纳米氧化锆制备的粒度控制与应用

介绍了以氯氧化锆为前驱体,以碳酸钠为沉淀剂,通过溶胶—凝胶法制备纳米氧化锆的过程.对制备工艺条件中稳定剂浓度与纳米粒度的关系进行了探讨,分析了纳米材料团聚的机理及控制团聚的方法,设计并优化了纳米材料及整理剂的制备过程,制备的纳米材料粒度达到50 nm左右.通过应用实验对棉织物进行整理,确定了远红外整理的最佳工艺,整理后织物的温升达到3.1℃,取得了良好的应用效果.     

微波合成PrF3空心纳米粒子和氢氧化镨纳米棒

用快速高效的微波辐射加热方法成功地合成了PrF3空心纳米粒子和氢氧化镨纳米棒,并以所制备的氢氧化镨纳米棒为前驱体通过热处理得到了氧化镨的纳米棒.对产物进行了X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电子能谱(EDX)的表征.结果表明,微波合成的PrF3为球形形貌的中空纳米粒子,并具有均匀的粒径大小.微波合成的氢氧化镨纳米棒具有高的结晶度和纯度.实验结果表明,较长的微波加热时间和较高的碱浓度有利于结晶度高的氢氧化镨纳米棒的形成.初步讨论了微波条件下合成氟化镨中空纳米粒子和氢氧化镨纳米棒的形成机理.     

碲化铋纳米棒的制备及其形貌调控研究

以亚碲酸钠、氯化铋为原料,水合肼为还原剂,乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,氢氧化钠作为生长调节和控制剂制备碲化铋纳米棒。探索通过调节氢氧化钠的用量来控制碲化铋纳米棒的生长。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜来分析碲化铋纳米棒的形貌特征并推导其生长机理。研究表明：在表面活性剂的协助下,随着氢氧化钠用量的增加,碲化铋纳米棒的长度先变长后变短,而纳米棒的直径逐渐减小。为一维碲化铋纳米材料的制备及形貌调控提供了新途径。     

碲化铋纳米棒的制备及其形貌调控研究

以亚碲酸钠、氯化铋为原料,水合肼为还原剂,乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,氢氧化钠作为生长调节和控制剂制备碲化铋纳米棒。探索通过调节氢氧化钠的用量来控制碲化铋纳米棒的生长。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜来分析碲化铋纳米棒的形貌特征并推导其生长机理。研究表明:在表面活性剂的协助下,随着氢氧化钠用量的增加,碲化铋纳米棒的长度先变长后变短,而纳米棒的直径逐渐减小。为一维碲化铋纳米材料的制备及形貌调控提供了新途径。     

水热生长直立均匀ZnO纳米棒阵列的影响因素

采用水热合成方法制备了ZnO纳米棒阵列,并对水热过程中ZnO纳米棒阵列形貌的影响因素进行了考察,发现高浓度的前驱液和籽晶层辅助生长都有利于得到直立均匀的ZnO纳米棒阵列。如果不更换反应前驱液,即使延长反应时间,ZnO纳米棒阵列的长度也没有明显的增长。每隔2.5h更换新鲜的反应前驱液,ZnO纳米棒阵列的长度会随着反应时间增加而相应的增长。     

锰锌铁氧体纳米晶的水热晶化机理

根据配位多面体生长基元理论，分析了水热晶化过程中锰锌铁氧体纳米晶生长基元的形成过程，以及锰锌铁氧体共沉淀前驱体在水热过程中的溶解与羟基配位体的形成过程，探讨了生长基元的形成方式、添加剂对前驱体制备及水热晶化过程的影响，研究结果表明：加入添加剂有助于得到均匀的共沉淀前驱体，在水热晶化初期有利于羟基配合物均匀分散，从而避免出现易于在较低温度就能形成的杂相；同时，添加剂影响水热过程中生长基元的聚集生长方式，第2类聚集生长占优势，因此，所制备的锰锌铁氧体纳米晶粒径小，粒径分布范围窄。     

水热法合成条件对氧化锆晶相影响的光谱研究

以硝酸锆为前驱物,用水热法分别合成了纯单斜相、四方相以及四方和单斜混合相的氧化锆纳米粒子.应用XRD、拉曼光谱和TEM探讨了水热过程中前驱体浓度、晶化温度和晶化时间对ZrO2晶粒尺寸和相变的影响.结果表明,水热制备过程中上述合成条件均影响ZrO2晶粒尺寸,其中晶化温度对其影响最大,但是晶化温度对ZrO2的形貌影响不大.延长晶化时间有利于单斜晶相的形成,而且随着晶化时间延长,ZrO2的晶化程度增加.在水热合成过程中采用较低的前驱体浓度、较高晶化温度及延长晶化时间有利于控制合成单斜相ZrO2.     

副产物硫酸铵辅助制备氧化镁纳米棒

为了寻找规模化合成氧化镁纳米棒的新方法,通过氨水沉淀硫酸镁制备了花状氢氧化镁前驱体,探索了前驱体热分解过程中副产物硫酸铵的存在和煅烧温度对产物物相和形貌的影响。结果表明:表面吸附硫酸铵的花状氢氧化镁800℃煅烧2 h再洗涤,可以得到长度1~2μm、直径30~100 nm的氧化镁纳米棒;沉淀产物花状氢氧化镁经洗涤后再在600~800℃煅烧2 h,可以获得平均直径2μm的氧化镁纳米花;副产物硫酸铵对氧化镁纳米棒形成起了结构导向的作用。     

无种子生长法制备金纳米晶

金纳米晶在许多领域都有着广泛的应用前景,是贵金属纳米材料的一个重要组成部分。由于操作简便,无种子生长法成为目前制备金纳米晶的一种方法。利用无种子生长法制备了花状金纳米晶、高长径比金纳米棒以及多孔结构金纳米晶,并通过扫描电子显微镜(SEM)和透射扫描电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征。     

Ti-6Al-4V表面金红石型TiO2薄膜制备及生物活性评价

使用TiCl3/HCl/H2O2混合溶液为前驱液,通过水热法在Ti-6Al-4V基体表面制得原位生长的纳米棒阵列薄膜,探讨其生长机理,并研究前驱液中盐酸浓度对薄膜生长的影响作用。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪（XRD）对制备样品进行表征,结果表明:纳米棒阵列薄膜为{001}高能晶面曝露的金红石二氧化钛;TiO2晶核在有序的活性成核点快速成核,并沿[001]方向生长,当前驱液中盐酸浓度从1 mol/L增至2 mol/L,金红石二氧化钛{001}晶面择优增强;该薄膜具有良好的生物活性,亦能适用于3D打印多孔钛合金基体,具有一定的普适性。     

Functionalizations of boron nitride nanostructures

Boron nitride(BN) nanomaterials share the same atomic structures as their carbon counterparts, with mechanical and thermal properties second only to carbon counterparts. Especially, the iconicity of B-N bonds results in exceptionally high thermal stability and corrosion resistance, making BN nanomaterials a compelling contender for fabricating devices that can operate under harsh environments. However, all pristine BN nanomaterials are electric insulators and lack semiconductive functionality.How to efficiently regulate the electronic properties of BN nanomaterials has impeded the way of delivering their potential into applications. Here, we report an overview of key progress in functionalizing BN nanostructures by means of multi-physical-field coupling at nanoscale. In particular, we present how the chemical doping, electric fields, elastic strains and interfaces can modify the band structures and hence lead to narrowed bandgap and even magnetism in various BN nanostructures. We also discuss the effect of these modulation methods on charge carrier motility as well as potential challenges of their experimental implementation. Without applied doping, strain and electric field, employing inherent BN polarity to form electrically polarized interfaces is proposed to functionalize BN nanostructures towards controlled electronic properties combined with high carrier motility. We finally discuss recent progress of experimental synthesis of quality h-BN samples in large area.     

软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液中连二硫酸锰分解特性的研究

针对软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的存在会影响副产品质量的问题,对MnS2O6在液相中的分解特性进行了研究.基于液相中MnS2O6的分解产物及碘量法测定SO2的原理,通过测定SO2生成速率表征MnS2O6的分解速率,探讨了H2SO4浓度、MnS2O6浓度、温度及MnSO4、Mn(NO3)2浓度对MnS2O6分解速率的影响.结果表明,MnS2O6分解速率随H2SO4浓度、MnS2O6浓度和温度的升高而增大,随MnSO4浓度的增大而减小,与Mn (NO3)2浓度无关.本征动力学研究结果表明,MnS2O6、H2SO4浓度的反应级数分别为0.8、1.2,活化能为96.9kJ ·mor-1,指前因子为1.61×1010s-1,研究结果可为软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的去除提供理论依据.     

金属有机骨架材料的合成、改性技术及其吸附分离CO_2的应用

金属有机骨架(MOFs)材料具有比表面积和孔隙率高、结构易功能化和微孔尺寸可调等特点,在CO_2吸附分离领域得到了广泛应用。详细介绍了溶剂法、微波合成法等几种典型的MOFs合成方法,综述了单组分、多组分、高CO_2压力、低CO_2压力下MOFs材料对CO_2的吸附分离情况。介绍了负载碳纳米材料、疏水性基团改性、氨基官能团改性等MOFs改性材料在气体吸附领域应用的最新进展。最后,指出了选择合适高效的制备方法合成MOFs,选择物理性质与化学性质较优的官能基团对MOFs材料改性,以提高其水热稳定性是其在CO_2吸附分离领域应用的发展趋势。     

Review: Scalable Fabrication of Polymeric Nanofibers from Nano- Spinning Techniques to Emerging Applications

综述：规模化制备聚合物纳米纤维，从纳米纺丝技术到新兴应用

陆腱^?，胡泽旭^?，王倩倩，Matteo Ciprian，费翔^*，朱美芳^*

（纤维材料改性国家重点实验室，东华大学 材料科学与工程学院，上海 201620）

中文说明

由于纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率、物理/化学改性多样化、易于实现杂化的特性，对纳米纤维的研究越来越受到产业界和学术界的关注。本文综述了近年来聚合物纳米纤维（PNFs）的制备技术进展，重点介绍了PNF的规模化生产及其在新兴领域的应用。首先简要介绍了制备PNFs的加工工艺和设备，说明了聚合物前驱体、加工工艺参数和环境条件对纳米纤维成形的影响，并讨论了过去在工业生产中制备PNF所取得的成就和面临的挑战。同时综述了制备多功能复合纳米纤维的杂化方法，包括引入有机组分进行改性、负载功能性无机纳米材料、在纳米纤维表面或内部负载生物活性组分等。基于以上杂化方法和功能性，讨论了聚合物纳米纤维以环境保护和生物医用为主的新兴应用。最后对本文的研究成果进行了总结和展望。

关键词：纳米纤维，聚合物，纳米纺丝技术，杂化，应用

     

铜铟镓硒纳米颗粒制备技术的研究进展

介绍铜铟镓硒(CuIn1-xGaxSe2,CIGS)薄膜太阳能电池结构及其吸收层制备技术的最新研究成果.指出非真空印刷法制备具有速度快、成本低且能实现连续大规模生产的优点,粒子尺寸小且均匀的CIGS纳米晶体的合成技术是非真空印刷法制备CIGS薄膜的关键.评述CIGS纳米颗粒的合成技术中常用的低温凝胶法、微波法、溶剂热法、热注入法、气体还原法和化学沉积法的研究进展,分析各种方法的优缺点,对深入研究CIGS纳米颗粒的合成提出了建议.     

Thermodynamic calculations and experiments on inclusions to be nucleation sites for intragranular ferrite in Si-Mn-Ti deoxidized steel

Microstructures and inclusions in the Si-Mn-Ti deoxidized steels after cooling in the furnace were investigated. The composition and morphology of the inclusions were analyzed using a field emission scanning electron microscope （FE-SEM） with energy dispersive X-ray spectrometry （EDS）. The kind and composition of the inclusions calculated from the thermodynamic database were in good agreement with the experimental results. There were two main kinds of inclusions formed in the Si-Mn-Ti deoxidized steels. One kind of inclusion was the manganese titanium oxide （Mn-Ti oxide）. Another kind of inclusion was the MnS inclusion with segregation points containing Ti and N. According to the thermodynamic calculation, those segregation points were TiN precipitates. The formation of intragranular ferrite （IGF） microstructures refined the grain size during the austenite-ferrite transformation. The mechanisms of IGF formation were discussed. Mn-Ti oxide inclusions with Mn-depleted zone （MDZ） were effective to be nucleation sites for IGF formation, because the MDZ increased the austenite-ferrite transformation temperature. TiN had the low misfit ratio with IGF, so the TiN precipitated on the MnS surface also promoted the formation of IGF because of decreasing interfacial energies.     

Influence of valence electron structures of phase and biphase interfaces of sulfides on hot brittleness in steel

Allkindsofsurfaceandinternalcracks,whicharerelatedtohigh-temperaturecharacteristicsandtodynamicalbehaviorintheprocessofsolidification,accountforasignificantratioincontinuouscastingslab.Therefore,toguaranteecontinuousslabwithzerodefects,thecrackmustberesolvedfirst.Steelmayhavedifferentembrittlementscausedbyvariousmechanismsathightemperature,andmostarecharacteristicofgrainboundarycrack[1].Onlytworeasonscanresultinthegrainboundarycrack:first,strippingingrainboundarybecauseofthedecreasingofthebond…     

Effect of Nanophase on the Nucleation of Intragranular Ferrite in Microalloyed Steel

MnS, MnS+V(C, N) complex precipitates in micro-alloyed ultra-fine grained steels were precisely analyzed to investigate the grain refining mechanism. The experimental results shows that MnS, MnS+V(C, N) precipitates provide nucleation center for Intra-granular ferrite (IGF), so that refined grain remarkably. Moreover, substructures such as grain boundary, sub-boundary, distortion band, dislocation and dislocation cell in austenite increased as the deformation energy led by heavy deformation at low temperatu...     

Effect of austenitizing temperature on microstructure in 16Mn steel treated by cerium

The change of inclusions and microstructure of 16Mn steel treated by Ce were observed,and the effect of austenitizing temperature on the microstructure was also examined.The results show that the inclusions are transformed from Si-Mn-Al composite oxide and MnS into AlCeO3,Ce2O2S,and MnS composite inclusions after being treated by Ce.Plenty of intragranular ferrites are formed in 16Mn steel conraining ～0.017wt％ Ce.A large amount of intragranular acicular ferrites are formed after being austenitized for 20 min at 1473 K.The prior austenite grain size fit for the formation of intragranular acicular ferrites is about 120 μm.     

有机胺为模板合成WS_2纳米棒

在水溶液中分别用二乙烯三胺和三乙烯四胺与WS42-形成2个前躯体(pipH2).[WS4]和(trenH2)[WS4].H2O(pip=C4H13N3,tren=C6H18N4),将此2前驱物黄色沉淀在氩气氛中高温裂解合成了WS2纳米材料。同时,把硫代钨酸铵晶体(NH4)2WS4在相同条件下煅烧,以其作比较探讨了有机胺对产品形貌的影响。用X射线衍射仪对样品进行了物相分析,显示WS2相为单相;用透射电镜观察其形貌,确定其分别为粒径100~150nm、长度大于1μm的棒状结构和粒径为微米级的片状结构。考察了升温梯度对产品形貌的影响,并对WS2纳米棒的形成机理进行了初步探讨。