ZnO颗粒的粒径对沥青性能的影响

为研究纳米材料ZnO颗粒粒径对于沥青性能的影响,采用溶胶-凝胶法和均匀沉淀法得到平均粒径为80nm、350nm、2μm的圆球状微纳米ZnO颗粒,通过常规性能试验及DSR、BBR、老化等试验分析ZnO颗粒的粒径对沥青性能的影响。试验结果表明:随着ZnO颗粒粒径的减小,沥青软化点升高,延度降低率减小,黏度值、抗车辙因子和蠕变速度增大,蠕变劲度减小,抗老化性能增强;根据试验结果,推荐采用粒径为80nm的ZnO颗粒对沥青进行改性。

利用浮质方法将硝酸盐和PDDA-Pt(IV)复合溶液合成纯净及Pt掺杂的ZnO颗粒(英文)

Pure and Pt-doped ZnO nanophase particles were synthesized using the ultrasonic spray pyrolysis. Particles were obtained through decomposition of zinc nitrate and new developed Pt（IV） complex with 1,3-propylenediamine-N,N-diacetate ligand （pdda） belonging to the tetradentate class. The complex is characterized by elemental analysis, electronic absorption and infrared spectra. The crystal structure of trans-[Pt（pdda）Br2]·H2O complex has been determined implying that Pt（IV） ion has a distorted octahedral coordination due to intramolecular N-H ...Br interaction. Ultrasonically derived pure and Pt-doped ZnO particles were characterized by XRD, SEM, EDS and TEM analysis. It was shown that zincite phase exhibits different growing morphologies influenced by precursor chemistry and processing parameters. The composite inner structure, primary particle size and mechanism of Pt 4+ ion introducing into ZnO cell is discussed based on structural refinement and selected area electron diffraction analysis.

熔盐法生长ZnO单晶颗粒的机制与光学性能研究

文章采用熔盐法生长ZnO颗粒,研究了颗粒生长机制以及合成条件对于颗粒晶体质量和光学性能的影响。研究发现:熔盐法生长的ZnO颗粒为单晶,具有六角纤锌矿结构,其生长机制由Ostwald熟化生长和取向联结生长2种机制组成;此外,煅烧条件对于颗粒的晶体质量和发光性能均具有很大影响;Ar气负压条件下的高温煅烧有助于提高颗粒整体的结晶质量,但同时也会在颗粒内引入氧空位缺陷,从而使其具有较强的绿光发射性能;而ZnO颗粒在空气常压条件下煅烧虽然可以减少氧空位缺陷,但是其较快的生长速率却会在颗粒内引入应力和其他缺陷,从而降低颗粒的晶体质量,造成其发光性能很弱。

熔盐法生长ZnO单晶颗粒的微结构与形貌研究

文章采用熔盐法生长ZnO颗粒,研究了制备条件对颗粒的成分、尺寸、形貌以及晶体结构的影响。结果表明,熔盐生长过程没有在ZnO颗粒中引入杂质。所制备的颗粒虽然具有多种形貌,但均为单晶,具有典型的六角纤锌矿结构。熔盐生长的温度、气氛以及气压等条件对于ZnO颗粒的晶体结构没有明显影响,但是会显著影响到颗粒的尺寸。高温和空气常压条件下,可以制得尺寸分布较窄的ZnO大颗粒。

纳米ZnO颗粒共培养对UVB照射体外人皮肤HACaT细胞株凋亡的影响

目的研究纳米氧化锌(ZnO)颗粒对远紫外光(UVB)照射人皮肤HACaT细胞株凋亡的影响。方法实验细胞分为对照(A)组、纳米ZnO共培养(B)组、UVB照射(C)组和UVB照射ZnO共培养(D)组。采用均匀沉淀法合成纳米ZnO颗粒并运用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对其进行表征。使用310nm UVB照射细胞,细胞计数试剂盒8(CCK-8)观察细胞增殖,流式细胞术观察细胞凋亡,Western blot观察细胞凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-白血病2(Bcl-2)、Bcl相关X蛋白(Bax)表达。结果经SEM表征,ZnO颗粒平均粒径为(40±6)nm。纳米ZnO孵育细胞不会影响细胞的增殖,也不会导致细胞发生显著的凋亡;UVB照射细胞能抑制细胞增殖并导致细胞发生大量早期凋亡,而纳米ZnO能显著降低UVB照射细胞抑制率及凋亡率(P<0.05)。结论纳米ZnO能很好的保护HACaT细胞免受UVB的影响。

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.

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%.

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。

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%.

Ce掺杂的蛋壳型CuO/ZnO/SiO_2颗粒催化剂的制备和表征

用添加表面活性剂的两步沉淀法制备了以蛋壳型纳米空心SiO2为载体的CuO/ZnO催化剂和掺杂Ce的CuO/ZnO催化剂,初步考察了两组催化剂用于一氧化碳加氢合成甲醇的催化性能,并采用TEM,BET,XRD,XPS等方法对催化剂的结构进行了表征.结果表明,以纳米空心SiO2为载体的CuO/ZnO催化剂具有较大的比表面积,活性成分在载体表面分散均匀,粒径在13nm左右.加入掺杂剂Ce能有效提高催化剂的活性和选择性:一方面,Ce可以降低Cu2p3/2和Zn2p3/2的表面结合能,使氧化铜更容易被氢气还原成铜;另一方面,Ce也能增强铜锌之间的相互作用,抑制铜粒子的烧结,改善活性成分的分散.

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”

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。

ZnO纳米颗粒的溶剂热法合成及其DSSCs光电性能

以乙酸锌为锌源、戊醇为溶剂的简单溶剂热法合成了ZnO结构前驱体,前驱体于350℃下煅烧2h得到ZnO纳米颗粒结构。探讨了戊醇和水的比例对产物形貌以及光电性能的影响。用X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微电镜(SEM)对其结构和形貌进行表征,并以ZnO纳米颗粒作为光电池阳极材料,经N719光敏化剂敏化,与自制的Pt对电极组装成电池器件,在模拟太阳光(100m W/cm2)的照射下,所组装的DSSC太阳能电池的开路电压为737m V;短路电流密度为2.309m A/cm2;填充因子为54.3%;光电转化效率为0.924%。

尺寸均匀的ZnO纳米颗粒的固相生长及性能

用Zn的酮酸肟化盐及该盐在NaCl和Li2CO3中的分解生长了ZnO纳米颗粒,观察了纳米颗粒的形态和尺寸分布,分析了纳米颗粒的结构和光谱特性,讨论了NaCl和Li2CO3的作用及生长温度对ZnO形态和尺寸的影响。在320℃下,纯的Zn酮酸肟化盐单独分解和在NaCl或NaCl和Li2CO3中分解都形成半径约7nm的球形颗粒,但在NaCl或NaCl和Li2CO3中分解形成的颗粒尺寸比较均匀,并且颗粒具有强的紫外光荧光;生长温度降低到300℃无ZnO形成,温度升高到450℃颗粒聚集长大,进一步升高温度,出现大尺寸的棒状结构,ZnO的尺寸和形态主要依赖于分解温度。

ZnO纳米颗粒中的表面态发射特性研究

研究了不同粒径ZnO纳米颗粒样品(17～300nm)的时间光谱,通过对各粒径样品时间积分光谱的谱带结构进行高斯拟合解迭,发现光子能量位于ZnO谱带低能侧的高斯拟合成份Xc3的荧光中心波长随粒径的减小而红移,同时发光带的寿命也随之缩短。基于ZnO谱带低能侧的高斯拟合峰发光带强烈依赖于ZnO样品粒径的谱带特性,提出了与ZnO禁带内的表面态能级有关,同时研究表明,表面态在尺寸降到一定程度的纳米体系中起着重要的作用。

ZnO纳米颗粒受激发射的时间分辨特性

在飞秒脉冲激光激发下,观察到了均匀沉积法获得的ZnO纳米颗粒的受激辐射现象,并从频域和时域两方面研究了ZnO纳米多晶的室温激射特性。氧化锌纳米颗粒中出现激子-激子散射导致的激射阈值为7.2 GW.cm-2,激射模式类似于F-P谐振腔模式,时域谱则表现为寿命曲线中出现快速衰减成分。与荧光的时间衰减曲线不同,P带时间衰减具有对称结构,高斯拟合结果只有几个ps,接近条纹相机的时间分辨率极限。研究ZnO纳米颗粒的受激发射与激光特性对揭示ZnO晶体的内部结构和激子激发态的性质、激光产生的机理等有重要意义。

溶胶-凝胶法尺寸选择性合成ZnO纳米颗粒及其光催化性能(英文)

在溶胶-凝胶合成过程中,分别利用超声波处理ZnO溶胶、加水至溶胶中煮沸、加庚烷至溶胶中、蒸发除去部分溶剂等简单的沉淀方法制备了10 nm以下不同尺寸的ZnO颗粒.在60℃下通过超声波处理ZnO溶胶可得到高质量的ZnO纳米颗粒,颗粒粒径为6.2±1.5 nm,标准偏差为8%.同时,基于作者以前的发现,提出了在该溶胶凝胶法中新的ZnO形成机理.在光催化降解甲基橙过程中,纳米ZnO不同的颗粒尺寸及团聚情况导致其光催化活性有所差异,具有较小粒径和团聚较轻的ZnO纳米颗粒显示出较高的光催化活性.

Ag沉积的ZnO∶Cu纳米颗粒的制备及高效光催化研究

采用高分子网络凝胶法制备了Ag沉积的ZnO∶Cu纳米颗粒。XRD和SEM结果表明,Cu掺入后ZnO纳米颗粒的晶粒尺寸有所减小,但颗粒分散性得到改善。XPS谱的分析表明,Cu在样品中以Cu^2+和Cu^+的形式共存。结合PL光谱分析,认为Cu^2+和Cu+间的能级跃迁是引起蓝光发射的重要因素。UV-vis光谱显示掺铜明显提高了Ag-ZnO复合体系对可见光的吸收。分别在模拟太阳光和紫外光下降解亚甲基蓝(MB),测试样品的光催化性能。分析认为,Cu离子与Ag/ZnO异质结之间的协同作用能促进光催化反应的进行,与掺5%(摩尔分数,下同)Cu的Ag-ZnO纳米颗粒相比,微量掺杂0.2%Cu的Ag-ZnO样品在形貌、光学性能等方面更具优势,因此表现出更优异的光催化活性。