次石墨-纳米Cu_(2)O/Cu制备及对UO_(2)^(2+)去除性能研究

如何高效、快速清除放射性核素是当前核医学领域亟待解决的关键技术问题之一。选取放射性核素铀(VI)为对象,以次石墨(ShC)为载体,采用水热法制得对UO_(2)^(2+)具有高效协同去除效能的ShC-Cu_(2)O/Cu纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、比表面积检测(BET)等对比了ShC及ShC-Cu_(2)O/Cu的微观形貌与结构,并系统探究了吸附剂用量、pH、吸附时间等因素对UO_(2)^(2+)吸附效率的影响。最后,通过吸附过程中的热力学、动力学行为及吸附前后的X射线光电子能谱(XPS)分析了其去除机理。结果表明,纳米ShC-Cu_(2)O/Cu对UO_(2)^(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,在40 min内对UO_(2)^(2+)的去除率可达91%,最大吸附量达35.44 mg/g,其高效的吸附能力归因于Cu_(2)O/Cu与UO_(2)^(2+)氧化还原作用及次石墨吸附作用的协同效应。

pn型Cu_2O/CdS纳米线的制备及性能

采用电沉积法,在AAO模板中成功制备出pn型Cu_2O/CdS纳米线阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射分析(XRD)对样品的形貌和结构进行表征,利用光照开路电位测试和光吸收光谱测试对Cu_2O/CdS纳米线的性能进行了研究。纳米线的直径约100 nm,与AAO模板孔径相同,XRD结果表明Cu_2O/CdS纳米线由立方晶系的Cu_2O和立方晶系与六方晶系混合晶系的CdS组成。Cu_2O/CdS纳米线的光响应性能增强。在Xe灯照射下Cu_2O/CdS纳米线表现出良好的光催化性能,光照7 h后,Cu_2O/CdS纳米线对罗丹明B的降解效率达到66.02%。

Cu_(2)O纳米线阵列的制备与表征

Cu_(2)O纳米线阵列既保留了纳米线长径比高、比表面积大等优点,又具有规模效应及协同效应,在气敏、光伏等领域具有广阔的应用前景。以泡沫铜为基体,通过化学法制备Cu(OH)_(2)纳米线阵列为前驱体,并在N_(2)气氛中采用两步加热法制备Cu_(2)O纳米线阵列,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对Cu_(2)O纳米线阵列结构进行表征。结果表明:只需控制、优化Cu基底的曲率半径和弧度,就能制备出Cu_(2)O纳米线阵列,这为制备Cu_(2)O纳米线阵列薄膜提供了新的思路。

Cu(OH)_(2)纳米线/Cu网电极制备及还原水中硝酸盐性能研究

工厂化养殖尾水中硝酸盐污染问题日益严重,而电化学还原技术中铜作为阴极材料去除NO_(3)^(-)-N存在活性位点少和吸附能力差的问题.为此采用一种具有高长径比(120)的Cu(OH)_(2)纳米线/Cu网电极材料应用于NO_(3)^(-)-N的电催化还原.首先,通过调控阳极氧化条件制备了Cu(OH)_(2)纳米线/Cu网.然后,通过对Cu(OH)_(2)纳米线/Cu网进行表征分析和去除NO_(3)^(-)-N性能测试,确定25℃、1.0 mol/L NaOH和2.0 mA/cm 2为Cu(OH)_(2)纳米线/Cu网最佳阳极氧化条件.在双池隔膜反应器中,以该电极为阴极,RuO_(2)-IrO_(2)-TiO_(2)/Ti为阳极,对NO_(3)^(-)-N(50 mg/L)去除率达到98%,NO_(3)^(-)-N还原速率达到0.0111 min-1/cm 2,是相同实验条件下未处理铜电极还原速率的6.5倍.最后,为了实现总氮(TN)去除,采用单池反应器,向体系中加1.0 g/L的氯离子将阴极产生的氨氮进一步转化为氮气,总氮去除率达到91%.循环实验结果显示该电极具有良好的稳定性,并且将该电极应用到实际水中NO_(3)^(-)-N的去除,总氮去除率达到92%.

物理热蒸发法制备CdS/SiO_2纳米线阵列和CdS纳米带

利用物理热蒸发法蒸发CdS和CdO的混合粉末,Si衬底表面发生了选择性刻蚀,并由此制备出CdS/SiO2纳米线阵列和CdS纳米带.研究了CdS/SiO2纳米线阵列的形成原因和CdS纳米带的生长过程,结果表明:CdS枝晶的生长对CdS/SiO2纳米线阵列的形成起到了非常重要的作用;CdS/SiO2纳米线阵列的形成符合“纳米电化学自组织机制”;CdS纳米带的生长过程为气-固过程.

MS(M=Cd或Zn)纳米粒子负载TiO_2纳米线的制备及可见光催化性能

以具有层状结构的钛酸盐纳米线、CdCl2或ZnSO4及硫代乙酰胺为原料,采用两步水热合成法制备了高温稳定的六方相CdS或低温稳定的立方相ZnS纳米粒子负载的TiO2纳米线复合材料。首先,CdCl2或ZnSO4与钛酸盐纳米线在水热条件下进行离子交换制得含Cd2+或Zn2+的钛酸盐纳米线;然后,在硫代乙酰胺溶液中于160℃下直接处理含Cd2+或Zn2+的钛酸盐纳米线就可获得负载有硫化物纳米粒子的TiO2复合纳米线。它们在酸浸后,TiO2纳米线的表面仍存在少量硫化物纳米粒子。通过测试酸浸后样品、纯TiO2纳米线和商用P25对亚甲基蓝水溶液的可见光催化降解实验结果证实,含CdS纳米粒子样品的光催化活性最高。

Cu/TiO_2纳米线的制备及其光催化性能

以P25粉体为原料,采用水热法合成了TiO2纳米线,通过NaBH4还原CuCl2溶液,在TiO2纳米线的表面负载了Cu纳米颗粒。利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征。结果表明,Cu纳米粒子均匀分散在纳米线表面,并且该Cu/TiO2纳米线在可见光区域表现出较强的吸收性能。光催化降解酸性红3R染料溶液测试表明,在TiO2纳米线表面负载Cu纳米颗粒对提高其催化性能具有积极作用。

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米线的制备及其电化学性能

以CuSO4.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线。利用XRD、FE-SEM、TEM和HRTEM对样品的结构和表面形貌进行了表征,并对其作为锂电池正极材料的电化学行为进行了研究。电化学性能测试表明,Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线电极具有较高的开路电压和较大的放电容量。

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米线的制备及光吸收性能

以CuSO4.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线。采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对样品的组成和表面形貌进行了表征,结果显示:Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线直径约80 nm,长度达到几个微米。对纳米线形成机理研究表明:该纳米线的形成主要取决于反应温度和反应体系pH值等因素。紫外-可见光吸收测试显示Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线具有较宽的紫外-可见光吸收范围,计算其带隙宽度为1.94 eV。

低温水相合成巯基化聚乙烯醇/CdS量子点纳米复合物及用于测定环境水样中痕量Cu(2＋)

采用水相合成法,在低温N2气保护条件下,以巯基化聚乙烯醇(PVA)为基体材料合成一种环境友好型PVA/CdS量子点纳米复合物,并通过红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重(TG)、荧光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)等技术手段对复合物进行结构表征和光学性能研究。测试结果表明,复合物中CdS量子点为立方晶型结构,形状为球形,粒径小于5nm,具有很好的稳定性、分散性及发光性质。此外,Cu^(2+)对PVA/CdS水溶液荧光具有良好的猝灭作用,其荧光猝灭程度与Cu^(2+)浓度在1~1000nmol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9923,方法检出限为0.12nmol/L。该纳米复合物荧光分析方法简便快速、灵敏度高、检出限低,已应用于实际黄河水样中痕量Cu^(2+)的分析与检测。

基于COMSOL Multiphysics的Cu_2O纳米线光腔模式仿真分析

通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,建立了一维Cu_2O纳米线的仿真模型,分别求解长度为2μm、直径分别为160nm和240nm时激子发光及其在纳米线中形成的光学腔谐振模式,同时测试了2种尺寸样品的荧光光谱,并分析了各尺寸Cu_2O纳米线光学模式的差异.实验与仿真结果表明:在这2种尺寸的样品中确实存在光学腔谐振效应引起的激子发光本征模式,且在样品直径达到240nm时,可以支持2种光场谐振模式.

Cu_2O纳米线激子精细结构光谱分析

基于显微拉曼光谱仪研究比较单根与多根Cu_2O纳米线荧光光谱特性,通过详细分析显微荧光谱线信息,研究制备得到的Cu_2O纳米线的精细结构。单根Cu_2O纳米线表现出高能激子发射及其高阶声子辅助的光学跃迁谱线。

用Origin拟合Cu_2O纳米线时间分辨荧光光谱寿命

基于用Origin软件的指数衰减拟合函数对制备得到的Cu2O纳米线的时间分辨荧光光谱进行拟合,得到了Cu2O纳米线在77-300 K温度范围内的瞬态荧光寿命值。

基于可控Cd掺杂In_2O_3纳米线的电学特性研究

文章利用化学气相沉积法合成了不同摩尔比的Cd掺杂的In2O3纳米线,制备了基于单根In2O3纳米线的底栅场效应晶体管,并研究了其电输运特性。结果表明,相对未掺杂的In2O3纳米线,In2O3∶Cd纳米线的电导率有1～2个数量级变化,载流子迁移率高达58.1cm2/(V.s),载流子浓度高达3.7×1018 cm-3。可控Cd掺杂In2O3纳米线将在纳米光电子器件方面有着广泛的应用前景。

CdSe/CdS量子点共同敏化TiO_2纳米管阵列光阳极研究

为了探究量子点共敏化对TiO_2纳米管阵列太阳能电池的光电转换效率的影响,采用连续离子层沉积法制备了不同循环沉积次数的Cd Se量子点敏化和Cd Se/Cd S量子点共敏化TiO_2纳米管阵列光阳极,并采用能谱分析、扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外吸收光谱等方法对光阳极进行了表征。以制得的光阳极组装了太阳能电池,并对其光电转换效率和伏安特性进行了测试。研究结果表明:制备的Cd Se/Cd S量子点共敏化太阳能电池比Cd Se量子点单独敏化的太阳能电池更有效地吸收长波太阳光,在波长为575 nm处最大光电转化效率达到35.3%,对640 nm波长的光仍然有超过10%的量子效率;最大短路电流密度为5.45 m A/cm2,开路电压为0.64 V,光电转换效率达到1.95%,Cd Se/Cd S量子共敏化太阳能电池光电转换效率比Cd Se量子点单独敏化的提高了约2倍。

巯基修饰和胡敏酸包裹纳米Fe_3O_4颗粒的制备及其对溶液中Pb^(2+)Cd^(2+)Cu^(2+)的吸附效果研究

采用改进的化学共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒,利用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)和胡敏酸(HA)对所制备的纳米Fe3O4进行巯基修饰和胡敏酸包裹,通过红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)等方法对上述制备的纳米颗粒的性质进行了表征,同时对上述不同的纳米Fe3O4颗粒在恒温下对水体中金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)的吸附进行了研究。结果表明,所制备的功能化前后的纳米Fe3O4纯度较高,平均粒径约为20～30nm,且分布均匀。不同纳米型Fe3O4颗粒对溶液中金属离子具有较好的吸附性能,其吸附等温线均可以用Langmuir方程进行较好的拟合;裸露的纳米Fe3O4颗粒对Pb2+最大吸附量(b)达到172.4mg·g-1,经过胡敏酸包裹后的纳米Fe3O4颗粒对Cd2+、Cu2+的最大吸附量分别增加了75.8%和231.5%;对不同金属离子而言,裸露的和巯基修饰的纳米Fe3O4对3种重金属离子的吸附能力的强弱为Pb2+>Cd2+>Cu2+,而经胡敏酸包裹后的顺序则为Pb2+>Cu2+>Cd2+;与裸露的和巯基修饰的纳米Fe3O4相比,经HA包裹的纳米Fe3O4对Cd2+和Cu2+具有较高的吸附量和吸附亲和力参数,而对Pb2+的吸附无显著性差异。

Cu_2O@ Cu纳米线的制备及对染料废水的脱色效能

利用化学沉积法制备铜纳米线,以铜纳米线为基质,在不同温度下水浴反应合成具有核壳结构的一维Cu_2O@ Cu纳米线。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积测试(BET)、紫外-可见光谱(UV-VISDRS)等分析手段,对所得材料的结构、形貌和光学性质进行表征。并考察了其对甲基橙的吸附性能和光催化性能。结果表明:合成的Cu_2O@ Cu纳米线对甲基橙取得了71.4%的吸附率和70.1%光催化脱色率,且Cu_2O@ Cu纳米线表面的纳米Cu_2O粒径过大或过小都将减弱其脱色性能,结晶性越好可增强其脱色性能,其粒径在30~34 nm范围内,脱色效能最佳。

反相微乳法制备纳米CdS/SiO_2复合颗粒和空心SiO_2球

采用Triton X-100/环己烷/正辛醇/水W/O型微乳体系,制备了粒径分布均匀、尺寸在30-50nm范围内的CdS/SiO2复合球,并通过酸处理,得到了相应的空心SiO2球。用TEM、XRD、FTIR、BET等手段对产品进行了表征。研究表明,改变反应物的加入量和反应物的浓度,影响颗粒的尺寸及其空心的大小。

CO_(2)加氢Cu纳米线催化剂的制备、表征和催化性能

采用电化学沉积方法制备纯Cu纳米线催化剂,并首次将其用于CO_2加氢合成甲醇反应,探讨Cu基催化剂的活性位,这有助于催化剂活性位的研究。观察CO_2加氢过程中催化剂的性能和结构变化,探讨催化剂的失活机理,找出影响催化剂失活的关键因素,这有利于提高催化剂的应用性能。通过SEM、EDS、XRD和BET等检测手段对Cu纳米线样品进行表征。结果发现,Cu纳米线具有非常高的抗烧结性能和催化稳定性,这有助于研制高性能催化剂。CO_2加氢过程中样品的晶粒尺寸、SEM形貌和催化性能的变化情况表明,Cu纳米线表面的Cu原子可能发生迁移。Cu原子不断的迁移和Cu晶粒不断的烧结可能导致气体通道堵塞。气体通道堵塞或Cu晶粒烧结均可能导致催化剂失活。然而,催化性能曲线的形状表明,该催化剂失活的主要原因是气体通道堵塞。

CoFe_2O_4/CdS纳米复合物的制备、表征及其声催化降解有机染料污染物（英文）

在低温(200 oC)下采用一步水热分解CoFe_2O_4纳米粒子表面的镉二硫代氨基甲酸酯配合物制备了磁性CoFe_2O_4/Cd S纳米复合物,运用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、X射线能量散射谱、紫外-可见光谱、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和振动样品磁强计对所制样品进行了表征.TEM结果表明,CoFe_2O_4/Cd S纳米复合物由几乎均一的约20nm球形纳米粒子组成.光吸收谱显示该样品的带隙为2.24 e V,很适合用于声/光催化降解有机污染物.在紫外光照射下评价了CoFe_2O_4/Cd S纳米复合物的声催化H_2O2辅助降解甲基蓝、罗丹明B和甲基橙反应活性.结果表明,该纳米复合物对这3种染料均表现出很好的声催化活性(5–9 min内完全降解).另外,比较实验结果表明,CoFe_2O_4/Cd S纳米复合物是一个比纯Cd S更高效的声催化剂.因此,纳米复合是一种非常好的提高Cd S声催化活性的手段.该CoFe_2O_4/Cd S纳米复合物表现出的磁性使其很容易从反应混合物中分离出来而重复使用.