纳米Ce_(1-4x)(FeAlCoLa)_(x)O_(2-δ)固溶体微观光谱特征及氧化还原性能研究

采用水热法合成Fe^(3+)、Al^(3+)、Co^(2+)及La^(3+)共掺杂纳米Ce_(1-4x)(FeAlCoLa)_(x)O_(2-δ)(x=0.00~0.05)固溶体,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(PL)、拉曼光谱(Raman)以及与H2的程序升温还原反应(TPR)等方法对固溶体的微观结构、形貌、光谱特征和氧化还原活性进行系统表征及分析。XRD结果表明,Ce_(1-4x)(FeAlCoLa)_(x)O_(2-δ)固溶体均呈CeO_(2)立方萤石结构,当掺杂量增加到x=0.04时,在36.6°处出现了微弱的Co_(3)O_(4)杂相,可以确定掺杂离子在CeO_(2)晶格中的固溶度x<0.04。样品的(111)衍射峰位向高角度偏移,表明掺杂离子引起晶格发生畸变。TEM及SEM结果显示样品为球形纳米颗粒,掺杂离子引起晶面间距变小。紫外吸收光谱表明,与纯CeO_(2)相比,掺杂样品的吸收边逐渐红移,在560~780 nm范围观察到掺杂离子的紫外吸收峰。掺杂引起样品能隙降低,从2.84 eV(纯CeO_(2))逐渐降低至2.10 eV(x=0.05)。其原因可归结为掺杂离子在CeO_(2)的价带和导带之间形成新的杂质能级,允许电子从价带跃迁到较低的杂质能级上,继而降低了跃迁能隙。由于掺杂离子引起晶格内部发生畸变以及氧空位比例增大,阻碍了电子的高能跃迁,也可引起能隙减小。荧光光谱证明,掺杂样品的发射峰强度明显降低。Raman光谱表明,掺杂引起F_(2g)峰位发生偏移,峰强减小,峰宽变大。同时,对应于氧空位峰的相对强度逐渐提高。荧光光谱及Raman光谱均证明掺杂离子引起固溶体晶格畸变程度增加,氧空位浓度提高。H_(2)-TPR测试表明,掺杂可以有效降低CeO_(2)的氧化还原反应温度,提高氧化还原活性,当x=0.03的样品表面还原温度最低,还原峰的面积最大,即氧化还原反应活性最佳,表明样品的氧化还原性能与晶粒尺寸、晶格缺陷及氧空位浓度密切相关。通过以上研究证明,四种离子共掺杂CeO_(2)能够有效修饰微观晶体结构,在较低掺杂浓度下即可显著改善样品的催化活性。

一维多孔Co_(1-x)S/NC纳米线的可控制备及储钠性能

发展高比容量、良好可逆性和长循环寿命的钠离子电池电极材料仍面临巨大的挑战。通过简单的水热法,合成氮基三乙酸(Co-NTA)前驱体,再分别在氮气气氛下退火和硫化,制得钠离子电池用一维多孔氮掺杂碳纳米线(Co_(1-x)S/NC)负极材料。以1.0 A/g的电流在0.01~3.00 V循环200次,电极有461.16 mAh/g的可逆比容量。这可归因于氮掺杂碳的多孔中空纳米线结构,不仅增强材料的导电性,还可提高比容量,并缓解充放电过程中较大的体积膨胀,延长材料的循环寿命。

纳米Ce_(1—x)Mn_xO_2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce1—xMnxO2上乙醇催化氧化发光特性,重点考察了反应温度和催化剂组成(Ce/Mn比)对发光强度的影响规律.为研究催化发光机理,在相近的反应条件下考察了纳米Ce1—xMnxO2上乙醇催化氧化反应的活性和选择性.结果表明:催化发光强度与催化反应中生成CH3CHO的产率有很好的顺变关系,表明CH3CHO是导致C2H5OH分子在纳米Ce1—xMnxO2催化剂上氧化发光的“活性分子”.

纳米Ce_(1-x)Zr_xO_2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce1-xZrxO2上乙醇催化氧化发光特性,重点考察了反应温度和催化剂组成[n(Ce)/n(Zr)]对发光强度的影响.在相近的反应条件下研究了纳米Ce1-xZrxO2上乙醇催化氧化反应的活性、选择性和可能的催化发光机理.结果表明,催化发光强度与催化反应中生成CH3CHO的产率有很好的顺变关系.

基于纳米抗体-碱性磷酸酶融合蛋白的一步酶联免疫吸附分析法检测黄曲霉毒素B_1

从噬菌体展示的抗黄曲霉毒素B1(AFB_1)纳米抗体文库中,通过四轮亲和淘选,得到抗AFB_1纳米抗体G8。将编码纳米抗体G8的基因与碱性磷酸酶(AP)基因融合,构建了重组融合表达载体pET25b(+)-G8-AP,将其转化大肠杆菌BL21(Rosetta,DE3)感受态细胞,异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导融合基因表达。SDS-PAGE结果表明,融合蛋白G8-AP为可溶性表达,Ni^(2+)-NTA亲和层析柱纯化融合蛋白,对硝基苯磷酸二钠(pNPP)法测得纯化后的G8-AP的碱性磷酸酶比活力为(364.5±8.3)U/mg。ELISA检测结果表明,G8-AP具有特异识别AFB1的活性,与其它真菌毒素(AFB_2、AFG_1、AFG_2、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马菌素B_1)无交叉反应。基于G8-AP建立了检测AFB1的一步ELISA法。在优化的条件下,即甲醇浓度20%、盐离子浓度20 mmol/L、pH 7.4条件下,方法的半数抑制浓度(IC_(50))为19.8 ng/mL,线性范围为4.3~92 ng/mL,检出限为2.6 ng/mL。对玉米和小麦样品加标回收实验结果表明,基质对本方法的干扰不明显,可用于实际样品检测。

纳米成膜剂NM-1的合成及其在钻井液中的应用研究

纳米钻井液处理剂具有超强吸附、降低摩阻以及细微堵孔的能力,能更好地稳定井壁和保护储层。利用微乳液聚合法合成了有机纳米成膜剂NM-1。Mastersizer 2000型激光粒度仪的测定结果表明,NM-1的平均粒径为65nm。对比研究了NM-1与成膜剂CH1203B、CMJ-2、PVA、纳米SiO2对钻井液流变性和API滤失性能的影响,得出NM-1具有较好的控制滤失和降黏作用;成膜实验证明了NM-1在岩心端面形成了不透水隔离膜;抗盐实验表明NM-1在低浓度下的抗盐能力较强,浓度一旦大于5%时其抗盐能力较差,可以通过改变乳化剂的类型(如用非离子型表面活性剂)来提高其抗盐能力。

LaCo_(1-x)Cu_xO_3纳米晶对染料酸性黑10B的光催化降解研究

采用EDTA络合溶胶-凝胶法在较低的温度下合成了LaCo1-xCuxO3复合氧化物纳米晶,通过XRD和SEM等手段对LaCo1-xCuxO3进行了表征.结果表明:在600℃焙烧即可得到钙钛矿型LaCo1-xCuxO3纳米晶,700℃焙烧所得颗粒基本呈球形,粒径为50 nm左右.采用IR和UV-Vis技术研究了该系列纳米晶对染料酸性黑10B的光催化降解活性,结果表明:掺杂量、焙烧温度、催化剂用量、光照时间等因素对脱色率均有一定的影响,在适宜的实验条件下,可使酸性黑10B的脱色率接近100%.

纳米晶Co_(1-x)Zn_xFe_2O_4薄膜的结构、磁性及温度特性

采用sol-gel方法制备了纳米晶Co1-xZnxFe2O4（x=0-0.3）薄膜。样品的结构、磁性及表面形貌分别用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）和原子力显微镜（AFM）进行了表征。研究结果表明,400℃退火薄膜已生成单一的尖晶石结构,且样品的晶粒尺寸较小,平均晶粒尺寸在35nm以下。Zn^2＋离子含量的增加使样品的晶格常数有少许增大。Zn^2＋离子含量对样品的磁性能有较强的影响,样品的比饱和磁化强度在Zn^2＋离子含量x=0.2时达极大值（74.3（A·m^2）/kg）。变温测量显示,样品的磁化强度随温度升高呈下降趋势。当Zn^2＋含量从零增加到0.3,居里温度从530.0℃降至341.6℃。

纳米Ba_(1-x)Ca_xTi_(1-y)Zr_yO_3的制备、结构与介电性能

采用微波反应技术,合成了一系列Ba1-xCaxTi1-yZryO3固溶体纳米粉末(x≥0,y≤0.5),XRD物相分析和d-间距-组成图证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,结果符合Vegard定律。TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径40nm。通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化,结果发现,采用化学方法在钛酸钡中掺入适量钙和锆,由于掺杂离子均匀进入母体晶格,引起临界温度降低,室温介电常数达15000以上,介电损耗仅为0.009。纳米粉体的烧结温度为1150℃,比传统微米级粉体的烧结温度降低200～250℃。

柠檬酸溶胶凝胶法制备纳米Co1-xNixFe2O4铁氧体

以柠檬酸作为分散剂，采用溶胶-凝胶法制备了纳米Co1-xNixFe2O4铁氧体。在实验过程中，探讨了Co-Ni的摩尔比，分散剂柠檬酸的量，干凝胶的煅烧温度及煅烧时间四个因素对产品性能的影响。并利用XRD、IR和TEM等测试手段对产品进行表征，分析了铁氧体粉体的徽观结构和形貌。结果表明：柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Co1-xNixFe2O4铁氧体粒径小，分散均匀。当Co-Ni离子的摩尔比为0．5：0．5，铁酸盐与柠檬酸摩尔比为1：1，煅烧温度为1000℃，炷烧时间为1小时，可得到粒径在20nm左右的颗粒。IR和XRD分析证明了所得产品确实为Co（1-x）NixFe2O4铁氧体。

La_(1-x)Sr_xFeO_3纳米微粉的微结构与磁性

为了研究La1-xSrxFeO3纳米微粉的成分及颗粒尺寸对其微结构及磁学性能的影响,采用溶胶-凝胶法制备了不同颗粒尺寸、不同Sr含量的钙钛矿型La1-xSrxFeO3(x=0～0 3)纳米微粉,采用X射线衍射和振动样品磁强计对其结构与磁性进行了分析.分析表明,所制样品均具有正交钙钛矿结构;对于颗粒尺寸相近、Sr含量不同的样品,随Sr含量增加,晶格收缩;在具有不同颗粒尺寸的La1-xSrxFeO3(x=0 3)纳米微粉中,随着颗粒尺寸的减小,晶格膨胀;La1-xSrxFeO3(x=0～0 3)纳米微粒具有弱铁磁性,Sr含量的增加导致自发磁化强度下降,且随着颗粒尺寸的减小,La1-xSrxFeO3(x=0 3)纳米微粉的自发磁化强度增大;由Sr的替代以及颗粒尺寸减小引起的结构变化导致磁性的变化.

纳米Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9颗粒/丁基橡胶复合膜的压磁性能

以纳米Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9颗粒为磁性增强材料,以丁基橡胶为基体,采用模压成型法制备了复合膜,并研究了其压磁性能。结果表明:在交流电频率较低时,该复合膜具有优良的压磁特性,但其重复性和温度稳定性误差较大;当压应力不变时,其电阻、电抗、阻抗、电阻变化幅度、电抗变化幅度和阻抗变化幅度都随着交流电频率的升高而减小;当交流电频率不变时,其电抗、阻抗随着压应力的增大而减小,而电阻、电阻变化幅度、电抗变化幅度和阻抗变化幅度随着压应力的增大而增大。

溶胶-凝胶法制备纳米La_(1-x)Sr_xMnO_3及其电催化性能

采用表面活性剂PEG-2000辅助溶胶-凝胶法制备了不同含量锶掺杂纳米La_(1-x)Sr_xMnO_3锌-空气电池催化剂。通过TG-DSC、XRD、FTIR、TEM和极化曲线等方法研究了催化剂La_(1-x)Sr_xMnO_3的结构和电催化性能。结果表明:所制备的La1-xS rxMnO_3为钙钛矿结构,其晶体成型温度在450℃左右、晶粒尺寸处于纳米级别。以La_(1-x)Sr_xMnO_3为催化剂制备空气电极的极化曲线特征表明:La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3的电催化性能最好,当极化电压为-600mV(vs.Hg/Hg O)时,氧还原反应极化电流密度可达0.235 A/cm^2,而相同条件下制备的不含锶纳米La MnO3催化剂氧还原反应极化电流密度仅为0.165 A/cm^2,电催化活性显著提升。

NHE-1反义基因磁性纳米颗粒的构建及鉴定

目的 构建NHE 1反义基因磁性纳米颗粒 ,探讨以氧化铁磁性纳米颗粒为载体转染NHE 1反义基因治疗肿瘤的可能性。方法 应用共沉淀法制备外包葡聚糖的氧化铁磁性纳米颗粒(dextrancoatedironoxidenanoparticles ,DCIONP)。使用透射电镜和激光粒度检测仪检测DCIONP的形态和粒径 ,采用琼脂糖凝胶电泳分析氧化铁磁性纳米颗粒结合NHE 1反义基因及抵抗DNaseⅠ消化的能力 ,采用磁场吸引的方法分析氧化铁磁性纳米颗粒携带NHE 1反义基因定向运动的能力。结果 透射电镜观察显示 :纳米颗粒形状不规则 ,颗粒内部有一氧化铁的核心。激光粒度检测仪检测证实DCIONP的平均直径在 4 7nm左右。结合实验的琼脂糖凝胶电泳显示 ,pll DCIONP在各种质量比均有良好的DNA结合能力。DNA保护实验显示从质量比 0 .5∶1开始pll DCIONP能有效保护DNA不被DNaseⅠ降解。沉淀实验证明pll DCIONP可携带质粒DNA在外加磁场作用下在液体中定向移动。结论 成功构建了NHE 1反义基因磁性纳米颗粒 ,该颗粒具有粒径小、稳定性高及磁靶向运动的特点。

纳米晶合金粉芯的超重力渗流制备及磁性能

为了探索粉芯的新制备工艺,以Fe_(73.5)Cu_(1)Nb_(3)Si1_(3.5)B_(9)纳米晶合金铁芯为原料,使用机械破碎法制粉,并采用超重力渗流工艺制备了7种不同粒度配比的纳米晶合金粉芯,借助SEM、XRD、VSM分别对纳米晶粉末的形貌、结构和磁性能进行了表征,研究了粉末粒度配比对纳米晶合金粉芯的形貌、密度、有效磁导率、损耗及品质因数的影响。结果表明,机械破碎法制得的粉末虽带尖角,但矫顽力低,利用超重力渗流工艺制备的粉芯其粉末表面基本被树脂完全包覆。同时,通过适当的粉末粒度匹配,发现性能最佳粉芯的粉末粒度配比为:100~200目占60%,200~400目占20%,400~1000目占20%。该种粉芯的密度为4.46 g∕cm^(3),在100~3000 kHz频率范围内有效磁导率比较稳定,且在3000 kHz时为28.2。当设定磁感应强度为20 mT,频率为500 kHz时,其损耗为99.1 W/kg。另外,根据实验结果可知,该工艺能够制备出频率在MHz以上具有较低损耗的粉芯。

纳米钛硅分子筛TS-1催化甲乙酮氨氧化合成甲乙酮肟

以纳米钛硅分子筛TS-1为催化剂,采用三口玻璃反应器研究了甲乙酮(MEK)氨氧化的反应性能。采用SEM、TEM和XRD等分析手段表征了TS-1的晶粒尺寸。考察了TS-1的晶粒尺寸、反应物的加料方式、溶剂、催化剂用量、反应温度和反应物料配比对甲乙酮氨氧化反应性能的影响。结果表明,甲乙酮氨氧化反应的最佳反应条件为:75℃,n(NH3)∶n(H2O2)∶n(MEK)=4.0∶1.5∶1.0,TS-1用量21.6g(以1molMEK计);H2O2和氨水连续进料,最佳溶剂为叔丁醇或叔丁醇和水的混和液。在最佳反应条件下,甲乙酮的转化率和甲乙酮肟的选择性可分别达到99.4%和99.8%。

环氧树脂封装对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁芯软磁性能的影响

用宽为20 mm、厚为25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材绕制成环型磁芯,将其经550℃×100 min晶化退火处理制成纳米晶磁芯,研究环氧树脂封装对纳米晶磁芯软磁性能的影响。结果表明:与环氧树脂封装前相比,起始磁导率μ0、最大磁导率μm、幅值磁导率μa、饱和磁感应强度Bs、直流损耗Pu和交流损耗Ps减小,矫顽力Hc增大;当测试频率不变时,电感Ls和品质因数Q减小。

用于化学复合镀的Ni_(3.1)B非晶态纳米合金粉体的制备

利用化学还原法,以硼氢化钾为还原剂,制备了Ni3.1B非晶态纳米合金粉末,用于化学镀(Ni-P)-Ni3.1B合金镀层。通过对还原剂硼氢化钾、稳定剂硫脲和表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮对Ni3.1B纳米合金粉末的粒径的影响,确定化学还原法制备Ni3.1B的最佳条件为0.02 mol/L NiCl2.6H2O,0.06 g/L KBH4,2mg/L硫脲,0.25g/L聚乙烯吡咯烷酮。通过对Ni3.1B粉体分散性和在化学镀Ni-P-B合金镀液中的稳定性的研究,发现海藻酸钠对Ni3.1B具有良好的包覆效果。

磷钨酸/纳米晶TS-1催化剂高效择形催化氧化脱硫

采用浸渍法合成了纳米晶TS-1负载磷钨酸的HPW-Nano-TS-1催化剂,31PMAS-NMR,FT-IR,UV-vis表征结果表明,合成的负载型催化剂上磷钨酸保持Keggin骨架结构。以模型有机硫化物的正辛烷溶液为模拟油的吸附脱硫试验结果表明,噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩在纳米晶TS-1及HPW-Nano-TS-1样品上吸附达到平衡的时间逐渐增加,饱和吸附量相应减少。磷钨酸的引入提高了纳米晶TS-1对于大分子有机硫化物二苯并噻吩的氧化脱除活性。在温度60℃的反应条件下,噻吩的脱除率高于98.0%,二苯并噻吩的脱除率为58.0%,3种模型有机硫化物氧化脱除由易到难的顺序为:噻吩>二苯并噻吩>苯并噻吩,与常规的TS-1沸石或者多酸催化剂的活性顺序存在明显的差异,这是纳米晶TS-1沸石对于有机硫分子氧化反应的择形作用、扩散效应和磷钨酸在催化氧化脱硫过程中的电子云密度综合作用的结果。

多酸结构对纳米钛硅TS-1沸石催化氧化脱硫性能的影响

采用浸渍法合成了纳米钛硅TS-1沸石负载的钼系列多金属氧酸盐(POM)复合催化剂,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、固体紫外漫反射(UV-Vis)、X-ray粉末衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、^31P和^29Si魔角核磁共振(MAS-NMR)等对催化剂的结构进行表征。研究结果表明,在低温焙烧或烘干条件下,负载后催化剂多酸的结构保持,钼酸铵高温(550℃)焙烧后转变为三氧化钼。以有机硫化物噻吩(TH)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的正辛烷溶液为模拟油品评价了催化剂的氧化脱硫性能。实验结果表明,纳米TS-1沸石载体上不同结构多酸作为脱硫催化剂对硫化物的脱除活性顺序为:Keggin型Mo-POM>Anderson型Mo-POM>Dawson型Mo-POM>Mo-金属氧化物。以上述负载的多酸为催化剂,在反应条件为:V(模拟油)=V(乙醇)=10.0 mL,m(催化剂)=0.2 g,n(H2O2)∶n(S)=10∶1,温度60℃,硫化物按照由易到难的脱除顺序为TH>DBT>BT,与常规的TS-1沸石或者多酸催化剂的脱除顺序存在明显差异。这是纳米TS-1沸石对于有机硫分子氧化反应的择形效应和POM催化氧化脱硫的电子云密度影响综合作用的结果。Keggin型Mo-POM催化剂具有良好的循环使用性能,是一类制备方法简单、催化活性高且稳定性好的绿色环保型催化剂。