近红外发光Ag2S-CdS 核壳结构水溶性量子点的合成及光学性质

本文以谷胱甘肽(GSH)作为表面活性剂,采用两步法,先生成Ag2S核,再生长CdS,得到了高质量的Ag2S-CdS核壳结构水溶性量子点。我们用XRD,TEM,HRTEM和EDS研究了产物的结构,形貌和组分,用紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了所得量子点的光学性质,同时考察了反应时间,GSH的量,Ag和S源前驱物的含量对量子点光学性质的影响。实验结果表明量子点稳定性好,荧光寿命长,可在710~718 nm近红外区域发光。在核生长过程中,Ag和S源的含量同时影响量子点的发光位置和强度,而GSH量和壳层生长中S源的量几乎只影响近红外发光强度,发光位置保持不变。不同的量子点光学性质可能来源于量子点中组分及表面缺陷的分布。     

SiO2/Co3O4核壳催化剂对AP热分解的催化性能研究

采用改良的Stöber法制备粒径约为200 nm的单分散球形SiO₂颗粒,以此为内核,分别通过液相沉淀法和尿素均匀沉淀法制备包覆形式不同的新型SiO₂/Co₃O₄核壳式纳米催化剂。采用X-射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(IR)、拉曼光谱分析(Raman)、BET比表面积测试等手段对产物进行表征,利用差式扫描量热仪(DSC)考察SiO₂/Co₃O₄复合物对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化作用,探讨不同包覆形式对其催化活性的影响。结果表明,两种方法制备得到的SiO₂/Co₃O₄复合物分别为层包覆和粒子包覆,比表面积大,具有明显的核壳结构,且粒子包覆形式的SiO₂/Co₃O₄对AP热分解反应的催化效果最好,使AP的高温分解温度降低了110 ℃,放热量增加了662 J·g^-1。     

ZnCr2O4/ZSM-5@Silicalite-1优化CO2一步法加氢制芳烃反应选择性

本研究采用外延生长方法制备出核壳结构分子筛ZSM-5@Silicalite-1。相关表征结果显示,惰性Silicalite-1壳层均匀包覆在ZSM-5的外表面,调控了分子筛酸性质,特别是降低了外表面酸性,有利于改善芳烃分布。将ZSM-5@Silicalite-1与Zn-Cr氧化物耦合应用于二氧化碳加氢制芳烃的反应,轻质芳烃(苯、甲苯、二甲苯)在总芳烃中的占比从 ZnCr₂O₄/ZSM-5耦合体系的14.8%显著提高到33.5%。此外,Silicalite-1壳层的疏水性还可有效抑制逆水煤气变换副反应,降低CO的选择性。在优化的壳层厚度下,ZnCr₂O₄/ZSM-5@Silicalite-1耦合体系的芳烃时空收率较ZnCr₂O₄/ZSM-5体系提高了22%。     

Role of Solvent in Electron-Phonon Relaxation Dynamics in Core-Shell Au−SiO2 Nanoparticles

Relaxation dynamics of plasmons in Au−SiO₂ core-shell nanoparticles have been followed by femtosecond pump-probe technique. The effect of excitation pump energy and surrounding medium on the time constants associated with the hot electron relaxation has been elucidated. A gradual increase in the electron-phonon relaxation time with pump energy is observed and can be attributed to the higher perturbation of the electron distribution in AuNPs at higher pump energy. Variation in time constants for the electron-phonon relaxation in different solvents is rationalized on the basis of their thermal conductivities, which govern the rate of dissipation of heat of photoexcited electrons in the nanoparticles. On the other hand, phonon-phonon relaxation is found to be much less effective than electron-phonon relaxation for the dissipation of energy of the excited electron and the time constants associated with it remain unaffected by thermal conductivity of the solvent.     

Au@ZIF-8核壳结构中金纳米粒子分布的调控及其在荧光分子光致发光传感中的应用

控制金属@MOF核壳纳米结构中金属纳米粒子的分布不容易实现。我们应用了合成MOF胶体粒子所用到的配位调制方法来合成Au@ZIF-8核壳纳米结构。通过使用过量的2-甲基咪唑和不同用量的1-甲基咪唑可获得不同的Au@ZIF-8。该合成方法可在ZIF-8纳米晶体中灵活调整Au纳米粒子（Au NPs）的分布。此外,我们分别研究了2种不同尺寸的荧光分子与Au@ZIF-8结合后的光致发光光谱和寿命。ZIF-8的孔径可以决定这2种分子是否可通过多孔壳结构接近Au NPs。分子光学特性对Au NPs近场的发光增强和荧光猝灭的竞争非常敏感。     

用CdSe/ZnS量子点提高体异质结有机太阳电池的效率

通过掺杂吸收光谱在可见光波段的量子点可提高聚合物对可见光的吸收,因此掺杂CdSe/ZnS核-壳结构量子点(CQDs)能提高聚(3-己基噻吩):[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(P3HT:PCBM)体异质结太阳电池的能量转换效率.本文研究了CdSe/ZnS量子点在P3HT:PCBM中的不同掺杂比例及其表面配体对太阳电池光伏性能的影响,优化器件ITO(氧化铟锡)/PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸)/P3HT:PCBM:(CdSe/ZnS)/Al的能量转换效率达到了3.99%,与相同条件下没有掺杂量子点的参考器件ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al相比,其能量转换效率提高了45.1%.     

Determining nonuniformities of core-shell nanoparticle coatings by analysis of the inelastic background of X-ray photoelectron spectroscopy survey spectra

Most real core-shell nanoparticle (CSNP) samples deviate from an ideal core-shell structure potentially having significant impact on the particle properties. An ideal structure displays a spherical core fully encapsulated by a shell of homogeneous thickness, and all particles in the sample exhibit the same shell thickness. Therefore, analytical techniques are required that can identify and characterize such deviations. This study demonstrates that by analysis of the inelastic background in X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) survey spectra, the following types of deviations can be identified and quantified: the nonuniformity of the shell thickness within a nanoparticle sample and the incomplete encapsulation of the cores by the shell material. Furthermore, CSNP shell thicknesses and relative coverages can be obtained. These results allow for a quick and straightforward comparison between several batches of a specific CSNP, different coating approaches, and so forth. The presented XPS methodology requires a submonolayer distribution of CSNPs on a substrate. Poly(tetrafluoroethylene)-poly(methyl methacrylate) and poly(tetrafluoroethylene)-polystyrene polymer CSNPs serve as model systems to demonstrate the applicability of the approach.     

多巴胺用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的微观结构及吸附性能的影响

以自制的Fe3O4磁性纳米材料为核,多巴胺(DA)为表面修饰剂,成功地将2.0 G聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子接枝在Fe3O4磁核表面,制备出了一系列不同DA含量的Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析测试手段对材料组成、微观结构、磁性能和对重金属Cd(Ⅱ)离子的吸附性能进行了测试和表征。研究了修饰剂DA用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的相组成、微观结构、磁性能和吸附性能的影响。实验结果表明,Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料均呈典型的核-壳结构,材料晶型均呈现尖晶石结构,且壳层厚度随DA用量增加而增厚;材料的饱和磁化强度(Ms)均比Fe3O4的小,且随着DA用量的增加而降低,并且材料的矫顽力(Hc)和剩余磁化强度(Mr)均较低,其磁响应特性适合于做为可回收磁性纳米吸附材料。材料对Cd(Ⅱ)离子的平衡吸附容量随着DA用量的增加呈先增加后减小趋势。当Fe3O4和DA的质量比为8∶4时,吸附剂对Cd(Ⅱ)离子的吸附容量达到最大值165.13 mg·g^-1。     

PSMA@Ag复合微球的制备及其在MALDI-MS分析小分子化合物中的应用研究

基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)作为一种有力的分析手段,在生物分子分析中有着广泛的应用,但很难应用于分子量小于500的待测物的分析。该文利用聚多巴胺修饰还原法制备了核壳结构的聚苯乙烯-马来酸酐共聚物@银纳米壳层(PSMA@Ag)复合微球。采用傅立叶红外光谱法验证了聚多巴胺(PDA)的成功修饰。结合扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)分析结果,发现Ag纳米壳层成功地包覆在PSMA微球的表面。将制备的PSMA@Ag复合微球作为辅助基质直接应用于MALDI-MS,成功地从0.5μL待测物样品中检测到2 pmol脯氨酸(M_w=115)和1 pmol丝氨酸(M_w=105)。研究结果证明PSMA@Ag微球对MALDI的离子化过程有促进作用,为解决MALDI-MS在分析小分子待测物时背景噪声过大,信号无法分辨的问题提供了一个有效途径。     

中空核壳结构Ni1.2Co0.8P@N-C钠离子电池负极材料的制备及拉曼研究

本文设计制备了一种新型的氮掺杂碳包覆镍钴双金属磷化物中空核壳结构纳米立方体(Ni_1.2Co_0.8P@N-C)作为钠离子电池负极材料. 该材料以镍钴类普鲁士蓝(PBA)纳米粒子为模板,先后经水热法、磷化法和高温碳化处理后合成. 将其作为活性材料应用在钠离子电池中,该材料展现出优异的循环稳定性,当以100 mA·g^-1的电流密度循环至200圈时,该材料的库仑效率保持在99.3%. 进一步通过对不同电位下Ni_1.2Co_0.8P@N-C材料中的氮掺杂碳进行原位拉曼光谱测试,结果显示钠离子在氮掺杂的碳壳中的脱嵌行为具有较大程度的可逆性,研究结果对钠离子电池充放电过程的后续电化学研究提供了有价值的信息.