Ag-ZnO纳米材料的制备及其催化还原4-NP性能研究

通过简易水热法合成了Ag-ZnO纳米材料,采用SEM、EDS、XRD和XPS等表征手段对所制备的纳米材料进行了表征,并将其作为催化剂用于对硝基苯酚(4-NP)的还原反应。结果表明,Ag-ZnO纳米材料可在8 min内催化4-NP还原生成对氨基苯酚(4-AP),催化效率高达99.5%,且在第5次循环反应时催化效率仍保持在90%左右,具有较高的催化活性,循环使用寿命长。

纳米材料在食品重金属离子快速检测中的应用研究进展

纳米材料因具有比表面积大、良好稳定性、特殊的结构、易于修饰、良好的生物相容性等优点,已被广泛应用于食品中重金属离子检测领域。文章重点综述了碳纳米管、石墨烯、碳量子点、金属有机骨架、纳米酶等纳米材料在食品中重金属离子检测方面的研究与应用现状,并展望了纳米材料在食品中重金属离子检测领域面临的挑战和应用前景。

纳米材料杨氏模量的尺度依赖性

【目的】纳米材料杨氏模量与其对应的大块材料的杨氏模量完全不同,并且具有明显的尺度依赖性,然而纳米材料杨氏模量随尺度的变化却是多样且复杂的。一些金属纳米材料杨氏模量随着尺度减小而增大,并高于块体杨氏模量值;而一些半导体纳米材料的杨氏模量却随尺度的减小而降低,且低于块体杨氏模量值。这种相反的变化趋势的原因却并不清楚。【方法】基于纳米热力学理论,以纳米材料结合能为基础,从原子势函数与材料杨氏模量的内在关系出发,引入反映材料原子键本质的参数,详细推导了纳米材料杨氏模量定量解析过程,阐述了金属、非金属等纳米材料杨氏模量值和其随尺度的变化规律;揭示了纳米材料表面模量、内部模量对体系杨氏模量的贡献,并利用材料参数阐明纳米材料杨氏模量与尺度、原子键的物理关系。【结果】所构建的理论解析模型对零维纳米颗粒、一维纳米线和二维纳米薄膜的杨氏模量都进行了成功的预测。

纳米材料对霉菌毒素的脱毒与解毒作用

霉菌毒素对饲料及饲料原料的污染率高、毒性强,且缺乏有效的解毒剂。未超标水平的霉菌毒素污染的饲料仍可导致动物慢性中毒,对动物健康产生不利影响。通过补充抗氧化剂可以降低霉菌毒素导致的氧化损伤、提高动物的解毒能力。金属、类金属等的纳米材料具有抗菌、抗氧化等功能,其缓解霉菌毒素中毒的有效性引起了广泛关注。文章综述了金属、类金属等纳米材料对霉菌毒素的脱毒及解毒作用,以期为生产中采用金属、类金属等纳米材料防控霉菌毒素中毒提供参考。

一种新型的用于萃取铷的冠醚功能化磁性固相纳米材料

本研究成功制备了一种新型的用于萃取铷的冠醚功能化磁性固相纳米材料(CFE)。通过溶剂热法合成了Fe_(3)O_(4)纳米颗粒磁核,利用3-氨丙基三乙氧基硅烷在碱性环境下的酯水解反应,在磁核表面包覆SiO_(2)并修饰氨基,制备了Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)中间产物,再利用4′-羧基苯并-18-冠6-醚上的羧基与修饰在Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)表面的氨基在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的催化下发生酰胺化反应,将该冠醚修饰在中间产物的表面,制备了CFE新型材料。分析了Fe_(3)O_(4)、Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)、CFE的微观形貌、磁化性质、X射线衍射性质、红外吸收性质、元素组成,佐证了材料被成功制备,验证了CFE对Rb^(+)的萃取能力,研究了溶液pH对Rb^(+)萃取效果的影响。结果表明,室温下萃取30 min,在pH为13时CFE对Rb^(+)具有最佳的萃取效果,萃取率为90.0%。

纳米材料增强植物纤维复合材料研究进展

对近4年来纳米材料增强植物纤维复合材料制备方法进行了综述。纳米材料增强植物纤维复合材料的制备方法主要包括硅烷偶联剂处理、溶胶-凝胶法、化学接枝法、横穿结晶技术和机械混杂法,总结了各种方法的优缺点,讨论了纳米纤维增强植物纤维复合材料制备过程中存在的问题,最后展望了纳米材料增强植物纤维复合材料未来的发展方向。

基于磁性纳米材料Fe_(3)O_(4)@PPy和聚集诱导发光材料(TTAPE)检测肝素药品中的多硫酸软骨素残留

合成了一种聚吡咯修饰的磁性纳米颗粒(Fe_(3)O_(4)@PPy),通过结合AIE荧光探针四苯基乙烯衍生物(TTAPE)建立了一种检测肝素药品中多硫酸软骨素的检测方法。肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合导致运动受限,进而释放荧光,而Fe_(3)O_(4)@PPy加入后可以猝灭其荧光。研究了肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合后荧光增强规律和Fe_(3)O_(4)@PPy对它们的荧光猝灭规律,建立了不同的猝灭曲线,进而同时检测肝素和多硫酸软骨素。实验确定了肝素和多硫酸软骨素的最佳荧光检测波长为482 nm,Fe_(3)O_(4)@PPy的使用量为5 mg,检测浓度的线性范围为0~3.5 mg/L,肝素浓度的相对偏差在0.5%以下。肝素实际样品中多硫酸软骨素的回收率为90%和96.67%,相对标准偏差为4.4%和4.1%。

纳米材料在油田开发领域的研究及应用

可利用石油资源逐渐减少、开采难度在增大。纳米材料具有卓越的粒子尺寸和性能,通过表面改性还可在同一纳米材料上集成多种驱油功能,其被认为是解决传统提高采收率(EOR)技术所面临众多问题的潜在方案。本文主要介绍了纳米材料的制备与改性、种类,综述其在油田开发各阶段的应用与研究进展,特别是EOR方面。结合油田开发需求与纳米技术的优势,指出了纳米颗粒在EOR过程中应用的挑战和未来研究的机遇。

含硒纳米材料的合成及对小麦种子萌发和生根的影响

为探究含硒纳米材料对小麦种子萌发和生长的影响,制备3种含硒纳米材料Se-Ni(硒质量分数71.50%)、Se-Co(硒质量分数68.46%)、Se-Co-Ni(硒质量分数66.88%),并应用于小麦种子外部刺激,观测小麦种子萌发和生根情况。结果表明:与对照处理组(清水)相比,浓度为50 mg/L的Se-Ni、Se-Co对小麦主根的促进率分别为6.31%、5.47%,均能促进小麦种子萌发,而Se-Co-Ni则抑制小麦种子主根生长。可以得出,纳米材料中的硒含量越高,对小麦种子萌发和生根的促进作用越大。小麦种子根尖亚显微结构说明,纳米材料中硒含量的高低影响纳米材料对种子内生组织作用的程度。对提高纳米材料在农业领域中的应用具有重要意义。

上转换荧光纳米材料在健康安全领域中的研究进展

稀土元素掺杂上转换纳米材料(UCNPs)作为新兴一代的荧光纳米探针,具备高的发光强度、窄的发射带、好的化学稳定性,对分析物伤害小和好的光稳定性,特别是能消除背景干扰和消除激发光的散射,从而可以提高信噪比和增加了检测灵敏度,近年来,在健康安全领域的研究和应用获得了广泛的关注。本文重点综述了UCNPs对健康安全领域中金属阳离子、阴离子、中性分子、有机化合物和生物大分子等分析检测的最新研究成果及进展,展望了UCNPs进一步的研究开发及应用。

等离子体电弧法制备硅锡复合纳米材料及电化学性能研究

硅作为锂离子电池的负极材料在脱出/嵌入锂时会产生巨大的体积膨胀,使自身发生粉化现象,从而造成容量的快速衰减。现有研究表明Si纳米化、合金化后能够缓解体积变形所导致的破碎效应。为了高效制备纳米级Si-Sn粉体材料,采用等离子体电弧作为热源对Si进行纳米化处理,之后通过等离子体电弧实现Si-Sn粉体材料的纳米合金化,研究等离子体电流对Si及Si-Sn纳米粉体材料制备特性的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测制备的物相,通过电池测试系统和电化学工作站检测硅纳米线作为负极材料时的电化学特性。结果表明使用等离子体电弧能够实现硅纳米线的高效制备,添加低熔点的Sn有利于硅纳米线管径尺度的均匀化。两组硅纳米线在第三次充放电循环后的效率均可保持在90%左右,其中Sn的加入能进一步提高硅负极的导电性和稳定性,循环60次后,电池的比容量为117.5 mAh/g。

纳米材料在癌症氢治疗中的应用现状

氢气可以选择性地清除细胞毒性活性氧。在癌细胞内,氢气的存在会影响癌细胞内活性氧的平衡,从而使癌细胞凋亡。此外,与药物相比,氢气对人体清洁无害,对细胞膜的穿透性高,具有先天优势。然而,口服富氢水和注射富氢生理盐水等手段由于氢气在体内无目的性地扩散,难以实现良好的疗效。该文简要介绍了氢气治疗的机理,并通过列举目前的一些利用纳米材料进行氢气治疗的方法,介绍了氢治疗中,传递氢气的几种主要纳米系统,并对纳米材料在癌症氢治疗中的未来进行了展望。

上转换荧光纳米材料在重金属检测中的应用

文章探讨了上转换荧光纳米材料在重金属检测领域的创新应用。上转换纳米材料凭借其独特的光学特性,如抗光漂白性、高稳定性、窄发射带宽及通过能级转换和能量传递实现的信号增强效应,展现出其在重金属离子高灵敏、高选择性检测方面的显著优势。此类材料成功实现了对重金属离子的特异性识别与捕获,尤其适合在复杂环境和生物组织深层进行准确检测。实例研究表明,上转换纳米探针在痕量重金属检测中表现出了优越的稳定性和重复使用性。

融合化学与计算机技术提升微纳米材料光反射特性

微纳米材料在太阳能技术、光电子学和医学成像领域中,因卓越的光学特性而备受瞩目。化学与计算机科技的融合,正开启一条全新的道路,用于进一步提升这些材料的光反射特性。化学方法在这一过程中为材料合成和表面处理提供了精准的控制,而计算机技术则在性能预测、数据分析和制造工艺设计方面发挥着关键作用。这种跨学科的融合不仅为太阳能电池、光电子设备及医学成像技术的发展注入了新动力,而且展现出推动能源、通信和医疗领域创新的巨大潜力。

纳米材料电化学生物传感器检测食品中赭曲霉毒素A的研究进展

赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)是一种污染食品的常见真菌毒素,长期食用OTA污染的食品会严重影响人体健康。随着生物传感器技术的发展,电化学生物传感器成为OTA检测的新方向。纳米材料在电化学传感器中的应用有效提高了其性能。该文综述使用纳米材料检测OTA的电化学生物传感器的原理和特点,并对其发展方向进行展望。

JEM-1400透射电子显微镜在纳米材料测试中的应用

以JEM-1400透射电子显微镜为例,介绍了透射电镜的基本结构、工作方式、电子光学成像原理及分辨率、放大倍率等基本概念,探讨了影响纳米材料样品高质量成像的因素及对策。从灯丝高度及束流强度调试方面讨论了提高材料样品分辨率的可行性:基于灯丝像,通过调节灯丝饱和度和偏压,使灯丝发射量达到15μA;在保证灯丝寿命的前提下,分辨率从过去的200 nm提高到10 nm以下。

纳米材料提高水基钻井液页岩稳定性研究进展

维持井壁稳定一直是油气钻探过程中的技术难题。由于页岩微纳米孔缝与层理发育、水敏性高,井壁失稳问题在页岩层尤为突出。提高钻井液的性能是减少井壁失稳的重要途径。纳米材料因其独特的尺度和性质,可作为水基钻井液添加剂以提高页岩的稳定性。通过对国内外技术的跟踪与分析,阐述纳米材料提高页岩稳定性的评价方法、纳米材料类型及其作用机制。开展纳米材料在非均质地层的基础理论研究,开发在高温高压及高盐环境下稳定有效的新型纳米材料,建立纳米材料提高页岩稳定性的微观评价方法,是纳米材料的重要发展方向。

二维纳米材料/多糖复合薄膜及其在果蔬采后保鲜上的研究进展

该文从多糖、二维纳米材料性质的角度出发,综述了近年来国内外对于二维纳米材料/多糖复合薄膜的研究以及其在果蔬采后保鲜上的研究进展。首先阐述了不同种类多糖薄膜及它们在果蔬保鲜上的应用,其次阐述了当下研究较多的不同二维纳米材料及多糖复合薄膜制备的方法,最后对二维纳米材料/多糖复合薄膜在果蔬保鲜中的应用进行总结,以期为多糖复合薄膜的研究提供参考。

无机纳米材料用于声动力治疗的研究进展

声动力治疗是一种新型肿瘤治疗方式,因具有非侵入性、高穿透性、高安全性、时空可控性等优点,近年来受到研究人员的广泛关注。声动力治疗依赖声敏剂在低频超声下产生的空化泡和活性氧对肿瘤组织产生化学损伤和机械损伤。现有声敏剂主要可以分为有机声敏剂、无机声敏剂和有机无机杂化声敏剂,其中无机声敏剂由于具有高超声稳定性、多功能性、易合成、易表面修饰等优点近年来广受关注。本文着重介绍了声动力治疗中化学损伤和机械损伤的产生机制,并基于声敏剂的作用机制对已有无机声敏剂的设计进行总结与展望。

纳米材料传感器在有机磷农药残留检测中的研究进展

有机磷农药(OPs)作为毒性大的农药之一,具有使用范围广、使用量大以及对人体健康危害大等显著特点。随着人们对健康生活的向往和不断追求,构建准确、灵敏、便捷和快速的OPs残留分析检测传感器显得尤为迫切和重要。由于纳米材料具有独特的光学、电化学和生物学等性质,基于纳米材料构建的OPs检测传感器具有灵敏、高效和经济等优点。本文综述了2015-2023年国内外基于稀土掺杂上转换纳米材料、金属纳米材料、金属氧化物纳米材料、碳纳米材料和量子点纳米材料检测OPs残留的传感器,为后续开发基于纳米材料的OPs多残留检测传感器提供思路和依据。