ZnO-NPs/PP辐射降温长丝及织物的制备及性能

在高温环境中,能够降低个体体温的热管理纺织品引起了人们的广泛关注。利用纳米氧化锌颗粒(ZnO-NPs)和聚丙烯(PP)作为原材料,通过熔融纺丝制备了具有辐射降温功能的长丝(ZnO-NPs/PP材料),并将其编织成织物。测试了原材料的基本性质、无机纳米颗粒的分散性、ZnO-NPs/PP长丝的性能以及织物的室内外降温效果。结果显示:ZnO-NPs/PP材料在太阳光谱范围内具有较高的反射率,在大气窗口波段则展现出良好的透过率;当ZnO-NPs/PP中的ZnO-NPs质量分数增加时,ZnO-NPs的团聚加剧,影响熔融纺丝的稳定性;与传统棉织物相比,该织物在室内可实现约1.1℃的降温效果,在室外则可达到4.5℃的降温效果。

Au修饰ZnO纳米棒的制备及紫外探测性能研究

采用磁控溅射技术和水热法制备金(Au)纳米颗粒修饰的氧化锌(ZnO)纳米棒材料。利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和荧光光谱仪等测试设备对不同溅射功率下的Au纳米颗粒修饰的ZnO纳米棒进行了表征分析。实验结果表明,不同溅射功率下的ZnO纳米棒均呈六方纤锌矿结构,沿晶面(002)择优生长,具有较高的结晶度;修饰后ZnO纳米棒表面附着Au纳米颗粒,能有效增强其紫外光激发强度;当射频溅射功率为80 W时,ZnO纳米棒表现出最佳的紫外探测性能,相比于未修饰的ZnO纳米棒,Au纳米颗粒能抑制ZnO纳米棒的持续光电导(PPC)效应,其紫外探测的响应/恢复时间分别降低了6.05和4.54 s,光暗电流比由9.31提升至32.40,光响应度达到1.94A/W,显著增强了ZnO纳米棒紫外探测的能力。

ZnO纳米颗粒对SBR活性污泥活性的影响

建立了模拟的SBR反应器,并研究了ZnO纳米颗粒(ZnO-NPs)对SBR活性污泥活性的影响.结果表明低浓度(10mg/L)ZnO-NPs对活性污泥活性无明显抑制作用.较高浓度下,ZnO-NPs对活性污泥沉降性能呼吸速率 EPS和SMP产量及其组成有机物降解效率等具有明显影响.20,50,100mg/L ZnO-NPs使COD去除率分别降低8.1%,19.5%和27.7%,使污泥沉降性能分别降低24.2%,35.0%和36.0%,使MLVSS/MLSS比值分别降低8.0%,14.7%和21%,使活性污泥呼吸速率抑制率达到54.0%,79.0%和80.3%;使EPS产量分别降低29.0%,49.9%和65.4%,使SMP产量分别升高48.9%,102.6%和203.0%.研究表明,较高浓度ZnO-NPs能够抑制污泥代谢,降低活性污泥生物量,显著抑制活性污泥活性.

纳米ZnO/TiO_2复合颗粒制备及紫外屏蔽性能研究

以Ti(SO4)2和Zn(AC)2为原料,在制备金红石型纳米TiO2粉体的基础上,用溶胶凝胶法制得纳米ZnO/TiO2复合粉体.实验结合纳米TiO2和纳米ZnO的优点制得一种广谱防晒剂.TEM显示该复合颗粒为核壳式结构;XRD分析该复合颗粒内核为金红石型TiO2,表面包覆一层六方晶系ZnO且该复合颗粒中存在强的化学键.UVVis测试表明该复合颗粒在整个紫外区的吸收能力达到85%,在UVA(320～400nm)区吸收性能比纯的TiO2强得多.

纳米颗粒ZnO薄膜气敏机理研究

采用气体放电活化反应蒸发沉积(GDARE)法低温生长纳米颗粒ZnO薄膜。在不同温度下测试其对乙醇的灵敏度,结果表明:285℃附近纳米颗粒ZnO薄膜的灵敏度最高,为9.76,并且其最佳工作温度区间较窄。通过对ZnO薄膜的AFM表面形貌分析、SEM剖面分析和光学透射谱测试,可推测薄膜具有多孔性柱状晶表面结构,结合ZnO薄膜通入乙醇前后的阻抗谱测试结果,从晶粒晶界效应上对纳米颗粒ZnO薄膜的气敏机理进行了讨论。

ZnO纳米颗粒薄膜的制备与光致发光特性研究

利用高分子包覆法(Polymer Capping Method)在Si衬底上生长了颗粒分布均匀、致密的纳米ZnO薄膜。样品的形貌和光学性能分别使用SEM,AFM和PL谱进行表征。实验发现,前驱体溶液的pH值对纳米颗粒的分散性和尺寸有很大影响,进而影响紫外发光峰位。在本实验条件下,随纳米颗粒尺寸增大,PL谱的紫外发光峰红移,符合量子尺寸效应。

室温Zn粉直接制备ZnO纳米颗粒薄膜及其机理研究

首次在室温条件下超声方法直接将金属Zn制备ZnO纳米颗粒薄膜。利用滚压振动磨机械研磨的Zn粉作为原料,采用独特的油相水相混合溶液作为分散液,超声分散打破软团聚使金属Zn纳米颗粒水解得到了分散性较好的纳米粒子,并且可以利用该纳米粒子简单地制备出均匀致密的ZnO纳米粒子薄膜。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。结果表明,采用该方法可制得具有密排六方结构的ZnO纳米颗粒,并且该产物分散较好。原子力显微镜(AFM)、静电力显微镜(EFM)表明利用该纳米粒子制备的薄膜致密均匀,EFM显示纳米粒子表面电学性质有较大差异。探针台I-V测试显示不同原料Zn粉制备出的ZnO纳米颗粒薄膜可以获得不同导通电压从而获得不同的整流效果。该方法在室温条件下由Zn粉制备出ZnO纳米颗粒和薄膜,为制备不同维度ZnO纳米结构提供了新思路,同时也为制备、改善整流器件提供了创新和经济的途径。

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.

球形TiO2-ZnO复合纳米颗粒的合成、表征及光催化性能（英文）

通过简单、快速的两步法成功制得了一系列不同摩尔比的球形TiO_2-ZnO复合纳米颗粒。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等多种手段对产物进行表征。研究发现,TiO_2-ZnO复合物中TiO_2和ZnO两相独立存在;颗粒粒径并非随TiO_2与ZnO摩尔比的提高单调减小,而是先减小后增大;与纯ZnO相比,TiO_2-ZnO复合物的吸收边带发生了明显红移。以甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)为降解对象,考察了紫外-可见光照下所制TiO_2-ZnO复合纳米颗粒的光催化效果。实验结果显示,所有TiO_2-ZnO复合纳米颗粒均具有较纯ZnO更高的光催化活性。TiO_2与ZnO的摩尔比为0.75∶1时,复合物光催化降解甲基橙的效果最好,TiO_2与ZnO的摩尔比为1∶1时,复合物光催化降解亚甲基蓝的效果最好。

Ag纳米颗粒修饰对La掺杂ZnO纳米棒光催化性能的影响

采用水热法和光沉积制备Ag纳米颗粒修饰的La掺杂ZnO纳米棒,并通过光催化降解甲基橙(MO)溶液,考查了La掺杂浓度和Ag修饰对ZnO纳米棒光催化性能的影响.结果表明:La掺杂和Ag修饰能够提高ZnO纳米棒的光催化性能.La掺杂改变了ZnO纳米棒的结晶质量,La—O键的形成使ZnO晶体的本征吸收边红移且吸收强度增加,同时,La掺杂可提高ZnO电子浓度和形成杂质能级,Ag纳米颗粒的修饰提高了La掺杂ZnO光生电子与空穴对的分离效率,增加了载流子的寿命.与纯ZnO纳米棒相比,La掺杂和Ag修饰的ZnO纳米棒表现出良好的光催化性能.

Al掺杂ZnO纳米颗粒的光催化性能

溶胶-凝胶法合成ZnO和Al掺杂ZnO(AZO),通过降解甲基橙(MO)评价纳米颗粒的光催化性能.与纯ZnO相比,Al掺杂使ZnO晶粒尺寸减小,比表面积增加.此外,Al掺杂诱发高浓度缺陷,从而调整ZnO晶体的能带结构.电子从导带跃迁到低能态的缺陷能级,能量差与可见光的能量吻合,从而大幅提高光催化过程中对可见光的利用率.AZO样品在可见光范围内都表现出优异的光催化性能,并且a(Al)=3%掺杂的ZnO表现出最佳的光催化性能,60 min降解效率为94%.

ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮效果及硝化细菌丰度的影响

【目的】研究ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮效果及硝化细菌丰度的影响,以揭示ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮系统的影响机制。【方法】向模拟的4LSBR反应器内投加1,10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液,以未投加ZnO纳米颗粒的反应器为对照（CK）,测定不同质量浓度ZnO纳米颗粒处理的活性污泥NH4^＋-N和总氮（TN）、硝化速率的变化;最后采用荧光原位杂交技术（FISH）,对不同质量浓度ZnO纳米颗粒处理下活性污泥中硝化细菌（氨氧化细菌（Ammonia Oxidizing Bacteria,AOB）和亚硝酸氧化菌（Nitrite Oxidizing Bacteria,NOB））的丰度水平进行检测。【结果】1,10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液短期（〈6h）暴露下对活性污泥脱氮效果没有明显影响;活性污泥经10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液长期接触（30d）后,TN去除率由投加前的81.4%,80.5%分别下降至66.1%,47.4%,NH4^＋-N去除率由投加前的80.4%,84.3%分别下降至62.1%,53.4%。随着ZnO纳米颗粒质量浓度的增加,硝化速率也明显下降。FISH定量分析表明,长期（30d）暴露于10～20mg/L的ZnO纳米颗粒环境中,活性污泥中的AOB和NOB丰度水平大幅降低,60d后略有回升。【结论】10～20mg/L ZnO纳米颗粒悬液对脱氮菌群生长和代谢活性均产生较明显的抑制作用,这是活性污泥脱氮效果明显降低的主要原因。

不同超声频率与温度对纳米ZnO颗粒分散性能的影响

探讨了不同超声频率和温度对纳米ZnO颗粒分散性能的影响,通过实验对比,在现有条件下找出了一组对纳米材料分散效果相对较好的频率、温度和时间参数,为下一步加工纳米抗菌纺织品优化试验奠定了基础。

ZnO纳米颗粒的分散及光致发光特性

利用火焰喷雾法成功制备了ZnO纳米颗粒,通过对样品的X射线衍射谱(XRD)和场发射扫描电子显微照片(FESEM)分析,发现制备的颗粒大小较为均匀,直径在10～20nm左右;结合多种物理方法对样品进行分散处理后,FESEM表征显示颗粒间的团聚得到较好改善;光致发光谱表明随着颗粒尺寸的减小,样品的紫外发光和可见发光的强度逐渐增强.

磁控溅射和热氧化法制备ZnO纳米颗粒

利用射频磁控共溅射技术在Si(111)衬底上沉积金属锌/二氧化硅基质(Zn/SiO2)复合薄膜。在空气中600℃退火60min,从SiO2基质中析出的金属Zn被空气中O2氧化生成了ZnO纳米颗粒,并形成了SiO2多孔网络结构。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对样品的组成、结构、表面形貌及发光特性进行了分析。结果表明,生成的ZnO纳米颗粒为六角纤锌矿结构,呈近椭圆形,平均尺寸在65nm左右。在280nm光激发下,有较强的370nm近带边激子跃迁紫外光发射和峰位在460nm处较弱的蓝色发光。

ZnO/ZnS纳米颗粒的制备和光谱特性研究

用胶体化学法制备了ZnO/ZnS纳米颗粒 ,并且用超声分散的方法对其进行表面修饰 ,表面修饰的效果很好。ZnO和ZnO/ZnS纳米颗粒的光学带隙分别为 3.88eV和 4 .6 0eV ,ZnO纳米颗粒的荧光峰为 4 2 2nm ,而ZnO/ZnS纳米颗粒的荧光主峰在 2 99nm ,而且有对称的肩峰 2 6 8nm和 332nm ;表面修饰后的ZnO和ZnO/ZnS纳米颗粒的光学带隙分别为 3.10eV和 2 .93eV ,而ZnO/ZnS纳米颗粒的荧光峰在 311nm处表现出“红移”

非水溶胶凝胶法制备ZnO/Al2O3复合纳米颗粒

以无水ZnCl2和无水AlCl3为前躯体,丙酮为溶剂,油酸为氧供体,采用非水溶胶凝胶法制备ZnO/Al2O3复合纳米颗粒,通过X-ray衍射（XRD）、红外光谱（IR）、透射电镜（TEM）和紫外可见分光光度计对制备的颗粒进行表征,结果表明,颗粒为无定形态的ZnO/Al2O3复合纳米颗粒,平均粒径为61nm,呈球形单分散状态,具有良好的油溶性,能均匀稳定地分散在20#机械油中。

ZnO纳米颗粒薄膜的制备及其光学特性

采用化学回流法制备了3种不同粒径的ZnO纳米颗粒,然后旋涂在ITO玻璃衬底上,形成样品a、b和c 3种ZnO纳米颗粒薄膜。场发射扫描电子显微镜(FESEM)结果显示,3种样品晶粒都呈颗粒形状,形成的薄膜较平整,平均晶粒尺寸分别为5nm、25nm和40nm。X线衍射(XRD)结果表明,ZnO纳米颗粒为多晶六方晶系纤锌矿结构。样品a、b在可见光区有很少的光吸收,在紫外光区有很强的吸收,而由于纳米颗粒的直径较大,样品c在紫外和可见光区都存在很强的吸收。室温下的光致发光谱表明,样品a有一个近带边(NBE)紫外发射峰和蓝光发射峰,样品b、c出现一很宽的深能级缺陷相关的可见光发光带,这说明3种薄膜都存在大量的本征缺陷。

Au纳米颗粒修饰的多孔单晶ZnO纳米片及其甲醛敏感特性研究

以醋酸锌和尿素作为原料,采用水热法结合热处理工艺制备了多孔单晶ZnO纳米片;采用柠檬酸还原法制备了Au纳米颗粒.然后,在液相中将聚乙烯亚胺修饰在ZnO纳米片上,再利用静电作用将Au纳米颗粒与聚乙烯亚胺结合,将其修饰在ZnO纳米片上.XRD,FE-SEM和EDS表征证明了多孔单晶ZnO纳米结构的存在和Au纳米颗粒修饰成功.气敏实验结果显示,这种Au纳米颗粒修饰的多孔单晶ZnO纳米片对甲醛具有良好的选择性,其最佳工作温度为300℃,在10~500×10-6浓度范围内具有良好的线性响应.

CdSe/CdS纳米颗粒共敏化ZnO光电极的制备及光电化学性能研究

采用电沉积法将CdS和CdSe纳米颗粒沉积在ZnO纳米线阵列上得到CdSe/CdS纳米颗粒共敏化ZnO光电极。利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱仪等对所得样品结构和形貌进行表征,并通过紫外-可见分光光度计和电化学工作站测试其光吸收性能和光电化学性能。结果发现,相对纳米颗粒单敏化CdS/ZnO光电极而言,纳米颗粒共敏化CdSe/CdS/ZnO光电极具有更好的可见光吸收性能,进而提高短路电流密度和光电转换效率分别到9.56mA/cm2和1.89%。