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铜纳米粒子加入钴框架制备新型催化剂可高效生产氢能源

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中国粉体工业 2016年第6期 46-46页

作者：

美国研究人员在新一期《先进能源材料》上报告说,他们研发出一种新型低成本电解水催化剂,有助于高效生产氢能源。能源转换是发展清洁能源的关键。风能和太阳能发电都是间歇性的,而电网需要持续稳定的输入,因此风能和太阳能发电不能直接... 详细信息

美国研究人员在新一期《先进能源材料》上报告说,他们研发出一种新型低成本电解水催化剂,有助于高效生产氢能源。能源转换是发展清洁能源的关键。风能和太阳能发电都是间歇性的,而电网需要持续稳定的输入,因此风能和太阳能发电不能直接接入电网,而需要介质存储起来或转换成其他形式的能源。

关键词：新型催化剂氢能源铜纳米粒子生产太阳能发电制备框架接入电网

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氧化铜纳米粒子的制备及其SERS特性

光散射学报 2011年第2期23卷 120-124页

作者：郭浩丁丽莫育俊河南大学物理与电子学院开封475004 日本综合研究大学院大学分子科学研究所黄河水利职业技术学院自动化工程系开封475003

采用激光刻蚀法在水溶液中制备了氧化铜纳米粒子，刻蚀完成后将氧化铜胶体沉积在铝片上形成一层氧化铜岛膜。所得纳米粒子的紫外一可见吸收峰在280nM处，表明所得为氧化铜。原子力显微镜观察表明所制得的纳米粒子具有椭圆状结构，长轴约... 详细信息

采用激光刻蚀法在水溶液中制备了氧化铜纳米粒子，刻蚀完成后将氧化铜胶体沉积在铝片上形成一层氧化铜岛膜。所得纳米粒子的紫外一可见吸收峰在280nM处，表明所得为氧化铜。原子力显微镜观察表明所制得的纳米粒子具有椭圆状结构，长轴约为30～50NM，厚度约为8nm。扫描电镜图片显示氧化铜粒子沉积在铝基底后形成了大小在0．5扯m左右的叶片状的聚集体。以10^-5M的4-巯基吡啶（4MPY）为探针分子对氧化铜岛膜的表面增强拉曼散射（surfaceenhanced Raman scattering，SERS）进行了研究。结果证明，氧化铜岛膜具有良好的表面增强特性。对4MPY的SERS光谱进行了分析，推测出4MPY在本实验体系中主要以质子化的形式存在，通过S原子倾斜地吸附在氧化铜粒子表面。

关键词：铜纳米粒子激光刻蚀表面增强拉曼光谱

载Ag/Cu纳米粒子多孔聚丙烯腈复合纤维膜的制备及其抑菌性

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复合材料学报 2023年第2期40卷 836-843页

作者：徐鹏汪杨王莎莎戴伟陈难难李群南京林业大学化学工程学院南京210037

金属纳米粒子因其独特的物理化学性能,在催化、抑菌、水污染处理和生物医学等领域表现出巨大的应用前景。但是金属纳米粒子在制备和使用过程中容易发生团聚而影响其性能。因此,提高金属纳米粒子的稳定性,对提升其应用性能具有重大意义... 详细信息

金属纳米粒子因其独特的物理化学性能,在催化、抑菌、水污染处理和生物医学等领域表现出巨大的应用前景。但是金属纳米粒子在制备和使用过程中容易发生团聚而影响其性能。因此,提高金属纳米粒子的稳定性,对提升其应用性能具有重大意义。本文在以聚丙烯腈(PAN)为基体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,基于静电纺丝技术制得多孔聚丙烯腈纳米纤维(PPAN NFs)的基础上,通过浸渍沉积法分别制备出负载银纳米粒子(Ag NPs)复合纳米纤维(Ag-PPAN NFs)和负载铜纳米粒子(Cu NPs)复合纳米纤维(Cu-PPAN NFs)。在利用FESEM、EDS、XRD等方法对制备纤维膜的形貌和结构进行表征的基础上,通过抑菌圈法和FESEM观察经复合纳米纤维处理前后的细菌形貌来研究Ag-PPAN NFs和Cu-PPAN NFs对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌的抑菌性能。研究结果发现:PPAN NFs可有效解决Ag NPs和Cu NPs在制备和使用过程中易于聚集的问题,制得的复合纳米纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌具有一定的抗菌活性,可成为一种新型的抗菌纤维材料。

关键词：银纳米粒子铜纳米粒子多孔纳米纤维静电纺丝抑菌

电化学溶出法尺寸可控合成铜基氧还原反应催化剂:从纳米粒子到原子团簇和单原子

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Science China Materials 2023年第4期66卷 1427-1434页

作者：李瑞徐劲松赵庆凯闫霞艳把静文宋雅琪曾荣光潘启发唐涛罗文华 Institute of Materials China Academy of Engineering PhysicsJiangyou 621907China Science and Technology on Surface Physics and Chemistry Laboratory Jiangyou 621908China

从纳米尺度到亚纳米尺度甚至到原子尺度的非贵金属粒子的尺寸可控合成对阐明金属催化剂对氧还原反应催化的尺寸效应有重要意义.本文中,我们提出了一种电化学溶出策略,用于在硫掺杂的还原氧化石墨烯上自上而下制备铜纳米粒子、原子簇及... 详细信息

从纳米尺度到亚纳米尺度甚至到原子尺度的非贵金属粒子的尺寸可控合成对阐明金属催化剂对氧还原反应催化的尺寸效应有重要意义.本文中,我们提出了一种电化学溶出策略,用于在硫掺杂的还原氧化石墨烯上自上而下制备铜纳米粒子、原子簇及单原子.在该方法中,首先电沉积获得铜纳米粒子(约8 nm),而后使用溶出伏安法,通过调控终止电位可控地将铜纳米粒子尺寸降低至原子簇尺度(约2 nm)和单原子尺度(铜物种尺寸的有效调控使我们可以方便地从多尺度研究铜催化氧还原反应中的尺寸效应.结果表明,单原子铜表现出良好的氧还原反应催化性能,其半波电位为0.86 V,电子转移数为3.98,并具有长期稳定性,远优于其他大尺寸铜颗粒.这些研究结果为自上而下制备特定尺寸金属离子提供了新途径,将有利于尺寸可控氧还原电催化剂的未来设计.

关键词：单原子溶出伏安法原子簇氧还原反应原子团簇铜纳米粒子原子尺度还原氧化石墨烯

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日清工程开发氧化亚铜纳米粒子

无机盐工业 2014年第3期46卷 53-53页

作者：贾磊

2014年1月29日，日清制粉集团（日清裂粉ケル一ブ）旗下的机械设备制造厂日清工程（日清エンヅニヲリソグ少株式会社）宣布．该公司已成功制备得到氧化亚铜纳米粒子。该粒子具有优异的耐氧化性．可用作电路基板线路板上的印刷油墨，在... 详细信息

2014年1月29日，日清制粉集团（日清裂粉ケル一ブ）旗下的机械设备制造厂日清工程（日清エンヅニヲリソグ少株式会社）宣布．该公司已成功制备得到氧化亚铜纳米粒子。该粒子具有优异的耐氧化性．可用作电路基板线路板上的印刷油墨，在智能手机、个人电脑方面具有良好的应用前景。

关键词：铜纳米粒子耐氧化性工程开发设备制造厂株式会社印刷油墨电路基板

基于聚多巴胺球负载Cu纳米粒子的催化作用分光光度法测定人血中葡萄糖含量

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理化检验（化学分册） 2018年第1期54卷 18-23页

作者：徐署东李卫东许娴王华东安徽省疾病预防控制中心合肥230601

用水热法在聚多巴胺球(PDA)表面负载了Cu纳米粒子(Cu@PDA),制备了具有过氧化物酶活性的Cu@PDA复合物。此复合物能催化过氧化氢快速氧化无色还原态的四甲基联苯胺(TMB),使其转变为蓝色的氧化态TMB,其吸收峰波长为652 nm,其吸光度与过氧... 详细信息

用水热法在聚多巴胺球(PDA)表面负载了Cu纳米粒子(Cu@PDA),制备了具有过氧化物酶活性的Cu@PDA复合物。此复合物能催化过氧化氢快速氧化无色还原态的四甲基联苯胺(TMB),使其转变为蓝色的氧化态TMB,其吸收峰波长为652 nm,其吸光度与过氧化氢的浓度有关。利用此催化反应结合葡萄糖氧化酶(Gox)催化经氧气氧化葡萄糖而产生过氧化氢的反应,提出了分光光度法测定血样中葡萄糖的方法。在总体积为10 mL的0.1 mol·L^(-1)磷酸盐缓冲溶液(pH 4.0)中含1.0 mg·L^(-1)Cu@PDA,4.0 g·L^(-1)Gox,0.5 mmol·L^(-1)TMB的条件下加入血样,于40℃反应10 min时,葡萄糖浓度在1.0~30.0 mmol·L^(-1)的范围内与相应的吸光度之间呈线性关系,检出限(3S/N)为0.3 mmol·L^(-1)。方法应用于人血样品的分析,所测得葡萄糖含量与医院实验室所给的值相符。

关键词：铜纳米粒子聚多巴胺球过氧化物模拟酶葡萄糖生物传感器

金属纳米粒子修饰g-C3N4用于光催化降解染料的研究

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金属纳米粒子修饰g-C3N4用于光催化降解染料的研究

作者：胡一铭太原科技大学

学位级别：硕士

光催化降解被认为是环境修复和太阳能利用最有希望的技术之一,目前已经引起越来越多人的关注,该技术具有长期发展的潜力,有望逐步减少环境污染。本实验通过煅烧法在不同前驱体和煅烧条件下成功合成石墨相氮化碳(g-CN,后简称CN)光催化剂... 详细信息

光催化降解被认为是环境修复和太阳能利用最有希望的技术之一,目前已经引起越来越多人的关注,该技术具有长期发展的潜力,有望逐步减少环境污染。本实验通过煅烧法在不同前驱体和煅烧条件下成功合成石墨相氮化碳(g-CN,后简称CN)光催化剂,并使用两种不同的复合方式将g-CN与铜纳米粒子(Cu NPs)、银纳米粒子(Ag NPs)复合,成功合成超声复合光催化剂(Cu-CN-Ult,Ag-CN-Ult)和原位复合光催化剂(Cu-CN-In,Ag-CN-In)。借助不同表征手段对样品进行表征,探讨不同复合方式、不同配比的复合材料对光催化性能的影响。主要工作如下:(1)通过热缩聚法分别煅烧尿素、三聚氰胺和硫脲三种不同的前驱体,成功制备CN,表征结果显示:三种前驱体中,由尿素合成的样品BET比表面积最大,可达到44.56m/g,是三聚氰胺和硫脲的大约5-6倍;且合成的样品动力学拟合数据均满足降解准一级动力学模型。以尿素为前驱体,10℃/min升温至550℃保温4 h合成的催化剂CN-1,在模拟太阳光下催化降解罗丹明B(Rh B)具有良好的光催化活性.(2)通过调整前驱体和煅烧条件,成功制备得到活性较好的CN-1材料,以CN-1为基底材料,采用超声复合和原位复合两种方式引入Cu NPs,分别制备了不同质量比的复合光催化剂光降解效果的影响。结果表明,Cu NPs的引入增大了复合材料的比表面积,有效抑制了光生电子和空穴的复合。其中超声复合的吸收边最大、禁带能量最小,可以吸收更多的可见光。在模拟太阳光下,以Rh B为目标产物对不同复合方式和不同配比的复合材料的光催化性能进行评价。从降解率上看,原位复合所得的催化剂Cu-CN-In(1)降解Rh B的降解率略高,在120 min内,降解率可达到97.69%;对比两种复合催化剂的反应速率常数,说明Cu NPs的引入提高了反应速率,其中Cu-CN-In(1)催化剂的反应速率常数最大;具有良好的稳定性和可循环性,经4次循环回收测试,降解率仍能达到90.98%;在光催化降解过程中起主要作用的活性物质为·O和h。(3)以CN-1为基底材料,采用超声复合和原位复合两种方式引入Ag NPs,成功合成Ag-CN-Ult和Ag-CN-In系列催化剂,探究不同质量比的复合光催化剂光降解效果的影响。通过光催化降解实验分析,Ag-CN-Ult(0.1)和Ag-CN-In(1)两种催化剂在各自合成方式中效果最佳。利用XRD、XPS、BET、UV-Vis和PL对样品进行表征,表征结果表明:Ag NPs的引入增大了g-CN的比表面积,可以吸收更大范围的可见光,有更高的电子转移和分离效率。从降解率和反应速率常数看,两种复合方式中原位复合方式有更好的光催化性能:Ag-CN-Ult(0.1)和Ag-CN-In(1)的反应速率常数分别是CN的3.5和4.2倍,反应速率明显加快,反应时间缩短至60 min内,降解率达到100%。并且经四次循环回收实验后,Ag-CN-In(1)的降解率仍能达到91%以上,说明Ag-CN-In具有优良的稳定性和循环性;在光催化降解过程中起主要作用的活性物质为·O和h。

关键词：铜纳米粒子银纳米粒子石墨相氮化碳模拟太阳光光催化降解

基于金属纳米粒子多功能导电织物的构建及性能研究

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基于金属纳米粒子多功能导电织物的构建及性能研究

作者：郭增佩武汉纺织大学

学位级别：硕士

智能纺织品在个人体温管理、可穿戴人体运动监测和医疗保健等方面的潜在应用受到越来越多的关注。由于纺织品固有的亲水性导致纺织品易被污染,给实际使用带来很多不便。同时,柔性可穿戴纺织品在实际使用中容易受到机械和微生物的攻击,... 详细信息

智能纺织品在个人体温管理、可穿戴人体运动监测和医疗保健等方面的潜在应用受到越来越多的关注。由于纺织品固有的亲水性导致纺织品易被污染,给实际使用带来很多不便。同时,柔性可穿戴纺织品在实际使用中容易受到机械和微生物的攻击,如出汗、磨损、弯曲、细菌交叉感染等。因此,如何制备具有防水、电热响应、机械敏感和抗菌性能的多功能电子纺织品仍是一个挑战。本文对多功能电子纺织品的研究进展进行综述和分析,以具有柔软、透气和弹性的针织棉织物为基材,以金属纳米粒子为导电材料和纳米结构单元,在室温下通过原位还原和无电沉积在微米级纤维表面构筑导电纳米结构,再对织物进行疏水化处理制备超疏水导电棉织物。主要展开了以下三个方面的研究:(1)以弹性针织棉织物为基材,在室温下采用单宁酸(TA)涂层对针织棉织物进行修饰,然后利用原位还原法在改性棉织物表面生长纳米银粒子,再经过聚二甲氧基硅烷(PDMS)进行疏水化处理,制备了基于纳米银粒子的超疏水导电织物(Cotton/TA/Ag NPs/PDMS)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射能谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对其表面形貌、化学组成与结构进行了表征,通过接触角测定仪表征了其疏水性,探究了不同PDMS浓度对疏水性和导电性的影响,探究了所制备导电织物的应变传感、焦耳加热和抗菌性能等及上述性能的稳定性。结果表明,所制备的多功能导电织物可以在较低的工作电压(2V)下可达到较高的平衡温度(118.7℃),导电棉织物表现出优异且灵敏的应变传感性能,具有好的循环稳定性并兼顾优异的电加热性能,可用于实时监测人体较大变形动作和微细动作,且具有优异的抗菌性能。(2)以弹性针织棉织物为基材,采用溶菌酶自组装体(PTL)涂层对其进行表面修饰,室温下利用无电沉积法在改性棉织物表面生长纳米银粒子,再经过聚二甲氧基硅烷(PDMS)进行疏水化处理,制备了基于纳米银粒子的超疏水导电织物(Cotton/PTL/Ag NPs/PDMS)。对其表面形貌、化学组成与结构进行了表征,采用视频光学接触角测试仪测量织物表面的水滴接触角,采用多功能万用表对改性织物的电阻率进行测试,采用计时电阻法对改性织物的传感性能进行探究,采用红外热成像仪对导电织物的焦耳加热性能进行了表征,采用Aglilent N5230矢量网络分析仪对导电织物的电磁屏蔽性能进行了表征。研究不同无电沉积时间对Cotton/PTL/Ag NPs/PDMS导电性的影响,探索PDMS浓度和涂覆时间对棉织物疏水性的影响。通过机械摩擦、酸碱溶液的浸渍和循环拉伸对改性棉织物的超疏水稳定性和导电性能进行评测。结果表明,制备的导电织物具有优良的加热性能和除冰性能。经多次弯曲和磨损后,织物的电导率和超疏水性能无明显变化。此外,所制备的多功能棉织物在潜在的人体运动监测中表现出优异的应变传感性能且具有优异的抗菌活性。(3)以弹性针织棉织物为基材,采用溶菌酶自组装体(PTL)涂层对其进行表面修饰,以硫酸铜为原料,利用钯催化室温无电沉积法在改性棉织物表面生长纳米铜粒子,再经过聚二甲氧基硅烷(PDMS)进行疏水化处理,制备了基于铜粒子纳米的超疏水导电织物(Cotton/PLA/Cu NPs/PDMS)。对其表面形貌、组成与结构进行了表征,采用多功能万用表对改性织物的电阻率进行测试,采用计时电阻法对改性织物的传感性能进行探究,采用红外热成像仪对导电织物的焦耳加热性能进行了表征。结果表明,制备的导电织物具有优良的加热性能,此外,所制备的棉织物在潜在的人体运动监测中表现出优异的应变传感性能。

关键词：棉织物导电性银纳米粒子铜纳米粒子应变传感性能焦耳加热性能

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基于DNA与酶指导的纳米粒子的合成及应用

基于DNA与酶指导的纳米粒子的合成及应用

作者：陈纪华安徽师范大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,纳米材料由于其较小的尺寸,独特的量子隧道效应及表面效应,逐渐的受到了研究者们的广泛关注,这些纳米材料在材料学,医学,生物学,化学等方面应用广泛。与传统的有机染料与量子点相比较,DNA或酶等指导合成的金属纳米... 详细信息

随着科学技术的发展,纳米材料由于其较小的尺寸,独特的量子隧道效应及表面效应,逐渐的受到了研究者们的广泛关注,这些纳米材料在材料学,医学,生物学,化学等方面应用广泛。与传统的有机染料与量子点相比较,DNA或酶等指导合成的金属纳米材料具有良好的生物相容性,例如低毒性、耐光漂白性、合成简单、耗时短等优点。研究者们将逐渐关注这些纳米材料的研究领域。例如,本文以DNA为模板合成铜纳米粒子作为荧光探针,开发了操作简单,分析速度快的荧光检测方法。此外,基于半胱氨酸(Cys)和2-氰基苯并噻唑(CBT)之间的缩合,通过响应细胞内的信号如:蛋白酶、还原剂等,实现在细胞内自组装,合成AuNPs@1和AuNPs@1-Ctrl纳米粒子,指导纳米粒子的聚集,从而实现光热治疗的目的。本论文的主要研究工作如下:第一章:介绍纳米粒子簇/粒子的概念及其优点,简述生物分子指导合成金属纳米粒子的种类及应用。在此基础上,引出本文的研究内容及意义。第二章:简单快速制备PolyT30(聚胸腺嘧啶DNA)-铜纳米粒子水凝胶探针并用于有机磷农药的分析检测。基于酪氨酸酶对PolyT30-CuNPs的荧光淬灭及有机磷农药对酪氨酸酶的活性抑制,PolyT30-CuNPs荧光的淬灭与恢复,构建一种荧光传感器实现有机磷农药的灵敏检测。第三章:为有效提高荧光铜纳米粒子的荧光量子产率,从其模板设计的角度出发,设计几种不同的DNA模板,探讨其最佳的发光模板,在最佳模板设计的基础上,设计哑铃型DNA模板(DSDNA)实现三磷酸腺苷(ATP)的灵敏检测。第四章:通过固相合成多肽 Ac-Arg(pbf)-Val-Arg(pbf)-Arg(pbf)-Cys(StBu)-Lys(Boc)和 Ac-Arg(pbf)-Lys(Boc)-Arg(pbf)-Cys(StBu)-Arg(pbf)-Val,将其分别与 2-氰基苯并噻唑(CBT)利用酰胺化反应得到Ac-Arg(pbf)-Val-Arg(pbf)-Arg(pbf)-Cys(StBu)-Lys(Boc)-CBT 和Ac-Arg(pbf)-Lys(Boc)-Arg(pbf)-Cys(StBu)-Arg(pbf)-Val-CBT,获得化合物Ac-Arg-Val-Arg-Arg-Cys-Lys-CBT(1)和 Ac-Arg-Lys-Arg-Cys-Arg-Val-CBT(1-Ctrl),然后将羧基化的AuNPs修饰于合成的化合物1和1-Ctrl上反应得到AuNPs@1和AuNPs@1-Ctrl纳米粒子,在细胞内还原剂、蛋白酶等的作用下,发生CBT-Cys点击缩合反应,实现纳米材料在细胞内的聚集,实现酶指导纳米粒子聚集,用于肿瘤细胞的光热治疗研究。

关键词： DNA 铜纳米粒子荧光有机磷农药点击缩合反应弗林酶谷胱甘肽光热治疗