本發明涉及一種硒化鎘納米纖維的制備方法,屬于納米材料制備技術領域。本發明采用雙坩堝法,將靜電紡絲技術與硒化技術相結合,制備了CdSe納米纖維。本發明包括三個步驟:(1)配制紡絲液;(2)制備CdO納米纖維,采用靜電紡絲技術制備PVP/Cd(NO3)2復合纖維,在空氣中進行熱處理得到CdO納米纖維;(3)制備CdSe納米纖維。采用雙坩堝法,在氬氣保護下用硒粉對CdO納米纖維進行硒化處理,得到CdSe納米纖維,具有良好的晶型,直徑為559.1±56.7nm,長度大于50μm。硒化鎘納米纖維是一種新型的重要功能材料。本發明的制備方法簡單易行,可以批量生產,具有廣闊的應用前景。
本發明提供了硼纖維增強銅基先驅絲、連續硼纖維增強銅基復合材料及制備方法和應用,屬于功能材料技術領域。本發明提供的硼纖維增強銅基先驅絲包括硼纖維、包覆在所述硼纖維表面的過渡層以及包覆在所述過渡層表面的銅金屬層,所述過渡層為三維石墨烯雜化B4C復合過渡層。本發明通過引入三維石墨烯雜化B4C復合過渡層,在B纖維和Cu基體之間形成一個橋接過渡區域,能夠增強B纖維與Cu基體之間的力學匹配性和聲子匹配性;同時,引入石墨烯還能額外提供聲子傳播通道。采用本發明提供的硼纖維增強銅基先驅絲能夠制備得到具有高拉伸強度和高熱導率的連續硼纖維增強銅基復合材料。
本發明涉及多孔功能材料技術領域,提供了一種剛性扭曲微孔聚合物?磺化聚醚砜多孔復合膜及其制備方法和應用。本發明提供的剛性扭曲微孔聚合物具有剛性結構且含有扭曲基元,結構穩定,成膜性好,使用強氧化性酸酸化后具有良好的離子選擇性。將磺化聚醚砜膜和酸化剛性扭曲微孔聚合物膜復合,能夠形成具有孔徑差異的非對稱結構多孔復合膜;復合膜具有較高的孔隙率,離子通量高,離子選擇性好,能夠形成典型的離子整流效應,實現高輸出功率和穩定的鹽差發電。另外,本發明通過界面溶劑揮發的方式將酸化剛性扭曲微孔聚合物膜和磺化聚醚砜膜進行復合,步驟簡單,所形成的異質復合膜可以加速離子的傳遞,異質相同電荷離子進入膜內,從而減少膜的內耗。
本發明提供了一種多級孔ZSM?5分子篩及其制備方法和應用,涉及功能材料技術領域。本發明基于無定形分子篩晶種輔助法制備多級孔ZSM?5分子篩,利用無定形分子篩晶種能夠瞬間提供大量生長或晶化位點的特點,引發晶化初期前體聚合物顆粒內多點晶化,進而造成生長位點附近的營養物質的遷移,最終形成通往晶粒內部的貫穿介孔。本發明提供的方法操作簡便、環境友好、成本低廉;且制備得到的多級孔ZSM?5分子篩具有穩定的晶體骨架結構以及出色的多級孔結構,極大地提升了多級孔ZSM?5分子篩的穩定性與擴散性能,從而在甲醇制烯烴反應中展現出極其優異的壽命與出色的丙烯選擇性。
本發明涉及一種連續纖維嵌入材料的一體化打印裝置及打印方法,屬于功能材料3D打印技術領域。預制帶孔的聚合物圓柱體成絲棒,并將連續纖維穿過成絲棒的孔,成絲棒夾緊在成絲筒中,推進桿將成絲棒向下推送,成絲棒經過加熱區,熔融的聚合物向下流動包裹在連續纖維表面,最終從成絲筒底部出來成型絲材,成型絲材經過測量剪切機構,直徑不符合要求時剪斷,直徑符合要求直接進入進給機構,進給機構將成型絲材不斷向下進給,送入打印頭部件實現打印。優點在于:纖維與聚合物之間粘合性好,不會產生連續纖維的局部堆積,可按需打印不同直徑的成型絲材,實現了連續纖維嵌入式高熔點聚合物的打印。
本發明涉及一種硒化鋅納米帶的制備方法,屬于納米材料制備技術領域。本發明采用雙坩堝法,將靜電紡絲技術與硒化技術相結合,制備了ZnSe納米帶。本發明包括三個步驟:(1)配制紡絲液。將Zn(NO3)2·6H2O和PVP,加入到DMF溶劑中,形成紡絲液;(2)制備ZnO納米帶。采用靜電紡絲技術制備PVP/Zn(NO3)2復合納米帶,再進行熱處理得到ZnO納米帶;(3)制備ZnSe納米帶。采用雙坩堝法,用硒粉對ZnO納米帶進行硒化處理,得到ZnSe納米帶,具有良好的晶型,寬度為0.6~2.2μm,厚度為63.3nm,長度大于100μm。硒化鋅納米帶是一種新型的重要功能材料,將在激光器、生物醫學、平板顯示、太陽電池、信息的存儲與傳輸、閃爍器、催化等領域得到應用。本發明的制備方法簡單易行,可以批量生產,具有廣闊的應用前景。
本發明涉及一種短波受激發射激光晶體,屬于信息功能材料領域中的激光晶體,在氟化鎂鉀基質中摻入激活劑三氟化銪后,三氟化銪中的三價銪離子全部轉換成了二價銪離子并占據氟化鎂鉀中的一價鉀離子;這些晶體包括二價銪離子激活的氟化鎂鉀晶體、二價銪離子激活的三價鈰離子敏化的氟化鎂鉀晶體及二價銪離子激活的三價釓離子敏化的氟化鎂鉀晶體。三價銪離子的摻雜濃度x=0.002-0.0029,三價鈰離子的摻雜濃度y=0.002-0.0029,三價釓離子摻雜濃度z=0.002-0.0029,其中x、y和z均為摩爾量。晶體受激發射波長為360nm;其凈光學增益系數:摻銪的氟化鎂鉀晶體為每厘米11.4±3.2;雙摻銪和鈰的氟化鎂鉀晶體為每厘米14.5±6.5;雙摻銪和釓的氟化鎂鉀晶體為每厘米20.2±3.6。
金屬離子納米吸附劑能夠吸附水體中的金屬離子,如Cr6+、Cd2+,屬于無機功能材料技術領域。EDTA是一種重要的螯合劑,能和堿金屬、稀土元素和過渡金屬等通過化學吸附形成穩定的水溶性絡合物,然而,由于EDTA在水中常常呈現為抱團狀,所以其分散性較差,吸附作用難以充分發揮?,F有技術采用Zeolite-A沸石分子篩通過物理吸附,吸附水體中的金屬離子。本發明之吸附劑其特征在于,在納米分子篩介孔中分布有螯合劑EDTA,該吸附劑具有包括物理吸附、化學吸附在內的多重吸附作用,30min能夠吸附水體中98.0%的Cr6+、99.0%的Cd2+。
本發明涉及一種ADA’DA型全稠環有機小分子及其制備方法與應用,屬于有機功能材料與光伏電池技術領域。解決了現有技術中光伏小分子受體材料穩定性差的技術問題。本發明提供的有機小分子采用完全稠并的ADA’DA構型分子骨架,其中,A’為中心核,A為末端基團,A’和A作為拉電子單元,D為連接單元,作為給電子單元。實驗結果表明,該ADA’DA型全稠環有機小分子,具有高的化學穩定性和光穩定性,且骨架平面性較好,電荷傳輸性質優異,分別通過調控中心核、連接單元和末端基團的推拉電子能力,可以實現HOMO/LUMO能級的精準調控,進而實現吸收光譜的調控,能夠作為電子受體應用于有機太陽能電池可以實現優異的器件性能。
本發明提供了一種含多功能基多孔吸附劑及其制備方法和應用,涉及功能材料技術領域。本發明提供的制備方法,包括以下步驟:將含多功能基化合物、芳香族化合物、催化劑和溶劑混合,進行肖爾反應,得到含多功能基多孔吸附劑。本發明以含多功能基化合物和芳香族化合物為原料進行肖爾反應,使制備得到的含多功能基多孔吸附劑具有剛性結構,能夠有效地支撐多孔吸附劑的結構,提高多孔吸附劑的機械強度;并具有比表面積大的特性,避免多孔吸附劑在使用過程中的團聚問題,有利于分離回收使用,最大限度地提高了含多功能基多孔骨吸附劑的可操作性和實用性。
一種通過制備白藜蘆醇/甲醛樹脂納米球增加白藜蘆醇水中溶解度的方法及該樹脂納米球,屬于功能材料技術領域。其是將水和與水互溶的有機溶劑共混,室溫攪拌下依次加入甲醛、堿和白藜蘆醇單體,持續室溫攪拌后,通過離心提純,得到白藜蘆醇/甲醛樹脂納米球。該反方法的反應條件溫和,室溫即可;產物尺寸均一可調,實驗重復性好,適合工業化生產。制備好的白藜蘆醇/甲醛樹脂納米球濃度可高達150mg/mL甚至更高,至少是白藜蘆醇水中溶解度的5000倍。除此之外,該樹脂納米球仍保持著相對于白藜蘆醇單體較高的生物活性;也可以通過進一步的表面修飾,更加有效的應用于納米醫學領域中,為使用白藜蘆醇進行靶向治療提供潛在的應用前景。
本發明屬于新型功能材料的制備領域,主要闡述了一種具有光催化性能的新型多孔聚合物的制備方法。以無水三氯化鋁為催化劑,以聯苯、聯苯的一元取代物為主要合成單體,以多苯環有機物為共同單體,實現了多孔聚合物的制備。本發明中的合成方法方便易行,相比于其他具有光催化性質的多孔有機聚合物,其合成成本十分低廉。發明中所得材料具有相對較高的比表面積,該方案合成的大多數多孔聚合物的比表面積可以達到600m2/g以上。這些材料在光催化領域中,尤其是有機物降解上表現出了優異的性能,可以成功在可見光條件下實現有色染料羅丹明B,以及無色的苯酚的降解。本專利的合成方法為光催化劑的制備提供了更多的選擇路徑。
本發明涉及一種用于煙氣脫硝的抗H2O、SO2、重金屬和粉塵毒化多元催化劑,屬于多元金屬氧化物功能材料技術領域。本發明提供了一種Fe?Ce?Ni?Zn/TiO2五元金屬復合氧化物催化劑。本發明采用的多元脫硝催化劑,具有較寬的脫硝溫度窗口以及較好的低溫脫硝活性,尤其是抗H2O、SO2、重金屬和粉塵毒化能力較強。
W18O49修飾的聚合物復合納米纖維膜、制備方法及其在降解水中有機污染物方面的應用,屬于納米功能材料技術領域。本發明首先通過靜電紡絲技術制備柔性聚合物纖維膜,然后以柔性聚合物纖維膜作為前驅體模板,通過簡單溶劑熱反應過程制備而成。反應原理是由靜電紡絲納米纖維作為異相成核位點,溶劑熱合成前驅體中的鎢源溶質與醇溶劑發生水解反應,反應生成W18O49的鎢氧化物。制備的復合納米纖維膜對有機污染物具有吸附效果,其降解過程可以歸結于吸附和光催化共同作用的結果,而且可以避免在使用過程中納米粒子的團聚問題、并且使用過后可以較易分離回收。
本發明公開了一種SPR在近紅外具有強SERS活性的Ag/TiS2分層復合基底及其制備方法,屬于復合納米功能材料技術領域。本發明的目的是改善TiS2表面增強拉曼散射活性,獲得有較強拉曼活性的基底,本發明所提供的復合基底為Ag和TiS2的復合材料,該復合結構是將Ag和TiS2通過分層濺射的方式沉積在200nm六方密排陣列的聚苯乙烯小球上獲得,其中Ag厚度為10nm,TiS2厚度為2~10nm,具有在紅外區可調的SPR特性,通過改變TiS2的厚度就可以實現SPR的精確調控。
本發明涉及一種功能化柔性無機多孔纖維膜的制備方法及其在同時去除水中油污及重金屬離子方面的應用,屬于功能材料技術領域。本發明使用具有等級孔結構及很高比表面積的氧化硅、氧化鈦復合多孔纖維膜作為基底,通過化學表面接枝方法在所述基底纖維膜的內、外表面接枝多種功能基團。功能化柔性無機多孔纖維膜具有水下超疏油的性質,當用水預浸潤后,纖維膜可以允許水透過,并阻擋與水不混溶的油類,從而實現油水分離。同時表面修飾的有機功能基團可以吸附除去水中的多種重金屬離子。上述功能的結合使該功能化柔性無機多孔纖維膜可以同時除去水中油污及重金屬離子,且具有良好的重復利用性。
本發明的一種三價鐵摻雜單晶硅酸鹽鈮酸鋰相化合物及制備方法屬于功能材料制備技術領域。所述的化合物的化學式為(Mg0.6Fe3+0.4)(Si0.6Al3+0.4)O3;Fe完全以Fe3+的價態存在于單晶晶體中,晶體尺寸為毫米級別且不含包裹體。制備方法包括微米級氧化物顆粒的混合、樣品倉的特殊設計和利用大腔體壓機的高溫高壓反應等步驟。本發明操作簡單,無生物毒性,對于研究鈮酸鋰相化合物晶體結構和與結構有關的物理性質,并探索其與結構有關的新功能具有重要意義。
一種具有中空結構的多孔有機聚合物納米球及其制備方法,屬于功能材料技術領域。其是利用γ?氨丙基三乙氧基硅烷,將二氧化硅納米球表面進行氨基化,而后用多醛基單體進一步進行表面醛基化,得到醛基化二氧化硅納米球;再通過芳香取代反應,在醛基化二氧化硅納米球外包覆一層無定形的多孔有機聚合物,制備得到以二氧化硅納米球為核、多孔有機聚合物為殼的復合納米球;最后使用濃氨水將復合納米球中的二氧化硅納米球核刻蝕掉,從而得到具有中空結構的多孔有機聚合物納米球。納米球尺寸均一、粒子大小和殼層厚度可控、且簡單易行,分散性好,其在催化、載藥、氣體分離等領域的應用前景更為廣闊。
一種Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)摻雜的聚苯胺納米復合物及其應用,屬于功能材料技術領域,具體涉及一種過渡金屬離子摻雜的聚苯胺納米復合物,該復合物具有良好的光熱轉化、核磁造影和化療性能,可以作為腫瘤的無損診療試劑,對腫瘤進行核磁成像檢測和熱化療。通過簡單的一步反應制備了銅(Ⅱ)和鐵(Ⅲ)摻雜的聚苯胺納米粒子,我們將功能性的銅和鐵的金屬離子負載于具有良好生物兼容性的聚苯胺中后,其共軛結構能級發生改變,使得聚苯胺在近紅外光區的消光能力大幅增加,光熱轉化性能大幅增強;并且負載金屬離子后的聚苯胺納米粒子具有良好的核磁成像造影功能;基于配位作用的金屬摻雜結構還可以在刺激響應環境下釋放金屬離子,利用金屬離子的毒性產生化療作用。
本發明提供一種不溶脹型復合水凝膠的制備及對重金屬離子吸附的方法,屬于功能材料領域。我們通過聚丙烯酸鈉(PAAS)、羧甲基纖維素(CMC)和聚乙烯亞胺(PEI)三種高分子鏈之間產生的強氫鍵作用制備了水凝膠PAAS?CMC?BPEI,這三種聚合物都與金屬鐵離子有很強的相互作用。該水凝膠在水中浸泡7個月后也沒有出現任何膨脹現象,我們推測該水凝膠可以在更長的時間內保持其原有的功能和尺寸。該水凝膠對重金屬離子具有較高的吸附效率,吸附效率可以達到90%以上,且吸附符合準二級動力學方程,主要為化學吸附。這種易制備、不溶脹的水凝膠吸附劑可以實現廢水處理和水凈化過程的高效、簡單和快速運行,吸附率高,大大降低了處理成本,是一種性能優良的吸附劑。
一種基于表面增強拉曼散射的SARS?CoV?2超靈敏生物芯片及其制備方法,屬于功能材料與生物傳感檢測技術領域。是以硅片為襯底組裝金納米顆粒,修飾新型冠狀病毒刺突蛋白抗體(SARS?CoV?2spike antibody)和牛血清白蛋白得到SERS免疫基底;通過在Ag NPs表面依次修飾拉曼分子對巰基苯甲酸和SARS?CoV?2spike antibody,制備SERS免疫探針;然后將SERS免疫基底吸附不同濃度的新型冠狀病毒刺突蛋白抗原(SARS?CoV?2spike antigen protein)和SERS免疫探針,得到具有三明治免疫夾心結構的基于表面增強拉曼散射的SARS?CoV?2超靈敏生物芯片。本發明解決了當前普遍采用靜電吸附法制備的增強基底靈敏度低和均勻性差的問題,達到了進一步提高SERS檢測靈敏度的目的。
本發明公開了一種Ag@Cu2O?rGO二維納米復合材料及其制備方法和應用,屬于復合納米功能材料技術領域。傳統的SERS基底大多采用貴金屬金、銀作為基底,這些材料能夠得到較強的拉曼信號,然而材料的催化效果較差。本發明的二維結構,為材料提供良好的均一性,避免小尺寸納米粒子團聚現象的發生。本發明選取rGO作為材料的襯底,其導電性能好,與金屬、半導體復合后,能促進電荷轉移,從而降低電子?空穴的復合幾率,增強材料的催化性能。Ag@Cu2O核殼結構一方面Cu2O殼對內部的Ag核起隔離保護的作用,防止Ag核與催化體系相互作用,影響SERS結果的檢測;另一方面,金屬與半導體復合,提高量子利用率,從而提高催化活性。
薄膜太陽能電池襯底用稀土摻雜硼酸鹽發光玻璃屬于光學功能材料技術領域和新型能源材料技術領域?,F有低鐵含量的硅酸鹽玻璃襯底透射近紫外、短波可見光,薄膜太陽能電池光敏層對該波段光響應低,將該部分光轉變為熱,光電轉換效率因此而降低。本發明玻璃的組分為a?B2O3-b?SrO-c?A2O-d?RexOy或a?B2O3-b?SrO-c?AX-d?RexOy,其中A為一種堿金屬元素;X為一種鹵素元素;RexOy為稀土氧化物;a、b、c和d為各組分的質量百分含量(wt%)。能夠吸收近紫外光及短波可見光作為激發光,發射長波可見光,將原本薄膜太陽能電池光敏層響應較低的光轉換為響應較高的光,從而提高的薄膜太陽能電池的光電轉換效率。
一種暖白光LED用MxGew-ySiyOz:RE熒光材料,屬于光電功能材料技術領域?,F有技術將藍光LED與Y3Al5O12:Ce2+或者(RE1-x-yPrxCey)3(Al,Ga)5O12熒光粉結合,通過光的復合產生白光,但是,由于熒光中缺少紅光,導致所制作的照明光源顯色指數低,色溫高。本發明之熒光材料的分子式通式為MxGew-ySiyOz:RE,式中M為二價金屬離子,RE為稀土元素;式中x、w、y、z都是常數,x取值為1、2或者3;w取值為1或者3,0.0≤y
一種Er3+:Lu2O3透明陶瓷,在Lu2O3基透明陶瓷中摻入Er3+,獲得Er3+摻雜Lu2O3透明陶瓷,屬光學功能材料技術領域。在現有技術中缺少一種能夠由易得且使用簡單的半導體激光器發射的980nm光激發、通過上轉換獲得570nm綠光發射以及通過下轉換獲得1.54μm發射的氧化镥基透明陶瓷材料。本發明之Er3+:Lu2O3透明陶瓷具有立方晶系方鐵錳礦晶體結構,屬Ia3空間群,晶格常數其特征在于,化學分子式為:(Lu1-x?Erx)2O3,x為摻雜離子Er3+的摩爾分量,且0.01≤x≤0.1。本發明能夠成為一種優質的光電器件、激光器、紅外探測器材料;也非常適合用在整形外科手術裝置中;同樣,本發明還能夠應用于全固化短波長激光器、三維立體顯示、生物分子熒光標識、紅外輻射探測、生物、環境檢測以及軍事等領域。
本發明提供了聚芳醚化合物及制備方法、聚芳醚?水凝膠復合多孔膜及制備方法和應用,屬于功能材料技術領域。本發明提供的聚芳醚化合物的側鏈帶電,具有良好的離子選擇性,基于該聚芳醚化合物制備得到聚芳醚多孔膜,然后在所述聚芳醚多孔膜的單面接枝帶電水凝膠,得到具有非對稱結構的聚芳醚?水凝膠復合多孔膜,所述聚芳醚?水凝膠復合多孔膜離子選擇性好,水以及離子通量較高,具有典型的離子電流整流效應,可以實現高輸出功率、高能量利用率和穩定的鹽差發電。
本發明公開了一種SPR在近紅外的Ag?TiS2復合SERS基底及其制備方法,屬于復合納米功能材料技術領域。本發明目的是改善TiS2表面增強拉曼散射活性,獲得在近紅外區有較強拉曼活性的基底,本發明為Ag和TiS2的復合材料,該復合結構是將Ag和TiS2通過共濺射的方式沉積在200nm的聚苯乙烯小球六方密排陣列上獲得。通過改變TiS2的濺射功率,調控Ag?TiS2活性基底在近紅外區的SPR。拉曼光譜證明Ag?TiS2SERS活性基底的增強因子可以達到109,說明這種由半金屬?金屬組成的基底具有卓越的SERS活性。
本發明公開了一種發狀Eu3+、Sm3+共摻雜ZnO及其制備方法和稀土離子缺陷光學調控方法。本發明屬于納米功能材料技術領域,本發明目的是提供一種獲取Eu3+、Sm3+共摻雜ZnO特殊形貌納米光學材料的簡單途徑,通過NH4HCO3作為沉淀劑,使用共沉淀法成功得到了Eu3+、Sm3+摻雜ZnO,該方法有操作簡單,能耗低,對環境污染小等優點,制備過程中所用原料及溶劑成本低且毒性低,具有易于實現大規模生產等優點。本發明進一步通過研究得到了該材料的稀土離子缺陷光學調控機制,本發明利用該機制得到了該材料的稀土離子缺陷光學調控方法,解決了顯示技術和發光工藝中全色顯示和發光工藝中難以集成的問題。
本發明涉及一種硫化釔納米帶的制備方法,屬于納米材料制備技術領域?,F有技術制備了硫化釔納米粒子和納米棒。本發明采用靜電紡絲技術與硫化技術相結合的方法,制備了Y2S3納米帶。本發明包括兩個步驟:(1)制備Y2O3納米帶。采用靜電紡絲技術制備PVP/Y(NO3)3復合納米帶,再進行熱處理得到Y2O3納米帶;(2)制備Y2S3納米帶。采用CS2對Y2O3納米帶進行硫化處理,得到結構新穎純相的Y2S3納米帶,具有良好的晶型,帶寬為2.26~3.22μm,厚度為165nm,長度大于100μm。硫化釔納米帶是一種新型的重要功能材料,將在高性能熱電材料、陶瓷、無毒環保顏料和納米器件等領域得到重要應用。本發明的制備方法簡單易行,可以批量生產,具有廣闊的應用前景。
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