纳米结构TiO2/SiO2的逐层自组装

采用逐层自组装方法在二氧化硅球表面交替组装了十二烷基硫酸钠单分子膜和二氧化钛纳米粒子膜 ,该复合多层膜经高温煅烧后得到了核壳型纳米结构二氧化钛 /二氧化硅复合颗粒 .利用XRD ,SEM ,X射线能谱等对复合颗粒进行了表征 .结果表明 :二氧化钛在复合颗粒表面排列紧密、均匀 ,粒径在 5 0nm左右 ,为锐钛矿型结构 .复合颗粒中二氧化钛的含量随组装层数的增加而均匀增加     

草莓型PMMA/SiO2有机-无机复合微球的合成与表征

在纳米二氧化硅水分散介质中,借助于正离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MTC)与未改性纳米二氧化硅颗粒之间的电荷作用,通过MTC与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基共聚合,制备了草莓型的PMMA/SiO2复合微球.整个制备反应过程中,纳米二氧化硅无需表面处理,体系中无需另外加入乳化剂或助乳化剂,微球表面吸附的纳米二氧化硅对颗粒起稳定作用.详细讨论了纳米二氧化硅初始添加量、MTC浓度对复合微球的平均粒径、复合微球中二氧化硅含量及微球形态的影响.动态光散射粒度分布仪(DLS)测得复合微球粒径在180~300 nm之间,热重分析(TGA)表明复合微球中二氧化硅含量介于16.4%~40.8%之间.透射电镜(TEM)显示所得复合微球具有草莓型结构,二氧化硅于表面富集.     

利用FeaO4／DR膜作为催化剂前体在硅片上生长多壁碳纳米管

Fe3O4纳米粒子与正离子性的重氮树脂在硅基底的表面形成稳定自组装膜，还原后可通过化学气相沉积（CVD）法在硅基底的表面生长多壁碳纳米管．以聚丙烯酸包裹Fe3O4纳米颗粒能够有效地防止纳米粒子的团聚，并提高组装效率，得到均匀的纳米粒子自组装膜，从而获得在硅基底上均匀分布的多壁碳纳米管．     

草莓型SiO2/PMMA纳米复合微球的制备

在纳米二氧化硅水分散体系中,借助于碱性辅助单体1-乙烯基咪唑(1-VID)与未改性纳米二氧化硅表面羟基之间的酸-碱作用,通过1-VID与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基共聚合,制备了草莓型的SiO2/PMMA复合微球.整个反应过程中,纳米二氧化硅无需表面处理,体系中无需另外加入乳化剂或助乳化剂,微球表面吸附的纳米二氧化硅对颗粒起稳定作用.用动态光散射粒度分布仪测得复合微球粒径在120-330nm之间,热重分析结果表明,复合微球中二氧化硅含量介于15%-20%之间.透射电镜和扫描电镜显示所得复合微球具有草莓型结构,二氧化硅富集在表面.     

二氧化硅纳米粒子薄膜的制备及光学性能

以二氧化硅胶体和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)为原料,利用静电自组装技术制备了PDDA/SiO2复合薄膜. TEM图象显示,薄膜中的SiO2纳米粒子为密堆积,薄膜均匀、致密;电子衍射实验结果显示,所组装的薄膜为非晶态膜.载玻片表面组装SiO2纳米粒子薄膜后,透射率随薄膜双层数增加呈现周期变化.薄膜具有增透作用,载玻片双面组装薄膜后在一定波长范围内的透射率可提高5％以上. PDDA/SiO2复合薄膜的光学性质主要由SiO2纳米粒子决定,每一双层的平均物理厚度小于SiO2纳米粒子的粒径,薄膜中存在层间穿插现象,逐层组装的复合薄膜具有单层光学薄膜的特性.     

纳米级二氧化硅微球在密胺树脂上的微米化组装包覆

通过溶胶-凝胶法制得平均粒径为226 nm形状规整的球形二氧化硅微球。 用硅烷偶联剂KH-570作表面处理后,使用十二烷基硫酸钠作为乳化剂,采用超声化学的方法,将纳米级二氧化硅组装包覆在三聚氰胺甲醛树脂表面,形成具有高比表面积的微米级颗粒。 通过红外光谱FT-IR、扫描电子显微镜、激光粒度测试等方法对二氧化硅及组装颗粒进行表征,并对合成机理进行分析。发现二氧化硅在三聚氰胺甲醛树脂颗粒上均匀包覆,最后包覆物粒径分布较均一,平均粒径为30 μm。     

纳米级二氧化硅微球在三聚氰胺甲醛树脂上的微米化组装包覆

通过溶胶-凝胶法制得平均粒径为226 nm形状规整的球形二氧化硅微球.用硅烷偶联剂KH-570作表面处理后,使用十二烷基硫酸钠作为乳化剂,采用超声化学的方法,将纳米级二氧化硅组装包覆在三聚氰胺甲醛树脂表面,形成具有高比表面积的微米级颗粒.通过红外光谱FT-IR、扫描电子显微镜、激光粒度测试等方法对二氧化硅及组装颗粒进行表征,并对合成机理进行分析.发现二氧化硅在三聚氰胺甲醛树脂颗粒上均匀包覆,最后包覆物粒径分布较均一,平均粒径为30 μm.     

SnO2-TiO2薄膜载体对Au-Pt纳米颗粒电化学性能的影响

采用真空镀膜法在玻碳(GC)电极表面修饰SnO2-TiO2薄膜, 在SnO2-TiO2/GC复合电极表面组装Au-Pt双金属纳米颗粒, 制得Au-Pt/SnO2-TiO2/GC复合电极. 通过循环伏安法(CV)研究了SnO2-TiO2薄膜载体对Au-Pt双金属纳米颗粒电化学性能的影响; 采用扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对Au-Pt在SnO2-TiO2薄膜沉积的形貌及结构进行了表征. 研究结果表明, 10 nm的Au-Pt双金属纳米颗粒均匀地组装于SnO2-TiO2薄膜表面; SnO2-TiO2薄膜载体改善了复合电极抗CO中毒能力; Au-Pt双金属合金的形成提高了Pt 对甲醇氧化的电催化能力, SnO2-TiO2薄膜载体又使Pt纳米粒子d空轨道增多, 提高了Au-Pt双金属纳米颗粒的稳定性和催化性能.     

柔性透明导电基底上二氧化钛自组装薄膜的制备及光电化学性能

通过层层自组装技术,以结晶的二氧化钛为原料,在不使用聚电解质的情况下,免除了高温煅烧,直接在柔性透明导电基底上制备了全纳米二氧化钛颗粒自组装薄膜。二氧化钛源主要包括带有异种电荷的锐钛矿二氧化钛溶胶和Degussa的P25二氧化钛,溶胶中的超细二氧化钛纳米晶在制备过程中起到了调节薄膜微观结构的作用,提高了薄膜的均匀性和致密度。将二氧化钛自组装薄膜作为工作电极,在三电极体系中进行光电化学测试,表面均匀致密的二氧化钛薄膜电极表现出了更高的光电化学性能,加入溶胶后获得的自组装薄膜电极所得到的光电流强度较由全P25组装的薄膜电极提高了近25%。     

柔性透明导电基底上二氧化钛自组装薄膜的制备及光电化学性能

通过层层自组装技术, 以结晶的二氧化钛为原料, 在不使用聚电解质的情况下, 免除了高温煅烧, 直接在柔性透明导电基底上制备了全纳米二氧化钛颗粒自组装薄膜。二氧化钛源主要包括带有异种电荷的锐钛矿二氧化钛溶胶和Degussa的P25二氧化钛, 溶胶中的超细二氧化钛纳米晶在制备过程中起到了调节薄膜微观结构的作用, 提高了薄膜的均匀性和致密度。将二氧化钛自组装薄膜作为工作电极, 在三电极体系中进行光电化学测试, 表面均匀致密的二氧化钛薄膜电极表现出了更高的光电化学性能, 加入溶胶后获得的自组装薄膜电极所得到的光电流强度较由全P25组装的薄膜电极提高了近25%。     

空心球形In2O3/ZrO2-TiO2纳米复合材料多模式光催化

本文以聚苯乙烯(PS)胶球为模板,通过一步水浴法结合煅烧后处理制备了不同比例的In_2O_3/ZrO_2-TiO_2空心球状复合材料(简写为In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H)。通过X-射线衍射、扫描电镜、X-射线光电子能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱和氮气吸附-脱附等测试手段对该系列复合材料的结构、组成和形貌进行了表征。结果表明,In_2O_3/ZrO_2-TiO_2复合材料经PS模板处理后呈现空心球状结构,球壁由纳米粒子堆积而成。将In_2O_3与ZrO_2-TiO_2复合后其光吸收性能呈现了一定的红移现象,且In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H(1∶4)的比表面积较大(66.92m~2·g~(-1))。同时,为了考察该复合材料的光催化性能,在多模式光催化条件下对甲基橙的降解情况进行了研究。结果表明,In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H(1∶4)表现出较好的光催化性能,其光催化活性高于P25、ZrO_2、In_2O_3/ZrO_2-TiO_2及其他体积比的In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H。     

Size-controlled synthesis and electrochemical characterization of spherical CeO2 crystallites

Spherical ceria (CeO(2)) crystallites assembled by nanoparticles were synthesized by hydrothermal treatment of Ce(NO(3))(3)6H(2)O using poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) as surfactant. It was found that these spheres were developed from the gradual aggregation of small nanoparticles and size of the spheres could be tailored by adjusting the reagent concentrations. Electrochemical tests indicated that thus-prepared CeO(2) spheres exhibited size-dependent discharge capacities and good cyclability in the Li/CeO(2) couple, showing their promising usages as anode materials in the lithium ion battery.     

Synthesis of PVAc/SiO2 latices stabilized by silica nanoparticles

This paper presents a method for the preparation of raspberry-like organic-inorganic composite spheres with poly(vinyl acetate) (PVAc) as core and nanosilica particles as shell. A small amount of anionic reactive surfactant, 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid sodium salt (HAPS), was used as co-stabilizer and nanosilica particles were adsorbed onto the growing latex core in aqueous medium via the formation of hydrogen bonds between nanosilica particles and PVAc particles. TEM indicated that the hydrogen bonds between nanosilica particles and PVAc were strong enough for the formation of long-stable composite spheres with raspberry-like morphology. Influences of some synthetic parameters, for instance, type of silica sol, initial silica amount, and different kinds of low-molecular-weight surfactant, on the morphology of the composite spheres and properties of the latex films were studied in detail. A possible formation mechanism of the composite spheres was also proposed.     

无机-高分子-无机多组分核壳纳米复合材料的制备和表征

Fe₃O₄ nanoparticles were prepared by chemical co-precipitation using palmitic acid as surfactant， then a uniformly dispersed system of Fe₃O₄@Polymethylmethacrylates(PMMA) core-shell structure was obtained. Furtherm-ore， polymethylmethacrylates(PNIPAM) was encapsulated on the surface of the Fe₃O₄@PMMA core-shell nano-structure to get Fe₃O₄@PMMA@PNIPAM double shell-core composite structure. After that， the Ag nano-particles were assembled on the surface of Fe₃O₄@PMMA@PNIPAM taking advantage of coordination reaction between Ag⁺ and nitrogen atom on the amide group of PNIPAM. The magnetism of composites is convenient for the catalyst separation from the solution.     

SYNTHESIS OF POLYSTYRENE/TiO_2 CORE-SHELL MATERIALS

TiO_2-coated polystyrene nanoparticles were prepared in a simple way.First,functional PS particles were synthesized by copolymerizing one kind of polymerizable surfactant with styrene.Then the stable dispersions of polystyrene nanoparticles were used as templates,and polystyrene nanoparticles were coated with titania by in situ hydrolysis of tetra-n- butyl titanate (TBT).No surface treatment and centrifugation/redispersion cycle process were needed during the whole experiment.Isolated PS spheres with uni...     

Highly Uniform Nano and Mesostructures of Silica Obtained by Reverse Micellar and Hydrothermal Methods

Silica nanoparticles with controlled size and morphology and a high degree of monodispersity have been synthesized using single and double microemulsion systems employing a cationic surfactant (CTAB) and a non-ionic surfactant (Tergitol). Depending on the type of surfactant aggregate acting as templates, very different morphologies were formed. Nanospindles of silica of ~200–300 nm in length and nanofibres could be obtained by suitably controlling the reverse micellar methodology. The hydrothermal method resulted in highly porous and uniform spheres of diameter ~300 nm which appears to be formed from aggregates of small silica nanoparticles of size ~10 nm. The surface area of the nanoparticles (119 m²/g) was found to be much higher than the corresponding bulk SiO₂ (500–600 nm) which had a surface area of 22 m²/g. The hydrothermally obtained spheres of size ~300 nm show a surface area of 35 m²/g. In honor of Prof. C.N.R. Rao, FRS, on his 75th birth anniversary.     

纳米SiO2与阳离子表面活性剂的相互作用及其诱导的正辛烷-水乳状液的双重相转变

研究了3种不同结构的水溶性阳离子表面活性剂对纳米二氧化硅颗粒的原位表面活性化作用, 它们分别是单头单尾的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、单头双尾的双十二烷基二甲基溴化铵(di-C12DMAB)和双头双尾的Gemini型阳离子三亚甲基-二(十四酰氧乙基溴化铵)(II-14-3), 并通过测定Zeta电位、吸附等温线及接触角等参数对相关机理进行了阐述. 结果表明, 阳离子表面活性剂吸附到颗粒/水界面形成以疏水基朝向水的单分子层, 从而增强了颗粒表面的疏水性是原位表面活性化的基础. 通过吸附CTAB和II-14-3, 颗粒的疏水性适当增强, 能吸附到正辛烷/水界面稳定O/W(1)型乳状液; 而通过吸附di-C12DMAB所形成的单分子层更加致密, 颗粒的疏水性进一步增强, 进而使乳状液从O/W(1)型转变为W/O型; 当表面活性剂浓度较高时, 由于链-链相互作用, 表面活性剂分子将在颗粒/水界面形成双层吸附, 使颗粒表面变得亲水而失去活性, 但此时体系中游离表面活性剂的浓度已增加到足以单独稳定O/W(2)型乳状液的程度. 因此当采用纳米二氧化硅和di-C12DMAB的混合物作乳化剂时, 通过增加di-C12DMAB的浓度即可诱导乳状液发生O/W(1)→W/O→O/W(2)双重相转变.     

Au／TS-1@Mesosilica双功能催化材料的制备及其催化丙烯直接环氧化性能

设计制备了一种新型微孔介孔复合核壳结构钛硅分子筛TS-1@Mesosilica（TS-l@Ms）,核为MFI结构钛硅分子筛TS-1,壳层为以非离子表面活性剂P123为模板剂组装形成的介孔氧化硅．壳层氧化硅具有三维蠕虫状孔道结构,有利于微孔和介孔部分的连通及反应物和产物的扩散．通过沉积沉淀法将金纳米粒子负载在壳层介孔孔道,和TS-1中的钛活性中心协同,形成适合于C3H6和H2、O2直接气相环氧化制备环氧丙烷（PO）的双功能催化材料．实验结果表明,Au／TS-1@MS在空速8000mLg-h、温度473K条件下连续反应132h,活性和选择性没有明显下降,丙烯转化率保持在3．7％左右,PO选择性87％以上．     

TiO2/SnO2复合空心球在染料敏化太阳能电池中的应用

采用模板辅助法制备了SnO2/TiO2复合空心球,样品直径为1.5~4.0μm,比表面积达到了92.9 m^2·g^-1,复合空心球表现出优越的光散射性能.以这种复合空心球作为染料敏化太阳能电池的光阳极,电池的光电转换效率可达到7.72%,高于SnO2微米球(2.70%)和TiO2微米球(6.26%).此外,以锐钛矿型TiO2纳米晶作为底层,SnO2/TiO2复合空心球作为光散射层制备的双层结构光阳极,电池光电转换效率进一步提升至8.43%.