氧化锑(Sb_(2)O_(3))纳米材料的制备及应用现状

综述了近些年Sb_(2)O_(3)纳米材料的制备方法、工艺及其应用的研究进展,并对其未来发展前景进行了展望。目前,Sb_(2)O_(3)纳米材料的制备方法可分为固相法、气相法和液相法三大类,以机械球磨法、低压蒸汽法、等离子法、醇解法、化学还原法和静电纺丝法为典型代表,上述方法兼具高效且稳定等优点,但也存在能耗大、制备过程复杂及力学性能较差等局限性。Sb_(2)O_(3)纳米化后可显著提升其耐磨性、折射率、质子电导率等,可被拓展应用于阻燃剂、传感器及半导体等领域。针对目前Sb_(2)O_(3)纳米材料性能难以显著提升且无法单独使用等问题,其未来发展方向将在现有技术基础上加以研究创新,有望在Sb_(2)O_(3)纳米纤维上获得优异的力学性能,并实现性能显著提升的同时提高其实际应用性。

聚合物辅助合成不同形貌CaF2:Ln (Ln = Eu3 , Tb3 )微/纳米材料

本文通过简单的溶液搅拌法,分别在聚合物羧甲基纤维素钠(CMCNa)和苯乙烯–顺丁烯二酸酐共聚物钠盐(SMANa)的存在下合成了CaF2微/纳米材料。电镜测试结果表明通过控制反应条件,得到具有不同尺寸和形貌的CaF2,如直径为500 nm的表面光滑的球状、表面粗糙的微米球以及由纳米线聚合而成的长度为1.5~4 μm纳米棒束。另外,研究了分别掺杂Eu3 及Tb3 后材料的荧光性质,结果显示CaF2:Eu3 与CaF2:Tb3 分别发射出耀眼的红光和绿光。

锰浸出液制备棒状β-MnO_(2)纳米材料

湿法浸出锰矿或锰渣中的锰得到的硫酸锰浸出液中含有钙、镁杂质离子,对后续锰产品的纯度造成很大影响。为深度除硫酸锰浸出液中的Ca^(2+)、Mg^(2+),并最大化利用锰浸出液,可以将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料。以含钙、镁的硫酸锰浸出液为研究对象,将锰浸出液除钙、镁后,以(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为氧化剂,采用水热法将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料,探究溶液的pH、反应温度、反应时间对制备MnO_(2)纳米棒物相和形貌的影响。结果表明:当反应温度为150℃、反应时间为10 h、加入氧化剂用量为理论量、反应pH为1~7的条件下制备出的β-MnO_(2)结晶度最好。

AgBiS2/TiO2纳米复合材料的制备及其光生阴极保护性能研究

为了开发一种更加清洁、高效、价廉、低耗能的阴极防护材料,通过电化学阳极氧化法和连续离子层吸附反应法制备了一种AgBiS2/TiO2纳米管阵列复合物材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)分别表征了复合材料的化学组成、表面形貌以及光学吸收性能;通过电流密度、开路电位、Tafel极化曲线评价了AgBiS2/TiO2纳米管阵列薄膜复合材料的光电转化性能和光生阴极保护性能。结果表明:AgBiS2修饰TiO2纳米管阵列后的复合物薄膜,可见光照下表现出优异的光电化学性能,304不锈钢的开路电位从-183 mV(vs SCE,下同)降至约-950 mV,闭光后,电极电位可在-800 mV保持12 h以上。与纯TiO2纳米阵列薄膜相比,AgBiS2/TiO2纳米复合物薄膜对304不锈钢在3.5%(质量分数)NaCl腐蚀介质中具有更优异的光生阴极保护效果。

TiO_(2)复合纳米材料在电化学酶传感器中的应用

近年来,生物传感器逐渐普及到各领域,如食品检测、生物医疗、化学分析等。随着纳米技术领域的快速发展,通过将各种纳米技术应用到电化学酶传感器,促进电化学酶传感器向全新方向发展。目前,纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等特征,与其他材料相比较,其具有光、磁、电等突出表现。在生物传感器方面,要求电极材料具有良好的导电性和相容性,能同步负载大量的生物酶分子,提高生物酶分子与电极间的传递效率,缩短效应时间,提高传感器的灵敏度,从而实现传感器性能最佳化。

微纳米Mo_(2)C-C作为高性能微生物燃料电池的阳极电催化剂

通过简单的溶液衍生前驱体和煅烧法成功制备了具有微纳米结构的Mo_(2)C-C复合材料,并用作微生物燃料电池(MFC)的高性能阳极电催化剂。形态和组成表征表明,制备的Mo_(2)C-C复合材料由Mo_(2)C和C组成,具有微/纳米颗粒结构。同时材料表面含有丰富官能团,有助于提高微生物在阳极表面的附着。电化学测试结果表明,Mo_(2)C-C复合材料对阳极/微生物之间的电荷转移具有出色的电催化活性。装有微纳米Mo_(2)C-C/CF阳极的MFC的最大功率密度为1.61 W·m^(-2),明显优于商用碳毡阳极。这项工作为高性能、环保MFC阳极电催化剂提供新思路。

多孔SiO_2与TiO_2复合纳米材料的制备及光催化性能

在溶胶-水热法所合成的锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,利用模板剂调制的SiO2溶胶进一步合成了多孔SiO2与TiO2复合纳米粒子,重点研究了复合SiO2对纳米锐钛矿相TiO2热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性,经过900℃热处理后的TiO2仍然具有以锐钛矿相为主的相组成.在光催化降解罗丹明B实验过程中,经过高温热处理的复合纳米材料表现出优于Degussa P25 TiO2的活性,这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表面积等有关.

TiO_2-CdS-MCM-41复合纳米材料的合成和表征

利用γ-巯丙基三甲氧基硅烷及表面预吸附水解技术在MCM-41介孔分子筛孔道内部以化学键合的形式依次引入了CdS和TiO2纳米粒子.紫外-可见吸收光谱结果表明,借助于巯基的络合能力,MCM-41能有效地从反胶束中萃取CdS纳米粒子.利用小角XRD谱图成功地跟踪观察到了MCM-41介孔分子筛随纳米粒子的引入而产生的孔径变化.

溶剂热法制备Bi_2S_3纳米材料

By using Bi(S2CNEt2)3 as single-source precursor, Bi2S3 nanoflowers and nanorods have been obtained via a solvothermal treatment. The effect of water, ethylene glycol and polyethylene glycol as reaction medium on the structure and shape of Bi2S3 nanosized materials was investigated, and Bi2S3 nanoflowers and nanorods were characterized by SEM, TEM and XRD.

CeO_2/SnO_2纳米材料的制备与气敏性能研究

本文应用溶胶-凝胶法制备了7种不同成分和煅烧温度的CeO2／SnO2材料，应用X射线衍射方法对其中的3种进行了结构表征和粒度分析，运用自组装的气敏性能设备检测了该7种不同成分的CeO2／SnO2材料的气敏性能，简要分析了其气敏机理。结果表明：掺杂CeO2有利于SnO2晶粒的细化；掺杂CeO2和La2O3可改变或提高SnO2气敏材料对某些气体的气敏性能；煅烧温度在600℃～800℃之间，掺杂2％CeO2的CeO2／SnO2气敏材料，随煅烧温度上升，气敏性能下降；煅烧温度600℃、掺杂5％CeO2的CeO2／SnO2气敏材料，对乙醇具有较高的灵敏度和选择性，具有开发应用价值；CeO2／SnO2气敏材料的气敏机理为表面电导控制型。

不同形状TiO_2纳米材料在耐NaCl溶液及微生物腐蚀中的应用

采用电沉积方法研究制备了分别含TiO2纳米球、TiO2纳米线和TiO2纳米管的一系列Ni-P-Cr基复合镀层的耐海水微生物腐蚀的新型复合材料。TiO2纳米材料的形貌采用TEM表征。以SEM、EDX测试技术研究了复合镀层的表面形貌和元素组成。并分别在质量分数为3.5%NaCl溶液及以硫酸盐还原菌(SRB)为腐蚀介质,应用极化曲线和电化学阻抗谱法(EIS)研究了各种复合镀层的耐蚀和抗菌性能。结果表明,含TiO2纳米管的Ni-P-Cr基复合镀层具有更优良的耐电解质及微生物腐蚀性能。

铽(Ⅲ)掺杂TiO_2纳米材料相转移和光催化性质研究

以无水丁二醇为溶剂在中性条件下用溶胶凝胶法制备了系列Tb3 + (x =0 0 0 2 5～ 0 .0 7)均匀掺杂的二氧化钛纳米材料 .研究结果表明 ,Tb3 + 掺杂对纳米二氧化钛的相转移有很强的抑制作用 .这种抑制作用的强弱与Tb3 + 掺杂的浓度有密切关系 ,Tb3 + (x =0 .0 2 )的掺杂对TiO2 锐钛矿 (anatase)向金红石 (rutile)转化的抑制作用最强 .伴随着发生相转移温度的提高 ,掺杂纳米二氧化钛材料的高温烧结大大缓解 ,掺杂纳米TiO2 的热稳定性明显增强 ;掺杂浓度越高 ,热稳定性提高越大 .对罗丹明的光降解实验表明 ,Tb3 + 掺杂可以有效提高TiO2 光催化活性 .对不同浓度、不同煅烧温度样品光催化降解活性进行系统考察后发现 ,Tb3 + (x =0 .0 2 )掺杂的样品在不同煅烧温度下均显示出最好的光催化效率 ,说明掺杂浓度对其光催化性质影响很大 .用浸渍法制备的样品其光催化活性较纯的二氧化钛低 ,并且其催化活性随浸渍浓度的增加而降低 ,表明稀土离子的分布是影响稀土掺杂纳米TiO2

不同TiO_2原料制备一维钛酸盐纳米材料(英文)

以不同二氧化钛为原料, 用水热法制备一维钛酸盐纳米材料. 原料一次粒径和晶体结构对一维纳米钛酸盐的形貌和结构的影响很大. 原料的一次粒径越小, 反应过程中产物的形貌和晶相转变越快; 纯锐钛矿相有利于钛酸盐纳米管的形成, 而少量金红石相则有利于纳米管向纳米线的进一步转变和晶相转变.

溶胶凝胶法制备α-Al_2O_3纳米材料团聚控制研究新进展

从溶胶制备、凝胶干燥和粉末培烧三个方面综述了纳米α-Al_2O_3制备过程中团聚的机理和控制措施。表明制备溶胶时选用合适的pH值、加入高分子分散剂,溶胶干燥时采用低表面张力的有机溶剂,喷雾干燥、冷冻干燥,培烧时加入晶种有助于制备小粒径的α-Al_2O_3纳米材料。

MnO_2纳米材料的制备及应用

综述了纳米MnO_2的制备方法,主要有固相法、热分解法、回流法、溶胶-凝胶法、水热法等,并对其在锂离子电极材料方面的应用进行了重点叙述。

超级电容器用花状NiCo2S4纳米材料制备及其电化学性能研究

利用微波辅助法快速制备了三维花状NiCo2S4纳米材料,纳米花由小纺锤状纳米粒子相互交错组成。通过电化学法测试了该纳米材料在6 mol/L KOH溶液中的电容行为。结果表明,作为电极材料该纳米材料具备良好的电容性能;在电流密度为2 A/g时比电容量最高达到了975 F/g;在功率密度为400 W/kg时,NiCo2S4电极的能量密度为21.7 Wh/kg;当1000圈恒电流充放电循环后,比电容仍可保持其初始电容的93.1%。

Eu^3＋或Tb^3＋掺杂Y2O3纳米材料紫外激发光谱

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Eu或Tb)掺杂浓度和不同平均粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末和体材料样品。研究发现随着粒径的减小,Y2O3∶Eu电荷迁移带的位置发生红移;并且,由于存在于近表面低结晶度环境中的Eu3+数量的增加,小粒径样品(5nm)的电荷迁移带还向长波方向发生了明显的展宽。实验中还观察到Y2O3∶Tb纳米晶激发谱中4f5d(4f8→4f75d1)跃迁吸收对应激发峰(带)的谱线形状随样品粒径变化存在较大的差异,这是由于Tb3+存在于近表面的低结晶度和颗粒内部的高结晶度两种不同环境中,Tb3+的4f5d跃迁在两种环境中对应的吸收峰位置不同,当样品粒径发生变化时Tb3+处于两种环境中的比例随之变化,造成相应吸收跃迁对应的激发峰(带)强度发生变化,并改变了激发谱的谱线形状。实验中还发现,随着Tb3+(或Eu3+)浓度的减小,Y2O3基质激子跃迁吸收的激发峰对比4f5d跃迁(或电荷迁移带)激发峰的相对强度随之增强。

机械力化学合成Y_2O_3：Eu^(3+)纳米材料及其发光性能

采用机械力化学法制备了纳米Y_2O_3：Eu^(3+)粉体。利用TG-DSC,XRD,TEM等实验技术对其进行了表征,并对其光谱特性进行了研究。结果表明：所得纳米Y_2O_3：Eu^(3+)为球形,粒度分布均匀,粒径为约30nm～50nm,与体材料相比,该纳米晶的发射光谱发生蓝移,激发光谱发生红移。

TiO_2一维纳米材料及其纳米结构的合成

本文对合成TiO2一维纳米材料及其有序纳米阵列的阳极氧化法、模板法以及水热法进行了全面而系统的评述,着重介绍了它们的最新研究进展。阳极氧化法能制备牢固负载于基体上的TiO2纳米管阵列,这有助于构筑TiO2纳米结构及其在纳米器件上的应用;与多种制备技术如溶胶-凝胶工艺、电化学沉积以及原子层沉积等相结合,模板法可以合成出多种形貌的TiO2纳米材料如纳米管、纳米线和纳米棒,并且可以通过改变所用模板的微观尺寸来调控TiO2一维纳米材料及其有序阵列的微结构参数;水热合成法可以制备出直径小且比表面积大的TiO2纳米管粉末。从目前来看,该法还不能制备出牢固负载于基体上的有序纳米阵列。文章最后指出了TiO2一维纳米材料及其有序纳米阵列合成中存在的问题及今后发展方向。

氧化物纳米材料Y_2O_3:(Yb^(3+),Er^(3+))上转换发光性质的研究

以Y2O3,Yb2O3,Er2O3为原料,利用燃烧法分别制备了Y2O3:Er3+和Y2O3:(Yb3+,Er3+)两种纳米材料和相应的体材料Y2O3:(Yb3+,Er3+)。用发射波长为978 nm的半导体激光器和日立F-4500荧光分析仪测量了它们的上转换发光,得到纳米材料Y2O3:Er3+的上转换发光主要为绿色上转换发射而纳米材料Y2O3:(Yb3+,Er3+)主要为红色上转换发射,而后者与激活离子掺杂浓度相同的体材料Y2O3:(Yb3+,Er3+)的上转换发射相比较,体材料以绿色上转换发射为主、红色上转换发射很弱。