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贵金属纳米粒子/硅纳米线复合纳米材料的制备及其催化性能研究

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化学学报 2013年第3期71卷 433-438页

作者：张晓丹田华贺军辉曹阳中国科学院理化技术研究所功能纳米材料实验室北京100190 国家纳米科学中心北京100190

以十二烷基硫酸钠(SDS)作为保护剂,利用贵金属阳离子(Mn+)与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)之间的氧化还原反应,在SiNWs表面负载了贵金属纳米粒子.通过调控SDS/Mn+物质的量比、反应物浓度、反应温度等实验参数,制备出了金属纳米粒子粒径均... 详细信息

以十二烷基硫酸钠(SDS)作为保护剂,利用贵金属阳离子(Mn+)与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)之间的氧化还原反应,在SiNWs表面负载了贵金属纳米粒子.通过调控SDS/Mn+物质的量比、反应物浓度、反应温度等实验参数,制备出了金属纳米粒子粒径均一且负载密集的AuNPs/SiNWs,PtNPs/SiNWs复合材料.将AuNPs/SiNWs复合材料应用在亚甲基蓝的还原反应,实验结果显示,60 min内AuNPs/SiNWs可以将55%的亚甲基蓝还原,表明AuNPs/SiNWs具有良好的催化活性.这种复合材料易于从反应溶液中分离出来,可以实现纳米催化剂的循环使用.

关键词：硅纳米线贵金属纳米粒子亚甲基蓝催化剂

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贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的研究

化学进展 2010年第12期22卷 2298-2308页

作者：夏文健孟令杰刘丽路庆华上海大学材料科学与工程学院上海200072 上海交通大学化学化工学院上海200240

碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电、光、热和力学性能,是药物和纳米催化剂的理想载体。将具有独特光、电、磁和催化性能的贵金属纳米粒子负载在碳纳米管的表面,形成的碳纳米管/贵金属纳米粒子复合物不仅兼有两种纳米材料的优... 详细信息

碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电、光、热和力学性能,是药物和纳米催化剂的理想载体。将具有独特光、电、磁和催化性能的贵金属纳米粒子负载在碳纳米管的表面,形成的碳纳米管/贵金属纳米粒子复合物不仅兼有两种纳米材料的优异性能,还可能产生新的特性,在催化、储能、燃料电池、电子器件和传感器等领域均有广阔的应用前景。本文主要从共价修饰和非共价修饰两种策略出发,综述了贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的制备方法和研究进展。其中用天然高分子包覆的碳纳米管表面具有很好的贵金属配位结合能力,得到的纳米复合物具有良好的水分散性和生物相容性,在载药、生物传感器和肿瘤诊断治疗等生物领域具有明显的优势。

关键词：贵金属纳米粒子碳纳米管共价非共价天然高分子

贵金属纳米粒子修饰的核胶球复合材料的研究进展

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应用化学 2010年第4期27卷 373-379页

作者：周晓光田春贵王霆廖丽霞东北林业大学理学院化学化工系哈尔滨150040 黑龙江大学功能无机材料化学省部共建重点实验室

综述了贵金属纳米粒子修饰的核胶球材料的研究进展。由于贵金属壳-胶球核复合材料具有高的稳定性和优异的光学、催化等性质,是当前材料科学研究领域的一个热点。因此,发展简单的、大量的制备这种复合材料的方法,以及广泛深入地研究其性... 详细信息

综述了贵金属纳米粒子修饰的核胶球材料的研究进展。由于贵金属壳-胶球核复合材料具有高的稳定性和优异的光学、催化等性质,是当前材料科学研究领域的一个热点。因此,发展简单的、大量的制备这种复合材料的方法,以及广泛深入地研究其性能和应用具有十分重要的意义。

关键词：贵金属纳米粒子核胶球核壳结构复合材料

贵金属纳米粒子及其复合物的非线性光学性能和应用研究进展

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材料导报 2006年第F5期20卷 188-192页

作者：焦洋孙晓泉王志荣邹继伟王峰唐坤余大斌电子工程学院光电系纳米与光电功能材料实验室合肥230037

具有非线性光学特性的贵金属纳米粒子受到广泛的关注,因为这类金属纳米粒子及其复合物不仅具有重要的理论研究意义而且在非线性光学器件方面具有重要的潜在应用价值。对这类金属纳米粒子的主要制备方法、光学特性以及在激光防护等非线... 详细信息

具有非线性光学特性的贵金属纳米粒子受到广泛的关注,因为这类金属纳米粒子及其复合物不仅具有重要的理论研究意义而且在非线性光学器件方面具有重要的潜在应用价值。对这类金属纳米粒子的主要制备方法、光学特性以及在激光防护等非线性光学器件方面的应用研究进展进行了综述,并对未来的研究和尚存在的问题进行了分析和展望。

关键词：贵金属纳米粒子纳米复合物非线性光学性能激光Z-扫描技术

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多肽在贵金属纳米粒子制备中的应用

化学进展 2012年第7期24卷 1294-1308页

作者：陶凯王继乾夏道宏徐海吕建仁山红红中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室、生物工程与技术中心青岛266580

由于具有与大块固体相迥异的性能,贵金属纳米粒子的制备与应用已经成为当前纳米、材料技术领域研究的热点。由于组成成分较多、包含各种活性基团、序列可调,并且很多多肽可生物降解、生物兼容、具有生物活性和特异性识别性能,多肽在贵... 详细信息

由于具有与大块固体相迥异的性能,贵金属纳米粒子的制备与应用已经成为当前纳米、材料技术领域研究的热点。由于组成成分较多、包含各种活性基团、序列可调,并且很多多肽可生物降解、生物兼容、具有生物活性和特异性识别性能,多肽在贵金属纳米粒子制备中的应用也越来越受到人们的重视。本文从多肽作为还原剂还原贵金属盐;多肽作为保护剂/调控剂制备不同尺寸/形貌的贵金属纳米粒子;多肽作为引导剂规则排列贵金属纳米粒子;多肽作为贵金属纳米粒子组装的模板以及多肽在贵金属表面的吸附、多肽的自组装和如何获取所需要的多肽序列等几个方面综述了近年来多肽在贵金属纳米粒子制备中的应用。最后简述了利用多肽制备的贵金属纳米粒子在纳米、材料技术领域中的应用,并提出了当前该领域中存在的一些不足及研究展望。

关键词：多肽贵金属纳米粒子还原剂保护剂调控剂引导剂模板

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聚合物刷保护的贵金属纳米粒子的制备进展

高分子材料科学与工程 2015年第3期31卷 185-190页

作者：李爱香李秋红吕滋建谭洪生山东理工大学材料学院山东淄博255049 聚合物分子工程国家重点实验室(复旦大学) 上海200433

近年来,贵金属纳米粒子由于在诸多领域的广泛应用而受到关注。聚合物刷稳定的金属纳米粒子稳定性好、溶解性好、与聚合物相容性和可加工性好已成为研究热点。本文综述了聚合物刷保护的金属纳米粒子的制备方法,包括引发法、偶联法和配体... 详细信息

近年来,贵金属纳米粒子由于在诸多领域的广泛应用而受到关注。聚合物刷稳定的金属纳米粒子稳定性好、溶解性好、与聚合物相容性和可加工性好已成为研究热点。本文综述了聚合物刷保护的金属纳米粒子的制备方法,包括引发法、偶联法和配体交换法,并对高热稳定性交联壳和聚合物刷稳定的纳米复合粒子的制备进行了阐述,提出了聚合物刷保护的贵金属纳米粒子的研究面临的问题。

关键词：贵金属纳米粒子聚合物刷引发法偶联法配体交换法高热稳定性

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贵金属纳米粒子/无机复合材料的制备及性能

硅酸盐通报 2004年第1期23卷 54-57,61页

作者：李钱陶何峰张兆艳华中光电技术研究所武汉430074 武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室武汉430070

介绍了贵金属纳米粒子 /无机复合材料的制备方法 ,陈述了这类材料在光、电、磁、催化等方面的性能。

关键词：贵金属纳米粒子无机复合材料制备溶胶-凝胶法离子交换法离子注入法光学性能电磁学性能催化性能

贵金属纳米粒子/一维结构纳米复合材料的设计、合成及应用

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贵金属纳米粒子/一维结构纳米复合材料的设计、合成及应用

作者：王倩安徽师范大学

学位级别：硕士

纳米复合材料具有一般材料所不具备的优异性能,如不同的表面组成、磁性、光学性能及稳定性等。由于纳米复合材料种类繁多和纳米相复合粒子所具有的独特功能,纳米复合材料的构筑和功能化己成为纳米化学领域的研究热点。本文创造性地设计... 详细信息

纳米复合材料具有一般材料所不具备的优异性能,如不同的表面组成、磁性、光学性能及稳定性等。由于纳米复合材料种类繁多和纳米相复合粒子所具有的独特功能,纳米复合材料的构筑和功能化己成为纳米化学领域的研究热点。本文创造性地设计一系列新颖、简便、绿色的合成方法来合成贵金属纳米粒子/一维纳米复合材料。另外,我们根据不同应用领域的需求,为了充分发挥各组分的特性,分别选择半导体材料、磁性材料、碳纳米管等最具代表性的一维材料,设计了一系列新颖的贵金属纳米粒子和一维无机纳米材料的复合结构,并针对所制备的材料进行性能和应用方面的研究。本论文的主要内容如下:1.由于环境领域的迫切需求和IZnC)在水处理方面的重要作用,我们希望能够合成一种基于一维Zn()纳米结构和贵金属的纳米复合材料,该材料同时兼具贵金属和一维纳米材料的特性,既可以充分发挥Zn()在水处理方面的特殊作用,又可以弥补其不足之处,因而大大提高了该纳米复合材料在实际应用中的价值。我们创造性地采用一种室温水相合成体系控制生长贵金属/ZnO复合纳米材料的合成路线。该方法不仅可以快速简便地合成Zn()/贵金属异质结构,并且具有金属纳米晶的空间分布和负载可控的特点。同时我们还研究了所得的复合纳米结构的光催化性能以及在环保领域的应用。实验结果表明,ZnC)纳米棒/Au复合结构展示出了很强的由结构引起的光催化性能增强的现象,如15 min以完全催化降解罗丹明B,以及可以从水中分解除去91%的4一氯苯酚,具有重要应用前景。2.贵金属纳米粒子与碳纳米管的复合材料被广泛用作燃料电池阴极催化剂。然而如何在碳纳米管表面沉积尺寸和负载量可控的具有特殊形貌的贵金属纳米粒子是将这种复合材料的价值和利用效率最大化的主要问题。在实现了室温简便操作可控合成了贵金属/Zn()纳米复合材料的基础上,我们将这一新颖的合成方法拓展用于合成单分散、高负载量的铂和金纳米立方粒子与cNT的复合结构。所得到的CNT/Pt复合材料对于催化氧气还原反应具有较大的电势(0.5 v)和较高的氧气还原电流。此外,我们也证明了我们设计的合成方法具有普适性。3.由于我们合成出的铂纳米立方粒子与CNT的复合结构对聚电解质膜燃料电池阴极发生的氧气还原反应(0RR)显示了较高的电催化活性,我们希望能够合成出其他具有特殊形貌的贵金属纳米粒子与CNT的复合材料,以获得更好的电催化性能。通过设计简单的一步反应,我们直接在碳纳米管上生长出超细铂纳米棒,该合成路线不需要借助模板、表面活性剂或晶种等可能阻碍铂粒子表面活性位的手段。通过检测这种复合结构作为质子交换膜燃料电池催化剂的适用性,我们发现,Pt纳米棒/cNT催化剂的活性表面积约为商业化Pt/c催化剂(0.5 mgpt cm一,***)活性表面积的两倍,且Pt纳米棒/CNT催化剂的铂利刚率为2371 mw mgpt-1,远远高于商业Pt/(:催化剂的铂利用率800 mw mgp.～。由此我们可以得出结沦,我们制得的Pt纳米棒/CNT催化剂具有比商业Pt/C更为优异的电化学催化性能。4.氧化铁纳米管是一种具有代表性的一维磁性材料,关于管状氧化铁纳米结构合成方法的报道比较多,但是所报道的方法对于合成条件和仪器设备要求较高,如水热法、溅射法等等,并且对于产物的形貌、尺寸和产率无法实现控制性。而合成方法的局限必然导致所合成的氧化铁纳米管难以进行下一步的复合或应用研究。我们设计采用Kirkendall型质量传输理沦和界面反应来合成氢氧化铁和氧化铁纳米管。与此同时,我们研究了所合成的磁铁矿纳米管在磁共振成像领域的应用。我们发现,与磁共振成像常用的造影剂20 nmFe3O4纳米粒子相比,我们合成的Fe3O4纳米管与～107 SKBR。一3细胞孵化前后都显示了较好的MRI T2负造影。接下来的负载贵金属纳米粒子和相关应研究正在进行中。

关键词：贵金属纳米粒子一维结构纳米复合材料合成应用

贵金属纳米粒子的体外生物学效应评估及其相关研究

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贵金属纳米粒子的体外生物学效应评估及其相关研究

作者：梁玲兰州大学

学位级别：硕士

随着纳米技术的快速发展及其产品的广泛应用,纳米材料将通过各种可能途径释放到环境中,并通过不同途径进入人体内。然而,对纳米材料与生物系统相互作用的认识还不深入,其生物安全性还未得到全面分析和评价。目前,纳米材料的生物安全效... 详细信息

随着纳米技术的快速发展及其产品的广泛应用,纳米材料将通过各种可能途径释放到环境中,并通过不同途径进入人体内。然而,对纳米材料与生物系统相互作用的认识还不深入,其生物安全性还未得到全面分析和评价。目前,纳米材料的生物安全效应评估几乎都是以传统生物学实验的方法获取数据加以说明,然而鉴于纳米材料特殊的理化性质可能对这些生物实验方法产生干扰并未加以排除,实际上,最终的安全性评估结果并不真实可靠。为了准确全面的评估纳米粒子的生物安全性,十分有必要系统地确认纳米粒子对于测试方法本身的干扰。另外,纳米材料的生物效应还来源于纳米材料与生物分子的相互作用。纳米粒子一旦与生物液体(如血液、细胞液)接触,其表面会迅速吸附一层或多层蛋白质分子,形成蛋白质冕。纳米粒子在生物体中的性质主要由表面蛋白壳决定,即纳米粒子表面吸附的生物分子的种类和多少赋予了纳米材料在生物环境中新的生物学特性。蛋白质冕的研究能为预测纳米粒子在生物体系中的行为以及设计特定功能的纳米粒子提供最基础的物理化学信息。本论文围绕纳米材料的体外生物效应以及纳米材料与生物分子相互作用,开展了纳米银(AgNPs)在体外生物效应检测中纳米材料对检测方法的干扰,以及纳米材料与蛋白质相互作用的荧光相关光谱法研究,具体研究结果总结如下:1、从光吸收、纳米粒子表面吸附及与化学试剂发生反应等三个方面系统的、定量的研究不同粒径和表面官能团的纳米银(AgNP-PVP-20,AgNP-CIT-20及AgNP-CIT-110)对几种常见的细胞毒性评估实验的干扰,如LDH释放、MTS测定、NO产生及ROS形成的检测。研究结果表明AgNPs确实对上述检测实验产生了干扰,尤其是LDH实验,42.8μg mL-1 AgNP-PVP-20导致0.5 U m L-1 LDH标液体系中LDH活力值下降50%,而42.8μg m L-1 AgNP-CIT-20下降了约70%。结果暗示我们在对AgNPs或其他纳米材料的生物安全效应评估前,须确认纳米粒子是否会对检测实验方法产生干扰。2、探究不同表面包被层的纳米银(AgNP-PVP-20,AgNP-CIT-20)对Hep G2产生的细胞毒性、ROS产生水平及在细胞内AgNPs的分布。MTS、LDH、NO及ROS实验均显示CIT包被的AgNPs产生的细胞毒性明显高于PVP包被的AgNPs,且浓度越大其细胞毒性越强。实验结果证实AgNPs可引起细胞膜破裂、LDH泄露、细胞增殖受抑制及氧化应激反应,从而导致不同程度细胞坏死或凋亡现象。3、基于荧光寿命相关光谱模型,利用金属增强荧光效应且伴随荧光分子荧光寿命变化原理,分离不同荧光寿命物种之间的关联信息,研究纳米金(AuNPs)与蛋白质分子的动力学过程,并获得AuNPs与蛋白相互作用的吸附和脱附速率常数等动力学信息。实验过程中合成了约65 nm的AuNPs,选用柔性HS-PEG-NH2对其进行了功能化,控制金属与荧光团的距离,最终用Alexa Fluo 594酯荧光标记。研究结果表明,在预实验条件下,不同分子量的HS-PEG-NH2对Alexa Fluo594酯荧光寿命改变影响不大。

关键词：贵金属纳米粒子生物学效应体外毒性评估干扰蛋白质与纳米粒子相互作用荧光相关光谱