fe和Mn的循环,导致大量的·OH积累,使四环素降解和矿化。

纳米核壳粒子CaCO_(3)/PMMA增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用雾化微乳液法成功制备10~100 nm范围的纳米碳酸钙(纳米-CaCO_(3))/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米核壳粒子。聚合物以乙烯基三乙氧基硅烷作为偶联剂接枝到纳米-CaCO_(3)表面,通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和X-射线衍射证实了纳米-CaCO_(3)包裹了PMMA,表明纳米-CaCO_(3)粒子与PMMA存在良好的相互作用,这意味着聚合物通过偶联剂的连接成功接枝到纳米-CaCO_(3)表面。不同含量(0.1%~1%)的纳米-CaCO_(3)/PMMA通过布拉本德黏土塑性测定仪与聚丙烯混合。纳米-CaCO_(3)接枝PMMA的明显提高了纳米-CaCO_(3)在PP基体中的分散性,提高了(纳米-CaCO3/PMMA)/PP复合物的热性能、流变性和机械性能。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)显示,纳米-CaCO_(3)粒子通过PMMA壳在PP基体中分散性良好。

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。

Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加对聚丙烯介电和空间电荷特性的影响

为研究核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)球形纳米颗粒对聚丙烯(Polypropylene, PP)复合电介质性能的影响,本工作利用表面沉淀法合成了Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球,并制备了聚丙烯基Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球复合电介质,研究了添加不同含量Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球的聚丙烯纳米复合电介质的理化性能、介电谱和空间电荷特性。结果表明:添加Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球降低了聚丙烯复合电介质的储存模量,增强了其韧性;Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加量对聚丙烯复合电介质介电性能和空间电荷特性影响较明显,添加含量较低时,核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米球增强了其与基体的相容性及界面区域的相互作用,受界面区及其对体内电荷密度和载流子迁移率的影响,聚丙烯复合电介质的相对介电常数和介质损耗因数均有所降低,且抑制了异极性空间电荷积聚,因此Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/PP复合电介质的介电性能和空间电荷特性得到提高。

PVA/SS核壳纳米纤维的电纺工艺探索及膜性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和丝胶(SS)为原料,利用正交实验法通过同轴静电纺丝制备PVA/SS核壳纳米纤维,并对其进行测试分析。结果表明,随PVA浓度的增加,黏度逐渐增加,电导率无明显变化规律;SS溶液的电导率和黏度均随SS浓度的增加而逐渐增加。当SS浓度不变,随着PVA浓度的增加,其红外光谱曲线呈现出相似的规律;X射线衍射曲线波峰会越来越明显,其结晶度也会减小。该研究解决了丝胶的回收利用问题,PVA/SS核壳纳米纤维在生物医疗领域有潜在应用前景。