中空碳纳米球的制备及VOCs吸附性能

首先, 在碱性条件下, 不使用表面活性剂, 采用St?ber小球法以正硅酸四乙酯(TEOS)和正硅酸四丙酯(TPOS)为硅源, 生成初级氧化硅球形颗粒; 然后, 使酚醛树脂(间苯二酚和甲醛)与球形氧化硅的羟基共缩合形成酚醛树脂-氧化硅复合材料; 最后, 经高温碳化和酸蚀获得了空心碳纳米球(HCNSs). 通过调节TEOS/TPOS的摩尔比获得了一系列具有良好的单分散性且粒径、 壁厚可调节的HCNSs, 其粒径和壁厚分别在280~430 nm和15~63 nm的范围内. 仅以TPOS为硅源时合成的HCNS-0/4具有较大的粒径(426 nm)和壁厚(63 nm)、 较高的比表面积(1216 m²/g)和孔容(0.508 cm³/g), 并且具有较大的挥发性有机化合物(VOCs)吸附性能, 其正己烷、 甲苯和油气的静态吸附容量分别为2.02, 1.42和0.926 g/g, 正己烷和甲苯的动态吸附容量分别为2.01 g/g和1.37 g/g, 均远高于商业化活性炭.     

磁性壳聚糖微球的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

用壳聚糖包埋磁流体,用戊二醛交联制成磁性壳聚糖微球,并用红外光谱表征其结构。用制备的磁性壳聚糖微球吸附Cr(Ⅵ)离子,考察了其对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能;探讨了吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量、温度、Cr(Ⅵ)起始浓度以及其他离子存在对Cr(Ⅵ)离子去除率的影响。实验结果表明,磁性壳聚糖微球吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳条件为:吸附平衡时间40 min,最佳吸附pH值6左右,磁性壳聚糖微球用量10 mg,温度升高有利于提高磁性壳聚糖微球的吸附效率,Cr(Ⅵ)离子起始质量浓度为12μg/mL,无机盐的存在引起磁性壳聚糖微球的吸附性能降低。并且考察了吸附剂的再生性能,实验结果表明磁性壳聚糖微球具有良好的重复使用性。     

磁性分子印迹聚合物微球的制备及吸附特性研究

通过分子印迹技术,以磺胺(SNM)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,利用Fe3O4磁性纳米微球制备具有特异性识别磺胺的磁性分子印迹聚合物.通过紫外分光光度法对磁性印迹聚合物的吸附性能进行研究,并对吸附特性进行了探讨.利用等温吸附数据进行Scatchard分析,从而推断出印迹聚合物的最大吸附量Qmax为280....     

良分散性磁性壳聚糖纳米粒子的制备及吸附性能研究

采用原位共沉淀法,在碱性条件下以环氧氯丙烷为交联剂,制备出了具有超顺磁性、分散性良好的磁性壳聚糖纳米粒子。用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)对纳米粒子的组成、形貌和磁性能进行了表征。结果表明:用原位共沉淀法制备得到的磁性壳聚糖纳米粒子平均粒径约7nm,饱和磁化强度为73.5emu/g。与活性炭相比,磁性壳聚糖纳米粒子对偶氮染料具有很高的吸附容量和快速的吸附速率。     

聚苯胺纳米刺/掺氮空心碳球复合材料的制备及电容性能

以掺氮空心碳球（N-HCS）为骨架,通过化学氧化聚合法制备了聚苯胺纳米刺/掺氮空心碳球复合材料（PANI/N-HCS）,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱仪等对样品的形貌、结构等进行了表征. 采用循环伏安、计时电位和交流阻抗等方法在1 mol/L H₂SO₄水溶液中考察了材料的电化学性能. 结果表明,PANI/N-HCS具有良好的电化学性能,在0.5 A/g电流密度下,PANI/N-HCS的比电容达346 F/g;当电流密度为20 A/g时,PANI/N-HCS比电容值为228 F/g,电容保持率为66%;在5 A/g电流密度下,经1000次充放电循环后,电容保持率为76%.     

水热法制备氧化钇空心纳米花及其吸附性能

采用水热法制备单分散、粒径均一的碱式碳酸钇(Y(OH)CO₃)前驱体,经过高温煅烧处理得到氧化钇(Y₂O₃)空心纳米花。通过傅里叶转换红外分析(FT-IR),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),X射线能谱(XPS)以及N₂吸-脱附等来表征样品,并研究了Y₂O₃空心纳米花吸附重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)的能力。实验结果表明:水热法制备的前驱体为Y(OH)CO₃,经高温煅烧处理得到立方相Y₂O₃空心纳米花,尺寸约140 nm,比表面积为15 m²·g^-1,讨论了Y₂O₃空心纳米花的形成机理。水热法制备的Y₂O₃空心纳米花对K₂Cr₂O₇溶液的去除率可高达88.5%,吸附量为11.06 mg·g^-1,约为Y₂O₃粉末的6倍。     

水热法制备氧化钇空心纳米花及其吸附性能

采用水热法制备单分散、粒径均一的碱式碳酸钇(Y(OH)CO3)前驱体,经过高温煅烧处理得到氧化钇(Y_2O_3)空心纳米花。通过傅里叶转换红外分析(FT-IR),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),X射线能谱(XPS)以及N2吸-脱附等来表征样品,并研究了Y_2O_3空心纳米花吸附重铬酸钾(K2Cr2O7)的能力。实验结果表明:水热法制备的前驱体为Y(OH)CO3,经高温煅烧处理得到立方相Y_2O_3空心纳米花,尺寸约140 nm,比表面积为15 m2·g-1,讨论了Y_2O_3空心纳米花的形成机理。水热法制备的Y_2O_3空心纳米花对K2Cr2O7溶液的去除率可高达88.5%,吸附量为11.06 mg·g-1,约为Y_2O_3粉末的6倍。     

疏水性磁性微球的制备及对盐藻的吸附研究

采用疏水性材料制备微米级磁性微球,并应用于对盐藻的吸附分离研究,考察了pH值,吸附作用时间,NaCl浓度以及磁性微球添加量对盐藻吸附的影响.结果显示磁性微球对盐藻的吸附受溶液的离子强度影响较大;pH值在一定范围内对盐藻的吸附有较大影响;延长吸附作用时间和加大磁性微球的添加量可以增加对盐藻的吸附量.通过调节pH和施加机械搅拌,磁性微球上吸附的盐藻可以很好被洗脱下来,磁性微球可以多次重复使用.     

磁性氟尿嘧啶壳聚糖微球的制备及其释药性能

磁性氟尿嘧啶壳聚糖微球的制备及其释药性能;氟尿嘧啶;壳聚糖;磁性微球;缓释     

聚乙烯亚胺功能化磁性纳米颗粒制备及其吸附分离蒽醌类阴离子染料性能研究

在室温下,采用戊二醛化学交联法制备聚乙烯亚胺功能化的磁性纳米吸附剂(Fe3O4-PEI).利用TEM、XRD、FT-IR、VSM和TGA等手段对其进行结构表征,并以茜素红、核固红及茜素绿3种蒽醌类染料为目标吸附质,通过静态吸附实验考察了pH值、吸附时间、染料初始浓度、操作温度等因素对吸附的影响,同时进行了吸附动力学和吸附等温线模拟研究.结果表明,在pH=3和温度303 K的条件下,茜素红、核固红和茜素绿的最大吸附量分别为256.1,138.8和134.6 mg/g;初始浓度和吸附时间对染料吸附效率有明显的影响,吸附可在60 min内达到平衡,且吸附过程符合准二级动力学模型;Langmuir等温线模型能更好地描述染料的吸附;蒽醌类染料在Fe3O4-PEI上的吸附是一个自发的吸热过程.另外,Fe3 O4-PEI良好的稳定性和重复使用性,使其可作为一种潜在的水处理吸附剂.     

PAMAM树形分子为模板低温制备纳米硫化锌空心球

Hollow ZnS spheres have been prepared in the presence of generation 3.5 poly (amidoamine) dendrimers with surface ester groups (G3.5-COOCH3 PAMAM dendrimer) as synthetic matrix template. The products obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and UV-Vis absorption. TEM studies show that the hollow spheres with diameters ranging from 80 to 100 nm are prepared. The range of wall thickness was estimated to be about 20～30 nm. It was found that the concentration of PAMAM dendrimer had a significant influence on the formation of hollow ZnS spheres. The possible formation mechanism of the hollow spherical structure is also discussed.     

微纳米碳空心球的合成研究及应用进展

微纳米碳空心球具有密度小、比表面积大、阻尼性能高、稳定性好和可填充中空结构等特性,在锂离子电池、催化、超级电容器、储氢、超导和阻尼等领域具有广阔的应用前景。本文结合近年来国内外的最新研究进展,综述了模板法、液相法和气相法等微纳米碳空心球的合成方法,评价了各种方法的特点,并讨论了微纳米碳空心球的应用研究进展。     

磁性有序介孔炭的制备及药物吸附行为研究

采用纳米共铸法将磁性纳米粒子包埋到有序介孔炭的骨架中, 制成含有磁性纳米粒子的有序介孔炭(Fe/OMCs). 实验通过氮气吸附、扫描电镜、X射线衍射、磁性测试等手段对Fe/OMCs进行了系统的表征. 研究表明, Fe/OMCs基本保持了有序介孔结构, 磁性粒子在材料中以纳米α-Fe粒子的形式存在, 并且具有超顺磁特性. 盐酸四环素(TH)在Fe/OMCs上的吸附研究表明, Fe/OMCs的介孔表面积和介孔孔容是决定TH吸附量的关键因素. 脱附动力学研究表明, Fe/OMCs的孔尺寸是影响脱附速率的关键因素, 孔径越大, TH的脱附速率就越大.     

Synthesis of Monodisperse Hollow Carbon Nanocapsules by Using Protective Silica Shells

Monodisperse hollow carbon nanocapsules (<200 nm) with mesoporous shells were synthesized by coating their outer shells with silica to prevent aggregation during their high‐temperature annealing. Monodispersed silica nanoparticles were used as starting materials and octadecyltrimethoxysilane (C18TMS) was used as a carbon source to create core–shell nanostructures. These core–shell nanoparticles were coated with silica on their outer shell to form a second shell layer. This outer silica shell prevented aggregation during calcination. The samples were characterized by TEM, SEM, dynamic light scattering (DLS), UV/Vis spectroscopy, and by using the Brunauer–Emmett–Teller (BET) method. The as‐synthesized hollow carbon nanoparticles exhibited a high surface area (1123 m² g^?1) and formed stable dispersions in water after the pegylation process. The drug‐loading and drug‐release properties of these hollow carbon nanocapsules were also investigated.     

Superior Electrochemical Properties of Nanofibers Composed of Hollow CoFe2O4 Nanospheres Covered with Onion‐Like Graphitic Carbon

Nanofibers composed of hollow CoFe₂O₄ nanospheres covered with onion‐like carbon are prepared by applying nanoscale Kirkendall diffusion to the electrospinning process. Amorphous carbon nanofibers embedded with CoFe₂@onion‐like carbon nanospheres are prepared by reduction of the electrospun nanofibers. Oxidation of the CoFe₂‐C nanofibers at 300 °C under a normal atmosphere produces porous nanofibers composed of hollow CoFe₂O₄ nanospheres covered with onion‐like carbon. CoFe₂ nanocrystals are transformed into the hollow CoFe₂O₄ nanospheres during oxidation through a well‐known nanoscale Kirkendall diffusion process. The discharge capacities of the carbon‐free CoFe₂O₄ nanofibers composed of hollow nanospheres and the nanofibers composed of hollow CoFe₂O₄ nanospheres covered with onion‐like carbon are 340 and 930 mA h g^?1, respectively, for the 1000th cycle at a current density of 1 A g^?1. The nanofibers composed of hollow CoFe₂O₄ nanospheres covered with onion‐like carbon exhibit an excellent rate performance even in the absence of conductive materials.     

负载钯纳米粒子聚电解质空心微球的制备及其还原对硝基苯酚的催化活性

用表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)在二氧化硅纳米粒子表面接枝聚碘化甲基丙烯酸三甲基胺基乙酯(PMETAI),原位还原静电吸附的PdCl62-后刻蚀除去二氧化硅模板,成功制备了Pd纳米粒子复合聚电解质空心微球(air@PMETAI@Pd)。 用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)、能谱仪(EDX)、热重分析仪(TGA)等技术手段对所制备的空心微球进行表征。 结果表明,Pd纳米粒子均匀负载在聚电解质微球上,其直径约为(1.5±0.2) nm。 将负载Pd纳米粒子的微球作为催化剂应用于硼氢化钠还原4-硝基苯酚反应,显示出很好的催化效果且具有较好的回收利用性。     

Template Synthesis and Adsorption of Hollow Zr02 Microspheres

以油菜花粉为生物模板,通过温和易控的水浴-陈化法制备了纳/微米结构ZrO2中空微球.利用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、比表面孔隙度分析、热分析等对所制备的产物和前驱体进行了表征,并对产物的吸附性能进行了初步的研究.结果表明,ZrO2中空微球的球壳由纳米粒子构筑并形成介孔结构.花粉模板前处理方式不同,其模板作用不同,可以获得两种不同球壳厚度、表面形貌和比表面积的ZrO2中空微球.其中＂镂空＂结构的ZrO2微球对铬黑T有良好的吸附性能.对ZrO2中空结构形成的机理进行了分析和讨论.     

Constructing Atomic Fe and N Co-doped Hollow Carbon Nanospheres with a Polymer Encapsulation Strategy for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries with Accelerated Polysulfide Conversion

As competitive next-generation rechargeable batteries, lithium-sulfur batteries (LSBs) suffer from the shuttle effect and the sluggish kinetics of intermediate polysulfides during charge and discharge processes, adversely affecting their electrochemical performances and actual applications. Herein, we demonstrate a polymer encapsulation strategy to synthesize atomic Fe and N co-doped hollow carbon nanospheres (Fe−NHC) with Fe−N_x sites for modifying commercial PP separator of LSBs to suppress the shuttle effect and promote the kinetics of intermediate polysulfides. Benefiting from the excellent structural design, the doped-N with positive charges could effectively adsorb negatively charged soluble polysulfides, help attract the soluble polysulfides to the Fe atoms and boost the catalytic transformation of the soluble polysulfides. Additionally, such a thin carbon shell could provide a short mass diffusion pathway and hence promote the adsorption and the catalytic conversion. Therefore, the battery with the Fe−NHC/PP separator delivers outstanding cycling and rate performances. At the large current density of 1 C, the specific capacity is 1079 mA h g⁻¹ and maintains a low loss of 0.076 % per cycle within 500 cycles. Even at a harsh current density of 4 C, a high capacity of 824 mA h g⁻¹ is still achieved, indicating the advantage of the Fe−NHC/PP separator in LSBs.     

铂纳米空球的制备及其对甲醇氧化的电催化性能

以粒径为100nm的硒球作模板,在室温下批量合成了粒径约110nm、壳厚约5 nm的铂空球.采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、选区电子衍射（SAED）、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线谱（EDX）等检测技术表征了其形貌与结构;以甲醇为探针分子研究了铂纳米空球修饰玻碳电极对甲醇电氧化的催化性能.结果表明,由铂原子簇团构筑的多孔铂空球粒径均匀、分散性好、结构稳定、比表面积大、传质性能好,是甲醇氧化的理想催化材料.循环伏安（CV）结果表明:当甲醇氧化的电流密度0.10 mA·cm^-2,正扫时,铂纳米空球的氧化电位与实心铂纳米粒子及铂黑相比,分别负移了约110和64mV;负扫时,前者比后两者分别负移了约51与13 mV.经800圈循环伏安扫描后,正扫时,甲醇在铂纳米空球上氧化峰的电流密度为实心铂纳米粒子及铂黑上的13和15倍;负扫时,前者为后两者的19和38倍.表明铂纳米空球对甲醇氧化具有较好的催化活性和稳定性.