Pt NPs增强ZnO@ZnS核-壳异质纳米棒光催化产氢性能研究

采用原位光沉积方法将铂纳米颗粒(Pt NPs)负载在核-壳异质纳米棒ZnO@ZnS表面,制备出ZnO@ZnS/Pt复合光催化剂。调控Pt NPs在ZnO@ZnS表面的负载量,探究了不同质量的Pt NPs对光催化产氢气性能的影响。结果表明,当贵金属Pt的负载量为2%(ZnO@ZnS/Pt-2)时,复合光催化产H_(2)性能最好,产氢速率为4.52 mmol/(g·h),是ZnO@ZnS的1.8倍,催化剂表现出优异的催化稳定性。在此复合材料中,贵金属Pt纳米颗粒作为助催化剂,Pt对H~+具有较低的吸附能,优先吸附H~+,光生电子转移到Pt纳米粒子表面,H^(+)在其表面得到光生电子,被还原为氢气,成功地抑制了光生电子和空穴的复合,有效地提升了催化剂的催化性能。

载Au@Ag核壳复合双金属纳米棒的复合滤纸用作SERS基底

通过静电相互作用将单分散性良好的Au@Ag核壳复合双金属纳米棒(Au@AgNRs)负载于滤纸,制得载Au@AgNRs的复合滤纸。用扫描电子显微镜观察了使用不同Au@AgNRs溶液制备的复合滤纸Au@AgNRs中的分布情况,并统计了单位面积滤纸中Au@AgNRs的粒子数。将制得的载不同数量Au@AgNRs复合滤纸用作表面增强拉曼光谱(SERS)基底,通过擦拭载玻片检测了其表面吸附的微量二硫化四甲基秋兰姆,发现使用150nmol·L^(-1)Au@AgNRs溶液制备的复合滤纸具有较好的增强效果和检测重复性,十次重复检测结果的相对标准偏差为3.1%,检测线性范围为10^(-14)~10^(-7)mol·L^(-1)。载Au@AgNRs复合滤纸可作为SERS基底用于蔬菜水果表面农残的检测。

界面电子结构对核壳量子点/聚乙烯纳米复合绝缘电导与空间电荷特性的影响

为研究核壳量子点的界面电子结构对聚乙烯绝缘电导与空间电荷特性的影响,分别制备了CdSe@ZnS/LDPE,ZnSe@ZnS/LDPE两种核壳量子点纳米复合绝缘,研究了复合绝缘的直流电导和空间电荷的演变规律,并分析了核壳量子点的界面电子结构对电荷陷阱分布特性的影响机理.研究发现,相比于LDPE绝缘,ZnSe@ZnS/LDPE复合绝缘在高温强场条件下直流电导率可降低47.2%,空间电荷积累量降低了40.3%,且陷阱能级增大,表现出对载流子更强的捕获作用.基于密度泛函理论,计算了核壳量子点与聚乙烯绝缘的能带特征.结果表明,核壳纳米量子点的核层-壳层界面、壳层-绝缘界面的能带偏移导致导带底与价带顶发生突变,分别对电子和空穴具有限域作用,且限域效应随着量子点核层与壳层带隙差异增大而逐渐增强,从而限制高温强场下载流子迁移、抑制空间电荷积聚.

基于Stöber法的SiO_(2)核壳型纳米复合材料的可控制备及摩擦学性能研究

本文开发了一种超声辅助的Stöber法,可用于制备具有良好润滑性能的SiO_(2)核壳纳米复合材料。制备的SiO_(2)核壳型纳米复合材料含有SiO_(2)芯体和三种不同壳体:酚醛树脂(RF)、sp3主导的无机碳以及sp2主导石墨烯壳层。研究发现氨根离子能够改变表面电荷,在无表面活性剂参与的情况下实现SiO_(2)表面包覆RF。研究了RF在低温、中温、高温热解的三个关键阶段,考察了表面结合水/羟基等析出、羧基/酚类物质析出、烷基侧链等析出、石墨化进程的发展过程及Fe等催化剂的作用;探索了SiO_(2)@石墨烯作为润滑添加剂的摩擦学性能,发现相比PAO4,其摩擦系数可降低30.5%,磨损率可降低69.2%,展现出核壳型纳米复合材料的良好润滑作用。

以Au@Ag双金属纳米棒为核的热响应性核壳复合微凝胶的制备及性能表征

本文采用种子沉淀聚合法将交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)包覆在单分散性良好的Au@Ag双金属纳米棒(Au@AgNR)表面,制得以Au@AgNR为核、交联PNIPAM为壳层的Au@AgNR@PNIPAM复合微凝胶。用透射电镜观察到复合微凝胶具有规整的核壳结构,动态激光光散射测试结果证实复合微凝胶存在热响应性。当环境温度从20℃升高到50℃,复合微凝胶中Au@AgNR的纵向局域表面等离子体共振波长从695nm红移到719nm,表明复合微凝胶内的Au@AgNRs的LSPR光学性能可利用温度来进行调节。以该复合微凝胶为SERS分析的基底,检测水溶液中痕量的难以吸附在金属粒子表面的1-萘酚(3×10-5M),结果发现复合微凝胶在发生体积相转变时对1-萘酚具有捕捉效应,因此可通过调节测试温度来达到提高待分析物的SERS的信号强度的目的。

氮化硼负载BT@PANI核壳粒子协同改善复合材料介电与导热性能

采用原位聚合法对氮化硼纳米片(BNNS)进行了聚多巴胺(PDA)的表面修饰,利用PDA的粘附性在BNNS表面负载钛酸钡@聚苯胺(BT@PANI)核壳粒子制备了分级结构复合填料。结果显示,BNNS单片的BT@PANI负载量对复合材料介电和导热性能影响显著;与BT@PANI/PVDF复合材料比较,所得复合材料的介电性能随频率变化的稳定性得到明显改善。BNNS单片BT@PANI负载量最大的复合材料界面极化最弱,介电性能表现出更好的频率稳定性,20%(质量分数)的复合材料介电常数和损耗值分别是14.8和0.082(10^(5)Hz),热导率降到了最低的0.64 W/mK。频率高于10^(3)Hz,这种新型复合材料介电损耗下降幅度是介电常数的2倍以上。该工作同步实现了聚合物基复合材料的介电常数提高、介电损耗抑制及导热性能提升,为储能聚合物基复合电介质的发展提供了新思路。

Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加对聚丙烯介电和空间电荷特性的影响

为研究核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)球形纳米颗粒对聚丙烯(Polypropylene, PP)复合电介质性能的影响,本工作利用表面沉淀法合成了Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球,并制备了聚丙烯基Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球复合电介质,研究了添加不同含量Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球的聚丙烯纳米复合电介质的理化性能、介电谱和空间电荷特性。结果表明:添加Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球降低了聚丙烯复合电介质的储存模量,增强了其韧性;Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加量对聚丙烯复合电介质介电性能和空间电荷特性影响较明显,添加含量较低时,核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米球增强了其与基体的相容性及界面区域的相互作用,受界面区及其对体内电荷密度和载流子迁移率的影响,聚丙烯复合电介质的相对介电常数和介质损耗因数均有所降低,且抑制了异极性空间电荷积聚,因此Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/PP复合电介质的介电性能和空间电荷特性得到提高。

核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质的电-热击穿特性

本文制备不同填料含量的核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质,研究复合电介质界面区的化学特征与微观形貌,通过热刺激去极化电流法与击穿测试研究环氧复合电介质的陷阱特性与击穿性能。结果表明:BNNS@SiO_(2)具有核壳结构,且包覆的SiO_(2)厚度在纳米级别;BNNS@SiO_(2)表面存在明显化学键合作用,与环氧基体可形成较强的界面区,提升其与环氧基体的相容性。少量BNNS@SiO_(2)可有效提升复合电介质的电气强度,当BNNS@SiO_(2)的质量分数为1%时,复合电介质的电气强度可提升52.3%。当BNNS@SiO_(2)纳米粒子含量较少时,环氧复合电介质中的深陷阱增加,当纳米粒子含量较多时,深陷阱数量有所减少,浅陷阱数量增加。此外,核壳结构BNNS@SiO_(2)/环氧复合电介质的热导率明显提高,有利于高电场下的绝缘散热。通过深陷阱效应与导热性能提升的综合作用,环氧复合电介质的击穿性能得到显著提升。

核壳型纳米复合材料的润滑作用及机理研究进展

摩擦磨损一直是能源消耗和材料损耗的主要原因。而润滑油添加剂作为现代润滑油的必要组分,对润滑油性能起着至关重要的作用。碳基材料是一种高效的环保型润滑油添加剂,因其具有高强度、优良的耐磨性、耐化学性等特性,可有效提高润滑油的摩擦学性能,被广泛应用于各种场景。核壳纳米材料由“芯体”和“壳层”两部分组成,在润滑性能方面,核壳纳米材料既可以发挥二者的互补作用,形成协同润滑机制,又可以根据润滑场景的需要,有目的性地设计“芯体”和“壳层”,使其分别具有支撑-润滑作用或修补-保护作用,成为性能优异的润滑组分,具有较好的研究和应用前景。对核壳型纳米复合材料作为纳米润滑添加剂的研究进展进行综述,归纳总结近期核壳型纳米复合材料支撑三种重要润滑机理的研究成果,为相关研究提供重要的进展研究综述成果。

P3HT修饰一维有序壳核式CdS/ZnO纳米棒阵列复合膜的光电化学性能

采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上制备了高度有序的ZnO纳米棒阵列,在ZnO纳米棒阵列上先后电化学沉积CdS纳米晶膜及聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜得到P3HT修饰的一维有序壳核式CdS/ZnO纳米阵列结构,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能量散射X射线(EDX)等表征手段证实了该结构的形成.以此纳米结构薄膜为光阳极组装新型半导体敏化太阳电池,研究了CdS纳米晶膜的厚度和P3HT薄膜的沉积对电池光伏性能的影响,初步探讨了电荷在电池结构中的传输机理,结果表明,CdS纳米晶膜和P3HT薄膜的沉积有效地拓宽了光阳极的光吸收范围,实验中电池的光电转换效率最高达到1.08%.

核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展

核壳结构纳米复合材料,即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外壳和内核的不足,提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类,且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性,广泛应用于诸多领域。在催化中,核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用,简单阐述了其形成机理,并对其未来发展方向进行了展望。

金纳米棒核/二氧化硅壳纳米复合结构的可控制备及细胞成像

采用模板合成以及溶胶凝胶方法制备了金纳米棒核／二氧化硅壳（GNR@SiO2）纳米复合粒子，探讨了这种新型纳米复合结构的可控制备、光谱性质、细胞毒性和细胞成像。通过紫外可见分光光度计、透射电镜、共聚焦显微镜对样品进行表征，结果表明：通过对反应时间的调控，获得的纳米复合粒子的二氧化硅壳层厚度可以控制在20～30nm。由于二氧化硅壳层的存在，大大提高了金纳米棒的稳定性，同时降低了金纳米棒的细胞毒性；此外，由于二氧化硅壳层具有良好的化学修饰作用，因此可以将荧光探针分子标记在二氧化硅壳层表面，修饰后的纳米复合粒子可以通过细胞内吞作用进入细胞，从而实现细胞内的光学成像。因此，该纳米粒子复合材料在生物传感、细胞成像以及光热治疗等方面有着良好的应用前景。

具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合物纳米片阵列的制备及其电化学性能

通过两步水热合成法制备了具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列.首先,以碳布为基底,水热法生成的ZnO沉积在碳布上形成ZnO纳米棒花簇.其次,以ZnO纳米棒为模板,水热法生成的Ni-Co双氢氧化物纳米片沉积在ZnO纳米棒表面,形成ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物纳米片复合材料阵列.形貌、结构分析和电化学性能测试表明,以碳布为基底,成功地合成了以ZnO纳米棒为模板并具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列,该复合材料纳米片阵列具有较大的纵横比,且分散均匀.合成的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列具有良好的电化学性能,当电流密度为1 A/g时,其比电容值可达531.6 F/g,该复合材料在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景.

CdS/SiO_2纳米棒核/壳结构的制备和发光性能

利用在醇介质中氨水催化水解硅酸乙酯(TEOS)制备SiO2来包覆半导体CdS纳米棒而形成CdS/SiO2核/壳结构.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)证实SiO2包覆壳层为非晶,且壳层厚度随TEOS浓度的增大而增加,在10～30nm之间.并研究了其紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱(PL)的性质.

核/壳型CdTe@SiO_2荧光纳米复合粒子的制备与表征

利用反相微乳法,以巯基乙酸修饰的水溶性CdTe量子点为核,包覆SiO2,制备得到核壳型CdTe@SiO2荧光纳米复合粒子.用紫外-可见(UV-vis)分光光度计,荧光(PL)分光光度计,红外(FT-IR)光谱仪,透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段,对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征,结果表明:得到的CdTe@SiO2纳米复合粒子是核壳型结构,由SiO2壳层包覆多个量子点,其大小均匀,水溶性好,有效地提高了量子点的稳定性,大大增强了其抗光漂白性能,为该材料的进一步生物应用打下了良好的基础.

核壳型纳米复合材料的研究进展

核壳结构纳米复合材料因其独特的结构而呈现出诸多新奇的物理、化学特性,具有广阔的应用前景。系统地综述了近年来无机/无机、无机/有机、有机/无机3种类型的核壳结构纳米复合材料合成方法的研究进展与形成机理,重点阐述了它们在催化、生物医学、药物控制释放和光子晶体等领域的应用,最后展望了核壳结构纳米复合材料未来的发展方向。

Au/Ag核-壳结构复合纳米粒子形成机制的研究

在已制备好的Au纳米粒子表面 ,通过化学还原的方法沉积生长Ag包覆层 .通过控制Au ,Ag的比例 ,制备了粒度均匀且粒径可控的Au/Ag核 -壳结构纳米粒子 .利用UV vis吸收光谱和透射电子显微镜 (TEM)对Au,Ag摩尔比为 1∶10的复合纳米粒子的光学性质和形态进行随时监测 ,直接观察了核 -壳结构纳米粒子的生长过程 :一部分Ag+ 在Au核表面还原生长 ,溶液中其余Ag+ 还原形成银的纳米团簇向粒子表面的继续沉积生长 。

以胶体粒子为模板制备核壳纳米复合粒子

核壳纳米复合粒子具有许多不同于单组分胶体粒子的独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质 ,是构筑新型功能复合材料的重要组元 ,在光子带隙材料、微波吸收材料、电磁流变液、催化剂和生物等领域有重要应用。本文从控制核壳复合粒子的微观结构及壳层均匀性与厚度的角度 ,详细评述了目前以胶体粒子为模板制备粒径从纳米到微米尺度的核壳复合粒子的方法。指出利用胶体粒子模板表面与壳层物质或其前驱物间的特殊相互作用 (包括静电和化学相互作用 ) ,是完善现有制备方法和发展新方法来制备具有设定组成、结构和性能的核壳复合粒子的关键 ,同时也是将来的粒子表面纳米工程和获取有序的、先进纳米复合材料的主要方向。

核壳结构纳米复合材料的研究进展

纳米粒子由于具有大量的潜在应用,近年来已引起人们极大的关注。通过制备具有核壳结构的纳米复合材料可以使其获得更多特殊的性质。综述了最近几年制备壳核结构纳米粒子的方法,根据其核、壳的不同材料分了4类,并对其中某些方法进行了比较,同时指出了目前该领域的应用前景、存在的不足和今后的研究发展方向。

核壳结构型纳米CaCO_3-SiO_2·nH_2O复合粒子的制备

在搅拌槽式反应器中，以用超重力法合成的纳米 ＣａＣＯ３和 Ｎａ２ＳｉＯ３为原料，用溶胶－凝胶技术制备具有核壳结构的纳米 ＣａＣＯ３－ＳｉＯ２·ｎＨ２Ｏ复合粒子 用 ＸＰＳ、 ＴＥＭ、 ＸＲＤ等方法对粒子的化学组成、形貌。