贵金属纳米材料及其应用

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纳米金属材料的性能、应用与制备

纳米金属材料的性能、应用与制备

由于以上特性的存在,使纳米金 属材料成为材料研究的热点,同 时金属及其合金纳米材料在现代 工业、国防和高技术发展中充当 着重要的角色。
三、纳米金属材料的应用
1.钴(Co)高密度磁记录材料 2.吸波材料 3.表面涂层材料 4.高效催化剂 5.导电浆料 6.高性能磁记录材料 7.高效助燃剂 8.高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 9.Al基纳米复合材料 10.其他应用
注:电子浆料是制造厚膜元件的基础材料,是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合
均匀的膏状物(可联想成牙膏、油漆等样子)。 厚膜技术是集电子材料、多层布线技术、表面微组装及平面集成技术于一体的微电子技术。
6.高性能磁记录材料 利用纳米铁粉矫顽力高、饱和磁化强度大、信噪比高和
抗氧化性能好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘 的性能。
液相法特别适合制备组成均匀、纯度高的复合氧化物纳米粉体,但其缺点是 溶液中形成的粒子在干燥过程中,易发生相互团聚,导致分散性差,粒子粒度变 大。应用于液相法制备纳米微粒的设备比较简单,其生成的粒子大小可以通过控
制工艺条件来调整,如溶液浓度、溶液的PH值、反应压力、干燥方式等。
注:分散性:分散性固体粒子的絮凝团或液滴,在水或其他均匀液
铜及其合金纳米粉体用作催化剂效率高,选择性强,可用于二氧化碳和氢 合成甲醇等反应过程中的催化剂。通常的金属催化剂铁、铜、镍,钯、铂等制成 纳米微粒可大大改善催化效果。由于比表面积巨大和高活性,纳米镍粉具有极强 的催化效果,可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。
5.导电浆料
用纳米铜粉替代贵金属粉末制备性能优越的电子浆料可大大降低成本,此 技术可促进微电子工艺的进一步优化。
注:1GHz=103MHz=106KHz=109Hz

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究摘要:随着科技的不断发展,纳米材料的研究已成为当今科学界关注的焦点。

本篇论文致力于探索一种新型的贵金属/MXene纳米复合材料,通过对材料的合成、表征以及性能的深入研究,揭示了其在诸多领域潜在的应用价值。

一、引言贵金属因其独特的物理和化学性质,在众多领域中都有着广泛的应用。

而MXene作为一种新兴的二维材料,因其优异的电学、热学和力学性能,也受到了科研人员的广泛关注。

将贵金属与MXene结合,形成纳米复合材料,有望进一步提升材料的综合性能。

二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备方法本部分详细描述了贵金属/MXene纳米复合材料的制备过程。

包括原料的选择、制备工艺的确定以及实验条件的控制等。

通过化学气相沉积法、溶胶凝胶法等手段,成功制备出具有优异性能的贵金属/MXene纳米复合材料。

2. 材料表征通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段,对制备出的贵金属/MXene纳米复合材料进行表征。

从微观结构上分析材料的组成、形貌以及尺寸分布等。

三、性能研究1. 电学性能贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的电导率和电化学性能。

通过电导率测试、循环伏安法等手段,研究材料的电学性能,并探讨其在实际应用中的潜力。

2. 磁学性能对贵金属/MXene纳米复合材料的磁学性能进行研究。

通过磁化曲线、磁滞回线等手段,分析材料的磁学特性,为进一步应用提供理论依据。

3. 催化性能研究贵金属/MXene纳米复合材料在催化领域的应用。

通过催化实验,探讨材料在化学反应中的催化活性、选择性以及稳定性等。

四、应用领域探讨结合贵金属/MXene纳米复合材料的优异性能,探讨其在能源、环保、生物医学等领域的应用潜力。

如作为锂离子电池的电极材料、催化剂、生物传感器等。

五、结论本论文成功研制出贵金属/MXene纳米复合材料,并通过一系列实验手段对其性能进行了深入研究。

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究一、引言近年来,贵金属/MXene纳米复合材料由于其优异的电、磁、光等性能,在能源储存、催化、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在研制贵金属/MXene纳米复合材料,并对其性能进行深入研究。

二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备贵金属(如金、银、铂等)具有优异的导电性、催化性能和生物相容性,而MXene作为一种新型二维材料,具有高导电性、高强度和高化学稳定性等特点。

因此,选择贵金属和MXene作为复合材料的组成成分。

制备过程中,首先合成MXene纳米片,然后通过化学还原法或光还原法将贵金属纳米粒子负载在MXene纳米片上,形成贵金属/MXene纳米复合材料。

2. 制备工艺优化为提高贵金属/MXene纳米复合材料的性能,对制备工艺进行优化。

通过调整贵金属前驱体的浓度、反应温度、反应时间等参数,以及采用表面活性剂、还原剂等辅助手段,实现对贵金属纳米粒子的尺寸、形貌和分布的控制。

三、性能研究1. 电学性能贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的电学性能。

通过测量复合材料的电导率、电阻率等参数,发现其电学性能随贵金属含量的增加而提高。

此外,MXene的高导电性和二维结构有利于提高电子传输速度和减少电子传输过程中的能量损失。

2. 催化性能贵金属/MXene纳米复合材料在催化领域具有广泛应用。

通过测试复合材料对某些有机反应的催化活性,发现其催化性能优于单一贵金属或MXene。

这主要是由于贵金属和MXene之间的协同作用,以及纳米级粒子提供的大量活性位点。

3. 稳定性与生物相容性MXene的高化学稳定性和生物相容性使得贵金属/MXene纳米复合材料在生物医疗领域具有潜在应用价值。

通过测试复合材料在生理环境中的稳定性以及与生物体的相互作用,发现其具有良好的生物相容性和较低的生物毒性。

四、结论本文成功研制了贵金属/MXene纳米复合材料,并对其性能进行了深入研究。

纳米银红外特征峰

纳米银红外特征峰

纳米银红外特征峰摘要:一、纳米银的概述二、纳米银的红外特征峰研究意义三、纳米银红外特征峰的检测方法四、纳米银红外特征峰的应用领域五、总结与展望正文:纳米银是一种具有优良光学、热学、电学等性能的纳米材料。

近年来,纳米银在抗菌、抗氧化、传感器等方面的应用研究备受关注。

其中,纳米银红外特征峰的研究对于了解其物理性质及应用具有重要意义。

一、纳米银的概述纳米银是一种贵金属纳米材料,其颗粒尺寸在1~100纳米之间。

由于纳米银颗粒尺寸的量子效应、表面等离子共振效应等,使其具有独特的物理和化学性质。

纳米银在可见光范围内具有很强的吸收和发射能力,因此在光学领域具有广泛的应用前景。

二、纳米银的红外特征峰研究意义纳米银红外特征峰的研究有助于揭示纳米银的表面结构、化学键、晶体结构等信息,进一步了解其物理性质和化学性质。

此外,研究纳米银红外特征峰还可以为制备高性能纳米银材料提供理论指导,优化纳米银的应用性能。

三、纳米银红外特征峰的检测方法纳米银红外特征峰的检测方法主要包括红外光谱法、拉曼光谱法、原子力显微镜等。

红外光谱法和拉曼光谱法可以对纳米银的红外特征峰进行定性分析,而原子力显微镜可以观察纳米银颗粒的形貌和尺寸,为进一步研究纳米银红外特征峰提供实验依据。

四、纳米银红外特征峰的应用领域纳米银红外特征峰在实际应用中具有广泛的前景。

例如,在传感器领域,纳米银红外特征峰可用于开发高灵敏度、高选择性的生物传感器;在光学领域,纳米银红外特征峰可用于制备高性能的光学薄膜、太阳能电池等;在电子信息领域,纳米银红外特征峰可用于制备低功耗、高性能的电子器件。

五、总结与展望纳米银红外特征峰的研究为纳米银材料的制备、性能优化及应用提供了重要依据。

随着纳米银材料在各个领域的应用不断拓展,纳米银红外特征峰的研究将更加深入,有望为纳米银材料的发展带来更多创新成果。

纳米金属材料的性能、应用与制备

纳米金属材料的性能、应用与制备
同样是“原信号不存在”还有一种东西叫“失真”,失真和噪声 实际上有一定关系,二者的不同是失真是有规律的,而噪声则是无规 律的。
2.吸波材料
金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用,可用做吸波 材料,具有频带宽、兼容性好、厚度薄等优点。美国开发的 含“超黑粉”的纳米复合材料,吸收率达99%。法国研究者 采用真空沉积法将NiCo合金及SiC沉积在基体上形成超薄电 磁吸收吸收纳米结构,再粉碎成微屑制成纳米材料,吸波频 率达50MHz-50GHz。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可 作为军用高性能毫米波隐形材料、可见光-红外线隐形材料 和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。
由于以上特性的存在,使纳米金 属材料成为材料研究的热点,同 时金属及其合金纳米材料在现代 工业、国防和高技术发展中充当 着重要的角色。
三、纳米金属材料的应用
1.钴(Co)高密度磁记录材料 2.吸波材料 3.表面涂层材料 4.高效催化剂 5.导电浆料 6.高性能磁记录材料 7.高效助燃剂 8.高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 9.Al基纳米复合材料 10.其他应用
1.钴(Co)高密度磁记录材料
利用纳米钴粉的记录密度高,矫顽力高(可达119.4kA每米,信噪 比高和抗氧化性能好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的 性能。
注:信噪比,英文名称叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISE RATIO),又称
为讯噪比。是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这 里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信 号,噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外 信号(或信息),并且该种信号并不随原信号的变化而变化。
液相法特别适合制备组成均匀、纯度高的复合氧化物纳米粉体,但其缺点是 溶液中形成的粒子在干燥过程中,易发生相互团聚,导致分散性差,粒子粒度变 大。应用于液相法制备纳米微粒的设备比较简单,其生成的粒子大小可以通过控

基于石墨烯-贵金属纳米复合材料电化学传感器的构建及应用

基于石墨烯-贵金属纳米复合材料电化学传感器的构建及应用

基于石墨烯-贵金属纳米复合材料电化学传感器的构建及应用石墨烯是目前已知最薄的二维晶体纳米材料,具有优异的导电性能、良好的电子迁移率和极大的比表面积等优点,已经成为一种非常理想的基体材料,被广泛用于制备各类功能性的纳米复合材料。

贵金属纳米粒子因同时协同了贵金属和纳米材料的优点,展现出相当强的催化性和良好的导电性。

将石墨烯与贵金属纳米粒子结合制备种类多样结构丰富的复合材料,并由此构建电化学传感器,能够极大地提高传感器的响应信号。

基于上述优良特性,本论文制备了三种石墨烯基贵金属复合材料并以此构建电化学传感器,实现了对黄酮类药物(木犀草素)、两种抗菌剂(三氯生、三氯卡班)的灵敏检测,并成功应用于两种偶氮染色剂(日落黄和酒石黄)的同时检测。

具体工作如下1.基于巯基-β-环糊精功能化的石墨烯/金纳米粒子复合材料灵敏检测木犀草素利用水热法一步合成了金纳米/巯基-β-环糊精功能化的石墨烯复合材料(AuNPs/SH-β-CD-Gr),将其修饰于玻碳电极表面构建了简单且灵敏的电化学传感器(AuNPs/SH-β-CD-Gr/GCE)检测木犀草素。

与SH-β-CD-Gr/GCE和裸GCE相比,木犀草素在AuNPs/SH-β-CD-Gr/GCE上的峰电流大大增强。

表明该纳米复合材料不仅结合了Gr和AuNPs的优良电性能,同时具有环糊精的超分子作用,增加了木犀草素在电极上的富集浓度。

在实验优化条件下,AuNPs/SH-β-CD-Gr/GCE对木犀草素检测的线性浓度为1.0×10<sup>-11</sup> mol/L至1.0×10<sup>-5</sup> mol/L,检测限为3.3×10<sup>-12</sup> mol/L(S/N=3),相比以往文献构建的木犀草素电化学检测方法线性更宽、更为灵敏。

将此方法应用于人血清蛋白中木犀草素的检测获得较好的加标回收率,表明构建的电化学传感器准确度高,为具有类似结构的黄酮类药物的分析检测开辟新的可能性。

贵金属修饰纳米In_2O_3的制备及应用

贵金属修饰纳米In_2O_3的制备及应用
4 0 0 Ch n ; . s a c b r t r f F n t n lM a e i l , he g h u Un v r i fLi h n u t y, e g h u 5 0 2, i a 2 Re e r h La o a o y o u ci a t ra s Z n z o i e st o g t I d sr Zh n z o o y
和较 好的响应 恢复特性 。P d掺杂 I2 3 n0 对 ( 乙醇汽 油) 10×1 和 ( S 为 5 的灵敏度分 别 高达 3 .0和 为 0 0 H2 ) 0X 0 1 67
8 . 6。 79
关键 词 : 纳米 I2 3 水热合 成 ; n0 ; 贵金属修饰 ; 气敏
中图 分 类 号 :P 1 . ;Q14 7 T 2 2 2 T 7 .5 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 2—14 ( 0 1 0 0 1 0 10 8 1 2 1 )2— 0 2— 4
2 . 8 n w s o ti e .T e g s s n o s h v ih s n i vt n a t r s o s -e o e h r c e si t a o o . c tn n 5 0 m a b a n d h a e s r a e h g e st i a d fs e p n e r c v r c a a tr t o g s h 1 a eo e a d i y y i c
2 1正 01
仪 表 技 术 与 传 感 器
I sr me t T c n q e a d S n o n tu n e h i u n e s r
2 1 0】
No 2 .
第 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
贵金 属 修饰 纳 米 I2 3的制 备及 应 用 nO

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》

《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究一、引言随着纳米科技的飞速发展,贵金属与新型二维材料MXene的复合材料因其独特的物理和化学性质,在能源转换、存储、催化以及传感器等领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在介绍贵金属/MXene纳米复合材料的研制过程,并对其性能进行深入研究。

二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备贵金属的选择主要依据其良好的导电性、催化活性以及化学稳定性。

常见的贵金属如金(Au)、银(Ag)和铂(Pt)等被选为研究对象。

MXene作为一种新型二维材料,具有优异的电导性、高机械强度以及良好的亲水性,是贵金属的理想载体。

制备过程中,我们采用液相还原法,将贵金属前驱体溶液与MXene溶液混合,通过控制反应条件,实现贵金属在MXene表面的均匀沉积。

2. 工艺流程与参数优化在制备过程中,我们通过调整反应温度、反应时间、贵金属前驱体浓度以及pH值等参数,优化贵金属/MXene纳米复合材料的制备工艺。

通过多次试验,我们找到了最佳的工艺参数,成功制备出性能优良的贵金属/MXene纳米复合材料。

三、性能研究1. 结构与形貌分析通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,我们对贵金属/MXene纳米复合材料的结构与形貌进行了分析。

结果表明,贵金属成功负载在MXene表面,形成了均匀的纳米复合结构。

2. 电化学性能研究我们以Au/MXene纳米复合材料为例,研究了其电化学性能。

在催化剂应用中,Au/MXene表现出优异的催化活性,对某些反应具有较高的催化效率。

此外,其良好的电导性和稳定的电化学性能使其在能源转换和存储领域具有巨大的应用潜力。

3. 物理与化学性质研究贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的物理和化学性质,如高机械强度、良好的热稳定性以及抗腐蚀性等。

这些性质使得该材料在各种恶劣环境下均能保持良好的性能。

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贵金属纳米材料及其应用
张丹丹
(化学与环境工程学院11应化1班11331123)
摘要:系统地介绍了贵金属纳米材料的制备方法,以及其在催化剂、卫生医用及传感材料等方面的应用。

关键词:贵金属;纳米材料;制备;应用
1 前言
纳米材料由于具有量子效应、小尺寸效应及表面效应,呈现出许多特有的物理、化学性质,已成为物理、化学、材料等诸多学科研究的前沿领域。

贵金属纳米材料是纳米材料的一个重要组成部分,由于其将贵金属独特的物理化学性质与纳米材料的特殊性能有机地结合起来,在化学催化、能源、电子和生物等领域有着广阔的应用前景,得到了越来越广泛的重视。

2 贵金属纳米材料的制备
纳米材料的制备方法主要可分为物理方法和化学方法两大类。

在制备纳米微粒的过中,关键是控制纳米微粒的尺寸、较窄的粒度分布范围及纳米微粒的分散性。

目前,关于贵金属纳米微粒的制备方法的报道较多,也有关于大尺寸纳米贵金属、复合贵金属纳米材料及贵金属纳米线和纳米管的报道。

除了常用的制备方法外,近年还提出了新的制备方法,如“Ship-in-Bottle”法等。

2.1 贵金属纳米微粒的制备
纳米微粒多用液相法制备,与气相法相比,液相法的设备投资少,操作较简便。

最常用的是溶胶-凝胶法和沉淀法等。

沉淀法是将沉淀剂加入到金属盐溶液中,进行沉淀处理,然后将沉淀物加热分解得到金属纳米微粒。

1995年我国华东理工大学张宗涛等[1]用高分子保护化学还原沉淀法成功制备了平均粒径为30-100nm 的球型银粉。

此法用水合肼作还原剂,水为分散介质,聚乙烯吡咯烷酮(pvp)为保护剂,在搅拌下将AgNO3水溶液滴加入PVP 和水合肼的混合溶液中。

反应终止后,将所得的Ag粉用水和丙酮洗涤,40℃下干燥12h,
最后用超声波使银粉分散在水中。

昆明贵金属研究所谭富彬等[2]用3种不同的有机试剂作还原剂,在保护剂存在下制备了纳米银粉。

用芳香醛类作还原剂,山梨醇酯做保护剂制备纳米银粉时,在AgNO3溶液中加入氨水,然后加适量的山梨醇酯,混合均匀,再加入芳香醛类还原剂沉淀得到银粉。

用这种方法制得的银粉平均粒度为20-50nm。

用脂肪醛和脂肪胺作还原剂,其它高分子有机物做保护剂制备银粉时,则需首先在AgNO3溶液中加入Na2CO3(或NaOH溶液),得到Ag2CO3(或Ag2O)沉淀,然后加入适量高分子保护剂,最后加入还原剂。

用这种方法得到银粉平均粒度为70-80nm。

胶体金属纳米微粒的催化活性取决于纳米微粒的粒径和形状。

目前,在控制粒度分布、稳定性及催化活性等方面已取得了一定的成功。

但控制纳米微粒的形状仍存在一定的难度。

美国和德国的研究人员合成了控制形状的胶态铂纳米微粒。

他们用K2PtCl4作溶液,聚丙烯酸钠作捕集剂,在不同的捕集剂与金属阳离子浓度比例下,通过氢气还原,制备了铂纳米微粒。

如果其他条件不变,仅改变二者的浓度比例,即可得到不同形状的铂微粒。

观察到了四面体、立方体、不规则棱柱形、二十面体及立方八面体等形状的铂纳米微粒。

2.2贵金属纳米复合材料的制备
微乳液法是将金属盐和一定的沉淀剂形成微乳状液,在较小的微区内控制胶粒的成核和生长,热处理后得到金属纳米微粒的方法。

用该法制得的纳米微粒分散性好,但粒径较大,粒径的控制比较困难。

我国中山大学教育部聚合物复合材料及功能材料重点实验室的曾戍等[3]用微乳液法制备了纳米银粉。

用十二硫醇作表面活性剂,使纳米银粒较均匀地二次分散在有机溶剂中,从而采用溶液共混方法均匀分散纳米银粒子于高聚物基体中,制备了功能性高分子基纳米复合材料。

用此法制备的纳米银微粒的粒径与微乳液的组成有关,在
5.0-13.9nm 之间。

冯忠伟等[4]用化学-光化学二步法制备了Ag/Au纳米复合粒子。

他们用金纳米粒子作晶种,在光照条件下,Ag+被柠檬酸钠还原成金属银,而均匀地覆盖于金粒子的表面,制成了具有良好分散性和较为规则球形的银/金复合粒子。

透射电镜结果显示,这种纳米粒子的粒径为130nm,其共振散射光谱特征与银纳米粒子相似,与粒径的大小无关,其共振散射光谱强度随粒径的增大而增强。

3贵金属纳米材料的应用
3.1催化剂
贵金属材料本身就具有优良的催化活性,如果再将其制成纳米颗粒,比表面积大大增加(1gPt纳米颗粒比表面积有2个足球场大),且有丰富悬空键,因此是活性更高、选择性好的催化剂。

贵金属纳米催化剂包括贵金属纳米颗粒催化剂和负载型贵金属纳米催化剂,目前已成功应用于高分子、高聚物的加氢反应上,尤其是后者应用更多。

稀土氧化物加贵金属纳米颗粒净化汽车尾气,取得了明显的效果。

因此,贵金属纳米催化剂在环境保护(汽车尾气净化和污水处理)中将会得到更广泛应用。

3.2卫生、医用
3.2.1抗菌
银的抗菌作用已为人们所知,将银制成纳米颗粒会更充分地发挥其抗菌作用,应用领域也会不断扩大。

国内外已成功地研制出纳米载银材料。

这种材料银颗粒直径大约90nm,银含量为3.4%,在1223K高温下,对革兰氏阳性和革兰氏阴性类细菌有明显抑制作用,将这类颗粒均匀分布于纸张、纤维、木材和塑料中,将使这些材料具有杀菌消毒的作用、其应用十分广泛。

因此可以说,载银纳米材料将是第一个实现大规模市场应用的贵金属纳米材料。

3.2.2医用
具有生物活性的贵金属化合物,制成纳米材料后,其利用率大大提高。

将贵金属纳米药物充填于纳米微管中,具有缓释作用。

利用这些特点,国外已有人设想制造顺铂的纳米颗粒,并且将该纳米颗粒填入纳米微管中,如获成功,将使铂族金属抗癌药物的应用取得重大突破。

纳米药物可通过皮肤直接吸收而无需注射,这将给药物制剂工业带来革命性的变革。

银离子有很强穿透皮肤的能力,金也具有一定程度的穿透皮肤能力,因此把现在用于抗菌、消炎的银药物和用于治疗类风湿关节炎的金药物制成纳米粉末,并将其负载于生物膜上做成可透皮吸收的外用药,将可在不改变疗效的基础上大大地降低药物副作用。

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