单分散钴纳米粒子的制备及其对二硝酰胺铵(ADN)的热分解作用

采用氢电弧等离子体法在惰性气氛中制备了单分散的高纯度纳米Co粉。利用透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、比表面吸附仪、X射线衍射(XRD)等手段对样品的粒度、形貌、比表面积、成分进行了表征。将纳米Co粉按不同比例与二硝酰胺铵(ADN)制成复合粒子,并用差热分析(DTA)考察了不同比例的纳米Co粉对ADN的热分解催化作用。结果表明,在ADN中加入纳米Co粉,可使ADN的分解峰温明显降低,比例越大,分解峰温的降低也越多,且表观分解热显著增大,说明纳米Co粉对ADN有较强的催化作用。

联氨还原法制备磁性钴纳米粒子

在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的保护下,采用水合肼于乙醇体系中还原CoCl2.6H2O而得到磁性钴纳米粒子,通过X射线衍射检验确认该种方法合成的钴纳米粒子同时具有hcp相和fcc相。X射线光电子能谱的表征结果显示钴粒子表面价态为零价,说明制备过程中没有被氧化。用透射电镜和激光光散射仪对粒子的表面形貌和粒径进行了表征分析,结果显示粒径在30nm左右,近似圆球形,在正己烷中分散效果较好。

石墨烯负载钴纳米粒子催化还原4-硝基苯酚

以葡萄糖为碳源、NH4Cl为发泡剂、纳米金属Co为促进葡萄糖石墨化的催化剂,通过一步法制备了Co-石墨烯复合材料,实现了石墨烯的形成和Co纳米粒子原位生长的同步进行。通过XRD、FTIR、XPS、Raman、UV-Vis和TEM对该复合材料的结构与形貌进行了表征。将Co-石墨烯复合材料用于催化还原对硝基苯酚(4-NP)反应。在室温下,使用4 mg催化剂可于8 min内将1.39 mg 4-NP全部还原。复合材料通过简单的磁分离可循环利用,使用5次后,4-NP转化率依然高达86%。

溶剂热法合成有机物包裹的钴纳米粒子及其表征(英文)

在多元醇媒介中采用溶剂热法合成了油酸/三苯基膦包裹的钴纳米粒子。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(IR)和热重分析仪(TG)对所得样品进行了分析。TEM照片显示所制备的钴纳米粒子粒径约为14nm,分散良好,尺寸分布较窄。XRD分析表明,钴纳米以六角密堆积和面心立方的混晶形式存在。研究发现溶液的pH值对产物有重要影响,即只有当溶液的pH值高于12.62时才可以得到纯的纳米钴。热重分析证实包裹在纳米钴表面的油酸和三本基膦分别占整个纳米粒子质量的25.8%和69.2%。

铁酸钴纳米粒子的化学共沉淀法制备及表征

采用弱碱NH4HCO3作为沉淀剂,CoCl2·6H2O和FeCl3·6H2O作为反应物,在一定摩尔比条件下,通过化学共沉淀法制备了铁酸钴纳米粒子,并采用FT-IR、XRD、TEM和振动样品磁强计对其进行了表征。结果表明,制得的铁酸钴纳米粒子为尖晶石型结构,其粒径为20nm左右,并且由于反应过程中弱碱NH4HCO3分解产生的CO2和H2O气体对产物的阻隔作用,制得的铁酸钴纳米粒子的分散性较好,饱和磁化强度为55.5Am2·kg-1。

高温液相醇解法制备钴纳米粒子

利用1,10-癸二醇做还原剂,在油酸和乙二醇辛基苯基醚两种表面活性剂存在下制备出磁性钴纳米粒子,利用XRD、XPS、TEM和激光光散射仪对所制备的钴纳米粒子进行了表征。结果表明:该方法制备的钴纳米粒子具有hcp相,平均粒径大约为30 nm。

高温液相二醇还原法制备钴纳米粒子

应用高温液相二醇还原法,首次用1,10癸二醇作还原剂,在两种表面活性剂存在下制备出磁性钴纳米粒子。用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、激光光散射仪和热分析仪分别对钴纳米粒子的结构、价态、颗粒尺寸与热性能进行了表征分析。结果表明该方法制备的钴纳米粒子具有hcp相,平均粒径大约为50nm。

原位合成钴/还原氧化石墨烯纳米粒子催化氨硼烷制氢（英文）

采用简单的原位还原合成方法,利用具有温和还原性能的氨硼烷作为还原剂,在室温下一步还原氧化石墨烯和氯化钴混合溶液制备了还原氧化石墨烯负载钴纳米复合材料催化剂.利用所制备的钴/还原氧化石墨烯催化剂催化氨硼烷水解制氢,发现钴/还原氧化石墨烯具有优异的催化性能.相对于没有负载的钴纳米粒子以及采用硼氢化钠作为还原剂制备的钴/还原氧化石墨烯催化剂,采用氨硼烷还原制备的钴/还原氧化石墨烯催化剂表现出更加优越的催化性能.动力学测试表明,钴/还原氧化石墨烯催化氨硼烷水解反应为零级反应,同时钴/还原氧化石墨烯催化剂催化氨硼烷水解反应的活化能为27.10 kJ·mol-1,低于大部分已报道的其它催化剂,甚至一些贵金属催化剂的活化能.钴/还原氧化石墨烯催化剂有着稳定的循环使用性,特别是其具有的磁性使得它能够直接从溶液中通过磁力回收,极具应用前景.这种简单有效的合成方法有望推广到其它的金属-还原氧化石墨烯纳米复合材料体系.

钴纳米粒子催化水相费托合成

水相费托合成可以在远低于传统温度下实现,其低温高效的特点使其具有重要的应用潜力.本文制备了水相稳定且可循环利用的Co纳米粒子并应用于水相费托反应,150oC下活性为7.4×10 7molCO gCo1s 1,C5+选择性接近40%,是目前纯钴水相费托合成的最好结果,而其它方法合成的催化剂在150oC时活性低下.对催化剂进行了粒径、结构、成分测定和原位红外光谱检测,研究了催化剂在反应中的重构过程和B掺杂效应.

超细钴纳米粒子催化1-己烯低压氢甲酰化反应的原位红外光谱研究(英文)

利用原位透射红外光谱研究了2.8nm超细钴纳米粒子在2~3MPa合成气(CO:H2=1:1)和100℃条件下催化的1-己烯氢甲酰化反应.结果表明,在反应中出现与Co2(CO)8类似的红外吸收峰(2071,2041和2022cm-1),被证明是不同Co位点端式吸附CO.首次观测到了位于2054cm-1处吸收峰处的物种,可能归属为RCH2CH2COCo.通过此中间物种,产物醛可以在钴催化剂表面经由结合一个氢原子脱除反应而获得.

真空加热活化法提高内嵌钴粒子的碳纳米管的水裂解产氢催化活性

采用真空加热活化法制备出高催化活性的内嵌金属钴纳米粒子的碳纳米管材料.通过增加碳纳米管材料的本征碳缺陷位点,显著提升了材料的催化活性(>7倍).高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼(Raman)光谱表征结果显示,真空加热活化增加了碳纳米管的本征碳缺陷,并减少了碳纳米管碳层的杂原子含量.电化学表征和电催化水裂解实验结果表明,增加碳纳米管的本征碳缺陷位既可以在碳纳米管上产生更多的催化位点,又可以提高碳纳米管界面的电荷迁移能力,进而提高对水裂解的催化性能.

不同抗氧化剂对钴纳米粒子毒性的拮抗作用比较

目的:探讨不同抗氧化剂对钴纳米粒子(CoNPs)诱导的成纤维细胞毒性的保护作用。方法:将Balb/3T3小鼠胚胎成纤维细胞设为空白对照组、CoNPs组、CoNPs+抗坏血酸组(AA组)、CoNPs+乙酰半胱氨酸组(NAC组)、CoNPs+褪黑素组(MT组)以及CoNPs+α-生育酚组(α-tocopherol组)6个组。将不同浓度AA、NAC、MT及α-tocopherol预处理Balb/3T3细胞4 h,再给予CoNPs刺激细胞4 h、24 h及48 h。采用CCK8法检测各组细胞活力,荧光染色技术检测细胞内活性氧(ROS)生成,谷胱甘肽(L-Glutathione,GSH)试剂盒检测细胞内GSH含量,ELISA法检测细胞培养上清液中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(IL-6)水平。结果:CoNPs刺激Balb/3T3细胞4 h、24 h和48 h后,细胞活力较对照组明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05),各抗氧化剂组细胞活力较CoNPs组明显上升,差异均有统计学意义(P<0.05),其中α-tocopherol组细胞活力高于其他抗氧化剂组。CoNPs组ROS生成较对照组明显增加,各抗氧化剂组ROS生成较CoNPs组明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。CoNPs组细胞培养上清液中TNF-α、IL-1β和IL-6水平较对照组明显增加,各抗氧化剂组上清液中TNF-α,IL-1β和IL-6水平较CoNPs组降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:抗氧化剂通过减少钴纳米粒子诱导的成纤维细胞ROS产生,增加细胞内GSH含量,降低炎症因子水平,从而减轻钴纳米粒子细胞毒性,并且α-tocopherol是拮抗CoNPs毒性最有效的抗氧化剂。

钴纳米粒子直接化学发光体系检测力竭运动小鼠心肌连接蛋白43含量

以磁性纳米粒子为载体,利用抗原抗体识别作用将探针捕获在磁珠表面,用钴纳米粒子标记抗体为探针,利用鲁米诺-CoNPs-H2O2直接化学发光体系检测化学发光信号强度,根据化学发光信号强弱实现心肌连接蛋白43含量的测定。心肌连接蛋白43的质量浓度在0.07~20ng·mL-1时,方法检测限为0.03ng·mL-1。并利用该方法对力竭运动后小鼠心肌连接蛋白43含量进行了测定。

MOF衍生的Co-CNT纳米片阵列高效催化氢气析出反应

制备便宜、活性高的催化剂以实现高效地氢气析出反应具有较高挑战性。以自支撑的Co金属有机框架为前驱体,通过一步碳化制备了泡沫镍支撑的嵌入了Co纳米粒子的碳纳米管组成的纳米片阵列(简写为Co-CNT/NF)。该Co-CNT/NF在碱性条件下展现了良好的催化氢气析出反应性能。当传递10 A·cm^(-2)的电流时,Co-CNT/NF仅需-134 mV的过电势,且催化活性至少可以保持12 h。较小的电阻和丰富的催化位点是导致Co-CNT/NF高催化活性的主要因素。这种简便、高效的催化剂合成方法,将为金属有机框架衍生的新型催化剂开发及在能源存储方面的应用提供新启发。

钴填充碳纳米管的微波吸收性能研究

分析了钴填充碳纳米管的磁性能,深入探讨了钴填充碳纳米管的微波吸收机理,对钴纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,理论结果与实验数据相吻合。研究结果表明:钴填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中钴纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果;随着钴填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率向低频方向移动,随着碳纳米管中钴纳米粒子含量的增加,其共振频率向高频方向移动。因此通过改变样品厚度和调节碳管中钴纳米粒子含量,可以实现对特定频段微波的强吸收。

利用淀粉制备碳保护金属Ni、Co纳米粒子

Carbon-protected metallic nanoparticles(nickel and cobalt)composites were prepared by the pyrolysis of the mixture of soluble starch and metallic acetate in N2 flow via an easy green synthetic route.The obtained samples were highly stable in air.Reducing agent was not used in the experiments.The as-synthesized samples were characterized by XRD,TEM,and N2 adsorption-desorption analysis.The results of N2 adsorption-desorption analysis indicated that the obtained samples possessed mesoporous structures and high BET surface areas.

碳布负载的高分散CoP_(x)纳米粒子及其甲醇电催化氧化反应性能的研究

直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种有潜力的商用燃料电池技术,目前贵金属阳极材料昂贵的价格阻碍其发展。开发分散均匀粒径分布窄的金属磷化物催化剂仍然是一个挑战。本研究通过原子层沉积法(ALD)在碳布上沉积CoO_(x),然后经过磷化处理获得CoP_(x)。通过改变ALD臭氧脉冲(ALD-O_(3))的循环数,调控CoO_(x)(ALD-CoO_(x))在碳布上的成核生长方式,获得粒径小、分布均匀的CoP_(x)纳米粒子。经过优化后的CoP_(x)纳米催化剂(CoP_(x)/40-CC)在碱性溶液中对甲醇电催化氧化反应表现出优异的活性(153 mA/cm^(2)),高于浸渍法制备的催化剂(Imp-CoP_(x)/CC),尽管CoP_(x)/40-CC的CoP_(x)负载量低于Imp-CoP_(x)/CC。结果表明,甲醇电催化氧化过程中的电子转移和传质动力学得到了提高,这得益于CoP_(x)较小的粒径和均匀的分布。

磷钌双掺杂钴基碳纳米材料的制备及性能研究

沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)在高温煅烧中易出现金属基离子团聚,孔道缩减,表面氮含量急剧减少等问题,获得的ZIFs衍生物的催化性能往往不高。针对这些问题,我们首先构筑了立方体双金属Co/Zn-ZIFs。利用植酸作为P源,三氯化钌作为Ru源,与上述Co/Zn-ZIFs以及三聚氰胺混合。在氮气氛围下900℃热解,得到钌修饰磷化钴分散在氮磷共掺杂多孔碳(RuCoP@NPC)。实验结果表明,由于RuCoP@NPC中高含量的氮掺杂碳和石墨化碳,丰富的Ru_(x)P和Co_(x)P粒子和均匀分散的纳米钴颗粒,使其具有优异的氧还原/析出催化活性。半波电位接近0.82 V,过电位为0.4 V,优于商用Pt/C和RuO_(2)催化剂。基于RuCoP@NPC正极的锌-空气电池具有超长循环寿命(10 mA·cm^(-2)下稳定循环965圈)和高的功率密度(116 mW·cm^(-2))等良好的电化学性能。

纳米粒子催化化学发光测定血样中葡萄糖含量的应用研究

目的探究纳米粒子催化化学发光在测定血样中葡萄糖含量的应用。方法用聚合物壳聚糖将钴铁氧体纳米粒子进行修饰,催化鲁米诺过氧化氢体系产生化学发光,结合流动注射技术,通过测定葡萄糖氧化后产生的过氧化氢含量来间接测定葡萄糖的含量。结果葡萄糖检测的线性范围为：5×10-8~1×10-5 mol/L,检测限低至1×10-8 mol/L。结论该方法简单快速,对不同血样中的葡萄糖含量的测定结果与医院的测定结果一致。

碳纳米管表面Co/MoSe2莫特-肖特基异质结的构筑及高效析氢性能

二硒化钼(MoSe_(2))是一种先进的电解水制氢催化剂,但其电催化性能还远不如金属铂(Pt)。将半导体与金属结合构建莫特-肖特基异质结是一种提高催化活性的有效途径。本文采用溶胶-凝胶工艺和热还原法在碳纳米管表面制备了金属钴(Co)/半导体MoSe_(2)莫特-肖特基异质结(Co/MoSe_(2)@CNT)。实验和理论计算结果表明Co/MoSe_(2)莫特-肖特基异质结导致电子在界面处重新分布并形成一个内建电场,这不仅可以优化氢原子吸附的自由能,还可以提高析氢过程中电荷的传输效率。因此,Co/MoSe_(2)@CNT获得了优异的析氢活性:在电流密度为10 mA cm^(-2)时的过电势仅为185 mV、Tafel斜率为69 mV dec^(-1)。这项工作提供了一种新的策略来制备Co/MoSe_(2)莫特-肖特基异质结,并突出了莫特-肖特基效应的重要意义,有利于未来开发出更高效的莫特-肖特基电催化剂。