功能化磁性纳米吸附剂在环境方面的应用研究进展

基于磁性纳米颗粒(MNPs)独特的物理和化学性质,把它作为吸附材料为解决环境问题的研究越来越受到广泛关注。通过其表面官能团修饰制备出不同类型的磁性纳米吸附剂,可以除去废水中大量的有机和无机污染物,吸附性能远远超出了传统吸附材料。然而,磁性纳米基吸附技术的成功实施需要对磁性回收阶段,再生过程和废弃再生溶液及废弃吸附剂的的管理进行全面的评估和优化。对近年来国内外使用磁性纳米吸附剂去除废水中的重金属和染料整个过程做了全面的论述。此外,也分析了磁性回收方法的选择和可能的策略以便用于纳米材料的再生和重复使用。     

多孔阳极氧化铝为模板电沉积制备纳米线的研究进展

多孔阳极氧化铝为模板制备纳米结构材料具有独特的优越性，颇受人们的关注，近年来获得了深入的研究．介绍了以多孔阳极氧化铝为模板采用电化学沉积方法制备各种有序纳米线阵列结构材料的最新研究进展，其中包括多孔氧化铝模板的制备和电沉积制备纳米材料的工艺及方法，同时展望了纳米线作为功能材料的应用前景．     

透视纳米技术在存储介质中的应用

文章综述了纳米材料的定义、结构及纳米材料的磁性;透视了纳米磁介质的制造工艺,展望了纳米磁材料发展前景.     

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,     

块体纳米磁性材料研究进展

纳米材料是晶粒细化至1∽100nm的材料,按空间维数可分为纳米粉、纳米纤维、纳米薄膜和块体纳米材料。纳米磁性材料的发现使材料磁性能发生了质的飞跃。软磁性能达到高磁导率、高磁感应强度和低矫顽力,而硬磁性能则达到最大磁能积、剩磁、矫顽力三并高,最大磁能积更是翻了数倍。纳米粉和纳米薄膜在磁记录等领域应用潜力很大,而块体纳米磁性材料在微控制器、电机、变压器、磁头等领域有广泛应用前景。     

水-气界面自组装合成二氧化钛薄膜

纳米材料的广泛研究为纳米结构薄膜材料的开发和研究提供了坚实的基础.目前,利用自组装的方法制备类似生物材料的有序纳米结构,技术也已经较为成熟.本文采用聚乙二醇（PEG）作为有机添加剂,通过控制PEG的量,可以制备出更小尺寸和形状的二氧化钛薄膜纳米颗粒膜.     

氯化锌活化法制备咖啡渣基多孔碳材料

以咖啡渣为原料,醋酸镁为模板,采用氯化锌(ZnCl2)活化法制备多孔碳材料,研究了不同煅烧温度对多孔碳材料的孔隙结构和表面化学性质的影响。通过氮气吸附脱附对样品进行了孔隙结构的表征。结果表征显示,材料具有微孔结构,随着煅烧温度的增加,比表面积达到最大值845 m2/g。     

导电聚合物/磁性纳米复合材料:聚苯胺/Fe_3O_4的制备与表征

导电聚合物/磁性纳米复合材料的研究是开发同时具有电、磁性能的功能材料的最佳选择之一,是制备电磁屏蔽材料,电磁波吸收剂等功能材料的重要途径。这里介绍了一种导电聚合物,磁性纳米复合材料-聚苯胺/Fe3O4的制备方法,并对其进行了TEM与XRD测试。     

功能化石墨烯材料可去除持久性有机污染物

中科院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室王祥科研究员和中科院化学所胡文平研究员合作,成功制备出分散性均匀的功能化石墨烯材料并对该材料进行磺酸化处理,实现了对持久性有机污染物的有效去除。石墨烯材料由于具有独特的物理化学性质与有机污染物之间可以形成非常强的络合能力,因而可以吸附有机污染物。     

磁性柿单宁吸附剂对污水中铅的吸附去除研究

利用反相悬浮法将柿单宁材料与壳聚糖基体材料复合并加入纳米Fe_3O_4粒子进行修饰赋予其磁性分离性能,研究了该吸附剂对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附性能,主要从溶液pH值、吸附热平衡和动力学角度出发。在温度为303 K,pH=4.5,Pb(Ⅱ)的初始浓度为200 mg/L时,磁性改性柿单宁吸附剂对水溶液中Pb(Ⅱ)的饱和吸附容量可达153 mg/g,其吸附平衡和吸附动力学能够很好地用Langmuir吸附方程和拟二级速率方程来拟合。研究工作表明,该吸附剂具有磁性易分离和金属离子高效吸附优良性能,在重金属污水治理方面具有很大的应用潜力。     

磁、光功能材料的界面设计、调控和构效关系研究

磁、光功能材料是信息科技和能源领域的基础材料,界面精细结构表征和调控是其研究的关键.在国家自然科学基金委员会、国家科技主管部门、国家教育主管部门以及北京市有关单位的支持下,北京科技大学王荣明教授及其合作者围绕"材料结构与性能相关性"理论,选择具有重要应用前景的具有磁性、表面等离子体共振效应、磁光效应及催化性能的过渡金属材料为主要研究对象,发展在原子或纳米尺度上的合金化和异质结构化以及纳米尺度层次化、梯度化和结构阵列化等材料的设计策略和制备方法,对该类材料的表界面结构和性能进行调控,在磁、光功能材料设计体系、表界面结构和组成可控制备、结构与性能相关性机理及应用等基础研究方面取得了一些创新性研究成果,对纳米材料的合成、微结构和特性研究产生了积极的推动作用.     

阶层纳米结构自组装构筑和应用研究取得重要进展

理化所贺军辉研究组利用前驱体在溶液中的反应性自组装,成功且高产率制备了蜂窝状氧化锰纳米粒子和蜂窝状氧化锰空心纳米粒子、氧化硅纳米囊和有序多孔氧化硅纳米球。前者表现出与纳米结构相关的、显著高于国际同类材料的低温催化降解甲醛的性能,能有效地将有毒的甲醛转化为无毒的二氧化碳和水,而后者不仅可经济、高效地装载药物,而且可实施控制释放。     

一维无机半导体纳米材料的制备及其表面可逆浸润性研究（英文）

智能材料与界面材料有机结合，赋予界面材料智能特性将是研究智能材料的一个新领域. 通过水溶液以及低温水热合成方法，我们分别制备了氧化锌以及氧化钛一维无机半导体纳米棒薄膜。结合它们特殊的微观/宏观表面几何结构以及表面紫外光敏感性，在紫外光以及暗处保存的交替作用下，我们实现了表面超疏水以及超亲水的可逆转变性能。在这里，我们还讨论了一维纳米材料表面浸润性可逆转变的机理。这一原理可以拓展到其它具有类似纳米结构和外场相应性的纳米表面中。这些具有智能相应性的材料具有极其重要和广泛的工业用前景。     

超疏水性纳米界面材料的制备与研究

制备并研究了几种超疏水性纳米界面材料,具体包括(1)以多孔氧化铝为模板,通过一种新的模板挤压法制备了聚丙烯腈纳米纤维,该纤维表面在没有任何低表面能物质修饰时即具有超疏水性,与水的接触角可高达173.8°.(2)利用亲水性聚合物聚乙烯醇制备了具有超疏水性的表面,打破了传统上只有利用疏水材料才能得到超疏水性表面的局限性,扩大了制备材料的应用范围.研究表明,这种特殊的现象是由于聚乙烯醇分子在纳米结构表面发生重排,使得疏水基团向外,分子间氢键向内,从而导致整个体系的表面能降低引起的.(3)将聚丙烯腈纳米纤维通过典型的热解过程,得到了具有类石墨结构的纳米结构碳膜,该膜表面在广泛pH值范围内都具有超疏水的特征,在基因传输、无损失液体输送、微流体等方面具有更广阔的应用前景.(4)利用喷涂-干燥技术制备了一种新型的同时具有超疏水及超亲油性的油水分离网膜.研究表明,网膜表面特殊的微米与纳米尺寸相结合的粗糙结构导致这种特殊的性质,该网膜具有很高的油水分离效率,具有极其广阔的应用前景.     

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。     

纳米多孔陶瓷吸波材料的制备与性能研究

在多孔结构型吸波材料研究基础上,进行纳米结构陶瓷材料的研究能有效推动新型材料的发展。说明纳米多孔陶瓷吸波材料各项性能与制备方法,并将其与不同类型吸波材料进行比较,进而为纳米多孔陶瓷吸波材料制备方法的完善提出邹议。     

双重物理载药机制的卡铂碳包铁纳米壳聚糖微球的制备和特征

目的制备卡铂碳包铁纳米壳聚糖微球,摸索最佳制备方案,检测该微球的各项性状,并与卡铂纯铁纳米壳聚糖微球进行比较.方法以吸附药物的碳包铁纳米磁粉为磁性内核,壳聚糖为基质,卡铂为负载药物,采用反相微乳法制备卡铂碳包铁纳米壳聚糖微球.卡铂纯铁纳米壳聚糖微球的制备方法相似,不同的是以无吸附药物能力的纯铁纳米磁粉为磁性内核.检测和比较两种纳米药物微球的形态、粒径、磁响应性、载药量、包封率和体外释药.结果两种药物微球的球形圆整,平均粒径210nm±26nm,粒径分布150nm-300nm,磁响应性强.碳包铁纳米微球的载药量(11.15±1.03)%,纯铁纳米微球载药量(9.21±1.10)%.碳包铁纳米微球1d、2d、3d、4d的体外释药量分别为60%、74%、84%、92%;纯铁纳米微球1d、2d的释药量分别为81%、91%.结论通过活性碳吸附和物理包裹双重机制载药的卡铂碳包铁纳米壳聚糖微球不但载药量高,而且释药速度平稳.多重机制的有机结合是优化纳米微球性能的有效方法.     

多孔金属材料的制备及应用研究

多孔金属材料是金属基体和孔隙共同组成的材料,具有优良的结构分布和共用功能,在很多领域中应用效果良好。当前研究人员注重于研究多孔材料的制备和应用,旨在提高材料的性能,使得具备更加良好的应用效果。本文从高中生学习的角度出发,阐述了多孔金属材料的定义,并回顾了多孔材料的制备和应用,旨在让大家初步了解多孔材料方面的知识。     

基于ZnO纳米粒子的有机光伏器件设计与研究

有机光伏器件具有价廉、轻便、柔韧良好以及Roll to Roll制备等特点被受广泛关注与研究。基于有机材料制备的太阳能电池、晶体管、传感器等各个热门领域发挥着重要作用。本文针对有机材料的太阳能电池结构进行改进;合成的纳米粒子(Zn O)材料,并引入纳米粒子作为太阳能电池的电子传输层材料,并对器件性能及微观结构进行表征。结果表明,增加纳米粒子作为阴极传输层(空穴阻挡层),其对活性层表面进行了有效的修饰,并改变了空间电荷区光子数,从而改善了太阳能电池的性能。     

中药现代化进程实现重大突破

化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室白春礼、万立骏领导的课题组，以环境和能源需求为研究背景，继在燃料电池催化剂研究方面，利用简单、低能耗的方法开发出高效的金属纳米空心球催化剂之后，最近又在新型半导体纳米材料光催化剂领域取得了重要的研究成果。发展了一种利用自组装技术制备具有高表面积的半导体ZnS光催化剂的方法。