锰铁氧体纳米材料(MnFe_(2)O_(4)NMs)的制备及其叶面喷施对番茄品质和产量的影响

纳米材料具有多重潜力和应用前景,因其尺寸小于100 nm而具有特殊性质,近年来在农业应用上具有较大潜能。以小果型番茄自交系6648为试材,在番茄定植30 d后(开花前1周),连续4 d叶片喷施不同浓度(1、10、20、30、40 mg·L^(-1))的锰铁氧体纳米材料(MnFe_(2)O_(4)NMs),并以等量的去离子水为对照,测定对番茄植株生长、果实品质和产量的影响。结果表明:叶面喷施MnFe_(2)O_(4)NMs对提高番茄植株的生长势、诱导生物量的累积有显著影响;同时能提高番茄果实的可溶性糖、番茄红素、VC含量及糖酸比等,进一步提升果实品质;番茄产量也有显著提高。低浓度(1~10 mg·L^(-1))的MnFe_(2)O_(4)NMs可以明显促进番茄植株的生长,高浓度时效果不明显,甚至产生负效应。施用浓度为1 mg·L^(-1)的MnFe_(2)O_(4)NMs,番茄总产量提高12.7%。另外经多项式拟合分析,MnFe_(2)O_(4)NMs的浓度范围在4.01~7.25 mg·L^(-1)时,对提高番茄生长和品质有较好的效果。该研究为纳米材料在番茄上的应用提供了一定的参考依据。

椰壳碳@MnO_(2)纳米材料在水系锌离子电池中的应用

为解决MnO_(2)材料在水系锌离子电池(ZIBs)中存在的导电性差、材料利用率低等问题,以农业废弃物椰壳为原料,将低成本、来源丰富、绿色可再生的生物质资源引入到电极材料中,通过高温碳化得到导电性优异的椰壳碳,用水热法在椰壳碳表面生长MnO_(2)纳米粒子,获得椰壳碳@MnO_(2)复合纳米材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学技术等表征测试手段,分析该复合材料的形貌结构以及电化学性能。结果表明椰壳碳@MnO_(2)在100 mA g^(-1)的电流密度下,经过300次循环,比容量仍高达到344.6 mA h g^(-1),性能远高于商用MnO_(2)材料(64.3 mA h g^(-1));椰壳碳@MnO_(2)优异的导电性,纳米化的结构设计提高了材料利用率,减少了离子扩散路径,带来更快的离子扩散速率,提高了材料的倍率性能,具有良好的应用前景。

含锰纳米材料在肿瘤诊疗中的应用进展

锰(Mn)作为人体必需微量营养素,参与机体内多种生理过程,在宿主免疫系统、造血系统、内分泌系统和氧化应激调节等方面发挥着十分重要的作用,同时锰还可作为多种酶蛋白激活剂。随着肿瘤治疗方法的改进,含锰纳米材料基于良好的生物相容性和多模态成像特性,逐渐被运用到肿瘤诊断和治疗中来,在纳米医学中展示出广泛的应用前景,为肿瘤的临床诊治提供新思路和新路径。该文综述了近年来含锰纳米材料在肿瘤诊疗中的应用进展。

锰浸出液制备棒状β-MnO_(2)纳米材料

湿法浸出锰矿或锰渣中的锰得到的硫酸锰浸出液中含有钙、镁杂质离子,对后续锰产品的纯度造成很大影响。为深度除硫酸锰浸出液中的Ca^(2+)、Mg^(2+),并最大化利用锰浸出液,可以将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料。以含钙、镁的硫酸锰浸出液为研究对象,将锰浸出液除钙、镁后,以(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为氧化剂,采用水热法将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料,探究溶液的pH、反应温度、反应时间对制备MnO_(2)纳米棒物相和形貌的影响。结果表明:当反应温度为150℃、反应时间为10 h、加入氧化剂用量为理论量、反应pH为1~7的条件下制备出的β-MnO_(2)结晶度最好。

锰基纳米材料用于胃肠道恶性肿瘤的化学动力治疗

目的探讨携载葡萄糖氧化酶的富含锰介孔硅纳米(MSN@Mn-GOx)的制备、物化表征及其治疗胃肠道恶性肿瘤的效果。方法检测MSN@Mn-GOx的形貌、大小、元素、价态、电位、耗氧能力及类芬顿性能;采用核磁共振成像(MRI)方法分析MSN@Mn-GOx在T1加权下的成像能力,构建荷瘤小鼠肠癌模型(n=3),通过尾静脉注射MSN@Mn-GOx观察注射前后的T1成像能力;体外试验分为Control组(PBS)、含锰介孔硅(MSN@Mn)组(20μg/mL MSN@Mn纳米颗粒)及携载葡萄糖氧化酶的富含锰介孔硅(MSN@Mn-GOx)组(20μg/mL MSN@Mn-GOx纳米颗粒),按上述分组对胃肠癌细胞进行处理。分别采用细胞增殖-毒性实验(CCK-8)、细胞免疫荧光实验检测MSN@Mn-GOx诱导胃肠癌细胞的活性氧(ROS)生成、细胞增殖及细胞杀伤能力的改变。结果MSN@Mn-GOx为带负电荷的100 nm类圆形实心纳米颗粒,可催化葡萄糖产生大量氧气继而增加H2O2浓度。相比于中性H2O2溶液,MSN@Mn-GOx在低酸条件(pH=6.0)下可催化生成更多羟自由基(P<0.05)。MRI成像试验中,MSN@Mn-GOx有浓度依赖性的T1增强成像效果,在荷瘤小鼠体内观察到,相比于注射前,注射MSN@Mn-GOx后的瘤体有T1增强信号(P<0.01)。细胞免疫荧光实验显示:相比于Control组,MSN@Mn及MSN@Mn-GOx均可明显诱导胃肠癌细胞ROS产生(P<0.05)。CCK-8实验显示,相比于Control组,MSN@Mn及MSN@Mn-GOx对胃肠癌细胞浓度依赖性杀伤效果(P<0.05)。Edu实验显示,相比于Control组,MSN@Mn及MSN@Mn-GOx均可抑制胃肠癌细胞的增殖能力(P<0.05)。结论MSN@Mn-GOx具有良好的MRI成像效果、自产H2O2能力及类芬顿性能,可诱导胃肠癌细胞内ROS产生进而产生良好的抗肿瘤效应,是胃肠道恶性肿瘤治疗的一种潜在新方法。

锰负载量对活性炭载锰氧化物的结构及催化分解臭氧性能的影响(英文)

将高锰酸钾与活性炭（AC）原位氧化还原制备的活性炭载锰氧化物（MnOx/AC）用作臭氧分解的催化剂.采用扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、电子自旋共振波谱、拉曼光谱以及程序升温还原研究了设计Mn负载量对负载锰氧化物性质（形貌、氧化态和晶体结构）的影响.结果表明, Mn负载量由0.44%增至11%,负载锰氧化物在活性炭表面由疏松的地衣状变为堆叠的纳米球状体,负载层的厚度由-180 nm增加至-710 nm,结构由氧化态＋2.9到＋3.1的低结晶β-MnOOH生长为由氧化态＋3.7到＋3.8的δ-MnO2结晶. MnOx/AC室温催化分解低浓度臭氧的活性与负载锰氧化物的形貌及含量密切相关. Mn负载量为1.1%的MnOx/AC具有疏松的地衣状形貌,催化分解臭氧的性能最高, Mn负载量为11%的MnOx/AC具有紧密的堆积结构,因而表现出最低的催化臭氧分解活性.

水热-热解法制备具有一维纳米结构的γ-Mn_2O_3

Mn2O3 with one dimensional (1D) nanostructure was prepared via hydrothermal treatment followed by decomposition. Transmission electron microscope (TEM) images showed that nanorods coexisted with nanotubes, with the aspet ration higher than 20 and the inner diameter of nanotubes about 10 nm. TGA-DTG, XRD and TEM were used to characterize the products. The factors of hydrothermal treating temperature, holding time and high concentration of SDS played important roles in the formation and growth of the 1D nanostructures.

铁酸锰纳米材料吸附含Ni^(2+)电镀废水的性能研究

采用非表面活性剂水热法制备了铁酸锰(MnFe2O4)纳米材料吸附剂,研究了吸附时间、溶液pH和温度对MnFe2O4纳米材料吸附模拟含Ni 2+电镀废水和实际含Ni 2+电镀废水中重金属Ni 2+的吸附性能,并探讨了该材料的再生利用性能。结果表明,MnFe2O4纳米材料可有效吸附电镀废水中的Ni 2+,吸附平衡时间为600min。对20mg/L的模拟含Ni 2+电镀废水,投加4.5mg的的MnFe2O4纳米材料进行吸附处理,Ni 2+的吸附去除率高达98%左右;实际工程应用中,应保持电镀废水偏碱性、温度25℃;MnFe2O4纳米材料具有理想的再生利用性能,重复吸附5次后,吸附去除率仍可达82.24%,在实际废水处理中具有广阔的应用前景。

α-MnO_2纳米线的制备及其电化学性能研究

以KMnO4为锰源,采用水热反应在HCl溶液中制备α-MnO2纳米线。探讨了水热反应温度、水热反应时间等对α-MnO2纳米线合成的影响,对制备产物进行了XRD和SEM分析,并初步探索了α-MnO2的电化学性质。结果表明：最佳水热反应时间为24 h、最佳水热反应温度为240℃;α-MnO2纳米线具有良好的电容性能,在1.5~4.5 V、20mA.g-1电流密度下其第二次放电的电容量为184.5 mAh.g-1。

聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料 Ⅰ.原位氧化合成制备

用固相合成法制备了纳米二氧化锰(nm MnO2),并通过原位聚合法制备了聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料。研究结果表明:在苯胺/nm MnO2的盐酸反应体系中,nm MnO2可以使苯胺氧化聚合。在一定的nm MnO2用量下,聚苯胺的产率随苯胺添加量的增加而下降,nm MnO2在产物中的含量也随之下降,且含量很低。在苯胺/nm MnO2/过硫酸铵的反应体系中,研究了nm MnO2通过两种不同的加料方式原位制备PANI/nm MnO2复合材料的合成条件。第一种方式为nm MnO2和过硫酸铵同时与苯胺混合,一起参与苯胺的氧化聚合。第二种方法是先将过硫酸铵和苯胺混合,3min后再将nm MnO2加入反应体系中。研究表明:第一种加料方式得到的PANI/nm MnO2中nm MnO2的含量很低;第二种加料方式可以得到高nm MnO2含量(w=0.14～0.73)的产物,其电导率约10-4S/cm。

利用表面改性制备磷酸锰锂/石墨烯锂离子电池复合材料（英文）

3-氨丙基三甲氧硅烷(APS)改性的磷酸锰锂纳米片与氧化石墨烯通过静电自组装,经喷雾干燥和高温煅烧,得到磷酸锰锂/石墨烯复合材料。APS修饰后的磷酸锰锂带正电荷,并可通过红外光谱中3-氨丙基和SiO C官能团的存在证明磷酸锰锂成功被APS修饰,使得其与带负电荷的氧化石墨烯自组装形成磷酸锰锂/石墨烯复合材料。测试结果表明约25 nm的磷酸锰锂纳米颗粒均匀负载在石墨烯表面,石墨烯片层充当导电网络,提高了材料的电子电导率和锂离子扩散速率,缓解了Li MnPO_4在充放电过程中的体积变化。电性能测试发现,该材料的首次放电比容量为142.2 m A·h·g-1,50个循环后容量保持率达到90.5%,较未经APS修饰的磷酸锰锂/石墨烯材料有大幅提高。

纳米结构MnO_(2)电极材料的制备及其电容性能

采用简单的水热法,通过控制温度制备得到的由纳米片自组装形成的花瓣形状MnO_(2),具有适宜的尺寸和孔道结构。考察了不同水热温度对材料形貌及性能的影响,并将所得MnO_(2)材料用作超级电容器电极进行了电化学性能测试。结果显示,在浓度为6 mol/L的KOH电解液中,水热温度60℃所得的纳米花状MnO_(2)具有优良的电化学性能,在电流密度为1 A/g时,其具有355.7 F/g的高比容量,在电流密度为10 A/g时,经过1000次循环后的比容量保持率为95.5%。

不同形貌ɛ-MnO_(2)催化剂的制备及其催化燃烧甲苯性能

采用三种不同的制备方法合成出具有不同形貌的ɛ-MnO_(2)颗粒,分别为球状ɛ-MnO_(2)、卵状ɛ-MnO_(2)和块状ɛ-MnO_(2),并考察了这三种不同形貌ɛ-MnO_(2)颗粒的催化燃烧甲苯性能。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、H_(2)-程序升温还原(H_(2)-TPR)和N_(2)吸附-脱附等表征手段对其物化性质进行分析。结果表明,不同形貌的ɛ-MnO_(2)的甲苯催化燃烧性能具有明显的差异,其活性顺序为球状ɛ-MnO_(2)>块状ɛ-MnO_(2)>卵状ɛ-MnO_(2)。其中,球状ɛ-MnO_(2)具有最优异的甲苯催化燃烧性能,这与其较大的比表面积、较高的Mn^(3+)含量和较好的可还原性相关。此外,经过连续60h的稳定性测试,球状ɛ-MnO_(2)仍保持良好的催化活性。

二氧化锰纳米片改性隔膜在锂硫电池中的应用

锂硫电池具有较高的理论能量密度,被认为是最有发展潜力的下一代高能量密度储能器件之一。然而多硫化物穿过隔膜形成的穿梭效应导致电池容量衰减过快、使用寿命降低,严重阻碍了锂硫电池商业化。以层状氧化石墨烯为模板,采用氧化还原法合成了二氧化锰纳米片,通过低压抽滤获得二氧化锰改性隔膜。利用TEM、XRD、FTIR、SEM、AFM等对该二氧化锰纳米片及改性隔膜的微观结构、形貌等进行表征;采用恒电流充放电、循环伏安法、电化学阻抗法对二氧化锰改性隔膜电化学性能进行测试。研究结果表明,二氧化锰纳米片能均匀覆盖聚丙烯隔膜表面的微孔,通过物理阻隔和催化作用,有效抑制了多硫化物的穿梭,提高了锂硫电池的比容量和循环稳定性。

微波辅助溶剂热法制备LiMn1-xMgxPO4/C正极材料

采用微波辅助溶剂热法的合成途径,成功制备出镁掺杂的磷酸锰镁锂(LiMn1-xMgxPO4/C)电极材料。采用X-射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电等测试方法对晶体结构,微观形态和电化学性能进行表征。结果表明微波辅助溶剂热样品LiMn1-xMgxPO4/C为具备较大比表面积和介孔结构的片层状形貌材料。该片层状纳米结构有利于锂离子脱嵌/镶嵌反应,Mg2+掺杂在片层状纳米晶体合成过程中发挥着重要作用,可以提高材料的电化学活性和电化学表现。其中LiMn0.95Mg0.05PO4/C材料在0.1C和5C倍率下最高可逆放电容量分别为141.2和95.3(mA·h)/g,具备较高的放电容量和倍率性能表现。与传统溶剂热法相比,微波辅助溶剂热法的反应时间显著降低且制备得到的材料具备优异的电化学性能表现,对于制备其他锂离子电池材料具有指导意义。

以不同晶型二氧化锰为反应模板合成超级电容器用聚苯胺及其性能研究

采用水热法制备α型和β型两种晶型的MnO2。以自制MnO2或商业MnO2为氧化剂和牺牲模板,采取化学氧化聚合法制备聚苯胺(PANI)纳米材料,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和热重分析仪(TG)对其微观形貌和结构进行表征。以PANI为活性物质,1.0 mol/L H2SO4水溶液为电解液,组装成对称型超级电容器,并用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和恒流充放电(GCD)等电化学测试手段研究其电化学性能。实验结果表明,所制备得的α-MnO2和β-MnO2均为单一晶相,产率高,纯度好,颗粒均匀。以β-MnO2制得的聚苯胺(B-PANI)为分散均匀的纳米纤维(夹杂纳米管)结构,结晶度高,电流密度为1.0 A/g时,B-PANI材料的比容量为600.00 F/g,具有较高的比容量。

纳米二氧化锰的制备及其应用研究

二氧化锰作为重要的过渡金属氧化物,由于其良好的氧化还原特性,在电池材料等很多领域中已经得到广泛应用。纳米二氧化锰由于其具有特殊的纳米效应特性在应用上得到了更大的扩展。文章在国内外最新研究文献的基础上论述了MnO2的结构、总结了纳米MnO2的多种制备方法,并对其应用研究进行了介绍。

二氧化锰基纳米材料对重金属离子的去除及机理研究进展

重金属离子对人类健康和环境安全产生了严重威胁,因此重金属废水高效处理成为了环境领域最具挑战性的热点问题之一.二氧化锰(MnO2)是一种环境友好型金属氧化物,具有来源广泛、成本低廉、形貌多样、晶型丰富、结构稳定、粒径可控等优异的性质,在重金属离子的去除应用上展现出巨大的潜力.近年来,人们利用MnO2基纳米材料在重金属离子的有效治理方面开展了大量的研究.本文综述了MnO2基纳米材料在重金属离子环境修复方面取得的研究进展,包括MnO2的制备和改性方法,MnO2基纳米材料在水溶液重金属离子去除中的应用及吸附作用机制,并对研究方向进行了总结和展望,旨在为进一步设计合成对重金属离子的吸附去除具有实际应用价值的MnO2基纳米材料提供参考.

不同方法制备的铈锰固溶体及其催化醇胺偶联反应

为了研究不同制备方法对铈锰固溶体形貌、结构及其表面物种等的影响,阐明铈锰固溶体结构与其催化性能之间的关系,通过纳米铸型法、水热法、共沉淀法、热分解法制备出4种理论掺锰量为15%的铈锰固溶体〔Ce0.85Mn0.15Ox,n(Ce)∶n(Mn)=0.85∶0.15〕。采用XRD、FESEM、TEM、N2-吸附脱附、ICP-OES、XPS对催化剂进行物化性质表征,并以苯甲醇和苯胺偶联反应作为探针反应来评估其催化性能。结果表明,以纳米铸型法制备的铈锰固溶体催化剂具有最佳的催化活性,其苯胺转化率达到了67.9%,N-苄叉苯胺的选择性为99.4%,时空产率为0.56 mmol/(gcat·h)。与用其他3种方法制备的铈锰固溶体相比,纳米铸型法制备的铈锰固溶体具有较大的表面积、特定的介孔结构,催化剂表面拥有较高相对含量的Ce^3+、Mn^3+,有利于吸附和活化氧分子,这些因素均有利于催化醇胺偶联反应。

基于纳米仿生酶构建电化学生物传感器用于活性氧检测

活性氧是一类存在于人体内性质活泼的含氧物质的总称,紫外线、化学药品以及大气污染等都可以诱导人体内活性氧的产生。活性氧涉及多种生理和病理过程,是阿尔茨海默病、帕金森病、癌症等多种疾病的信号分子,活性氧浓度的检测可以预测这些疾病。但活性氧半衰期短,活细胞释放量少,因此,快速准确地检测活性氧浓度对疾病的诊断和预防至关重要。电化学生物传感器具有操作简单、响应快、成本低、易于微型化等优点,适用于实时原位检测活性氧。它作为一种重要的活性氧检测平台而受到研究者们的密切关注。传感材料是电化学生物传感器的核心部分,决定着传感器的灵敏度、响应速度、线性范围和检出限。因此,合理设计传感材料是构建高性能活性氧电化学生物传感器的重要环节。纳米仿生酶因其独特的催化活性、选择性及稳定性,近年来被广泛用于构建活性氧电化学生物传感器。作为两种典型的纳米仿生酶,普鲁士蓝和磷酸锰受到研究者的关注。其中,普鲁士蓝因具有较高的过氧化氢催化活性和选择性,被称为"人工过氧化物酶",一般用于检测过氧化氢。磷酸锰是一种独特的锰盐,可通过歧化反应从水溶液中快速去除超氧化物,一般用于检测超氧负离子。为提高上述两种纳米仿生酶的导电性、催化活性和稳定性,研究者一般将它们与高导电性材料复合,并通过调控纳米仿生酶尺寸和增加附着量等手段制备高效复合材料。本文围绕上述两种典型的纳米仿生酶(普鲁士蓝和磷酸锰),总结了其相关电化学生物传感器在活性氧检测中的研究进展。首先介绍了两种典型纳米仿生酶及其复合材料的制备方法和物化特性,然后概括了它们分别在过氧化氢和超氧负离子电化学生物传感器中的最新进展,特别是对其物化特性和检测性能的关系进行了相关分析。此外,本文还展望了上述两种纳米仿生酶的未来发展前景,对其基础研究和实际应用所面临的挑战给出了一些建议。