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多功能纳米复合水凝胶与石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究

纳米复合水凝胶将纳米材料的优异性质与水凝胶本身独特的性能结合起来,使之性能协同或互补,形成单一材料所不具备的新的性能,在药物控制释放、催化剂、传感器及生物材料等领域都有很广泛的应用,因而备受关注。目前在合成上,一般需要先制备纳米材料然后再使其与单体共聚合,或者利用合成好的水凝胶作为反应场所来制备纳米复合材料。这样的合成需要多步反应,合成过程相对较复杂,也较难控制,因此,寻找新的简单有效的制备方法是目前亟待解决的一项重要课题。虽然新的纳米材料随着纳米技术的迅猛发展而层出不穷,但与之相对应的新的复合水凝胶种类则比较少,发展并合成新颖的纳米复合水凝胶具有重要的研究意义和应用前景。本论文正是基于上述考量,以合成新颖性质优异的纳米材料为基础,进而与智能水凝胶复合成具有多功能的新型复合材料。在调研大量文献的基础上,同时结合本课题组的优势,发展利用γ射线“一步”辐射等途径制备纳米复合水凝胶,并探索研究相关新材料在传感器、可控催化剂、微流体开关  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

不同形貌硫化银纳米结构的合成及其储氢性能研究

Ag_2S纳米结构及其复合物在荧光、光限幅、太阳能电池、非挥发性记忆、纳米开关、光催化制氢、降解有机污染物、癌症治疗、灭菌、传感器和液态润滑等领域具有重要的应用价值。本论文着眼于Ag_2S纳米结构研究中存在的问题,以设计并合成形貌和尺寸均一的纳米结构、开发及研究其与储氢性能之间的关系为目的,实现对该类纳米结构储氢性能的调控,进行了一系列实验研究。通过表面活性剂CTAB辅助水相法,合成了零维和一维Ag_2S纳米结构。实验发现,在反应温度为45 oC条件下,S_2O_3~(2-)/Ag~+物质的量浓度比、HNO_3用量和反应时间决定所得纳米颗粒的形貌和相组成。当S_2O_3~(2-)/Ag~+物质的量浓度比为3.2:1、HNO_3用量分别为0.2、0.5和1.0 mL及反应时间分别为2.0、1.0和0.5 h时,得到小面球状与多面体形貌Ag_2S/Ag_3SBr异质纳米颗粒及表面被小颗粒修饰的球状Ag_2S纳米颗粒。当S_2O_3~...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

金纳米晶及其合金的制备、调控与性能研究

纳米材料所特有的表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等诸多特殊的效应,使其具有不同寻常的光学、电学、磁学、热学、力学、化学活性、催化以及超导等性能,从而使其在电子、国防、化工、航空、轻工、冶金、核技术、陶瓷、催化剂和医药等领域都具有十分重要的应用前景,它已然成为现在材料研究领域中最前沿、最热门的新领域。对于以金、银、钯等为代表的贵金属而言,以其所具有的特殊的物理、化学性质与纳米技术的相互结合,使其拥有了非比寻常的特性,从而展现出极具吸引力的应用前景。金纳米晶是一种研究时间较长,应用范围较广的纳米粒子,因其在光学材料、生物、医药、光催化、贵金属浆料、微电极反应、催化工业和微电子工业等方面的广泛应用而引人瞩目。纳米金以其独特的物理、化学性质和广泛的应用前景而成为纳米技术中一颗璀璨的明珠,有“绿色纳米技术中的关键元素”之称。纳米粒子的控制生长一直是纳米材料研究中的难点、热点和前沿,通常人们希望纳米粒子的形状和尺寸是可以控制并且稳定的。...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

一维复合纳米结构锂离子电池负极材料的制备、表征及应用

一维复合纳米结构作为锂离子电池负极材料具有独特的结构优势,因此能表现出优越的循环性能、较高的比容量和倍率性能,被认为是长循环寿命、高能量密度和高功率密度的锂离子动力电池的理想选择之一。本论文提出基于模板法的复合改性过程制备高性能一维复合纳米结构负极材料的新思路。采用Sn纳米棒、多壁碳纳米管(MWCNT)、ZnO纳米棒和FeOOH纳米棒为模板,通过简单的水热法、溶剂热法、层层自组装法及热处理过程制备出一系列一维复合纳米结构的锡基和过渡金属氧化物负极材料,包括SnO2-C复合纳米管、MWCNT-SnO2-C纳米同轴电缆、Sn-C复合纳米棒、SnS2-SiO2复合纳米棒、α-Fe2O3-Ag复合纳米棒和Fe3O4-C复合纳米棒等负极材料。由于独特的结构优势,上述一维复合纳米结构的负极材料表现出了较好的电化学性能。本论文的主要创新结果如下:(1)采用Sn纳米棒为模板,通过葡萄糖的水热碳化过程制备出SnO2-C复合纳米管。与纯的SnO2纳...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

分级结构纳米线的制备、表征与器件研究

本文围绕分级纳米线,按从材料设计、可控制备与表征、到纳米器件的研究思路,探索和推进分级纳米线向更高层次发展,研究实心纳米棒构筑的钒氧化物分级纳米线、介孔纳米棒构筑的镧锶钴氧分级介孔纳米线、硅分级单晶弯折纳米线等分级结构纳米线的制备、表征与器件,取得一些有意义的研究结果:(1)钒氧化物分级纳米线采用静电纺丝技术设计并制备超长“线中棒”分级结构钒氧化物纳米线,纳米线由实心的V205纳米棒连接而成;发现超长分级钒氧化物纳米线能有效抑制纳米线自团聚问题,大幅提高纳米线锂离子电池器件的容量,钒氧化物分级纳米线平均充放电比容量高达300mAh/g。设计组装国际上第一个单根纳米线全固态锂离子电池器件,通过原位表征建立了单根钒氧化物纳米线的电输运、结构与电极充放电状态的直接联系,从本征上揭示纳米线锂离子电池容量衰减的科学规律。(2)镧锶钻氧分级介孔纳米线采用多步微乳液自组装方法构筑钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,纳米线由介孔结构的纳米棒连接而成...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

河南大学
河南大学

种子生长法制备复合型纳米晶及其形貌控制研究

纳米材料由于其独特的量子尺寸效应而展现出很多特殊的性质,而在能源、医药卫生、电子、计算机、环境保护和新材料设计等领域有着非常广泛的应用前景。特别是具有核/壳结构,异质结构和合金结构的复合型纳米晶不仅能显示两种乃至多种组分材料的自身属性,而且由于各种组分之间的协同作用也展现出一些新的性质和能力,所以逐渐成为比单组分纳米晶更为重要的纳米材料。更重要的是,复合型纳米晶展现的依赖组分的表面结构和原子偏析行为,使其在电子,工程和催化作用领域更有应用潜力。复合型纳米晶的制备过程更加复杂和困难,诸如制备过程中溶剂的选择、反应温度、反应时间、前驱体的选择以及表面活性剂的运用都在实验中起着非常重要的作用。对上述因素的控制将会帮助我们发展可控的、大规模的复合型纳米晶的制备技术。且对于复合型纳米晶形貌、尺寸、组分和结构的控制的重要性与探索他们的应用和性质是一样的,主要集中的方向是基于种子生长法研究能影响实验的反应参数,例如反应温度、反应时间、前驱体和...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>