可控合成具有增强光催化性能的CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料

以Ce(NO_(3))_(3))·6H_(2))O和三聚氰胺为原料,采用简单的原位聚苯乙烯球模板法成功合成了一种新型CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料。将其用于紫外光催化降解对硝基苯胺(PNA)。结果表明,当CeO_(2)的复合质量分数为2.5%时,PNA降解效率达到90.26%。动力学拟合结果表明,PNA光催化降解过程符合拟一级反应动力学特征。与g-C_(3)N_(4)(k=0.0060 min^(-1))和CeO_(2)(k=0.0023 min^(-1))相比,CeO_(2)纳米中空球/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化降解PNA的反应速率常数(k=0.0110 min^(-1))分别提高了1.8倍和4.8倍。CeO_(2)和g-C_(3)N_(4)复合后形成的异质结构促进了光生载流子的分离,延长了光生载流子的寿命,从而显著提高了光催化性能。

Ni_(2)P@CoP_(3)核壳纳米球的制备、表征及其用于超级电容器性能

利用水热技术先后获得Ni纳米球和Ni@Co(OH)_(2)海胆状核壳纳米球前驱体,通过高温煅烧法获得NiO@CoO核壳纳米球,再以次磷酸钠为原料,通过高温磷化法最终获得Ni_(2)P@CoP_(3)核壳纳米球。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高角度环形暗场像扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)对产物的形貌、结构和组成进行表征。采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)以及循环稳定性实验探索了电极材料的电化学性能。结果表明,Ni_(2)P@CoP_(3)核壳纳米球的直径约为400 nm,由六方系Ni_(2)P纳米核和立方相CoP3纳米壳构成。相比单纯的Ni_(2)P或CoP3纳米球,Ni_(2)P@CoP_(3)核壳纳米球发挥了复合结构的协同效应,更加有利于电解液的质子传递,促进了赝电容反应,表现出更高的比容量、稳定性和更长的循环寿命。

As_2O_3磁性纳米微球的研制及表征

采用改良的乳化冷冻凝聚法制备As2 O3磁性纳米微球 ,用能谱仪、透射电镜、原子荧光分光光度计、原子吸收分光光度计、图像分析仪和动力渗析系统等进行特性研究 .结果显示所制备的As2 O3磁性纳米微球近似球形 ,粒径为 ( 1 90± 5 0 )nm ,其中含As2 O3( 0 65 989± 0 42 ) μg/mg ,锰锌铁氧体磁性纳米粒子 ( 69 5 70 2 7± 0 36) μg/mg ,缓释性好 .用作微球载体的Mn0 4Zn0 6Fe2 O4的居里温度为 1 0 5 40 7℃ ,其不同浓度的磁流体在高频交变磁场下可升温至 43～ 47℃并保持不变 .实验结果表明 ,采用改良的乳化冷冻凝聚法可以成功制备As2 O3磁性纳米微球 ,并为载药磁性微球及磁流体热疗的研究提供了理论及实验依据 .

超临界法制备多孔纳米Fe3O4/SiO2复合磁性微球及性能

为了制备具有纳米多孔结构的磁性复合微球,采用正硅酸四乙酯(TEOS)和金属氯盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体,通过溶胶凝胶法制备将Fe3O4纳米颗粒分散于SiO2基体中的Fe3O4/SiO2磁性纳米复合微球,并用超临界干燥法对其进行干燥。利用X线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)和振动试样磁场计(VSM)等分析测试手段对合成的材料进行性能表征。结果表明:复合粒子包覆完好、性能优良、分散性良好,制备颗粒的粒径为30 nm,比饱和磁化强度为84.09 A.m2/kg。

α-Fe2O3纳米微球的合成及气敏性能研究

采用溶剂热法制备了球状结构的氧化铁前驱体，再经400℃热处理后得到α-Fe2O3纳米微球。通过TG、IR、XRD和SEM等手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明，合成的α-Fe2O3纳米微球直径约为500nm。此外，我们将α-Fe2O3纳米微球制备成厚膜型气敏元件并进行气敏性能测试，在工作温度为150℃时，α-Fe2O3纳米微球对苯胺（AN）有良好的选择性和较高的灵敏度，最低检出限可达到1．9mg／m^3，对38mg／m^3苯胺的响应值为10．4。测试结果表明，α-Fe2O3纳米微球可用于制备苯胺气体传感器。

As_2O_3磁性纳米微球的制备及其联合磁流体热疗对宫颈癌治疗的体外实验研究

目的:研究As2O3磁性纳米微球的制备及其联合磁流体热疗(MFH)对宫颈癌Siha细胞株的治疗作用。方法:采用改良的乳化冷冻凝聚法制备As2O3磁性纳米微球,能谱仪、原子荧光光谱仪对其进行表征;高频交变磁场中进行体外升温实验。四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法检测As2O3磁性纳米微球联合MFH对宫颈癌Siha细胞株生长的影响,流式细胞仪(FCM)检测凋亡。结果:所制备As2O3磁性纳米微球近似球形,粒径约为120nm,含砷量为0.61%,在输出电流I=300A的高频交变磁场中具有升温能力,且能达到肿瘤治疗的有效温度(41℃～46℃);As2O3磁性纳米微球联合MFH能抑制宫颈癌Siha细胞株的生长,促进其凋亡,且均较单纯As2O3液及单纯MFH明显。结论:As2O3磁性纳米微球可同时发挥As2O3的细胞毒性作用和磁感应加热的联合定向治疗作用,效果优于单一治疗,为临床治疗宫颈癌提供新的方法。

靶向抗癌药(As_2O_3)白蛋白纳米球的研究

目的:研究白蛋白纳米球的制备工艺,并检测偶联单克隆抗体白蛋白纳米球对靶细胞的特异性杀伤作用。方法:采用高温固化法制备白蛋白纳米球,通过正交设计筛选最佳工艺。制备免疫白蛋白纳米球,观察白蛋白纳米球对急性早幼粒细胞白血病M3亚型白血病细胞的特异性杀伤作用。结果:在最佳工艺条件下制备白蛋白纳米球,平均直径为250nm左右,形态圆整。免疫纳米球(0.3μmol/mL剂量组作用48h)对靶细胞(急性早幼粒细胞白血病M3亚型白血病淋巴细胞)杀伤率为(34.12±4.76)%,对正常对照(正常人外周血淋巴细胞)杀伤率仅为(5.37±2.21)%。结论:免疫纳米球对靶细胞具有特异性杀伤作用,而对非靶细胞的杀伤作用较小。

单分散α-Fe_2O_3纳米结构空心亚微球的制备及表征

采用一种新的溶液生长法结合多步包覆法在自制的不同粒径SiO2单分散亚微球表面包覆不同厚度的β-FeOOH涂层,得到单分散β-FeOOH/SiO2核壳结构亚微球.实验结果表明,SiO2核心颗粒尺寸对表面涂层的形态和包覆均匀性有很大影响.当SiO2核心颗粒的平均粒径为250 nm左右时,β-FeOOH表面涂层均匀,颗粒间团聚较少,一次包覆后涂层厚度约为35 nm.涂层中β-FeOOH纳米棒的尺寸随着所选SiO2核心颗粒粒径的增大而相应增大.经多次包覆能够显著提高涂层的厚度,3次包覆后β-FeOOH表面涂层厚约100 nm.β-FeOOH/SiO2核壳结构亚微球与质量分数5%的NaOH溶液反应后,于600℃焙烧2 h得到了单分散α-Fe2O3空心微球.单分散α-Fe2O3空心亚微球表层是由α-Fe2O3纳米棒搭建而成的三维网络结构,α-Fe2O3纳米棒的尺寸与核壳结构中β-FeOOH纳米棒的尺寸基本一致.

As_2O_3磁性纳米微球磁感应加热治疗宫颈癌的研究

目的探讨As2O3磁性纳米微球磁感应加热治疗宫颈癌的作用和机理。方法用培养的SiHa细胞建立裸鼠人宫颈癌移植瘤模型,将研制的As2O3纳米微球、磁性纳米微球、As2O3磁性纳米微球等注入肿瘤细胞接种处,加高频交变磁场磁感应加热治疗3次后,d 45实验结束,分析比较3个实验组较对照组的延迟出瘤时间、质量抑制率、肝功能和肾功能情况及肿瘤、瘤周和内脏组织学的改变。同时观察磁流体热疗的升温和恒温效果。结果在高频交变磁场下,As2O3磁性纳米微球组肉眼未见肿瘤生长,该组的肿瘤质量抑制率为99.93%,明显高于As2O3纳米微球组(85.20%,P<0.01)及磁性纳米微球组(87.72%,P<0.01)。各实验组裸鼠血清AST、ALT、Bun及Cr水平与对照组相比无显著性差异(P>0.05),瘤旁和内脏组织未见明显损伤。结论在高频交变磁场作用下,As2O3纳米微球、磁性纳米微球、As2O3磁性纳米微球治疗裸鼠宫颈癌均有效,以As2O3磁性纳米微球效果最佳。本研究所采用的As2O3磁性纳米微球联合磁流体热疗技术具有双重抗癌功能,为宫颈癌和其他实体瘤的治疗提供了一条新途径。

热分解法合成Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米球及红色荧光性质研究

用热分解法在油酸和油胺混合溶剂中,320℃条件下,反应3h,成功制备了Y2O3:Eu3+纳米球。透射显微镜(SEM)和X粉末衍射仪(XRD)表征结果表明,成功合成了尺寸大约为15nm的Y2O3:Eu3+纳米球,JCPDS号为82-2415。且在紫外灯照射下,溶解于环己烷中的Y2O3:Eu3+纳米晶发射出比较强的红光,从荧光发射光谱上发现,发射峰的位置为594nm、614nm、628nm和709nm,分别对应Eu3+离子的5 D0→7F1,5 D0→7F2和5 D0→7F4跃迁。

全pH范围下MoS_(2)/Ni_(3)S_(2)/NF的高效电催化析氢行为

以镍网(NF)为自支撑材料,以四硫代钼酸铵为原料通过简单的溶剂热法原位构筑了纳米线结构催化剂MoS_(2)/Ni_(3)S_(2)/NF,采用XRD、SEM、TEM、EDX、XPS对样品进行了表征,将MoS_(2)/Ni_(3)S_(2)/NF用于析氢反应(HER),对其在全pH(0~14)范围下的电催化HER性能进行了测试。结果表明,MoS_(2)/Ni_(3)S_(2)/NF成功制备,其在全pH范围下表现出优异的HER活性。在电流密度10 mA/cm^(2)下,使用41 mg四硫代钼酸铵制得的MoS_(2)/Ni_(3)S_(2)/NF-41电极在碱性(1 mol/L KOH,pH=14)、中性(0.5 mol/L PBS,pH=7)和酸性(0.5 mol/L H_(2)SO_(4),pH=0)介质中的HER过电位分别为87、113和195 mV,并相应表现出较低的Tafel斜率。此外,MoS_(2)/Ni_(3)S_(2)/NF-41具有良好的结构稳定性。

MoO3纳米带自组装合成MoS2微球

以MoO3纳米带为前驱体,四丁基溴化铵为表面活性剂,通过水热途径成功合成了MoS2花状微球。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对产物的结构及形貌进行表征和分析。结果表明:MoS2花状微球由带状结构组成,其直径大约为4μm。

超声辅助制备In_2S_3纳米微球及其光催化性能研究

以硝酸铟和硫代乙酰胺为原料，乙醇为溶剂在室温下超声得到In2 S3纳米微球。用XRD、SEM对产物结构和形貌进行表征。以甲基橙溶液为模型污染物，考察In2 S3在紫外光照射下的光催化性能。结果表明，微球为较纯的立方相β-In2 S3，为In2 S3纳米粒自组装微球，直径0.5～1μm。

α-Fe2O3纳米微球的制备及对ppb水平的H2S气敏性能研究

采用溶剂热法制备了多级结构的氧化铁前驱体,再经300℃热处理后得到α-Fe2O3多级结构的纳米微球。通过X射线衍射仪(XRD)、BET分析仪、SEM和TEM等对产物结构和形貌进行表征。结果表明,合成的α-Fe2O3纳米微球直径约为500 nm。此外,将α-Fe2O3纳米微球制备成厚膜型气敏元件并进行了气敏性能测试,在工作温度为150℃时,α-Fe2O3纳米微球对硫化氢气体有良好的选择性和较高的灵敏度,最低检出限可以达到0.05 ppm,对10 ppm硫化氢的响应值为10.5,α-Fe2O3纳米微球可被用于制备硫化氢气体传感器。

非贵金属Ni_2P助催化剂修饰KCa_2Nb_3O_(10)超薄纳米片的光解水产氢性能研究

开发高效非贵金属助催化剂是光解水产氢领域研究的重点。首次将Ni_2P纳米颗粒作为高效助催化剂经一步热处理法修饰在KCa_2Nb_3O_(10)超薄纳米片表面,成功构建了Ni_2P/KCa_2Nb_3O_(10)复合光催化剂,所制备的复合光催化剂展现出具有丰富异质界面的二维纳米结构,活性最佳的Ni_2P/KCa_2Nb_3O_(10)产物光催化产氢效率高达72.25μmol g~(-1)h~(-1),是纯相KCa_2Nb_3O_(10)产氢效率的18.8倍。提供了一种负载其他非贵金属助催化剂制备高效KCa_2Nb_3O_(10)基复合光催化剂的新策略。

SiO_2:Eu^(3+)纳米球的制备及其荧光性质研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,在氨-水-乙醇溶液中进行水解,制备出单分散性SiO2纳米球.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构、形貌和尺寸进行表征.考察了影响SiO2纳米球形成的因素,发现合适浓度的氨水有利于单分散性二氧化硅(SiO2)纳米球的形成.并将Eu3+离子掺入SiO2纳米球中制备出SiO2:Eu3+纳米球,考察了SiO2:Eu3+纳米球的荧光性质,发现SiO2:Eu3+(7%,mol/mol)纳米球的荧光效果最好.

CeO_(2)修饰Ni_(3)S_(2)纳米片用于高效电催化析氧

电化学水分解制氢作为重要的生产氢能的新能源技术,包括氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER).然而,OER进行的是多步电子转移过程,动力学过程缓慢且过电位高,严重制约了电解水制氢的发展.因此开发低成本、高效稳定的非贵金属催化剂替代贵金属催化剂(RuO2,IrO2)来降低过电位,减少能源消耗十分必要.Ni_(3)S_(2)由于其高导电性、高活性、低成本等优点,具有作为贵金属催化剂替代品的广阔应用前景,但其OER性能仍需进一步提高.对已有的有效OER催化剂进行表界面调控是提高催化剂性能的一种有效策略.CeO_(2)中的Ce3+和Ce4+价态之间可以灵活过渡,使其具有良好的电子/离子导电性、可逆的表面氧离子交换和较高的储氧能力.CeO_(2)的多价性使其有机会与其它基质产生强烈的电子相互作用,良好的电子/离子导电性和较高的储氧能力是提高催化剂析氧活性的有利因素.因此,用CeO_(2)对Ni_(3)S_(2)进行修饰是提高其析氧活性的有效途径.基于此,本文运用水热和电沉积相结合的方法将CeO_(2)修饰到Ni_(3)S_(2)纳米片上,制备得到生长于泡沫镍上的Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)纳米片阵列(Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF),并运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段进行了表征,以三电极系统测试了其电催化析氧性能及稳定性,并通过密度泛函理论计算进行了验证.XRD结果表明,复合材料中确实存在Ni_(3)S_(2)和CeO_(2).通过SEM发现,泡沫镍基底上均匀分布着Ni_(3)S_(2)纳米片阵列;电沉积CeO_(2)后,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)仍保持其纳米片特性,但表面变得粗糙.Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)的TEM结果也证实了纳米片结构的形成,高分辨率TEM图像清晰的显示出Ni_(3)S_(2)和CeO_(2)之间具有明显的界面.XPS结果表明,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)的Ni 2p的结合能与Ni_(3)S_(2)相比出现负位移.与纯CeO_(2)的Ce 3d谱图相比,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)杂化体系中Ce4+的比例明显增加,表明Ce的价态发生了重排,部分电子转移给了Ni元素.这些结果均说明Ni_(3)S_(2)与CeO_(2)之间存在着较强的电子相互作用.相应的电催化测试结果显示,在1.0 M KOH中,当电流密度达到20 mA cm^(–2)时,Ni_(3)S_(2)/NF需提供356 mV的过电位,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF只需264 mV的过电位,仅次于RuO2/NF.而且,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF在中性条件下也显示出了较理想的析氧活性.Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF的Tafel斜率明显低于CeO_(2)/NF和Ni_(3)S_(2)/NF,表明其具有良好的OER反应动力学.循环伏安法和计时电位法结果均表明,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF具有良好的电化学稳定性.电化学阻抗谱测试结果表明,与Ni_(3)S_(2)/NF和CeO_(2)/NF相比,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF明显具有更小的半圆直径,说明其电荷转移阻抗更小,进一步表明CeO_(2)的修饰有助于催化过程中电子的快速转移.在非法拉第区域的循环伏安扫描曲线以及拟合扫描速度对电容电流曲线结果显示,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF的最大电容值大于CeO_(2)/NF和Ni_(3)S_(2)/NF,表明其暴露了更多的活性位点,具有更大的电化学活性表面积;而且,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF在400和500 mV时的电催化析氧转换频率明显高于Ni_(3)S_(2)/NF和CeO_(2)/NF,进一步说明Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF具有更高的本征催化活性.密度泛函理论计算表明,由于^(*)OH,^(*)O和^(*)OOH与Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)中的Ni和Ce原子相互作用的存在,使得反应中间产物与Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)之间的结合强度较纯Ni_(3)S_(2)或CeO_(2)强,使其显示出了更高的OER性能.在经过24 h连续电解后,SEM和TEM结果均表明,Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)/NF材料仍保持了其纳米片形貌.稳定性测试后的XPS结果表明,Ni 2p对应的峰强度降低,而与氧化镍物种对应的峰强度增强;S元素在Ni_(3)S_(2)-CeO_(2)表面的信号强度明显降低.根据文献报道,在强烈的氧化环境下,过渡金属硫化物会部分转化为氧化物或氢氧化物,这通常被认为是OER过程的实际催化物种.

SiO_2@CaF_2:Eu^(3+)核壳纳米球的制备及发光性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用Stber反应制备了平均粒径为250nm的SiO2纳米球,然后以柠檬酸为表面活性剂和修饰剂,在水醇体系中,利用均相沉淀法制备了SiO2@CaF2:Eu3+核壳纳米球,并对其进行了煅烧处理.运用X-射线粉末衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)以及透射电子显微镜(TEM)分别对产物的物相、表面性质及形貌尺寸进行了分析表征.最后,使用荧光分光光度计对样品的激发和发射光谱进行了分析.结果表明,CaF2:Eu3+包覆在非晶态的SiO2表面,该样品具有很好的荧光性能.

具有分级多孔结构和光催化性质的核-壳纳米球(HP-Fe_2O_3@TiO_2)(英文)

通过溶剂热和溶胶-凝胶涂层法,设计并制备了具有分级多孔结构和光催化性质的核-壳纳米球(HP-Fe2O3@TiO2).透射电子显微镜(TEM)照片证明所得HP-Fe2O3@TiO2样品具备分级多孔结构,这是因为HP-Fe2O3@TiO2的内核(Fe2O3)具有大孔空隙,同时外壳(TiO2)具有介孔空隙.此外,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及氮气吸附-脱附曲线深入研究了HP-Fe2O3@TiO2的结构及其性质.分别在可见及紫外光照下,研究了样品在H2O2体系下的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性质.所观察到的HP-Fe2O3@TiO2纳米球的光催化性能,可归因于核-壳结构的协同作用,这进一步表明,TiO2外壳对α-Fe2O3的光催化活性有重要影响作用.在可见光照射下,HP-Fe2O3@TiO2(1mLTi(OC4H9)4(TBT))具有较优异的光催化活性.同时,HP-Fe2O3@TiO2(4mLTBT)具备优异的单分散形貌,并在紫外光照射下,表现出最优的光催化活性.

Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米球的可控合成及尺寸效应所影响的发光性质

采用均匀沉淀法,通过改变稀土离子与尿素的量比成功合成了粒径分别为80,55,40 nm的Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米球样品。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和发光光谱对不同尺寸纳米球的晶体结构、微观形貌和发光性质做了分析,对Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米球的生长过程进行了研究。根据Judd-Ofelt理论,利用Eu^(3+)的发射光谱和荧光衰减等数据,计算了5D0→7FJ能级的辐射跃迁速率和荧光分支比,计算得到Y_2O_3基质材料的折射率为1.80以及不同粒径样品的光学跃迁强度参数。最后分析了5D0能级荧光发射与温度之间的依赖关系,结果证明了荧光温度猝灭行为符合Crossover过程,并通过阿伦尼乌斯公式非线性拟合获得了激活能,粒径为80,55,40 nm的Y_2O_3∶Eu^(3+)纳米球样品的活化能分别为0.201,0.193,0.200 eV。