功能化MWCNTs/Ag对环氧涂料耐腐蚀和防污性能的影响

目的研究聚多巴胺(PDA)改性的MWCNTs/Ag复合材料(MWCNTs/Ag@PDA)对水性环氧树脂涂层结构、耐腐蚀性和防污性能的影响。方法首先制备MWCNTs/Ag复合材料,并利用聚多巴胺(PDA)对其进行改性,最后将不同的复合粉末加入水性环氧树脂中制备复合涂层,通过XRD、拉曼、XPS和SEM对不同粉末的形貌结构以及不同复合涂层的氮脆截面形貌进行分析。通过黏附力,EIS、极化以及抗三角褐指藻的防污测试对涂层的机械性、耐腐蚀性以及防污性能进行检测。结果MWCNTs成功负载纳米Ag颗粒,PDA对MWCNTs/Ag改性后,改善了MWCNTs/Ag在环氧树脂中的分散性。随着复合粉末填料的添加,涂层的黏附力升高,添加MWCNTs/Ag@PDA的复合涂层黏附力最高为4.29 MPa。在3.5%(质量分数)NaCl中浸泡28 d之后,空白涂层和添加MWCNTs/Ag的环氧涂层(MA/WEP)的耐腐蚀性能与浸泡初期相比都大幅下降,而添加MWCNTs/Ag@PDA的环氧涂层(MAP/WEP)没有变化。在三角褐指藻海水溶液中浸泡7d之后,MAP/WEP表面的海藻最少,且该涂层表面会释放Ag^(+),会破坏附着在涂层表面三角褐指藻结构的完整性,使其失活。结论PDA能够明显改善MWCNTs/Ag复合材料在环氧树脂中的分散性,且添加MWCNTs/Ag@PDA可以提升涂层的黏附力,增强涂层的耐腐蚀性能和防污性能。

Ag/WO_(3)纳米复合材料可见光催化还原废水中六价铬的研究

以钨酸钠和硝酸银为原料,采用水热法合成得到Ag/WO_(3)纳米复合材料。XRD和SEM结构分析表明,Ag纳米颗粒掺入到WO_(3)结构中,增加了孔隙率和粗糙度,增强了纳米复合材料表面的活性位点,提高了有效比表面积。光催化实验表明,分别以WO_(3)和Ag/WO_(3)为光催化剂处理模拟废水中的Cr(Ⅵ)离子,对应在155 min和130 min的可见光照射后,Cr(VI)离子被完全去除。通过考察Ag/WO_(3)对实际工业废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原能力,结果表明,该光催化剂在还原工业废水中的Cr(Ⅵ)方面具有良好性能。

Ag/PANI纳米复合材料的超声合成及对酪氨酸的电催化研究

以苯胺、硝酸银为原料,在氮气氛围保护且不加氧化剂的稀硝酸溶液中,超声辐射合成Ag/PANI纳米复合材料。利用XRD、FT-IR、FESEM、EDS分别对产物的结构和形貌进行表征,并对Ag/PANI纳米复合材料修饰玻碳电极在电化学中对酪氨酸的电催化氧化情况进行研究。结果表明,Ag纳米粒子聚集体直径为(50±1)nm,均匀分布在PANI基体中,Ag/PANI纳米复合材料修饰电极对酪氨酸有较高的电催化活性。

Ag/TiO_2/freeze-dried graphene nanocomposite as a high performance photocatalyst under visible light irradiation

Ag/TiO2/freeze-dried graphene nanocomposites have been prepared via a facile one-step solvothermal method for the photocatalytic degradation of Rh B under visible light irradiation. During the solvothermal process, reduction of graphene oxide and loading of Ag/TiO2nanoparticles on graphene sheets were achieved. Investigation of chemical state of products showed that covering of Ag/TiO2surface with higher weight ratio of graphene resulting in that Ag metals in Ag/TiO2were oxidized to Ag2 O in nanocomposite structure after solvothermal process. Degree of photocatalytic activity enhancement strongly depends on the coverage of Ag/TiO2surface by porous graphene. The sample of 1 wt% porous graphene hybridized Ag/TiO2showed the highest photocatalytic activity, which is related to high migration efficiency of photoinduced of electrons and reduction of electron–hole recombination rate due to high electrical conductivity of graphene. Expanding of absorption to visible light region was ascribed to surface plasmon resonance effect of Ag metals and presence of graphene. Investigation of photocatalytic performance of formic acid as a dye-less organic pollutant showed that dye sensitization effect of Rh B molecules during evaluation of photocatalytic performance was negligible.

双原位复合法合成Ag/PANI及其表征

采用双原位复合法,以(NH4)2S2O8和AgNO3两者为氧化剂共同氧化苯胺溶液,制得Ag/PANI。研究了(NH4)2S2O8和AgNO3两种氧化剂氧化苯胺的比例(P)以及HNO3浓度对Ag/PANI形貌以及电导率的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及四探针测试仪等手段,对Ag/PANI的形貌、结构及电导率进行了表征,结果表明,P为0.4,在1.0mol/L HNO3的溶液中氧化0.2mol/L的苯胺可得到均匀的棒状结构,且电导率较好,达10.2755S/cm。

多功能纳米酶Ag/PANI的制备与性能研究

表面增强拉曼散射(SERS)是利用金属或金属纳米颗粒作为检测基底的一种分析测试技术,可用于表征分子振动的信息,具有良好的再现性和稳定性。纳米酶是一种具有催化功能的纳米材料,近年来,纳米材料模拟酶催化活性的研究发展迅速,引起了生物学、医学等学科的广泛研究兴趣。与天然酶不同的是纳米酶能够避免生物酶易失活的弱点,在水或缓冲溶液中表现出较高的稳定性和良好的催化性能,可调催化活性和制备方法简单的特点,使其在分析催化化学和酶动力学领域具有广泛的应用前景。目前SERS技术与模拟生物酶催化活性相结合的研究十分有限,大部分纳米酶的研究采用紫外可见吸收光谱对纳米酶催化性能进行分析,检测手法比较单一。通过一步自组装氧化还原聚合法制备聚苯胺(PANI)基体中的Ag纳米颗粒,在苯胺的聚合过程中,利用AgNO3和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为氧化剂和结构诱导剂,在还原AgNO3的同时进行苯胺的氧化聚合,制备出了具有SERS增强性能,且具有模拟过氧化物酶和葡萄糖氧化酶两种模拟酶活性的Ag/PANI纳米复合材料。经过研究发现,这种纳米复合材料不仅可以作为单独的过氧化物酶或者葡萄糖氧化酶实现催化功能,还可以作为串联酶,直接通过氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)反映葡萄糖的浓度。因此将SERS技术和模拟酶催化研究相结合,利用SERS技术实现了对过氧化氢、葡萄糖以及TMB更加快速有效地检测。

TiO_(2)-Ag纳米复合材料的制备及其光电催化性能研究

载流子在等离激元金属纳米粒子上的快速复合,导致传统的光电催化剂效率显著降低,通过金属和半导体的复合可实现热电子和空穴的分离以提升光电催化效率。采用Ag纳米粒子与半导体TiO_(2)纳米粒子复合提高其光电催化活性,并探索了催化活性提升的机理,研究了TiO_(2)-Ag纳米复合材料之间空间电荷区能带弯曲以及内置电场的作用,为设计高性能SPR光电催化剂提供理论和实验依据。以对氨基苯硫酚(PATP)及对硝基苯硫酚(PNTP)的光电催化偶联反应为探针,研究了TiO_(2)-Ag纳米复合材料的催化性能。结果表明TiO_(2)的引入提高了Ag的SPR催化活性,其主要原因是TiO_(2)的引入可提高TiO_(2)-Ag间电子和空穴的分离效率。

新型海洋用全固态Ag/AgX复合参比电极的性能

以聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)为电极添加剂,采用粉末压片法制备了Ag/AgX/PANI和Ag/AgX/PPy参比电极,在模拟海洋环境中进行了稳定性、温度响应特性、恒流极化和线性极化等性能测试。结果表明:Ag/AgX/PANI和Ag/AgX/PPy电极都具有与纯Ag/AgX电极同等优异的电位稳定性,且温度系数由0.36 mV/℃分别降低至0.27 mV/℃和0.26 mV/℃;在±5μA/cm^(2)恒电流密度条件下,两种复合电极电位均在1 h内达到稳定,其中Ag/AgX/PPy电极的电位漂移值更小,这与线性极化结果相一致;Ag/AgX/PPy电极在静态和动态海洋环境中的电位波动值在0.30 mV左右,进一步表明了Ag/AgX/PPy电极是一种有潜力的新型海洋用全固态复合参比电极。

Ag@AgCl/M-PANI复合材料的协同效应及其光催化降解染料

文章采用分散聚合法制备聚苯乙烯(PS)模板,磺化后得到磺化的聚苯乙烯模板,在其表面生成开口球形介孔聚苯胺(M-PANI)。采用共沉淀法制备Ag@AgCl,通过化学吸附法制备Ag@AgCl/M-PANI复合材料。通过在可见光下降解罗丹明B(RhB)和苯酚溶液来研究复合材料的光催化性能。结果表明,Ag@AgCl/6%M-PANI复合材料的光催化性能明显高于纯材料M-PANI和Ag@AgCl。光催化性能的提高是由于贵金属的表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)效应,使光生电荷在AgCl和M-PANI之间的传递和分离效率有所提高。

PANI基介孔球壳Ag/AgI复合光催化结构的构建及协同机制研究

以磺化聚苯乙烯(SPS)微球为模板,在其表面生成球形介孔聚苯胺(M-PANI),再通过原位反应法制备多种比例的M-PANI@Ag/Ag I复合材料。在可见光下,测试了其对罗丹明B(Rh B)染料溶液的光催化性能。结果表明,M-PANI@Ag/Ag I复合材料的光催化性能明显高于纯材料M-PANI和Ag/Ag I。分析表明:复合材料提高了吸附量,而且Ag颗粒表面的等离子共振(SPR)效应,使得电子-空穴在Ag I和M-PANI之间的传递和分离效率得到提高。

珊瑚状Ag/Ni(OH)_(2)纳米复合电极的制备及其葡萄糖无酶传感

本文采用连续离子层吸附法在镍基底上制备珊瑚状Ag/Ni(OH)_(2)纳米复合电极,建立灵敏度优异的无酶葡萄糖传感器,采用循环伏安法(CV)和安培电流法(i~t)对该传感器的电化学特性进行了研究。结果表明,在0.5 V下,该传感器具有较好的电化学传感性能,其灵敏度为1102μA·mmol·L^(-1)·cm^(-2),线性范围为0.002 mmol/L~10.11 mmol/L,检出限为0.29μmol/L(S/N=3),且重复性好,抗干扰性强,重现性和稳定性好,这主要是因为银、镍纳米复合材料间的相互协同效应,比表面积增大,使其具有更多的活性位点,提高了电极的电化学性能。该传感器可用于检测葡萄糖注射液中葡萄糖的浓度,表明制备的Ag/Ni(OH)_(2)纳米复合电极具有检测葡萄糖的应用潜力。

基于Au NPs-CeO_2@PANI纳米复合材料固定化酶的葡萄糖生物传感器

制备了一种基于金纳米粒子(Au NPs)、氧化铈纳米颗粒(CeO2)和导电聚苯胺(PANI)的具有核壳结构的纳米复合材料(Au NPs-CeO2@PANI),利用该纳米复合材料和壳聚糖形成的复合膜成功实现了对葡萄糖氧化酶(GOD)的固定。采用透射电镜和X射线衍射对Au NPs-CeO2@PANI材料进行了表征。电化学方法研究了传感器性能,结果表明基于Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料修饰的葡萄糖生物传感器线性范围为6.2×10-6mol/L～2.8×10-3mol/L,响应时间为5 s,检测下限为1.0×10-6mol/L;相同条件下Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料修饰的电极也显示出了比单一或二者复合的纳米材料修饰电极更优越的性能。

兼具电磁性能的PANI/ZnFe_2O_4纳米复合材料的制备

运用改进的溶胶凝胶-原位聚合法制备出了兼具电、磁性能的PANI/ZnFe2O4纳米复合材料,借助TEM、XRD、FTIR、四探针电导率仪和VSM(振动样品磁强计)等技术研究了复合材料的结构及其电磁性能。结果表明,通过该法可以实现ZnFe2O4与PANI的有机复合,制得纳米尺寸的、ZnFe2O4与PANI相间以化学键结合的纳米复合材料;复合材料兼具电、磁性能,其导电率随ZnFe2O4含量增加而降低,饱和磁化强度随之而升高,复合物的矫顽力在所研究的含量范围内均较纯ZnFe2O4大,且随ZnFe2O4含量的增加呈先升高后降低的变化趋势。此外,对ZnFe2O4进行HNO3预处理可以有效改善复合材料的电磁性能。

溅射沉积WS_2/Ag纳米复合薄膜在不同环境中的摩擦磨损性能研究

利用直流磁控溅射方法在钛合金基底上制备W S2/Ag纳米复合薄膜,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及能谱仪对复合薄膜的表面形貌和组织结构进行分析,用球-盘式摩擦磨损试验机对复合薄膜在真空和潮湿空气环境中的摩擦磨损性能进行研究.结果表明:溅射沉积制备的W S2/Ag复合薄膜为非晶态结构,弥散分布于W S2基体中的晶态纳米Ag相提高了薄膜与基底的界面结合强度;与纯W S2薄膜相比,W S2/Ag纳米复合薄膜虽然在不同环境中的摩擦系数有所增加,但其在潮湿空气中的耐磨性能(磨损寿命)具有较大幅度的提高,且摩擦状态更稳定.

PANI/CeO_2纳米复合纤维材料的合成和表征

用水热法制备了纳米CeO2,并利用其氧化性通过原位聚合法制备出PANI/CeO2复合纳米纤维。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等检测技术对复合材料的结构进行了表征。结果表明:复合材料两相间存在化学键合作用;酸浓度和无机纳米相影响了聚苯胺纤维结晶。当CPANI0.1mol/L,随着酸浓度的升高,PANI/CeO2的结构形态从球状逐渐发展成纤维状,CeO2粒子的粒径会影响聚苯胺结晶状态,粒径越小,越易形成结晶规整的纤维结构。

紫外光辐照双原位同步合成纳米Ag/PVP复合物的结构特征

在室温下,用紫外光辐照N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和硝酸银(AgNO3)水溶液,双原位一步合成了纳米银/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合物。透射电镜(TEM)分析表明,纳米银/PVP复合物分散性好、粒径在5 nm左右;X射线光电子能谱(XPS)表明,C=O中C1s结合能(285.61 eV)比标准C=O中C1s结合能(287.79 eV)降低了2.18 eV,N1s的结合能比标准的能谱峰位(399.88 eV)降低了0.38 eV;红外光谱(FT-IR)表明,纳米Ag/PVP羰基吸收峰,峰位从1673 cm-1变化到1661 cm-1,发生红移;XPS和FT-IR分析表明,纳米银不仅和羰基氧有相互作用,而且通过p-π共轭效应,与氮和羰基碳也发生了相互作用。

PANI/La_2O_3复合纳米材料的合成及其电化学降解的抑制作用

作为离子型表面活性剂,对-甲基苯磺酸可用于氧化镧的预超声分散处理,同时还可作为质子酸对聚苯胺(PANI)进行掺杂,从而赋予聚苯胺导电性.采用化学法合成了聚苯胺/氧化镧复合纳米材料,用四探针法测定了材料的电导率,用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射、红外光谱等检测分析手段对材料进行了表征.结果表明,聚苯胺及聚苯胺/氧化镧复合纳米材料的电导率分别为1.0和1.9S·cm-1,粒子直径分别约为200和50nm.氧化镧的掺杂未降低聚苯胺的电导率,并使粒径减小.循环伏安实验结果说明,氧化镧的掺杂可提高氧化还原峰的电流密度,并能有效抑制聚苯胺在0.25～2.0mol·L-1的H2SO4及H3PO4水溶液中的电化学降解.

Ag/ZnO纳米复合抗菌剂解团聚工艺及机制

采用沉降实验、激光粒度分布、透射电镜等手段,研究PVPK17对Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的解团聚的影响及机制,同时采用最小抑菌浓度对解团聚前后的抗菌性能进行表征。结果表明:经PVPK17解团聚后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂可在异丙醇中稳定悬浮6d以上,分散后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的平均粒度可达51.3nm,当加入PVPK17的质量百分数为40%时达到最佳分散效果。用透射电镜观测表明,解团聚的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂分散较好,在此基础上建立了PVPk17对Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的解团聚模型。抗菌实验表明,分散后的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的MIC可达50mg/L,抗菌性能良好。

Ag@SiO_2复合纳米微粒的制备及其抗菌性能

利用简单的一步法合成Ag@SiO2复合纳米微粒,并对其样品进行了TEM,HRTEM,XRD和UV表征.结果表明银纳米粒子成功包覆于二氧化硅微球之中,且壳层呈多孔状结构.以二倍稀释法测试了Ag@SiO2纳米颗粒对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和大肠杆菌的最小抑菌质量浓度以及最小杀菌质量浓度,结果表明Ag@SiO2纳米颗粒具有良好的抗菌持久性能,并且对革兰氏阴阳两种细菌具有良好的杀菌选择性.

Fe掺杂对纳米Ag-SnO_2电接触合金润湿性及电性能的影响

采用座滴法研究Fe掺杂对Ag与纳米SnO2之间润湿性的影响,进一步利用化学共沉淀和常压烧结法制备掺杂Fe元素的Ag-SnO2电接触合金,对该合金进行耐电压和模拟电弧侵蚀试验,并通过冷场发射扫描电镜(FESEM)及X射线能谱仪(EDS)分别对其在电弧侵蚀前后的形貌和成分进行观察和分析。结果发现,Fe的加入使Ag与纳米SnO2之间的润湿性提高,但掺杂含量达到一定值(Sn与Fe的原子比为14:5)后,增加掺杂量对润湿角影响不大。所制备的电接触合金呈现纳米第二相弥散均匀地分布在Ag基体中;随掺杂元素Fe含量增加,合金的耐电压强度提高,表面发生的局部熔化和Ag液集中喷溅现象明显减轻。