NiO包覆Ni纳米颗粒的制备及其氧化特性研究

通过对直流电弧等离子体制备的Ni纳米颗粒钝化处理得到NiO包覆Ni纳米颗粒。并对试样的组成成分、形貌、晶体结构、粒度和氧化特性采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)、热重和差示扫描量热分析仪(TGA/DSC)等手段进行分析。结果表明:经过表面钝化处理的NiO包覆Ni纳米颗粒具有明显的核-壳结构,内核为纳米Ni,外壳为NiO氧化物。颗粒呈球形,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20~70nm范围内,平均粒径为44nm,壳层氧化膜的厚度为5~8nm。壳核结构防止了纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚。     

SiO_2/酚醛树脂核壳纳米颗粒制备研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱液、氨水为催化剂和去离子水、无水乙醇为溶剂,以甲醛、间苯二酚缩合形成酚醛树脂作为包覆层,采用溶胶-凝胶法制得砖红色二氧化硅(SiO_2)/酚醛树脂(RF)(SiO_2/RF)核壳纳米颗粒。研究结果表明:制得的SiO_2/RF核壳纳米颗粒微观形貌为规整的圆球状,形成了核壳结构;纳米颗粒平均粒径280nm,纳米颗粒的壳层平均厚度为11nm;SiO_2/RF核壳纳米颗粒的C、O、Si元素的摩尔浓度比为1∶1.72∶0.75。     

还原温度与SiO2壳层对Co/SiO2复合颗粒尺寸和相结构的影响

利用非均相沉淀-H2还原方法制得了平均粒径为20～30nm的Co/SiO2纳米复合颗粒.探讨了非均相沉淀-H2还原法的还原温度和SiO2壳层对Co/SiO2纳米复合颗粒尺寸和组织的影响.实验结果表明,在复合颗粒中,非晶SiO2壳层对纳米Co颗粒成功地进行了包覆.纳米尺度的fcc结构芯核Co可以在室温存在,但颗粒尺寸大于某一临界尺寸时,芯核Co将由fcc向hcp相转变.通过试验得出芯核Co由fcc向hcp相转变的临界尺寸,该试验结果和理论数据相吻合.并证明,还原过程中fcc结构Co的出现对应于一个临界温度,当还原温度低于该临界温度时,不能得到fcc结构的Co.     

介孔SiO2负载和包覆的纳米金属颗粒的制备与研究

制备了以SiO2为核、介孔SiO2为壳的核-壳颗粒负载纳米金属颗粒以及介孔SiO2壳层包覆SiO2负载的纳米金属颗粒。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)作为模板剂,有助于介孔SiO2壳层包覆SiO2核的结构形成,介孔SiO2壳层的孔径方向垂直于SiO2核的表面;在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的稳定作用下,Pt纳米颗粒能均匀地分布在介孔SiO2壳层的表面。单分散SiO2颗粒经过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)功能化后,可负载纳米金属颗粒。进一步研究表明,以SiO2负载纳米金属颗粒为核,NH3.H2O,乙醇和水为分散剂,CTAB为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,还能制备介孔SiO2壳包覆SiO2负载的纳米金属颗粒,而且介孔SiO2壳层的厚度可通过TEOS的含量调节。     

贵金属纳米颗粒的表面等离子共振研究

通过修正的Mie理论分别对单金属Ag、单金属Cu和Cu核Ag壳纳米颗粒/玻璃复合材料的吸收光谱进行了理论计算.计算结果表明,对单金属Ag纳米颗粒/玻璃复合材料,Ag的吸收峰位于425nm左右,不随颗粒尺寸变化而发生偏移;对单金属Cu纳米颗粒/玻璃复合材料,Cu的吸收峰也不随尺寸变化发生偏移但强度较弱;对Cu核Ag壳纳米...     

CoFe_2O_4@FeCo纳米核壳颗粒的制备与磁性研究

利用化学共沉淀法合成Co Fe2O4纳米颗粒,并在氢气气氛下还原获得Co Fe2O4@Fe Co核壳结构磁性纳米颗粒。用XRD和TEM对所得样品进行结构分析,用SQUID测量样品在300 K时的磁滞回线,发现随着壳厚度的增加,核壳结构样品的矫顽力呈现先增加后减小的趋势,而其饱和磁化强度表现出逐渐增加的趋势。为了探究所制备样品的核壳磁性层之间的交换相互作用,还测量了M-T曲线以及T=5 K时的零磁场冷却(ZFC)和带磁场冷却(FC)磁滞回线。     

核壳结构纳米颗粒的研究进展

核壳结构纳米颗粒具有不同于核和壳的物理和化学性能，通过调整核和壳的化学组成、尺寸和形貌，可以调控纳米颗粒的性能，扩展纳米颗粒的应用范围。系统总结了近年来制备核壳结构纳米颗粒的研究进展，讨论了核壳结构纳米颗粒对光学特性的影响。     

核壳结构纳米颗粒的研究进展

核壳结构纳米颗粒具有不同于核和壳的物理和化学性能,通过调整核和壳的化学组成、尺寸和形貌,可以调控纳米颗粒的性能,扩展纳米颗粒的应用范围.系统总结了近年来制备核壳结构纳米颗粒的研究进展,讨论了核壳结构纳米颗粒对光学特性的影响.     

MnO_2包覆Co纳米颗粒的制备与表征

采用化学还原方法制备出具有纳米尺度的Co颗粒,并在其表面包覆1层MnO2膜,从而制备出具有核/壳结构的Co/MnO2颗粒。应用热处理手段,制备出3种不同类型的核/壳样品,分别通过XRD、TEM、SEM测量手段,对它们进行结构分析。并同时对这种铁磁/反铁磁的核壳结构样品进行磁性研究,发现包覆热处理后的Co颗粒具有可观的交换偏置现象。     

累积量算法在PCS中的颗粒粒径反演

介绍了应用光子相关光谱法测量纳米颗粒粒径的基本理论,该理论利用了悬浮于介质中的散射体的布朗运动所引起的散射光强涨落现象.详细分析了利用累积量算法反演光子相关光谱法测量中的颗粒粒径.针对已经标定的PMMA颗粒,利用累积量算法进行反演,对反演结果进行分析.累积量算法比较简单,计算快速,计算结果重复性好,对单分散颗粒系以及窄分布的颗粒系能给出较准确的平均粒径以及与颗粒粒径分布有关的一些参数.     

超细颗粒物近场散射光场分布特性研究

为研究超细颗粒物近场散射光强分布的特性,应用了时域有限差分方法系统对不同尺寸微小颗粒的近场散射光强进行分析。对于单颗粒的散射光场,颗粒越小,散射光主要表现为各向同性,随着颗粒增大,前向散射光将占主要部分,这与传统的Mie散射理论相一致。对于紧靠的两个颗粒,由于多重散射的作用,散射光场表现出更多的复杂性,两个颗粒的排列方式不同也会对结果有较大影响。这些结果为进一步分析复杂颗粒系统的光散射特性提供了基础。     

微米级ZnS-Qds@聚硅氧烷核-壳型光扩散杂化微球的制备与应用

在液晶背光模组中通常使用扩散膜来提高光的散射效果,提高光的利用率。光散射粒子是影响光散射材料透光率和雾度的主要因素。有机硅微球由于热稳定性好,尺寸稳定性佳,粒径和折射率可以通过反应调控的特点,作为光扩散粒子应用于光扩散材料具有十分广阔的应用前景。本文通过在溶胶-凝胶法制备的聚硅氧烷微球上面沉淀一层被巯基聚硅氧烷包裹的硫化锌量子点(ZnS-Qds),制得微米级ZnS-Qds@聚硅氧烷核-壳型光扩散杂化微球,并制备了添加不同质量分数的杂化微球的光扩散膜。采用TEM、TEM映射分析、荧光光度计等测试手段对所制备的杂化材料进行了表征,并对用该杂化粒子制备得到的光扩散膜进行了光学性能测试。结果表明,ZnS-Qds@聚硅氧烷光扩散杂化微球具有核壳结构,平均粒径约3.6μm,壳层平均厚度为87.4 nm,平均粒径为2 nm的ZnS-Qds均匀地分散在壳层中。将该粒子添加到丙烯酸树脂中并涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上以制成光扩散膜,实验结果表明,当杂化粒子添加量从0wt%增加到20wt%时,光扩散膜的雾度从1.67%提高到91.11%,而光扩散膜的透光率仅从90.10%降低到82.57%。     

SiO_2@Ag核壳粒子表面形貌及壳层厚度影响因素的研究

用溶胶-凝胶法制备单分散的亚微米二氧化硅,经表面巯基化改性后,采用自组装化学镀法在其表面包Ag,得到SiO2@Ag核壳复合粒子,研究还原剂的种类、浓度和反应温度对核壳结构SiO2@Ag亚微米颗粒形貌及表面Ag壳层厚度的影响规律。结果表明:还原剂的种类对SiO2@Ag核壳复合粒子表面形貌影响较大,还原性太弱很难在二氧化硅表面形成致密均匀的银层,还原性太强则容易形成散银;还原剂浓度增加使二氧化硅表面银颗粒的粒径增大,银壳层厚度增大,但是当还原剂浓度到达一定的值后,浓度对银粒径大小和银壳厚度的影响变弱;反应温度对SiO2@Ag核壳复合粒子表面形貌也有较大影响,0~30℃时,银粒子随温度升高尺寸变大,银壳厚度也相应增大,若温度继续增加到50℃后则开始出现散银,包覆效果变差。     

核壳粒子复合材料的等效磁导率

为了预测复合材料的等效磁导率,建立了填充核壳粒子复合材料等效磁导率的物理模型,应用电磁场理论推导了核壳粒子以单一介质球代替的等效方法并推广得到椭球核壳粒子情况.基于平均极化理论和Maxwell-Garnett理论给出了核壳粒子以特定浓度随机分布于复合材料时等效磁导率的预测公式,通过数值计算分析了核壳粒子浓度、结构参数以及磁导率对复合材料等效磁导率的影响.数值计算与实验结果吻合很好,验证了该等效方法用于复合材料电磁特性优化设计的有效性.     

聚氨酯预聚体分散体胶粒的形成与扩链

以聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)为原料合成了固含量40%的聚氨酯分散体。采用激光粒度分析仪测试了预聚体分散体胶粒形成和扩链过程中的平均粒径和粒径分布,透射电镜(TEM)表征了胶粒的形态结构。结果表明,预聚体分散体中可能存在理想胶粒、活性胶粒、可再分散胶粒,理想胶粒中的NCO处于胶粒内部,活性胶粒中的NCO处于胶粒的内部和表面;分散和扩链反应中活性胶粒之间的反应使胶粒粗化和呈双峰分布;提高预聚体nNCO/nOH、COOH%,预聚体分散体中活性胶粒增加;TEM显示聚氨酯分散体胶粒主要呈球形,部分呈不规则形态。     

BaTiO_3@Cu核-壳复合粒子电/磁双响应性能

以平均粒径约为500nm的BaTiO_3微球为基核,通过"一步法"成功地制备了BaTiO_3@Cu核-壳复合粒子。利用SEM、TEM、XPS、介电测量分析仪和阻抗分析仪等对复合粒子的组成、结构、介电性能和磁性能进行测定。另外将纯BaTiO_3和BaTiO_3@Cu核-壳复合粒子分别分散到水凝胶中,通过测量和分析在有/无电场、磁场和电磁复合场作用下得到的水凝胶的储能模量,考察粒子在水凝胶中的电、磁和电磁响应性能。结果表明,BaTiO_3@Cu复合粒子具有完整清晰的核-壳结构,在整个表面壳层铜元素中,Cu(0)的原子分数达到了90at%,具有优良的介电性能和磁性能。BaTiO_3@Cu核-壳复合粒子是一种对外加电场和磁场作用都具有响应性能的多功能新型智能材料,且其电磁复合响应性能显著强于纯BaTiO_3粒子。     

中空玻珠/超微铁核壳复合粒子的制备与微观结构的表征

用ATPU作表面活性剂制备出了超微铁包裹中空玻珠核壳复合粒子,详细地研究了中空玻珠的性质以及ATPU的用量对中空玻珠/超微铁核壳复合粒子的微观结构的影响。结果表明:粒径小、分布窄以及适当用量的空心玻璃微珠,有利于制备出小粒径的超微铁均匀致密包裹空心玻珠的核壳结构复合粒子;ATPU的用量也会对复合粒子的结构与形貌有较大的影响。     

纳米及微米磁性颗粒在长波长下的光散射特性分析

根据Mie散射理论,分析计算了纳米级、微米级磁性颗粒的光散射特性。针对目前在导航、遥控及雷达等行业广泛应用的纳米、微米磁性颗粒,在Mie散射系数中引入磁导率变量,对比分析了磁性与非磁性颗粒、吸收性与非吸收性颗粒的散射特性规律。数值计算结果表明,磁导率的变化对具有吸收性磁性颗粒的散射特性造成影响,随着磁导率的增大,颗粒的散射光强及吸收性能将逐渐增大,同时磁导率增大对颗粒散射特性的影响将会受到复折射率实部的制约。     

镍包覆氧化铝复合粉末的制备

研究探索了一种新的制备热喷涂用镍包氧化铝复合粉末的方法——配位均匀沉淀-碳热还原法,并成功地制备出了黑色镍包覆氧化铝复合粉末,利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等测试方法对产品进行分析表征。结果表明:制备的镍包覆氧化铝粉色泽均匀,平均粒径小于0.3μm,且原料利用率高,无其他杂质。     

Synthesis and agglomeration of gold nanoparticles in reverse micelles

Reverse micelles prepared in the system water, sodium bis-(2-ethylhexyl) sulfoccinate (AOT), and isooctane were investigated as a templating system for the production of gold nanoparticles from Au(III) and the reducing agent sulfite. A core-shell Mie model was used to describe the optical properties of gold nanoparticles in the reverse micelles. Dynamic light scattering of gold colloids in aqueous media and in reverse micelle solution indicated agglomeration of micelles containing particles. This was verified theoretically with an analysis of the total interaction energy between pairs of particles as a function of particle size. The analysis indicated that particles larger than about 8?nm in diameter should reversibly flocculate. Transmission electron microscopy measurements of gold nanoparticles produced in our reverse micelles showed diameters of 8-10?nm. Evidence of cluster formation was also observed. Time-correlated UV-vis absorption measurements showed a red shift for the peak wavelength. This was interpreted as the result of multiple scattering and plasmon interaction between particles due to agglomeration of micelles with particles larger than 8?nm.