李惟嘉[1]2004年在《有机—无机稀土低维杂化结构液相合成、表征及性能研究》文中认为稀土元素特殊的4f电子构型使得它们在光、电、磁等方面有许多独特的性质,在分子和纳米尺度分别引入有机组分对其进行杂化,有望获得具有独特光、电、磁等方面性质的有机-无机稀土杂化材料,因而具有重要的科学研究与实际应用意义。本文致力于从分子角度和纳米尺度合成稀土-有机杂化结构,在组成、维度和尺寸上对其进行控制,在新型低维有机-无机稀土杂化材料的液相合成新方法、结构设计及形成机制、所获得新型有机无机杂化结构的物性等方面进行了有益的探索。在探索新型低维金属氧簇无机有机杂化材料方面,我们在分子角度引入有机组分,合成了一系列稀土羧酸配合物。其中成功地用水热法合成了一系列稀土(Ш)-氮叁乙酸配合物的单晶并对其结构和热学、光学性能进行了表征,单晶衍射结构分析表明它们的结构为叁维网络或二维双层平面。在此基础上,我们还用水热法合成了一系列双核的稀土(Ш)-间硝基苯甲酸配合物的单晶并对其结构进行了表征,双核单元均连接为一维链状金属氧簇无机有机杂化材料,其中有两个配合物存在着晶体学无序现象。在探索新型低维有机无机纳米功能复合材料方面,我们在纳米角度引入有机组分,基于新制备稀土氢氧化物表面羟基化的特性,通过液相水热体系,发展了一条制备表面C=C双键功能化稀土氢氧化物纳米线/管的新途径,合成了表面原位双键接枝的MMA-Y(OH)3纳米管,并对其形成机制和性能进行了详细的研究。
陈前火[2]2008年在《具有强荧光特性的金属氧化物纳米粒子及其聚合物杂化薄膜的研究》文中认为采用聚焦脉冲激光轰击浸于含修饰剂的流动相中的氧化物(氧化铕、氧化铽、氧化锌、氧化铝)固体靶制备得到修饰氧化物乙醇溶胶、修饰氧化物/聚合物有机溶胶及其杂化薄膜,其中聚合物为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)和PS(聚苯乙烯)。采用高分辩率透射电镜、透射电镜、紫外可见光谱、红外光谱、荧光光谱、X-射线粉末衍射、X-射线光电子能谱、热重-红外联用等方法研究了制备条件对修饰氧化物有机溶胶荧光特性的影响、修饰氧化物纳米粒子的结构及性能和修饰氧化物/聚合物杂化薄膜的荧光特性及其他性能。研究结果表明以TTA(噻吩甲酰叁氟丙酮)和phen(邻菲罗啉)为修饰剂制得的修饰氧化铕乙醇溶胶及其聚合物杂化薄膜在紫外光的照射下发出Eu~(3+)的特征红色荧光,以acac(乙酰丙酮)和2,2'-bipy(2,2'-联吡啶)修饰的氧化铽乙醇溶胶则发出Tb~(3+)特征绿色荧光,修饰氧化铽╱聚合物杂化薄膜在近紫外区域有很强的宽发射峰。以8-羟基喹啉修饰剂的修饰氧化锌和修饰氧化铝在紫外光照射下发出很强的绿色荧光,其发射光谱的峰值波长分别为555和513 nm。修饰氧化锌和氧化铝聚合物杂化薄膜的发射谱的峰值波长在508-520 nm之间。研究表明修饰剂可以对刚生成的氧化物纳米粒子进行修饰,形成内核为氧化物微晶,外覆一层与表面金属离子配位的修饰剂的修饰氧化物纳米粒子,从而降低氧化物纳米粒子的活性并降低其团聚能力。刚生成的修饰氧化物纳米粒子的平均粒径为几纳米到二十纳米之间。修饰氧化铕和氧化锌纳米粒子在放置过程中,会组装形成更大的有规则形状的粒子,半伴随着荧光强度的变化。由于聚合物能对修饰氧化物粒子进行包裹,使修饰氧化物免于与外界接触,因此修饰氧化物/聚合物溶胶及杂化薄膜的化学性质很稳定,在潮湿空气中放置几个月,其荧光强度不会发生变化。由于聚合物与氧化物粒子表面的金属具有较强的相互作用,其热稳定性也比相应的纯聚合物的稳定性高。修饰氧化铕、氧化铽乙醇溶胶的发光机理为配体(修饰剂)吸收紫外光,将能量传递给Eu~(3+)或Tb~(3+)离子,Eu~(3+)或Tb~(3+)离子得到能量后继而发出铕离子或铽离子的特征荧光。而他们的聚合物杂化薄膜则还存在聚合物将吸收来的能量传递给修饰氧化铕和氧化铽粒子,使杂化薄膜发出更强的荧光。修饰氧化锌和氧化铝的发光机理则是受中心锌离子或铝离子微扰的8-羟基喹啉发光。
翟林峰[3]2007年在《ZrO_2/聚合物杂化材料的制备与表征研究》文中进行了进一步梳理论文以无机盐ZrOCl_2·8H_2O为原料，合成出纤维状的ZrO_2水合物、乙酰丙酮配位的可纺性ZrO_2水合物和正丁醇改性的ZrO_2水合物，分别与PVA和PVP杂化复合，制备出ZrO_2／PVA杂化电纺纤维、ZrO_2／PVP杂化连续纤维和ZrO_2／PVP杂化微球，并对相关材料的组成、结构、性能及形成机理等进行了深入分析和研究。研究结果将为ZrO_2水合物在高分子领域的应用开辟新途径，为ZrO_2／聚合物杂化材料的制备和应用提供了理论依据。论文开展的主要工作如下：1．以H_2O_2为水解促进剂，在低pH值条件下，使无机盐ZrOCl_2·8H_2O在乙醇溶液中水解、缩合，得到短纤维状非晶ZrO_2水合物。用FT-IR、TG、XRD等手段研究了ZrO_2水合物的组成、结构和热稳定性，并用光学显微镜、SEM对其尺寸和形貌形成的机理进行分析。结果表明，ZrO_2水合物分子存在叁种不同的羟基，其分子简式为Zr(μ-OH)_2(OH)_2·2H_2O；经80℃干燥的ZrO_2水合物为非晶态，随着热处理温度的升高，所得的ZrO_2晶粒逐渐增大，晶相结构由亚稳四方相向单斜相转变；ZrO_2水合物是由尺寸较小的短纤维通过表面羟基的氢键作用，先按纤维轴方向取向聚集，然后逐步形成的尺寸较大的束状纤维簇。2．利用低pH值条件下制得的ZrO_2水合物与10wt％的PVA水溶液混合，制备了一系列不同ZrO_2含量的ZrO_2／PVA杂化纺丝液，将其电纺成纤维，运用SEM、FT-IR、TG、XRD等对纤维的分散形态、组成、热稳定性及结晶情况进行表征，并对其稳定性和吸水性进行了研究。结果表明，ZrO_2水合物与PVA通过分子间羟基键合形成ZrO_2／PVA杂化；杂化后的PVA热分解温度由200℃升高至250℃左右；电纺纤维的平均直径为100-400nm，随ZrO_2含量的增加，纤维的直径先增大后减小并且珠结增多，无定型程度逐渐增加：与纯PVA纤维相比，ZrO_2／PVA杂化纤维在酸性、中性和碱性条件下的疏水性和稳定性均明显增强。3．以无机盐ZrOCl_2·8H_2O为原料，采用溶胶-凝胶法制备了ZrO_2前驱体连续纤维，经800℃热处理后得ZrO_2连续纤维。运用FT-IR、TGA、SEM、XRD等手段对纤维的化学结构、形貌和晶形进行表征，对可纺性ZrO_2溶胶的制备过程的影响因素进行探讨。结果表明，当n(ZrOCl_2·8H_2O)：n(H_2O_2)=1：3，反应时间6h，陈化温度15℃时可得纺丝性能良好的锆溶胶，ZrO_2前驱体连续纤维的组成主要为经乙酰丙酮配位的ZrO_2水合物，热处理后的ZrO_2纤维的相结构为亚稳四方相，纤维的直径为15μm左右，纤维中存在大量的纳米级气孔，但无明显裂纹。4．将上述具有可纺性的锆溶胶与浓度为10wt％的PVP溶液共混，采用干法纺丝，制备出ZrO_2／PVP有机无机杂化连续纤维。运用FT-IR、TGA、SEM、XRD等测试方法对杂化纤维形貌、组成以及杂化程度对热处理后ZrO_2纤维形态的影响进行研究。结果表明，杂化纤维的长度可达数十米，直径为10-25μm；PVP与锆溶胶分子间主要通过锆氧配位键形成有机无机杂化；热处理后的ZrO_2纤维保持了原杂化纤维的形状，但直径明显减小，且随着ZrO_2含量的减小，ZrO_2纤维的收缩程度增加，甚至开裂：随着ZrO_2含量的减小，热处理后的ZrO_2纤维晶粒尺寸越小：同一ZrO_2含量下，ZrO_2晶粒随焙烧温度的增加而增大。5．以NVP为单体，乙酸乙酯为分散介质，PVP-co-PVAc共聚物为分散剂，AIBN为引发剂，采用分散聚合法制备了分散性能良好、粒径为3-4μm的PVP微球。考察了单体、分散剂及引发剂浓度对PVP微球的粒径、单体转化率及分子量的影响，并对PVP微球的化学结构和结晶等性能进行研究。结果表明，单体浓度增加，PVP微球粒径和分子量增大，单体转化率升高；分散剂浓度增加，PVP微球粒径变小，分子量增大，单体转化率升高；引发剂浓度增加，PVP微球粒径变大，分子量减小，单体转化率升高。与溶液聚合法相比，分散聚合法制备的PVP分子量较小且具有一定的结晶性。在上述分散聚合基础上，以正丁醇改性ZrO_2水合物为核，通过调节分散剂浓度，制备出分散良好，粒径为2μm左右的ZrO_2／PVP杂化微球。
郑德山[4]2008年在《锰氧化物纳米材料及基于铜、钴的有机—无机杂化材料的合成、表征与性质研究》文中进行了进一步梳理二十一世纪是材料化学的时代,新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展,甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。作为材料科学发展的先导,纳米材料的设计合成,是材料得到进一步研究并推广应用的基础。探索发展纳米材料设计与合成的新途径、新方法,实现对纳米材料的尺寸大小、粒径分布,以及形貌和表面修饰的控制仍然是纳米材料研究的一个热点领域。此外,在新兴领域如纳米技术及生物工程中,不断需要具有不同物理和化学性能的新材料。有机-无机杂化材料将有机物种和无机物种在分子水平上有机的结合,提供了用化学方法同时改变材料的组成和结构的可能性,使材料既具有有机物的特质又具有无机物的性能,是一种非常具有潜力的多功能材料,是化学家和材料学家关心的课题之一。本课题组长期以来在液-液体系与萃取化学、无机材料化学两个方向进行深入研究,在溶液体系中溶液结构、结构与相间传质,以及功能材料的制备方面积累了丰富的经验。本论文在课题组前人工作的基础上,研究寻找新的液相合成体系,控制合成具有特殊形貌的无机纳米材料,为纳米材料的制备、组装、裁剪提供了一条新思路。此外,通过离子交换反应在层状无机材料中引入有机配体从而将无机组分的磁性和有机部分自身的特性,包括发光特性,手性等结合起来,制备出了新颖的有机-无机杂化材料。对于扩充功能材料的液相合成,开发使无机材料和有机材料的功能互补、协同优化的有机-无机复合材料的制备方法研究,为有目的地设计和合成具有特定组成、结构和功能的新型有机-无机杂化材料提供实验基础和理论依据。论文主要工作是利用水热法、前驱体法等多种方法成功地控制合成了各种形貌的无机纳米材料;同时也探索了利用离子交换反应制备有机-无机杂化材料。具体内容如下:1.无机纳米材料的制备、表征及机理研究。(a)在非离子型表面活性剂聚乙烯基吡咯烷酮(PVP K30)作用下,利用简单的合成原料,在温和可行的水热条件下,成功地制得了空心结构的单晶MnO_2纳米管,并分析了表面活性剂在合成纳米管状结构中所起的作用,提出了纳米管状结构的形成机理,认为MnO_2纳米管的形成遵循一个:成核-溶解-各向异性生长-再结晶的生长机理。该研究工作扩大了目前所能获得的纳米管种类并提供了一个不同的,基本的路线去制备其他材料的单晶纳米管。(b)我们以与制备MnO_2纳米管状结构相同的原料,调整反应条件,研究了不同反应物配比在不同反应时间下的水热性质,成功合成了γ-MnOOH多足枝状纳米晶,并结合TEM,XRD,SAED,HRTEM等表征手段分析了γ-MnOOH的生成过程,并对包覆剂聚乙烯基吡咯烷酮对多足枝状纳米晶的生长的影响进行了深入研究;然后进一步用合成的γ-MnOOH作为前驱体,经400℃烧结处理制得β-MnO_2多足枝状纳米晶,丰富了我们的锰的氧化物制备体系。(c)通过一个简单的化学方法成功合成了一种新颖的碟型γ-二氧化锰纳米六方片状结构,该方法以硝酸锰为锰源,氯酸钠作为氧化剂,无需添加任何表面活性剂或有机模板,该种纳米六方片边缘长度约250 nm,厚度只有几十个纳米;使用了TEM,XRD,SEM等技术手段对产品进行了表征,并通过跟踪产品在不同反应阶段的结晶情况和形貌,提出了该种新颖纳米六方片可能的形成机理;另外,使用了超导量子干涉仪磁强计对产品的磁性做了简单的测试和讨论;本研究提供了一种崭新的,简易的合成二维γ-二氧化锰纳米六方片的路线从而扩大了可供选择使用的MnO_2范围。2.有机-无机杂化材料的制备与特性研究。(a)通过一种简单、快速的方法以乙醇和水为混合溶剂合成了层间距为1.282 nm的层状水合叁羟基醋酸合钴化合物:Co_2(OH)_3(CH_3COO)·H_2O,结合元素和热重分析,得出该种薄层的片状聚集体的化学计量式为Co_2(OH)_(3.3)(CH_3COO)_(0.7)·2H_2O;其无水结构也可很容易地得到,只需在120℃进行适当加热一小时;由于层状水合叁羟基醋酸合钴化合物所呈现的磁性特性使得其在离子交换反应领域具有重要的地位,同时也使得该种简单有效的合成方法对于有机-无机杂化材料的制备具有重要的意义。(b)通过离子交换反应将手性有机配体分别嫁接到层状羟基醋酸铜和羟基醋酸钴中,此外,还运用了粉末衍射、红外、紫外光谱、扫描电镜以及磁性测量等各种技术手段对产品进行了表征,对这些杂化材料的结构进行了研究并在此基础上对嫁接了有机手性citronellic acid的无机层的磁性行为进行了讨论。
肖泽龙[5]2005年在《基于直链烷基胺的杂化钙钛矿结构有序材料的制备和性能研究》文中进行了进一步梳理层状钙钛矿结构有机/无机杂化光电功能材料将有机和无机半导体材料的优点结合在一个分子复合物内,可以结合二者的所有优势,弥补各自的不足。这种材料具有大的激子结合能和非常优异的光电性质,已经引起科学界的广泛关注,在光电领域显示出广阔的应用前景和巨大的商业市场,成为当今光电功能复合材料研究的热点之一。 本文首先通过简单的溶液法制备了以(C_4H_9NH_3)_2CuCl_4为代表的过渡金属卤化物钙钛矿的晶体,采用元素分析、X-射线衍射和红外光谱等多种测试手段,证实了产物的组成和结构,并采用旋涂法制备了薄膜,初步研究了晶体和薄膜的结构、热力学和光电性质。发现产物(C_4H_9NH_3)_2CuCl_4具有非常好的择优取向性,为高度取向的二维层状结构,层间距为15.44 A,其中晶体是由有机层和无机层交替排列的,形成了典型的二维量子阱结构。在紫外—可见吸收光谱上我们可以发现,在286 nm和384 nm存在两个不同的紫外吸收峰,出现很强的吸收峰正是由于在这二维的无机层形成了光生激子。由于(C_4H_9NH_3)_2CUCl_4中存在较弱的范德华力和烷基链段较短,导致了有机链段有序性不高,粉末压片的电阻率较大。 为了系统研究材料的结构与性能之间的关系,我们制备了(C_(4n)H_(8n+1)NH_3)_2CUCl_4(n=1,2,3)系列直链烷基胺杂化钙钛矿,研究了有机层的变化对钙钛矿结构和性能造成的影响。在该系列直链烷基胺钙钛矿中,随着烷基链碳原子数目的变化,红外光谱和XRD谱图发生相应的变化,而紫外吸收峰的位置几乎不变。当烷基链碳原子数目增加时,有机链段的有序性增加,氢键强度增大,有机链段变长,层间距增大,并根据层间距与碳原子数目变化关系估算出该系列钙钛矿的有机链段的倾斜角为43.9°。 在研究了有机层的变化对钙钛矿结构和性能影响的基础上,我们也研究了金属离子不同造成的无机层的变化对钙钛矿结构和性能的影响。我们制备了(C_(4n)H_(8n+1)NH_3)_2ZnCl_4(n=1,2,3)系列直链烷基胺杂化钙钛矿,C_4ZnCl_4系列化合物与C_4CuCl_4相比,有序程度相对较高,氢键强度较大,在红外光谱上N-H伸缩振动峰和弯曲振动峰的频率较高;固—固相转变温度较高,焓变和熵变较小。这浙乞L大学硕士学位论文基门斤直链烷基几好的杂化钙铁矿结构有序材料的制备和性能遥开究些都是由于C4ZnCI;系列化合物的无机层由不同于C4CuCI;系列化合物的MX4型四面体构成,因此不同的金属离子对杂化钙钦矿的结构和性能也具有重大的影口向。 对wA族金属卤化物杂化钙钦矿也进行了初步研究。发现(C4H剥H3)ZPbC14在332llln处有很强的紫外吸收,而且激子吸收峰非常非常尖锐,具有很好的色纯度和热学稳定性,适于制备光电器件的基础材料;(C,2H25NH3)ZSnl;晶体在可见光区有强烈的吸收,说明禁带宽度较窄,可望运用于场效应晶体管沟道层等光电器件领域。 这些简单的基于直链烷基胺的杂化钙钦矿结构有序材料的结构和性能之间关系的研究对于制备含有更加复杂的生色基团有机按的杂化钙钦矿结构材料和制备光电器件具有十分重要的意义。关键词:钙钦矿,有机/无机杂化,光电,晶体,有序薄膜;
刘家玮[6]2014年在《功能化石墨烯复合材料与蛋白质分离纯化》文中研究说明石墨烯是一种新型二维碳纳米材料,其具有独特而优异的物理化学性质,故引起了科学界及工程界的广泛关注。石墨烯巨大的比表面积使其成为一种潜在的固相吸附材料。为了实现复杂基体样品中蛋白质的高选择性分离纯化,本文制备了一系列功能化石墨烯复合材料,研究了其在蛋白质选择性分离纯化中的应用,建立了满足不同类型的复杂基体样品(全血,鸡蛋清和细胞裂解液)中目标蛋白质的高选择性分离纯化方法。第一章简要综述了石墨烯的研究历史,结构性质及其合成方法。概述了石墨烯的表面功能化,石墨烯复合材料的制备,以及石墨烯及其复合材料在样品预处理等领域中的应用进展。第二章制备了一种新型功能化石墨烯复合材料。通过共价功能化的方式,氧化石墨烯(GO)表面依次经过环氧氯丙烷(ECH),亚氨基二乙酸(IDA)和1-苯硼酸(1-PBA)修饰后,再进一步螫合镍金属离子得到复合材料。复合材料由FT-IR, XRD, SEM, TGA和ICP-MS等手段进行表征。结果证明上述有机分子成功修饰在石墨烯表面,得到了GO-PBA-IDA-Ni复合材料,且螯合固定的Ni2+含量为3.01×10-3 mol g-1。该复合材料对溶菌酶(Lys)表现良好的选择性吸附性能。在实际操作中,采用抽滤的方式将复合材料沉积在混合纤维膜(孔径为1.2μm)表面形成一层均匀的GO-IDA-PBA-Ni膜,厚度约为1.0μm。然后将GO-PBA-IDA-Ni复合膜固定在一个圆形的膜分离器上,并与顺序注射系统联用实现在线选择性分离溶菌酶。当500 μL溶液中25 0μg mL-1 Lys以5 gLs-1的载入速度流经复合膜后,Lys的吸附效率可达96%。金属亲和作用力和静电作用力是控制蛋白质吸附行为的主要驱动力。吸附在膜表面的Lys可采用含有1.0 mol L-1 NaCl和20 mmol L-1咪唑的硼酸缓冲液(pH 10)洗脱,回收率可达90%。复合膜的实际应用能力经选择性分离纯化鸡蛋清中的Lys予以验证,SDS-PAGE凝胶电泳结果表明本方法可以实现复杂基体中Lys的选择性分离,且得到的Lys具有很高的纯度。第叁章采用一步水热还原法制备了镍纳米粒子修饰的石墨烯(GP-Ni)杂化材料。在聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的存在下,氧化石墨烯和镍阳离子同时被水合肼还原形成杂化材料。实验采用XRD, TEM, SEM, XPS,拉曼及FT-IR光谱对GP-Ni杂化材料进行表征,结果证明石墨烯表面形成了多分散的镍纳米粒子,其平均尺寸为83 nm。GP-Ni杂化材料具有铁磁性,在10000奥斯特(Oe)下其饱和磁化强度为31.1 emu g-1。GP-Ni在水溶液中表现良好的稳定性和对外加磁场的快速响应性能。这些特性使GP-Ni作为一种新型磁性吸附材料用于复杂基体样品(细胞裂解液)中六组氨酸标签重组蛋白的分离纯化。目标蛋白分子通过聚组氨酸基团与镍纳米粒子之间特殊的金属亲和作用力吸附在GP-Ni杂化材料表面,SDS-PAGE凝胶电泳分析表明本方法可以实现细胞裂解液中六组氨酸标签Smt A蛋白的高选择性分离。与商品化的NTA-Ni2+分离柱相比,GP-Ni杂化材料对六组氨酸标签重组蛋白表现更优异的分离纯化性能。第四章采用了一种室温下简单且大规模合成的方法制备了氧化石墨烯-La(BTC)(H2O)6 (H3BTC=1,3,5-均苯叁甲酸)金属有机骨架复合材料(LaMOF-GOn,n=1-6,分别对应于GO百分比为1%,2%,3%,4%,5%和10%)。复合材料通过ATR-FTIR光谱,SEM, XRD, TGA和N2吸附-解吸等温曲线等进行表征。GO的存在显着地改变了复合材料的表面形貌,从细长的矩形棒状结构转变为不规则的厚块,而且复合材料的比表面积从14.8 cm2 g-1 (LaMOFs)增加至26.6 cm2 g-1 (LaMOF-G03)。但与此同时La(BTC)(H2O)6的晶体结构得到了保持。作为一种新型的固相萃取剂,LaMOF-GO复合材料对蛋白质表现优异的吸附性能。蛋白质与复合材料之间强烈的疏水相互作用,特别是二者之间的π-π相互作用是控制蛋白质吸附的主要驱动力。当使用LaMOF-GO3复合材料为吸附剂时,在含有0.05 mol L-1 NaCl的4 mM B-R缓冲液(pH 8)中可以实现血红蛋白(Hb)的选择性分离。吸附在材料表面的Hb可以利用pH 10的1 mM B-R缓冲液进行有效洗脱,回收率可达63%。LaMOF-GO3复合材料的实际应用经人全血中Hb的选择性分离予以验证,SDS-PAGE凝胶电泳结果表明本方法可以实现复杂基体样品中Hb的选择性分离,而且得到的Hb具有较高的纯度。第五章制备了聚合离子液体(PIL)修饰的还原氧化石墨烯(rGO)。在水合肼还原过程中,聚(1-乙烯基-3-乙基咪唑溴代盐)(P(ViEtIm+Br-))修饰在还原氧化石墨烯纳米片表面,形成了PIL-rGOo所得PIL-rGO复合物进一步通过静电作用自组装在Si02纳米粒子的表面。PIL-rGO@SiO2纳米杂化材料对酸性蛋白质表现很高的选择性吸附。以卵清蛋白(Ova)作为酸性蛋白模型进行研究,Ova与纳米杂化材料之间强烈的静电吸引力和π-π相互作用是控制蛋白质吸附的主要驱动力。在pH 5的4 mM B-R缓冲液中,150 mg L-1的Ova在材料表面的吸附效率可达95%。与文献中用于Ova吸附的其他吸附剂相比,PIL-rGO@SiO2纳米杂化材料对Ova具有超高的吸附容量,最大吸附容量为917.4 mg g-1。吸附在纳米杂化材料表面的Ova可以用0.4%(w/v) SDS溶液有效洗脱,回收率可达70%。PIL-rGO@SiO2纳米杂化材料的实际应用经复杂基体样品(鸡蛋清)中Ova的选择性分离和去除进行验证。第六章总结了本论文的有关研究内容,并展望了功能化石墨烯类材料的进一步发展及其应用。
李霞[7]2008年在《稀土—有机配位聚合物的合成与表征》文中研究表明近年来，配位聚合物晶体材料的设计、合成、结构及性能研究十分活跃。其中有机羧酸为构筑基块组装新型的金属有机配合物已成为人们研究的热点。由于羧酸化合物具有单齿配位、螯合双齿配位、螯合桥联多齿配位等多种配位构型，被广泛用于制备各种超分子配位聚合物。对这些新型体系结构和性能的研究不仅可以丰富合成化学的理论与实验研究，而且还将进一步拓展其在电子、光学、磁化学、催化以及生物模拟等诸多领域的广阔应用前景。本文选用2，2’-联吡啶-3，3’-二羧酸作为第一配体，1,10-菲哕啉为第二配体，稀土元素镧为中心金属离子，利用水热合成法制备了一种配合物晶体[La_2(bpdc)_3(phen)_2(H_2O)_2]_n，其中(bpdc=2,2’-联吡啶-3，3’-二羧酸根；phen=1,10-菲啰啉)。同时，对合成该配合物的影响因素如反应物配比、反应温度、体系pH值以及溶剂等方面进行了探讨，优化并确定了体系反应条件。通过红外光谱分析、X射线能谱分析等手段分析其化学组成，结果表明各配体及金属离子都参与配位，该晶体是一种新配合物。根据晶体结构解析可知该配合物属于叁斜晶系，P-1空间群，晶胞参数a=10．632(2)(?)，b=11．193(2)(?)，c=13．758(3)(?)；a=110．52(3)(?)，β=100．25(3)(?)，γ=108．23(3)(?)；V=1378．2(5)(?)~3，Z=2，Dc=1．683 mg/m~3，μ=1．608 mm~(-1)，F(000)=690；R1=0．0477，wR2=0．0767。通过对该配合物进行热稳定性、导电性能以及荧光性能的表征，结果显示配合物在166℃以下是可以稳定存在的，虽然属于绝缘体，但具有一定的荧光性。
佚名[8]2006年在《2006年度国家自然科学基金化学科学部资助项目一览表》文中研究说明批准号项目名称类别负责人单位名称20671001功能化Gemini表面活性剂的设计、合成及仿生催化研究自由谢安建安徽大学20671002低维富勒烯基纳米复合材料的制备及光电性能研究自由魏先文安徽师范大学20671003基于磁性纳米链的新型传感器制备及其化
蒋军军[9]2014年在《“配位—聚合—水热”法制备聚苯胺/铁氧体纳米复合物及吸波性能》文中认为文献研究发现,导电聚合物／无机纳米复合物的制备方法通常是先制备无机纳米粒子,再将导电聚合物原位生长在无机物的表面。形成的目标产物多呈现核-壳包覆结构,存在的主要缺陷是由于无机纳米粒子容易团聚,必须首先将其超声分散或通过表面修饰改性后再分散在一定的介质中才能进行后续复合过程。鉴于苯胺单体的氮原子上具有孤对电子,能与许多过渡金属离子形成配合物,因此作者设计了在聚苯胺基质上生长无机纳米粒子的新方法。具体步骤如下：首先将苯胺单体与金属离子(Mn+)反应生成配合物,再加入氧化剂过硫酸铵(APS)引发苯胺聚合,这样金属离子(Mn+)便同时掺杂到聚苯胺分子链中,然后加碱调节介质pH值,通过后续水热反应使聚苯胺链中的金属源成核、生长、晶化形成预期的无机纳米粒子,获得非掺杂态聚苯胺基纳米复合物,最后将产物经适当酸掺杂获得兼具导电性及磁性的新型纳米复合材料,作者将此法命名为“配位-聚合-水热”法。具体研究内容及结果如下：(1)首先将苯胺单体与金属离子(Fe3+、Co2+)反应生成配合物,再加入氧化剂过硫酸铵(APS)引发苯胺单体聚合,得到金属离子掺杂的聚苯胺。采用扫描电镜(SEM)研究了金属离子对合成聚苯胺形貌的影响,结果发现,金属离子的种类、含量、不同金属离子共存及聚合过程温度等因素对制备的聚苯胺形貌产生很大的影响。(2)采用“配位-聚合-水热法”制备了本征态PAn-FeOOH,PAn-CoFe2O4及PAn-CoLa0.15Fe1.85O4纳米复合物,再以磺基水杨酸掺杂获得兼具导电性和导磁性复合物,考察了反应物配比及掺杂酸浓度等因素对产物电磁性能的影响。通过扫描电镜(SEM). X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)及电磁测量等手段对复合物的形貌、结构及电磁性能进行了表征。(3) PAn/FeOOH纳米复合物中当FeOOH的质量分数为24.12%时,复合物电导率为0.83S/cm,具有最佳的吸波性能：当材料厚度为3mm时具有最大反射损耗-33.75dB,对应的频率为12.88GHz,小于-10dB的带宽达6.14GHz; PAn/CoFe2O4纳米复合物中当CoFe2O4的质量分数为8.86%时,复合物的电导率约为0.43S/cm,具有最佳的吸波性能：其厚度为2mm时,在16.01GHz处最大反射损耗为-16.71dB,小于-10dB的带宽达4.68GHz,并且不同厚度的材料表现出不同的吸波性能；PAn/CoLaxFe2-xO4纳米复合物,当x=0.15即La取代量为7.5%,而CoLaxFe2-xO4占复合物的质量分数为8.23%,复合物电导率为0.833S/cm时,具有最佳的吸波性能：其厚度为2mm,在15.91GHz处最大反射损耗为-42.65dB,小于-10dB的带宽达6.14GHz,吸波性能优良,同时满足了高性能吸波材料所必须的“轻、薄、强、宽”的使用要求。(4)比较了PAn-FeOOH、PAn-CoFe204和PAn-CoLa0.15Fe1.85O4纳米复合物的电磁性能,并对其吸波机理进行了探讨。通过各复合物吸波性能的比较发现,除了材料的电导率、磁导率及各组分的阻抗匹配外,材料的比表面积、界面效应及孔特征对其吸波性能也有很大的影响。结果还发现,随着PAn/CoLa0.15Fe1.85O4复合物厚度的增加,材料的吸波峰个数逐渐增多,由原先的1个变为2个和3个,并且吸收峰分布于低频、中频和高频段。该研究结果对未来吸波材料根据使用需求进行剪裁和调控具有指导作用。
朱君[10]2010年在《具有多级结构的过渡金属化合物微/纳米材料的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理由于具有特殊形貌、尺寸和层次的微/纳米材料在基础科学研究和实际应用中具有重要的意义,已受到了人们广泛的关注。而由低维纳米材料作为初级结构单元组装的多级结构更是研究的重点。因此,设计和制备具有特殊形貌、尺寸的多级结构微/纳米材料,并研究材料的结构与性质关系是多级结构材料研究的重要课题之一。在众多多级结构微/纳米材料的控制合成策略中,以溶液过程为基础的“软化学”路线具有简单的工艺和丰富的调控性等而备受关注。其中,在液相中的聚集过程被认为是制备多级结构纳米材料的最有效的方法之一。本学位论文在反应体系设计的基础上,以合适的表面活性剂或有机小分子络合剂为辅助介质,通过简单的液相反应合成了多种具有多级结构的过渡金属化合物微/纳米材料。如发展了气泡模板和界面体系协同合成法,制备了一维项链状氢氧化镉中空纳米材料和叁维氧化铜中空纳米球;将微乳液合成法应用于有机/无机杂化半导体材料的制备,合成了8-羟基喹啉锌多级微米片;以络合剂辅助合成策略制备了形貌丰富的氢氧化铟多级纳米材料和硫化镉多级纳米材料。具体的研究内容包括:1、以正辛醇/水两相乳液体系为反应介质,以微波辐照为加热方式,采用界面辅助的气泡为模板快速制备了一维项链状中空Cd(OH)2纳米结构和CuO多级中空纳米球。研究表明阴离子表面活性剂SDS可调节气泡和界面的性质,并可有效地控制产物和初级单元形貌。进一步研究发现,所制备的Cd(OH)2可以用于阴离子染料刚果红的吸附与分离,并且一维项链状中空Cd(OH)2纳米结构能提高对染料的吸附效率。另外,可见光催化降解研究表明多级中空CuO纳米球比非多级结构CuO纳米材料对罗丹明B具有更高的光催化降解性能。2、以简单的阳离子表面活性剂CTAB微乳液体系为反应介质,制备了具有自组装结构的二水合8-羟基喹啉锌(ZnQ2·2H2O)的多级结构,如微米片、叁明治结构、六边形结构等。这些多级结构主要由于ZnQ2·2H2O分子的分子堆积和ZnQ2·2H2O初级单元的组装而成。通过反应条件的改变,可以实现初级单元形貌和最终产物形貌的控制。表面光电压结果显示ZnQ2·2H2O拥有p型半导体特性,具有良好的电荷—空穴分离能力。光谱研究表明ZnQ2·2H2O的光学性质与其尺寸和形貌密切相关。3、以络合剂辅助合成法控制合成了不同形貌的In(OH)3纳米材料。当以柠檬酸叁钠为络合剂时,适当改变反应条件可以得到纳米粒子、单分散的多级纳米球、单分散的多级纳米立方体等结构的In(OH)3材料。通过络合剂种类、络合剂含量等反应条件的调控,可以进一步控制组装单元和最终产物的形貌及组装方式。进一步地以不同形貌的In(OH)3纳米材料为前驱物,通过焙烧等处理,可得到不同形貌的In2O3纳米材料,且所得到的In2O3纳米材料很好地保持了In(OH)3原始形貌。气敏性能研究表明多级结构In2O3的气敏性能优于In2O3纳米粒子的气敏性能,其中多级结构的In2O3纳米立方体对乙醇气体具有最高的选择性和灵敏性。4、以络合剂辅助合成法控制合成了一系列不同晶型和形貌的CdS纳米材料。系统考察了络合剂酸碱性、络合能力、分子结构等特性对产物晶型和形貌影响。通过络合剂的种类、浓度的改变不仅能够控制CdS的晶型(如立方闪锌矿和六方纤锌矿),还可以控制CdS纳米材料的形貌和组装形式(一维纳米棒组装的多级微球结构、纳米粒子组装的纳米片、纳米粒子组装的多级中空纳米球结构)。研究表明络合剂与Cd2+络合能力及CdS的生长速度对CdS晶型有重要影响,而络合剂与Cd2+所形成的络合物分子结构决定了产物的最终形貌,并对不同络合物体系中CdS的形成机理进行了研究。光催化性能研究表明立方闪锌矿结构CdS的光催化效率优于六方纤锌矿结构;一维纳米棒组装的多级结构CdS的光催化效率优于纳米粒子组装的多级中空纳米球结构。
参考文献：
[1]. 有机—无机稀土低维杂化结构液相合成、表征及性能研究[D]. 李惟嘉. 清华大学. 2004
[2]. 具有强荧光特性的金属氧化物纳米粒子及其聚合物杂化薄膜的研究[D]. 陈前火. 福建师范大学. 2008
[3]. ZrO_2/聚合物杂化材料的制备与表征研究[D]. 翟林峰. 合肥工业大学. 2007
[4]. 锰氧化物纳米材料及基于铜、钴的有机—无机杂化材料的合成、表征与性质研究[D]. 郑德山. 山东大学. 2008
[5]. 基于直链烷基胺的杂化钙钛矿结构有序材料的制备和性能研究[D]. 肖泽龙. 浙江大学. 2005
[6]. 功能化石墨烯复合材料与蛋白质分离纯化[D]. 刘家玮. 东北大学. 2014
[7]. 稀土—有机配位聚合物的合成与表征[D]. 李霞. 北京化工大学. 2008
[8]. 2006年度国家自然科学基金化学科学部资助项目一览表[J]. 佚名. 高等学校化学学报. 2006
[9]. “配位—聚合—水热”法制备聚苯胺/铁氧体纳米复合物及吸波性能[D]. 蒋军军. 湖南师范大学. 2014
[10]. 具有多级结构的过渡金属化合物微/纳米材料的制备及其性能研究[D]. 朱君. 上海交通大学. 2010
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