金属纳米粒子的制备与应用

金属纳米粒子独特的结构决定了其独特的性能。评述了金属纳米粒子的制备、改性及应用的研究进展。     

球形金属簇等离子体线宽的研究方法进展

由于量子尺寸效应，金属纳米粒子表现出一些特殊的光学性质，而金属纳米粒子在生物、化学和新型材料等方面的广阔应用前景，使我们对其光学性质的理解和研究变得至关重要．对于中间大小（半径R：0．5-2．5nm）的金属纳米粒子，Landau衰减是其主要的能量耗散方式．作者系统总结了球形金属纳米粒子表面等离子体共振线宽的研究方法，介绍了粒子大小、温度和电介质环境对线宽的影响，并指出了近年来金属纳米粒子光学性质方面的研究热点．     

聚合物微球负载金、铂和铑纳米粒子的制备

通过蒸馏沉淀聚合法制备表面带不同官能基团的单分散Poly(DVB-co-AA),Poly(EGDMA-co-VPy),Poly(EGDMA-co-HEMA)-SH聚合物微球,并以这些聚合物为载体,通过原位还原高价金属盐前体,制备了一系列不同粒径的单分散贵金属Au、Pt和Rh纳米粒子.通过X射线光电子表面能谱(XPS)研究了聚合物载体与金属纳米粒子的相互作用,同时还分析了相互作用与粒径之间的关系.结果表明:不同官能团与金属纳米粒子间因得失电子产生相互作用,使得金属纳米粒子稳定于聚合物表面.对于同种金属,与聚合物载体的相互作用越强,粒径越小;对于同种聚合物载体,贵金属的电负性越强,粒径越大.     

无机/高分子核壳结构纳米粒子的研究进展

核壳结构纳米粒子具有许多不同于单组分胶体粒子的独特性质,是构筑新型功能复合材料的重要组元。本文综述了近年来无机／高分子核壳结构纳米粒子的主要制备方法,包括表面沉积法、聚合法、自组装技术,简要介绍了核壳纳米粒子的表征技术及应用。     

纳米粒子量产技术

韩国开发出生产铁、锰等金属纳米粒子的新技术，与传统方法相比，此新技术能使金属纳米粒子的生产成本更低，产量更高。     

氧化铝基金属(金属间化合物)复合陶瓷的力学性能

综述了金属粒子、金属间化合物粒子以及纳米粒子增韧陶瓷的研究现状 ,分析了各种增韧机理 ,总结了纳米复合及陶瓷晶界应力设计解决陶瓷的脆性问题     

纳米SiO2表面改性及其应用

纳米SiO2粒子具有极大的比表面积和表面能，因而极易团聚，致使其在应用中无法发挥纳米粒子的优异性能，通过对纳米粒子表面改性可改善这一状况。纳米粒子表面改性的方法有：酯化法、偶联剂法、表面活性剂法、接枝聚合法、高能法等。改性后的纳米SiO2，因其独特的物理、化学、光学等性能在功能材料、塑料、橡胶、涂料及生物医药等方面得到广泛的应用。     

纳米SiO_2表面改性及其应用

纳米SiO2粒子具有极大的比表面积和表面能,因而极易团聚,致使其在应用中无法发挥纳米粒子的优异性能,通过对纳米粒子表面改性可改善这一状况。纳米粒子表面改性的方法有:酯化法、偶联剂法、表面活性剂法、接枝聚合法、高能法等。改性后的纳米SiO2,因其独特的物理、化学、光学等性能在功能材料、塑料、橡胶、涂料及生物医药等方面得到广泛的应用。     

氮化钛纳米粒子的制备及表征

以金属钛为原料 ,采用氢等离子体金属反应法制备了纳米TiN颗粒。通过X射线衍射 (XRD) ,透射电镜 (TEM ) ,扫描电镜 (SEM ) ,X射线能谱 (EDS) ,热重 差热分析(TG DSC)等手段对粒子的成分、形貌 ,相结构 ,热性能等进行了表征。实验结果表明 :在氮气氛下 ,采用等离子体金属反应法可制备氮化钛纳米粒子 ,粒子粒径均匀 ,形状均为立方体 ,纯度高 ,分散性好 ,热稳定性好     

对苯二酚在金、银纳米粒子修饰的玻碳电极上电化学响应的比较

制备了柠檬酸钠保护的金和银纳米粒子,并用自组装法制备了金和银纳米粒子修饰的玻碳电极,在近中性的磷酸缓冲溶液中,比较研究对苯二酚在金和银纳米粒子修饰玻碳电极上的电化学响应情况。结果表明金和银纳米粒子均对对苯二酚的电氧化过程具有优越的电催化效果;与银纳米粒子修饰电极相比,金纳米粒子修饰电极表现出了良好的稳定性;对苯二酚在金纳米粒子修饰玻碳电极上的电化学反应是受扩散控制的。     

利用蒸发法和机械合金化法制备纳米Fe-Al金属间化合物

利用两种方法制备了纳米Fe-Al金属间化合物:一种是利用氢电弧等离子体法在自制的设备中以Fe-28Al-5Cr块体材料为原料,利用电弧高温蒸发制备出纳米Fe-Al基金属间化合物,该方法制得的纳米粒子呈球形,平均粒度30 nm,为B2相结构。在600℃真空退火1 h后,纳米粒子发生了B2→DO3相转变;第二种是利用机械合金化方法,将氢电弧等离子体法制备的纳米金属铁、铝单质置于球磨罐中混合湿磨,发现湿磨10 h形成了Fe-Al金属间化合物。     

基于二氧化硅纳米粒子的吸附分离材料及其应用

二氧化硅纳米粒子是一种重要的复合材料制备基质,具有独特的物理化学性质,是制备吸附分离材料理想的支撑材料.将其他组分的吸附材料结合二氧化硅基质,能显著地提高复合材料的分离能力和吸附性能,利用基于二氧化硅纳米粒子制备复合型吸附分离材料具有广阔的应用前景.本文主要介绍了各种基于二氧化硅纳米粒子的复合材料的组成类型、制备方法以及材料的吸附分离性能,详细阐述了基于二氧化硅纳米粒子复合材料在吸附分离领域的应用研究进展,并对未来的发展趋势进行了展望.     

无机类富勒烯MoS2纳米粒子的合成和表征

提出了一种合成无机类富勒烯过渡金属硫化物纳米粒子的方法.通过Na2MoO4与CH3CSNH2的水热反应合成纳米须状MoS2，然后在氮气气氛中800 ℃下热处理所合成的纳米须状MoS2，使其转化成无机类富勒烯结构的MoS2纳米粒子.用透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜( HRTEM)和X 射线衍射(XRD)对样品进行了表征.结果表明，水热合成的MoS2产物为短纳米须的形貌，热处理后其形貌转化成球形或类球形纳米粒子，并具有嵌套封闭的层状结构. 纳米粒子的粒径主要分布在50～120 nm, 平均粒径为80 nm.这种合成方法具有简单和环境友好的优点，可以批量合成无机类富勒烯MoS2纳米材料.     

TiO2／PBA／PMMA核壳粒子的制备与表征

纳米粒子是热力学不稳定体系，容易发生颗粒团聚。为了更好地改善纳米粒子的分散性,本文报道利用乳液聚合的方法制备以表面处理过的纳米二氧化钛为核丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为壳的TiO2／PBA／PMMA复合粒子。分析二氧化钛、乳化剂、引发剂、反应温度和超声震荡时间等因素对聚合反应单体转化率的影响，并表征核壳复合粒子。结果表明，利用乳液聚合方法制备的二氧化钛粒子为核壳结构。平均粒径为251nm。其粒径分布较未改性纳米TiO2明显变窄,改善了纳米粒子的分散性。     

碳包覆铜米粒子的制备及其表征

近年来,研究发现纳米铜在催化、电化学等方面有着非常优异的性能,但是易被氧化的缺陷阻碍了其进一步应用,因此制备碳包覆铜金属纳米粒子有重要的意义。以硝酸铜为金属源、以蔗糖为碳源,经还原-退火制备出具有核壳结构的碳包覆铜金属纳米粒子。采用XRD、SEM、TEM、Raman等测试手段对样品进行了研究。结果表明,粒子大小分布均匀,具有明显的核壳结构:核为fcc型铜,粒径20~60 nm;壳为石墨化程度较低的非晶碳,厚度10 nm。     

微波在制备纳米金属及其化合物中的应用进展

纳米材料的制备方法分为化学法、物理法和综合法。综合法又包括超声沉淀法、激光沉淀法及微波合成法等。其中微波合成法具有快速、简便、节能、避免团聚等特点,受到人们的普遍关注。介绍了微波加热的作用原理及其特点,简述了近几年来微波在制备纳米金属粒子及其纳米金属化合物中的应用。与常规加热相比,微波加热所获得的纳米粒子由于粒子尺寸小、有效表面积大而使其具有特殊的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等优点。因此,研发微波加热条件下制备纳米材料的新方法及开发出高性能的新型纳米材料将成为研究的热点。     

Ni_3Al金属间化合物纳米粒子的制备及表征

以镍铝金属块为原料,利用氢电弧等离子体法制备出的产物经X射线衍射(XRD)表征,证明产物为结晶性好的Ni3Al纳米粒子。通过透射电镜(TEM)观察发现,粒子多为球形,其粒径在5~50 nm之间。实验发现,在一定范围内,工作电压越高、氢气含量越高,纳米Ni3Al产率越高。在氮气气氛下对产物进行热重分析,结果表明Ni3Al纳米粒子在800℃氮气气氛下可以稳定存在。     

纳米金/琼脂糖复合凝胶制备及其催化性能

以琼脂糖作为模板、稳定剂和还原剂,通过一步法合成了纳米金粒子及纳米金/琼脂糖复合凝胶,对纳米金粒子进行了表征,并以对硝基苯酚催化还原为模型反应研究了纳米金/琼脂糖复合凝胶的催化性能.结果表明,纳米金粒子为球状,粒径为1~10nm,分布较均一;纳米金/琼脂糖复合凝胶表现出明显的催化活性,在实验条件下完全反应时间约为30min.在重复利用实验中,该复合凝胶的催化性能随使用次数增多有一定下降.通过琼脂糖和氯金酸一步法制备纳米金/琼脂糖复合凝胶,方法简单、使用方便、后处理容易,为新型纳米金属催化剂的设计、合成及应用提供了新的思路.     

铋/炭纳米粒子的合成及其催化还原对硝基苯酚

以纳米炭球为载体,采用一步液相还原法合成Bi/C纳米催化材料,并利用XRD、EDX、XPS、SEM和TEM对产物的物相、组成、形貌和元素化学态进行详细表征。结果表明:通过该方法成功合成粒径为3-5 nm的金属Bi纳米粒子,该纳米粒子均匀地负载在纳米炭球表面上,无明显团聚现象。所得到的Bi/C纳米复合粒子对硼氢化钠还原对硝基苯酚(4-NP)具有明显的催化活性;当Bi负载量为26.5 wt.%时,该反应在室温下的反应速率常数可达到0.204min-1;通过阿仑尼乌斯方程得到的表观活化能为39 k J·mol-1。与常见的贵金属催化剂相比,该Bi/C纳米复合粒子具有价格低廉、合成简单以及活性较高的优点。     

无机纳米粒子/聚合物复合材料研究进展

综述了无机纳米粒子 /聚合物复合材料的制备方法 ,纳米粒子的表面改性处理 ;着重介绍了纳米粒子在改进聚合物力学、热学、电性能、光学性能等方面的应用。