NiO纳米片和多孔纳米片自组装的空心微球的无模板水热法制备与磁学性质

报道一种非常简单的制备NiO和Ni(OH)₂空心微球的无模板水热法, 即通过NiCl₂与氨水在140 ℃水热反应12 h, 制备了Ni(OH)₂纳米片自组装的空心微球, 经400 ℃热处理2 h得到了NiO空心微球. 采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行表征, 并在室温下测试了它的磁学性能, 结果表明, Ni(OH)₂空心微球的直径约为3～4 μm, 它是由尺寸1.1～1.3 μm左右的六方相结构的Ni(OH)₂纳米片组装而成; NiO空心微球是由立方相纳米片和多孔纳米片组装而成, 它具有弱的铁磁性, 其矫顽力为583 Oe, 剩余磁化强度为0.213 emu/g. 研究了氨在Ni(OH)₂纳米片的形成与组装过程中的作用, 提出了可能的生长机理.     

ZnO纳米片自组装空心微球的无模板水热法制备与发光性质

报道了一种简单的制备ZnO纳米片自组装成空心微球的无模板水热法. 即通过醋酸锌与水和乙二醇混合溶剂(V_水/V_乙二醇 = 1/20)在100℃水热反应12 h合成了ZnO空心微球. 利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射仪和红外光谱对产物进行了表征和分析. 结果表明, 所制备ZnO空心微球的直径为2~5 μm, 它是由直径为10~20 nm纤锌矿结构的ZnO纳米片自组装而成. 研究了水与乙二醇的体积比及反应时间对产物形貌的影响, 结果表明乙二醇在ZnO纳米片的形成与自组装过程中起着关键作用, 并提出了可能的生长机理. 在波长为300 nm光的激发下, 发现ZnO空心微球具有发光峰位于397 nm强的紫外光发光和486 nm弱的蓝绿光发光, 这两种发光分别起源于ZnO宽带隙的激子发射和氧空位与间隙氧之间的跃迁.     

杨桃状ZnO纳米片微球的制备及气敏性能的研究

以六水合硝酸锌和尿素为原料,水为反应介质,油酸作为表面活性剂,经水热过程合成了由纳米片组装的碱式碳酸锌微球前驱体,经煅烧后得到形貌一致的氧化锌(ZnO)纳米片组装的杨桃状微球。采用X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM)对样品进行表征,结果表明产物为六方纤维矿结构的ZnO,微球尺寸比较均一,直径约为20μm,组装单元扇形ZnO纳米片均匀排列,单元之间存在均匀空隙,BET测试显示纳米片呈现多级介孔结孔结构,比表面积为18.9m2·g-1,室温下的光致发光性能表明其结构表面存在大量氧空位,对产物ZnO气敏元件进行了乙醇和丙酮气体敏感性测试。     

碱式硫酸锌转化法制备ZnO多孔片及其光致发光性能

采用化学浴沉积法制备了碱式硫酸锌(ZSH)纳米片, 并经1000 ℃煅烧处理得到了ZnO多孔片. 详细研究了ZSH在Zn²⁺-六亚甲基四胺前驱体溶液体系中的形成机理、ZSH 的热解过程、ZnO的结晶性、微结构以及光致发光性能. 结果表明, 所得ZnO多孔片呈规则六角形状, 其尺寸为10-50 μm, 厚度为200-500 nm, 由于高温固相反应中传质等因素的限制, 构成薄片的ZnO晶粒呈多边形或不规则形貌, 晶粒间的孔为亚微米孔, 尺寸在100-500 nm范围. ZnO多孔薄片结晶性良好, 在388 nm处表现出较强紫外发光, 无可见光区的缺陷发光. 机理分析表明, SO₄^2- 与Zn²⁺的高亲和力是Zn²⁺-六亚甲基四胺体系中ZSH生成的根本原因, 而ZSH的热分解过程对ZnO多孔片的形貌和微结构影响显著. 本研究提出了一种制备高结晶质量ZnO多孔材料的新方法, 所得ZnO多孔片可望在催化、染料敏化太阳能电池、紫外光电器件等领域得到应用.     

无模板剂液相合成Ni(OH)2花状微球

采用一种简单的无模板剂液相合成方法制备了Ni(OH)2花状微球. 该Ni(OH)2花状微球由几十个相互连接的纳米片组成, 为α-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2的混合晶型. 当溶液的其它条件固定时, Ni(OH)2花状微球的微观形貌随Ni(Ⅱ)浓度的变化而显著变化. 当溶液中Ni(Ⅱ)浓度为0.03 mol/L时, 花状微球粒径分布较均匀, 平均粒径约为2 μm, 微球由花瓣长度约为400 nm、厚度约为60 nm的纳米片花瓣组成. 通过观察反应过程中Ni(OH)2花状微球的微观形貌的变化, 提出了Ni(OH)2花状微球的纳米团聚-表面生长-表面溶解的形成机制.     

形貌可控ZnO微纳米结构的水热合成及光催化性能

以乙醇胺为辅助溶剂,采用水热合成法,制备了花状、梭状和剑状的ZnO微纳米结构。采用扫描电镜（SEM）、Ｘ射线衍射（XRD）、光致发光光谱（PL）和拉曼光谱等测试手段对样品的形貌、结构、晶相等进行了表征。结果表明所有样品均为六方纤锌矿结构ZnO;其形貌和结晶度可通过改变物质的量的配比n_Zn²⁺/n_OH^-来调控。探讨了反应物配比对产物形貌结构的影响,乙醇胺对不同形貌ZnO的制备起到至关重要作用。以亚甲基蓝为目标降解物,采用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）并结合低温氮吸附-脱附比表面测试（BET）,研究了花状、梭状和剑状ZnO的光催化活性。结果表明,与商用ZnO相比,制备的ZnO具有更好的光催化活性;样品催化活性与其比表面积不成正比,具有最小比表面积的花状ZnO拥有最好的光催化活性,这可能是由于其低的结晶度和特殊的花状形貌所致。     

超临界水中醋酸锌水解反应的分子动力学模拟

氧化锌(ZnO)是一种重要的化工原料, 超临界水热合成法制备纳米ZnO的第一步是锌盐与碱或水发生水解反应生成Zn(OH)₂, 后者接着脱水生成ZnO. 以Zn(CH₃COO)₂为原料, 直接和超临界水(SCW)反应能够制备纳米级的ZnO颗粒, 但对反应机理的探讨较少. 本研究利用分子动力学模拟超临界条件下Zn(CH₃COO)₂水解反应过程中的结构和能量变化, 发现Zn(CH₃COO)₂在SCW中容易聚集成无定形的团簇, 1个Zn²⁺平均和5个CH₃COO^-和1个H₂O配位, 形成6配位的八面体结构. 处于Zn(CH₃COO)₂团簇和SCW界面的Zn²⁺能够和更多的H₂O配位. 水解反应后系统的势能降低, 同时伴随Zn(CH₃COO)₂团簇结构的改变. 反应产物OH^-分布在Zn(CH₃COO)₂团簇内部, 富集Zn²⁺, 而CH₃COOH则分布在SCW中. 本文的工作为超临界水热合成的反应过程提供了基本的理论依据.     

pH值调节方式对LAB辅助合成纳米Cu2O微球的影响与组装机理

以Cu(Ac)₂为原料,两性表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)为模板,采用两种不同的调节pH值方式制备了Cu₂O纳米材料.表征结果表明两种调节pH值方式均可获得Cu₂O纳米微球,并都呈立方晶相,而且样品的红外吸收峰、固体紫外吸收峰都不同程度的发生了蓝移;第一种Cu₂O纳米微球由针状纳米粒子积聚而成,针状纳米粒子间空隙孔径主要分布在25~50 nm之间,比表面积为22 m²·g^-1,禁带宽度为2.15 eV;第二种Cu₂O纳米微球由小的纳米球状体堆积而成,球状体间孔道直径集中在25~50 nm和50~125 nm两个区域,比表面积为9 m²·g^-1,禁带宽度为2.46 eV.两种不同的调节pH值方式获得的Cu₂O纳米微球,其反应历程和自组装机理存在不同.     

以SDS-PVP项链状软团簇为模板简易一锅法合成Cu2O中空亚微球

在SDS-PVP水溶液中采用N2H4•H2O还原CuSO4, 在pH (10±0.5), (40±1.0) ℃条件下反应55 min得到橙色Cu2O溶胶, 离心分离产物经XRD鉴定为Cu2O立方晶系晶体; SEM和TEM表明该法获得的晶体为形状规整、粒径分布窄的Cu2O中空亚微球, 并证实系由大量10 nm量级的原级Cu2O纳米晶粒组装而成. 根据实验事实推断, SDS-PVP项链状软团簇提供了“双重软模板”功能, 借助独特的“模板诱导两级组装”作用一锅法合成了Cu2O中空亚微球. Cu2O中空亚微球生长的可能途径为: 首先, 项链状软团簇中的SDS束缚胶束作为第一重软模板, 诱导一级组装10 nm量级的原级Cu2O纳米晶粒; 然后, 软团簇中立体桥联SDS束缚胶束的PVP链节作为第二重软模板, 诱导一定空间范围内的原级Cu2O纳米晶粒长大并进一步聚集/二级组装, 经一锅法合成得到次级Cu2O中空亚微球. 实验结果证明该一锅法温和、简便、快捷, Cu2O中空亚微球的粒径分布窄.     

花形ZnO纳米片微球的合成、表征及光催化性能

以ZnCl2和尿素为原料,采用水热法合成了由纳米片组成的花形微球碱式碳酸锌前驱体,然后在300℃下煅烧0.5 h得到了形貌一致的ZnO产物。采用XRD、FTIR、TG、SEM、TEM、XPS对其进行表征,结果表明产物为六方纤维矿结构ZnO;组成3D花型微球的纳米片构筑单元厚度为10 nm,表面呈孔装结构,比表面积为72 m2.g-1。分别以花形ZnO纳米片、单分散ZnO纳米片和商用ZnO纳米颗粒为光催化剂,通过降解罗丹明B(Rh B)进行了光催化活性研究。结果表明,与商用ZnO纳米颗粒相比,水热法制备的花形ZnO纳米片显示了更好的光催化活性,可能是由于花形ZnO纳米片微球有较高的比表面积和3D花形形貌所致。     

L-脯氨酸协助合成β-氢氧化镍和氧化镍花球及纳米三角片(英文)

以NH3·H2O和NaOH作为沉淀剂,通过水热方法在180℃,L-脯氨酸作用下,分别合成出了β-Ni(OH)2花球和纳米三角片。XRD结果表明合成出的β-Ni(OH)2产物是六方相,透射电镜(TEM)和场发射电镜(FESEM)表明花球直径为1~2μm,它是由厚15nm,边长110nm的三角片自组装形成的。对相应的β-Ni(OH)2前驱物在350℃空气下退火2h,分别得到NiO花球和纳米三角片。     

片花状ZnO@碳球核壳结构的制备及太阳光催化性能

采用水热法合成具有核壳结构的片花状ZnO@碳球系列复合物(ZnO@C)。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),红外光谱(FTIR),紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS),荧光光谱(PL)以及N2吸附-脱附等技术对所合成样品进行表征,结果表明,碳球被ZnO纳米片包裹形成具有核壳结构的片花状复合物,碳球的存在增加了ZnO对可见光的吸收,有效抑制了光生电子空穴对的复合。在模拟太阳光下,对活性染料GR黑及甲硝唑的光催化降解测试结果显示,ZnO@C系列复合物的光催化性能均高于纯ZnO,其中ZnO@C-2样品表现出最好的光催化性能,其光催化降解GR黑和甲硝唑的速率分别为纯ZnO的4.2倍和2.1倍。     

片花状ZnO@碳球核壳结构的制备及太阳光催化性能

采用水热法合成具有核壳结构的片花状ZnO@碳球系列复合物（ZnO@C）。利用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,X射线光电子能谱（XPS）,红外光谱（FTIR）,紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）,荧光光谱（PL）以及N₂吸附-脱附等技术对所合成样品进行表征,结果表明,碳球被ZnO纳米片包裹形成具有核壳结构的片花状复合物,碳球的存在增加了ZnO对可见光的吸收,有效抑制了光生电子空穴对的复合。在模拟太阳光下,对活性染料GR黑及甲硝唑的光催化降解测试结果显示,ZnO@C系列复合物的光催化性能均高于纯ZnO,其中ZnO@C-2样品表现出最好的光催化性能,其光催化降解GR黑和甲硝唑的速率分别为纯ZnO的4.2倍和2.1倍。     

ZnO@SiO_2同轴纳米电缆的静电纺丝技术制备与表征

采用同轴静电纺丝技术,以硝酸锌、正硅酸乙酯(C8H20O4Si)、无水乙醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,成功制备出大量的ZnO@SiO2同轴纳米电缆。用TG-DTA,XRD,SEM,TEM,FTIR等分析技术对样品进行了表征。结果表明,得到的ZnO@SiO2同轴纳米电缆的壳层为无定型SiO2,厚度为50nm,芯轴为晶态ZnO,电缆直径为300~450nm,长度大于300μm。探讨了ZnO@SiO2同轴纳米电缆的形成机理。     

Polyvinylpyrrolidone-assisted growth and optical properties of ZnO hexagonal bilayer disk-like microstructures

ZnO hexagonal bilayer disk-like microstructures are successfully prepared assisted with polyvinylpyrrolidone (PVP), and the photoluminescence (PL) spectrum of as-prepared ZnO samples showed a very strong ultraviolet (UV) emission at the UV region.     

CTAB辅助微波水热合成花簇状SnS微球

以氯化亚锡(SnCl2.2H2O)和硫代乙酰胺(TAA)为前驱物,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,采用微波水热法控制合成花簇状SnS微球。采用XRD和FESEM等分析手段对制备的样品进行表征。结果表明:合成的产物为正交晶系的SnS微晶,且结晶性良好;SnS微晶是由长方形纳米片自组装而成的花簇状微球。通过改变CTAB用量,可以实现花簇状SnS微晶的形貌和尺寸的调控,并初步分析了其形成过程。利用紫外-可见吸收光谱分析,产物的光学带隙约为1.51 eV;室温光致发光光谱表明,产物在832 nm处具有近红外发光特性。     

ZnO微晶的水热合成及形貌控制研究

以Zn(NH3)4(Ac)2为前驱体,不加任何模板剂和表面活性剂,低温下通过改变反应条件(如前驱体浓度、反应时间及反应温度),实现了对ZnO微晶形貌和尺度的有效控制.所得花状、蜂窝状、柱状ZnO用X射线衍射仪和扫描电镜进行了鉴定和表征,并初步探讨了不同形貌ZnO微晶的生长机理.     

银纳米颗粒的制备及表征

用鞣酸还原法制得了PVP保护的Ag纳米颗粒,并通过TEM、XRD、TG、DTA及FT IR对其结构进行了表征.结果表明在所选择的实验条件下制备了粒径小、单分散且化学稳定的Ag PVP纳米颗粒,其粒径约10nm,有良好的水分散性.PVP的加入和银氨络离子的形成对制备出小尺寸纳米银起了重要作用.