静电自组装法制备Ag@AgCl/GO复合薄膜及其SERS性能研究

采用水热法制备Ag@AgCl溶胶,并采用静电自组装技术在石英基片上通过交替提拉氧化石墨烯(GO)和Ag@AgCl溶胶,制备Ag@AgCl/GO复合薄膜并用做表面增强拉曼光谱基底。采用SEM、XRD、EDS、UV-Vis以及共聚焦激光拉曼光谱测试仪对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,通过静电自组装法可以获得结构稳定,性能优异的薄膜。Ag@AgCl/GO复合薄膜除了对罗丹明6G具有优异的表面增强拉曼散射性能外(拉曼增强因子可达107数量级),由于AgCl的引入使体系具有优异的光催化降解性能,可以实现Ag@AgCl/GO表面增强拉曼光谱基底的循环利用。     

基于氧化石墨烯/金纳米棒复合基底的SERS性能分析

以具有拉曼散射表面活性的金纳米棒(AuNRs)与氧化石墨烯(GO)溶液混合。通过控制AuNRs的尺寸、用量,抽滤制得氧化石墨烯/金纳米棒(GO/AuNRs)复合薄膜。利用紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜(TEM)对制得的GO/AuNRs进行了表征和分析,并且采用拉曼光谱研究GO/AuNRs基底的表面增强散射(SERS)效应。结果表明,GO/AuNRs基底的SERS性能能够对芳香烃类大分子物质起到信号增强的作用。以罗丹明B(RhB)为探针分子验证其拉曼增强效应,在超微量浓度时依然具有较强的拉曼信号,增强因子达到2250。     

纸基GO/贵金属纳米复合材料的SERS性能研究

表面增强拉曼散射作为一种高灵敏、无损伤的分析技术,被广泛应用于物质的鉴定以及定量分析。提出一种低成本制备SERS衬底的方法,即利用浸渍-提拉法在滤纸上吸附一层均匀的氧化石墨烯(GO),并结合等离子体溅射技术在纸基GO上沉积贵金属纳米颗粒,以浓度为10~(-5) mol/L的罗丹明6G(R6G)为探针分子,分析基底的表面增强拉曼散射特性。结果表明,当Au和Ag纳米颗粒溅射时间分别为20与90 s时,吸收波长与拉曼激光波长一致,其局域表面等离子体共振效应(LSPR)达到最佳;此外,利用GO良好的消荧光效果以及滤纸的纤维结构可进一步提高衬底所具的SERS性能。     

多功能GO/g-C3N4/Ag复合膜的制备及性能研究

采用真空辅助抽滤的方法制备了自支撑的氧化石墨烯复合膜,对其形态和结构进行表征,并以R6G溶液为目标污染物,考察了复合膜的水通量、R6G(罗丹明6G)截留率、SERS(表面增强拉曼光谱)检测性能及光催化降解性能.结果表明,g-C_3N_4(石墨相氮化碳)和Ag纳米颗粒成功嵌入GO片层之间,制备出GO/g-C_3N_4/Ag复合膜,膜厚度约为4.2μm,水通量为230.64 L/(m~2·h·MPa),R6G截留率达到91.27%;复合膜通过SERS技术能实现对R6G的快速、高灵敏度检测,检测浓度可低至10 nmol/L;复合膜光催化降解性能良好,可见光下反应2 h后R6G降解率可达97.05%.GO/g-C_3N_4/Ag复合膜具有吸附分离、SERS检测及光催化降解等多种功能,改善了GO膜的渗透通量低、不可重复利用等问题,可用于水中有机污染物的检测及降解.     

超声微乳液法制备Ag/AgCl复合纳米颗粒及其光催化性能研究

设计了一种全新的微乳液体系,以十二烷基磺酸钠(SDS)、乙醇、正丁醇和异辛烷的混合物作为复合乳化剂,采用超声微乳液法制备了Ag/AgCl复合纳米颗粒。利用SEM和EDS研究样品的形貌、尺寸及表面组成,通过研究样品对甲基橙降解过程的催化作用证明了样品在可见光下的催化活性。重点研究了反应物浓度对Ag/AgCl颗粒尺寸及形貌的影响,结果表明,Ag/AgCl复合纳米颗粒尺寸主要由微乳液尺寸决定,受反应物浓度的影响较小,反映出本工作提出的超声微乳液制备技术具有较高的工艺稳定性。     

基于蝶翅鳞片三维结构的Au/SnO2纳米复合材料制备及其表面增强拉曼散射性能研究

利用巴黎翠凤蝶前翅翅鳞片作为模板,通过前驱体浸泡后烧结的方法制备出具有原始蝶翅鳞片准周期三维结构的SnO2(金红石相),并采用化学沉积的方法在已制备的SnO2上沉积Au纳米颗粒,合成出Au/SnO2纳米复合材料.通过SEM、XRD以及TEM等表征方法检测并分析该材料形貌结构和成分组成.采用罗丹明6G(R6G)作为分析物,测试该材料的表面增强拉曼散射光谱.通过材料形貌结构图及UV-Vis漫反射光谱谱图,分析该基底的表面增强拉曼散射机理.该基底所具有的三维结构为拉曼信号增强提供大量"热点",而基底材料中SnO2和Au纳米颗粒为拉曼增强效应提供协同作用.良好的拉曼性能以及较低的制备成本表明,该新型表面增强拉曼散射基底具有一定的应用前景.     

聚乳酸/氧化石墨烯阻隔、阻燃多功能薄膜的制备及其性能研究

本文通过Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并通过层层自组装的方法将其与壳聚糖(CS)和聚磷酸铵(APP)组成的阻隔阻燃体系一起应用于聚乳酸(PLA)薄膜表面,制备PLA/GO/CS-APP复合多功能薄膜。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、3D光学数码显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对复合PLA薄膜的表面化学结构及微观形貌进行了表征,并对复合薄膜的阻燃性能,热稳定性和透氧率进行了测试。实验表明,GO,CS和APP可通过静电吸附于PLA表面,同时对PLA薄膜的热稳定性、阻燃性能和阻隔性均有所提高。     

TiO_2/氧化石墨烯复合纳米管的制备与光催化性能

采用水热法制备了TiO_2/氧化石墨烯(GO)系列复合纳米管光催化剂,分别利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱和紫外可见(UV-Vis)漫反射光谱对样品进行表征,并通过降解亚甲基蓝实验评估了样品的光催化性能。XRD与TEM表征结果表明,样品为锐钛矿相的纳米管结构,拉曼光谱结果进一步证实了其晶相,且观察到显著的GO拉曼峰。GO引入后,样品的吸收边未见显著移动,而在可见光区域出现GO所贡献的吸收增强。光催化活性表征结果显示,TiO_2纳米管的光催化活性明显强于纳米颗粒;GO引入后,随着GO量的增加,复合纳米管的光催化活性呈现先增强后减弱的变化趋势,GO溶液用量为2mL的样品表现出最佳的光催化性能。我们还对系列TiO_2/GO复合纳米管样品的光催化性能变化机制作出了详细讨论。     

TiO2中间层对基于溶胶–凝胶法制备的VO2薄膜光学特性的影响（英文）

为了提高VO2薄膜的热致相变性能,采用复合结构与掺杂相结合的方法,首先通过溶胶–凝胶法在云母基底上制备锐钛型TiO2薄膜,再在光致亲水性处理的TiO2/云母基底上涂覆V2O5以及掺钨V2O5水溶胶,然后经热处理获得VO2/TiO2及VxW1-xO2/TiO2复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)研究薄膜的物相、表面形貌以及热致相变特性.结果表明,VO2/TiO2复合薄膜晶体生长为(011)面择优取向;VxW1-xO2/TiO2复合薄膜产生多种取向。TiO2中间层有助于使VO2薄膜生长致密,相变温度降低,更使VxW1-xO2/TiO2复合薄膜滞后温宽降至约4℃。     

化学还原法制备聚酰亚胺/银复合薄膜

聚酰亚胺(PI)薄膜通过碱液水解、离子交换、还原性溶液处理后,制备出具有反射性和导电性能的聚酰亚胺/银(PI/Ag)复合薄膜。采用傅立叶变换衰减全反射红外光谱(ATR/FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和RTS-8型四探针测试仪等对PI/Ag复合薄膜的结构和性能进行表征,并对PI/Ag复合薄膜表面银层微结构与反射性和导电性能的关系进行了研究,探索了多种因素对复合薄膜性能的影响。结果表明,随着水解时间的延长,复合薄膜的载银量增大,所制得的PI/Ag复合薄膜表面银层厚度增加,反射率及导电性能更好。实验中当薄膜在经过KOH(2.5mol/L)水解1.5h处理,并在硝酸银溶液(0.4mol/L)中离子交换120min,且经NaBH4溶液还原约120min时,PI/Ag复合薄膜的反射率可以达到70.15%。表面方块电阻可达到1.6Ω/□。     

氧化石墨烯/聚乳酸自组装薄膜的制备及阻隔性能研究

为了提高聚乳酸薄膜的气体阻隔性能，利用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺之间的静电结合力，通过层层自组装法将它们沉积在聚乳酸(PLA)基底上制备GO/PLA自组装薄膜。选择了3个厂家生产的GO,对其进行了结构分析，并对其制备的GO/PLA自组装薄膜的阻隔性能进行了检测，筛选出最合适的GO。并考察了GO浓度、自组装层数对GO/PLA自组装薄膜的氧气、水蒸汽阻隔性能的影响。结果表明：GO的阻隔性能受到片径、缺陷程度和含氧官能团的综合影响；随着GO浓度增加，自组装层数增加，自组装薄膜的阻隔性能均有明显改善，但水蒸汽的阻隔性能变化不如氧气阻隔性能变化剧烈；当GO浓度为6mg/mL,自组装层数为20层时，相比于聚乳酸原膜，透氧系数和水蒸汽透过率分别降低了99.01%和56.6%。     

Ag对TiO2@Ag/聚偏氟乙烯复合薄膜性能的影响

采用光化学沉积法和溶液刮膜法制备不同Ag含量的TiO₂@Ag/聚偏氟乙烯(PVDF)复合薄膜,并采用电子万能材料试验机、紫外可见近红外分光光度计和XRD等对TiO₂@Ag/PVDF复合薄膜的物理性能和光催化性能进行表征和分析。研究发现:与TiO₂/PVDF复合薄膜相比,TiO₂@Ag/PVDF复合薄膜的拉伸强度明显提高,但断裂伸长降低,且复合薄膜的响应光谱范围拓宽至可见光区;TiO₂@Ag/PVDF复合薄膜的光催化降解能力随Ag负载量的增加而呈先升高后降低的趋势;同时TiO₂@Ag/PVDF复合薄膜具有优异的重复利用性和可见光区自清洁作用。综上所述,实验所制备的TiO₂@Ag/PVDF复合薄膜能够满足实际应用需要,因此其在光催化降解领域具有潜在的应用前景。      

还原氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸柔性透明导电薄膜的制备及表征

采用HI整体还原法将原位聚合法制备出的氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸(GO/PEDOT∶PSS)复合薄膜还原成还原氧化石墨烯/PEDOT∶PSS(RGO/PEDOT∶PSS)复合薄膜。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、四探针测试仪和紫外分光光度仪等手段对所制备材料的性能进行了表征。结果表明:当RGO掺杂量为15%(质量分数)时,RGO/PEDOT∶PSS复合薄膜综合性能最优,其方块电阻为0.25kΩ/□,透光率达到85.2%(λ=550nm),同时具有优良的导电性和柔性。     

可见光响应自清洁瓷绝缘子的制备及性能研究

以成本低廉的无机钛盐硫酸氧钛为钛源,首先利用低温水热同步晶化技术制备了具有可见光活性的氮掺杂纳米二氧化钛(N-TiO2)溶胶,然后采用喷涂工艺在瓷绝缘子釉面上喷涂了SiO2溶胶和N-TiO2溶胶制备了具有自清洁功能的N-TiO2/SiO2复合薄膜。所制备的自清洁绝缘子样片在可见光的照射下,8h对甲基橙的降解率达到90%。TiO2/SiO2薄膜与水的接触角光照30min后从28.2°降至7.4°,该超亲水性能可维持2~3天。上述结果表明复合薄膜具有良好的光催化和自清洁性能,有利于有效减少污闪事故的发生。     

γ-氯丙基三乙氧基硅烷对SiO_2-AgCl复合溶胶凝胶薄膜性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体经γ-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)改性后制备硅溶胶,与以醇盐硝酸银(AgNO3)为前驱体制备的AgCl溶胶共混后形成复合溶胶,采用浸渍提拉法涂覆于PET基片表面形成SiO2-AgCl复合薄膜,采用SEM、FTIR、机械折叠、接触角测试、烘干质量法、贴膜法研究硅烷偶联剂含量对溶胶-凝胶成膜过程、成膜特性等的影响。结果表明,当摩尔比n(CPTES)∶n(TEOS)=1时可获得表面光滑膜厚均匀,具有良好膜基结合力、疏水性能、耐水性能及抗菌性能的SiO2-AgCl复合薄膜。     

Ag/AgCl/质子化g-C_3N_4纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究

采用沉积-沉淀法制备Ag/AgCl/质子化g-C_3N_4(Ag/AgCl/p-g-C_3N_4)纳米复合材料,通过XRD、TEM、XPS、UV-Vis和PL对样品的结构、形貌和光学性能进行了表征。UV-Vis和PL分析表明,相比于纯gC_3N_4,p-g-C_3N_4和Ag/AgCl/p-g-C_3N_4纳米复合材料对可见光的响应能力和光生载流子的分离效率明显增强。通过可见光下降解甲基橙(MO)、盐酸四环素(TC)和环丙沙星(CIP)溶液评价样品的光催化性能。经优化后的Ag/AgCl/p-g-C_3N_4纳米复合材料在可见光照射60min后对MO的降解率达到90.4%,照射120 min后对TC和CIP的降解率分别为92.4%和76.1%。此外,Ag/AgCl/p-g-C_3N_4纳米复合材料具有良好的光催化稳定性。Ag/AgCl/p-g-C_3N_4纳米复合材料增强的光催化性能归因于Ag纳米颗粒的SPR效应以及Ag、AgCl和p-gC_3N_4之间的协同效应。     

磁控溅射法制备石墨烯/Ni复合泡沫及其在超级电容器中的应用

利用磁控溅射方法在泡沫镍(Ni)基底上成功制备出大面积多层石墨烯薄膜,利用拉曼光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站等对其结构和性能进行了表征。结果表明,这些沉积在泡沫Ni骨架上的薄膜具有多层石墨烯结构,进一步以石墨烯/Ni复合泡沫为电极,研究其电化学及能量存储性能,显示了良好的电化学存储性能和充放电速率性能。该石墨烯/Ni复合泡沫材料在电化学能量存储方面具有良好应用前景。     

低对称性SiO2/Ag核壳复合纳米结构的银镜反应制备及表面增强拉曼散射活性研究

利用银镜反应在自组装的SiO2纳米粒子单层膜上制备了低对称性的SiO2/Ag核壳复合纳米结构.通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对核壳复合纳米结构的表面形貌和光学性质进行了表征.以亚甲基蓝作为探针分子,研究了低对称性SiO2/Ag核壳复合纳米结构的表面增强拉曼散射(SERS)活性.     

盘状α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒的可控制备及LSPR增强光催化应用

采用多步合成方法制备了一种盘状 三元α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒。首先,通过Al3+辅助的水热合成方法得到盘状α-Fe2O3纳米颗粒;然后,采用经典的银镜反应,将Ag纳米颗粒负载于盘状α-Fe2O3纳米颗粒表面;最后,原位氧化Ag纳米颗粒即得α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒。采用XRD、SEM、TEM和紫外-可见吸收光谱等对α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒的形貌、结构和光催化性能进行表征,并将该光催化剂在模拟太阳光照射下对罗丹明B、酸橙7和孔雀绿等有机染料进行降解。试验结果表明,相比于商业化的TiO2（P25）,α-Fe2O3/Ag/AgCl表现出更好的光催化活性。光催化性能的提高,主要是由于窄/宽禁带半导体与贵金属Ag复合,使电荷能够在贵金属Ag、半导体α-Fe2O3、AgCl之间进行有效转移。这种复合纳米颗粒为合成性能优异的等离子体光催化剂提供了良好的借鉴,并为其在环境治理的实际应用中提供了良好的范例。     

g-C_3N_4/Ag/AgCl/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能研究

采用经硫酸处理过的三聚氰胺热解制备g-C_3N_4,利用光照还原在其表面负载Ag颗粒,再通过原位沉积法沉积上AgCl和TiO_2,制得g-C_3N_4/Ag/AgCl/TiO_2复合催化剂。既而采用XRD、TEM、FT-IR、UV-Vis-DRS和PL等分析手段对材料进行表征。并用10mg催化剂、50mL 15mg/L甲基橙溶液作为反应体系进行光催化实验。光照80min后,g-C_3N_4/Ag/AgCl/TiO_2光催化剂对甲基橙的降解率为99.35%。相同条件下,g-C_3N_4、g-C_3N_4/Ag和g-C_3N_4/TiO_2催化剂对甲基橙的降解率分别为34.29%、45.33%和55.84%。该结果表明,复合材料g-C_3N_4/Ag/AgCl/TiO_2具有优异的光催化性能。优异的光催化性能得益于材料中g-C_3N_4、Ag、AgCl和TiO_24种组分间的协同作用。