纳米TiO_2光催化降解汽车尾气机理研究

主要介绍了纳米TiO_2在国内外的研究现状,纳米TiO_2的晶型及结构及纳米TiO_2光催化降解汽车尾气机理。     

微结构决定的具有均一米状形貌的新奇银纳米颗粒的高产率合成

物理所／北京凝聚态物理国家实验室徐红星研究组的梁红艳同学和王文忠教授首次用多羟基醇还原法合成了一种外形为纺锤状的银纳米颗粒（Ag Nanorice）,并与李建奇研究组的杨槐馨副研究员合作,发现这种银纳米颗粒为六方相和立方相交生形成,内部存在孪晶,堆垛层错,多重调制等多种缺陷结构,并且缺陷密度在银纳米颗粒的不同部位有着明显区别,这种微结构突破了传统银纳米颗粒常规的单晶、孪晶特性,决定了具有均1米状形貌的新奇银纳米颗粒的高产率合成。该项研究的意义不仅为有效调制表面等离子体共振特性提供了新的纳米结构,而且这种堆垛结构可能打破晶体生长时晶体结构对形貌的限制．为设计合成所需形貌晶体带来曙光。     

CuO/SiO2复合纳米纤维的制备及其光吸收特性的研究

金属氧化物及其复合纳米纤维具有独特性能和潜在的应用价值,一直为人们所关注。本文提出了一种简便制备CuO/SiO2纳米复合纤维的新方法。即将静电纺丝技术与溶胶凝胶法结合,得到前驱体纤维;随后在适当的温度下热处理去除有机成分,最终得到直径150～200 nm的质量比为10%CuO/90%SiO2复合纳米纤维。使用SEM、TG-DTG、XRD、FT-IR、BET、UV-Vis技术手段对样品进行表征。SEM、TG-DTG、XRD、FT-IR结果表明该纤维的成分、形貌和晶相很大程度上受到煅烧温度的影响。BET结果表明该纤维的比表面积为141.95 m2/g,是纳米结构。光吸收测量结果发现该纤维的紫外光吸收性能随纤维晶相改变而改变。     

无机微/纳晶形貌调控研究取得新进展

上海硅酸盐所高濂研究组在无机微／纳晶形貌调控方面取得新进展．他们在同一反应体系中通过简单调节表面活性剂的用量成功实现了Cu2O微晶形貌的连续调控,并阐述了以纳米晶粒为生长单元的非经典结晶过程在微晶形成初始阶段所起的重要作用．提出了定向聚集过程和熟化过程协同作用的晶体生长机理。该工作对理解微／纳晶无机材料的结晶学特点有重要意义．     

白光LED用红色发光粉CaWo4:Eu3的制备与发光性质的研究

采用化学共沉淀法制备了纳米晶CaWO4:Eu3+发光粉体。在不同掺杂浓度、不同煅烧温度的系列样品均具有Eu3特征的强室温红光荧光发射。通过调节煅烧温度和掺杂摩尔分数来调控近紫外和蓝光吸收强度,进而调控用395nm的近紫外光和465nm的蓝光激发样品所得红光发光强度。研究结果显示:所制备的纳米晶CaWO4:Eu3+发光粉体可以被紫外和蓝光发光二极管有效激发,且可作为红光发光二极管用荧光粉。     

WO_3-Ni_2O_3复合氧化物的制备及磁学性质

选取以PVA/α2-K8P2W17Ni O61纤维为原料,经过高压静电纺丝和高温焙烧方法,从扫描电镜照片(SEM)可以看出,经过高温焙烧后得到了纳米片形貌的复合氧化物,X-射线粉末衍射(XRD)测试结果为六方晶相WO3-Ni2O3的复合氧化物,磁学性质为铁磁性耦合;选取KCl、(NH4)6H2W12O40和Ni(NO3)2为原料按照上述相似的处理方法,获得纤维形貌的复合氧化物,其晶态为六方和三斜晶相共混的WO3-Ni2O3的复合氧化物,表现为反铁磁性偶合。     

纳米TiO_2对染料敏化纳米薄膜太阳电池的影响

在染料敏化纳米薄膜太阳电池中 ,纳米TiO2 是重要的组成物质之一 .用溶胶 凝胶法制备纳米TiO2 的过程中 ,为了控制纳米TiO2 的大小及晶型采用了一系列方法 .主要介绍热处理方法及实验结果 .随着热处理温度的升高 ,纳米TiO2 的晶粒度随着长大 .而且当水解pH～1 ,热处理温度达到 2 70℃时就已经有 43 %的金红石相纳米TiO2 出现 .通过计算发现 ,其中金红石相纳米TiO2 比锐钛矿相纳米TiO2 的晶粒度大得多 .将制备的纳米TiO2 应用于染料电池 ,通过太阳电池的测试实验证实 ,合适的热处理温度可得到较好的光电转换效率     

封面图片说明

<正>封面图片说明:对于含有多种可变价态过渡金属元素的尖晶石氧化物,其组成和晶体构型相互制约,难以同时调控。通过"氧化沉淀-嵌入晶化"的新制备策略,可获得热力学亚稳态的立方CoMn2O4和四方MnCo2O4尖晶石相,为系统研究钴锰氧尖晶石的构效关系奠定基础。该制备方法所需反应温度较低,产物粒径小、分散度高,可实现尖晶石纳米晶与导电碳载体的原位负载,有利于电催化性能的发挥。详细介绍请参见本期第     

聚苯胺/纳米氧化铈复合材料的光谱分析和导电研究

通过溶胶凝胶法制得平均粒径10nm左右CeO2纳米晶,然后以此纳米晶在位分散聚合得到了聚苯胺/纳米CeO2复合材料,红外分析表明纳米CeO2的存在导致聚苯胺的红外光谱具有明显的蓝移现象,复合后的产品在2938cm-1处的红外吸收峰变得很弱,在拉曼光谱中1240cm-1和1352cm-1附近的特征峰,被认为是由于纳米CeO2的存在与聚苯胺之间的化学作用产生的,聚苯胺与CeO2之间有化学键的结合,它们之间的化学作用在N原子上。导电性研究表明,随着纳米CeO2含量的提高,电导率呈指数下降。     

国家自然科学基金对纳米材料的资助领域分析——基于共词网络法

通过对国家自然科学基金2000—2010年纳米材料资助项目的关键词进行分析,利用pajek软件对关键词绘制网络图谱,分析得出自然基金对纳米材料资助的主要领域归为3类,即纳米材料的制备、合成、应用、性能及纳米结构;各种纳米材料的研究如碳纳米管、各种聚合物、纳米晶、纳米粒子、纳米半导体、纳米复合材料等;纳米材料的组装、自组装、特异效应的研究。这些是自然基金对纳米材料资助的主要领域,也是我国纳米材料的研究热点。建议加强投入对纳米材料资助较弱的研究方向,如纳米陶瓷材料、纳米材料的形貌控制和缺陷控制等。     

纳米TiO2对染料敏化纳米薄膜

在染料敏化纳米薄膜太阳电池中，纳米TiO2是重要的组成物质之一.用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2的过程中，为了控制纳米TiO2的大小及晶型采用了一系列方法.主要介绍热处理方法及实验结果.随着热处理温度的升高，纳米TiO2的晶粒度随着长大.而且当水解pH～ 1，热处理温度达到270℃时就已经有43％的金红石相纳米TiO2出现.通过计算发现，其中金红石相纳米TiO2比锐钛矿相纳米TiO2的晶粒度大得多.将制备的纳米TiO2应用于染料电池，通过太阳电池的测试实验证实，合适的热处理温度可得到较好的光电转换效率.     

ZnO光阳极在染料敏化太阳能电池中的形貌研究进展

介绍了应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)中不同形貌Zn O光阳极,讨论了不同方法合成的Zn O纳米粒子、纳米片、纳米线、纳米棒、纳米管、纳米纤维、纳米带、纳米花等光阳极形貌对DSSC光伏性能的影响,并展望了Zn O光阳极今后研究趋势。     

玻璃酸钠为模板控制合成硫化汞纳米晶

用Hg(NO3)2和TAA为原料,以玻璃酸钠为模板于室温条件下于水溶液中合成了粒度分布均匀、分散性好的HgS纳米粒子.产物为球形的多晶粒子,平均粒径为10nm,属于立方闪锌矿结构.合成的纳米晶具有良好的光学性能,与体相材料相比表现出明显的量子尺寸效应.用XRD、TEM和Uv-vis等实验手段对产物进行了分析和表征,并对HgS纳米晶的形成机理进行了初步探讨.     

第四种晶相最密排列方式

迄今为止,在晶体中共发现了三种最密排列方式。金属纳米团簇研究的兴起,为发现新的晶相排列提供了契机,这是因为金属纳米团簇粒子具有亚纳米尺寸和组成结构的多样性。近年来,我们在研究金属纳米团簇内部结构的基础上,开展了金属纳米团簇的外部结构(晶相排列)研究,继在Au_(92)团簇中发现4H最密排列后,最近合成了一个新的团簇Au_(60),并在它的晶体结构中发现了一种独特的晶相最密排列方式6HLH,这是继1979年第三种晶相最密排列方式发现后的一种新的最密排列方式。6HLH排列导致Au_(60)固态荧光的显著衰减。另外,我们在这种团簇的结构中发现了6个四面体配位的μ4-S和一对巨型Au20S3(SCH2Ph)18长钉。我们的工作不仅对金属纳米团簇研究,而且对晶相排列的研究具有重要的启发意义。     

稀土掺杂无机纳米晶的生物医学研究进展

纳米稀土发光材料是一类具有广泛应用前景的发光材料.本文介绍了稀土掺杂无机纳米晶在生物医学上的应用,总结了近些年的研究进展,并分析了制约稀土掺杂纳米晶研究的因素,展望了纳来晶的发展前景.     

一维有机纳米材料研究领域取得重要进展

理化技术所张晓宏研究组发明了一种高纯度、低结构和形貌分散度的、相对普适的制备一维和准一维单晶有机纳米结构的新方法。这一发明扩展了能够形成一维单晶有机纳米材料的有机分子结构种类,为深入理解纳米材料的一维生长机制和有机纳米材料形状调控提供了实验依据,为进一步研究有机纳米器件的构筑提供了重要材料基础。利用该方法,通过有机分子结构修饰,实现分子间超分子作用力的强度、方向等的调制,     

N型高阻外延材料制备

本文采用化学气相沉积(CVD)方法,利用桶式外延炉,在4英寸100晶向,2×10-2Ω·cm重掺Sb衬底上,生长厚度50μm、电阻率1000Ω·cm的N/N+型硅外延片,作为高灵敏度光电探测器的衬底材料;实验中,利用SRP、FTIR等测试方法,对材料的电学参数、几何参数以及过渡区形貌进行了测试分析,通过纯化原料、增强吹扫、洁净腔体等手段提高了材料的电阻率,优化了过渡区形貌,从而改善了器件的反向漏电特性。     

超级电容器电极材料制备取得新进展

电工所马衍伟课题组发展了一种简单的方法,在较低的反应温度下制备出MnO2海胆状微米空心球、纳米团簇、线团状纳米球结构,同时对α-MnO2纳米团簇,ε-MnO2纳米球结构产物的形成机理和电化学性能进行了详细研究。该法制备的MnO2粒径均一,形貌可控。其制备工艺具有过程简单、合成时间短、反应温度低、样品结晶性好、无需表面活性剂、可大规模生产等优点,这为纳米储能材料的制备提供了一条简单、有效而且可调的新方法。     

负载MoS2的g-C3N4@TiO2材料对莫西沙星的吸附去除效能研究

通过原位生长技术合成了一种新型复合材料g-C_3N_4@TiO_2@MoS_2,采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、全微孔测定仪等对复合材料的晶型、形貌、比表面积和孔径等进行了系统的表征分析,并考察了该材料对水中莫西沙星的吸附去除效能。结果表明,复合材料的主要晶相为锐钛矿型,MoS_2掺杂增大了比表面积和活性位点有效提高了材料对莫西沙星的吸附性能。当材料的投加量为0.5 g/L时,60 min的吸附去除率达到93.0%。在试验范围内莫西沙星去除率随着材料投加量的增大而增大,但平衡吸附容量逐渐降低。拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线对莫西沙星吸附过程的拟合度更好。氢键和π-π电子共轭作用是g-C_3N_4@TiO_2@MoS_2吸附莫西沙星的主要作用力。     

PVP辅助低温水相法制备Cu_2O微纳米颗粒及其光催化性能

采用表面活性剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮)辅助低温水相法制备了氧化亚铜纳米颗粒,采用XRD、FE-SEM和UV-vis对其结构和形貌进行了表征,结果表明,PVP的用量是获得高质量、单分散微纳米颗粒和形貌控制的关键。以亚甲基蓝(methylene blue,MB)溶液的降解为探针,研究了八面体形貌氧化亚铜在模拟日光条件下的催化活性。