纳米复合催化剂的研究进展

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基于表面等离子体共振效应的Ag(Au)

2016年第35卷第1期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·131·化工进展基于表面等离子体共振效应的Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究进展邵先坤，郝勇敢，刘同宣，胡路阳，王媛媛，李本侠（安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南 232001）摘要：由具有表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）效应的贵金属（Ag、Au等）纳米粒子和半导体纳米结构组成的纳米复合光催化剂具有优异的可见光光催化活性，成为新型光催化材料的研究热点之一。

本文综述了Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的制备方法、基本性质以及光催化应用方面的一些重要研究进展；重点介绍了Ag(Au)等纳米粒子的表面等离子共振增强可见光催化活性的机理，以及Ag(Au)纳米粒子与不同类型半导体复合的光催化剂的光催化性能，其中所涉及的半导体包括金属氧化物、硫化物和其他一些半导体；本领域未来几年的研究热点将集中于新型高效的Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的微结构调控及其用于可见光驱动有机反应的机理研究。

本文为基于SPR效应构建Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究提供了有力的参考依据，并且指出Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究是发展可见光高效光催化剂的重要方向。

关键词：贵金属；表面等离子体共振；可见光响应；催化剂；降解；制氢中图分类号：O 649.2 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）01–0131–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.017Research progress of Ag(Au)/semiconductor nanohybrid photocatalystsbased on surface plasmon resonanceSHAO Xiankun，HAO Yonggan，LIU Tongxuan，HU Luyang，WANG Yuanyuan，LI Benxia （School of Materials Science and Engineering，Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，Anhui，China）Abstract：Nanohybrid photocatalysts composed of noble metal nanoparticles (Ag，Au，etc.) with surface plasmon resonance (SPR) effect and semiconductor nanostructures have become one of the research hotspots in the field of advanced photocatalysis because of their excellent photocatalytic activity under visible light irradiation. This review summarized some significant research progress about the basic properties，preparation methods and the photocatalytic applications of the plasmonic Ag(Au)/semiconductor nanohybrid photocatalysts. We emphatically introduced the mechanism for the enhanced effect of Ag(Au) nanoparticles with SPR on visible light response photocatalytic activity，as well as the photocatalytic performance of the nanohybrid photocatalysts composed of Ag(Au) nanoparticles and different types of semiconductors，including metal oxides，metal chalcogenides and other semiconductors. The research in this field will focus during the next few years on the microstructure modulation of the novel high-efficiency Ag(Au)/semiconductor nanohybrid photocatalysts and their photocatalytic mechanisms in visible-light-driven organic reactions. This收稿日期：2015-04-21；修改稿日期：2015-06-18。

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是一种由纳米颗粒和含能材料组成的新型材料，具有较高的能量密度和较好的性能稳定性，被广泛应用于火箭推进剂、炸药和发动机等领域。

随着纳米技术的发展，纳米复合含能材料的研究取得了重要进展。

本文将从材料设计、合成方法和应用领域三个方面综述纳米复合含能材料的研究进展。

材料设计是纳米复合含能材料研究的关键环节。

通过合理的材料设计，可以调控材料的能量密度、热稳定性和安全性能等。

近年来，研究者们提出了多种新颖的材料设计思路。

设计了一种核壳结构的纳米颗粒，核部分是高能量含能材料，壳部分是稳定剂，可以提高材料的燃烧速度和热稳定性。

还有研究者通过调控纳米颗粒的形状、大小和分布等参数来优化材料的性能，例如可以通过合成纳米片状材料来增加材料的界面活性和燃烧速度。

纳米复合含能材料的制备方法也得到了重要的突破。

传统的制备方法往往需要高温和长时间的反应，难以获得纳米尺寸和较高的纯度。

而近年来，研究者们发展了一系列高效的合成方法。

溶胶凝胶法可以在低温下制备出纳米复合含能材料，避免由于高温反应产生的杂质。

还有研究者通过仿生合成的方法，模仿生物学体系中的合成过程，成功制备出了具有纳米尺寸和高纯度的复合含能材料。

这些新的合成方法为纳米复合含能材料的大规模制备提供了新的思路。

纳米复合含能材料在许多领域都有着广泛的应用。

在火箭推进剂领域，纳米复合含能材料可以提高燃烧速度和能量密度，实现更高的发射速度和较大的载荷。

在炸药领域，纳米复合含能材料可以提高爆燃速度和爆炸威力，用于军事作战和民用爆炸器。

在发动机领域，纳米复合含能材料可以替代传统燃料，提高发动机的性能和效率。

纳米复合含能材料还可以应用于能量存储、催化剂和传感器等领域。

g-C3N4基纳米复合材料在光催化领域的研究进展

g-C3N4基纳米复合材料在光催化领域的研究进展作者：王丽敏吕芳莹宋常超来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2020年第10期摘要：g-C3N4是一种新型环保且又廉价易得的非金属半导体材料，被广泛应用于降解环境介质污染物和生产可再生清洁能源等领域。

本文介绍了g-C3N4基纳米复合材料的制备及其在光催化领域的应用，包括光催化降解污染物、光催化制氢、光催化还原CO2等。

大量的研究表明，为进一步扩大g-C3N4复合光催化材料应用，研究者们采用调控形貌、元素掺杂、与其他半导体复合、贵金属沉积、多孔化等多种方法对g-C3N4进行了改性，使得光催化性能有所升高。

关键词：g-C3N4;光催化;降解;产氢;CO2还原中图分类号：O643.36 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2020）10-0008-061 引言随着社会的不断进步和经济的快速发展，解决化石燃料导致的环境污染和能源短缺问题迫在眉睫[1]。

为了实现社会可持续发展，研究者们不断探索绿色、环保、高效的新兴技术。

光催化技术是光能驱动的反应过程，利用催化剂使丰富的太阳能转化为化学能，具有绿色友好、成本低等特点，被认为是最有前途的技术之一。

高效、低成本和易于制备的光催化剂是光催化研究的重中之重，在过去的数十年内，光催化剂多基于金属氧化物、金属硫化物及氧化物的聚合半導体等。

这些半导体在表现出良好性能的同时也对环境造成了污染，且价格较贵[2-4]。

石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种二维层状结构的无金属聚合物型半导体，由丰度高的元素组成，层与层之间以范德华力相结合。

因其具有良好的可见光响应性质、高的热和化学稳定性、结构形态易调控、无毒、容易制备、廉价易得等众多优势，自2009年首次[5]发现它应用在可见光照下分解水产氢气和氧气以来，引起研究者的广泛关注。

但是，g-C3N4与其他传统光催化剂（金属氧化物、金属硫化物）一样，具有光生电子-空穴复合率高、可见光吸收范围窄等缺点。

纳米材料在新能源领域的研究进展

纳米材料在新能源领域的研究进展随着环保意识的提高和全球能源危机的加剧，新能源技术的开发与应用越来越受到人们的重视。

纳米技术作为当今前沿领域之一，已经在新能源领域展现出了强大的应用潜力。

本文将对纳米材料在新能源领域的研究进展进行探讨。

一、纳米材料在太阳能电池中的应用太阳能电池是目前应用最为广泛的新能源设备之一。

纳米技术可以通过制备纳米粒子、纳米棒和膜的形式在太阳能电池中实现新能源的高效转换。

例如，通过在硅太阳能电池表面或内部引入纳米结构，可以增加其自吸收强度和提高载流子分离效率，大大提高太阳能电池的转换效率。

同时，已有研究表明，在天然染料敏化太阳能电池中，采用纳米结构材料作为电子传输路径会显著提高能量转换效率。

此外，还有人尝试使用纳米量子点作为太阳能电池中的光吸收剂，将太阳能转化成电流产生更高的效率。

二、纳米材料在燃料电池中的应用燃料电池是一种能够将燃料与氧气反应生成能量的设备，其比传统燃烧产生更加清洁的能源，具有广泛的应用前景。

纳米技术可以提高燃料电池催化剂的活性，降低反应温度和提高催化剂的稳定性。

例如，通过制备高分散、高表面积的纳米复合催化剂，可以提高燃料电池的功率密度和催化剂的使用寿命。

此外，在固态氧化物燃料电池中，通过在氧化物电解质膜表面制备纳米枝状结构，能够显著提高电池的性能和长期稳定性。

三、纳米材料在锂离子电池中的应用锂离子电池是现代电子设备中广泛使用的一种电池，其能够以高比能量、高比功率和长寿命的方式存储和释放电能。

纳米技术在锂离子电池中的应用主要涉及锂离子电池正极材料和负极材料的制备。

例如，采用纳米碳管、纳米金属氧化物和纳米结构的锂离子电池正极材料，能够提高电池的能量密度和功率密度。

此外，在锂离子电池负极材料方面，纳米技术能够有效地提高其容量和增加其循环寿命。

四、纳米材料在光催化水分解中的应用光催化水分解技术是利用太阳能光照与催化剂共同作用将水分解为氢气和氧气的技术。

纳米技术能够提高催化剂的光催化活性和稳定性，增强其吸收光子和促进光生电荷的分离与传输。

《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。

复合纳米TiO2光催化净化大气环保涂料研究进展

近年来，纳米ＴＯ光催化剂在抗菌净化大气方面的应ｉ用也得到ｒ足的进展．ＺｅｇＨａｇ等人对其光催化杀菌长ｈｎｕｎ机理作丁深入研究。ＷｉｉｍＡ－ａｏｙ等人给出了空气氛围ｌａＪｃｂｌ中细胞中有机物质被完全氧化的证据。ＥｗｒＪＷｏｆｔｎａｄ・ｌｉｄｍ等在空气氛围中对沉积辐射表面上的细菌、真菌等生物体的Ｃ，０宏观平衡和动力学参数进行了深入研究。试验表明，真菌的抗氧化能力明艋优于其它物质。
化自沽内墙涂料．检测结果表明．室内甲醛浓度净化率为
８．达Ｇ／６２ — ９５标准。广州广漆化工公司与中山１％．ＢＴＩ１７１９９大学、梁金生等人分别采用锐钛型纳米ＴＯ和担载稀土的ｉ纳米ＴＯ制得光催化净化大气环保涂料，取得较好效果，ｉ也但这些研究大多还停留在实验室阶段。巾于纳米ＴＯ光催化涂料强烈的氧化作用，用普通涂ｉ，料的树脂会很快地被分解而失去作用。光催化涂料用的粘合剂必须足无机＇合剂或是原子问结合力极强的硅氧基树脂、枯氟碳基树脂等１２１。由于氟碳基树脂中ＣＦ键极短，能高达 — 键４ＯＪｏ，四周被一系列性质稳定的氟原子所包围，６ｋ／ｌｍ碳链氟原子的电子云对ＣＣ键的屏蔽作Ｈ较Ｈ原子强．使得氟碳基 — ｊ
味、甲醛和氨。
２复合纳米ＴＯ光催化涂料制备中的几个关键问ｉ
题

纳米催化剂的研究进展

纳米催化剂的研究进展【摘要】：纳米材料催化剂具有独特的晶体结构及表面特性。

文章简要介绍了纳米催化剂的特性，对纳米催化剂的制备方法及其类型进行了综述。

对纳米催化剂目前存在的问题进行了分析，并对其应用前景进行了展望。

【关键词】：纳米；催化剂；制备；进展近年来，纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域，其中最典型的实例就是纳米催化剂的出现及与其相关研究的蓬勃发展。

纳米材料催化剂具有独特的晶体结构及表面特性。

纳米催化剂具有比表面积大、表面活性高等特点，显示出许多传统催化剂无法比拟的优异特性；此外，纳米催化剂还表现出优良的电催化、磁催化等性能。

1. 纳米催化剂性质.1.1 表面效应描述催化剂表面特性的参数通常包括颗粒尺寸、比表面积孔径尺寸及其分布等。

有研究表明,当微粒粒径由10 nm减小到 1 nm时,表面原子数将从20 %增加到90 %。

这不仅使得表面原子的配位数严重不足、出现不饱和键以及表面缺陷增加,同时还会引起表面张力增大,使表面原子稳定性降低,极易结合其它原子来降低表面张力。

此外,Perez 等认为纳米催化剂的表面效应取决于其特殊的16 种表面位置,这些位置对外来吸附质的作用不同,从而产生不同的吸附态,显示出不同的催化活性。

1.2 体积效应体积效应是指当纳米颗粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或比其更小时,晶态材料周期性的边界条件被破坏,非晶态纳米颗粒的表面附近原子密度减小,使得其在光、电、声、力热、磁、内压、化学活性和催化活性等方面都较普通颗粒相发生很大变化,如纳米级胶态金属的催化速率就比常规金属的催化速率提高了100倍。

1.3 量子尺寸效应当纳米颗粒尺寸下降到一定值时,费米能级附近的电子能级将由准连续态分裂为分立能级,此时处于分立能级中的电子的波动性可使纳米颗粒具有较突出的光学非线性、特异催化活性等性质。

量子尺寸效应可直接影响到纳米材料吸收光谱的边界蓝移,同时有明显的禁带变宽现象;这些都使得电子/空穴对具有更高的氧化电位,从而可以有效地增强纳米半导体催化剂的光催化效率[1] 。

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是近年来材料科学领域中的研究热点之一，其研究旨在开发出具有高能量密度、高热稳定性和安全性的含能材料。

本文将对纳米复合含能材料的研究进展进行综述。

一、纳米复合含能材料的定义和分类纳米复合含能材料是指将纳米材料与含能物质粒子相互结合形成的一种新型材料。

根据纳米材料的种类和含能物质的类型，纳米复合含能材料可以分为纳米金属-含能物质复合材料、纳米氧化物-含能物质复合材料和纳米化学燃料-含能物质复合材料等。

二、纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法多种多样，主要包括物理方法和化学方法两类。

1.物理方法物理方法包括球磨法、熔融法、气相沉积法等。

球磨法是将纳米金属粉末和含能物质粉末一起放入球磨罐中，在高速球磨的作用下，两者发生摩擦碰撞，形成纳米复合含能材料。

熔融法是将金属和含能物质一起加热熔融，然后迅速冷却得到纳米复合含能材料。

气相沉积法是利用高温气相反应将纳米金属颗粒和含能物质分子在气相中反应生成纳米复合含能材料。

2.化学方法化学方法包括溶液法、凝胶法、共沉淀法等。

溶液法是将金属盐和含能物质在溶剂中溶解，然后通过控制反应条件，使得纳米材料和含能物质分子发生反应生成纳米复合含能材料。

凝胶法是将金属盐和含能物质溶解在溶胶中，通过溶胶-凝胶过程得到纳米复合含能材料。

共沉淀法是将金属盐和含能物质一起加入反应溶液中，通过添加共沉淀剂或调节反应条件使得纳米复合含能材料沉淀出来。

三、纳米复合含能材料的性能纳米复合含能材料具有许多优异的性能，主要包括高能量密度、高热稳定性和安全性。

1.高能量密度纳米材料的特殊结构使得纳米复合含能材料具有高能量密度。

纳米材料具有较大的比表面积和较小的颗粒尺寸，有利于提高含能物质的氧化还原反应速率，从而提高能量输出效果。

2.高热稳定性纳米复合含能材料具有较好的热稳定性，能够抵抗高温条件下的热分解、氧化或爆炸。

纳米材料的高表面能和界面作用使得其能够吸收和释放能量，从而对抗高温下的热分解。

纳米TiO2-Al2O3复合载体的制备研究进展

ＴＯＯｉＳ等无机盐为原料，＾ — Ａ，工业产品）将ｙ１（Ｏ加入到盐溶液中，搅拌均匀后滴加氨水至ｐ兰８左右。Ｈ将所得到的沉淀经洗涤、干燥、焙烧后，即制得ＴＯｉ一Ａ，１复合载体。用氨水作为沉淀剂效果较好，Ｏ主要因为氨水是一种弱碱，当把氨水滴入盐溶液中时会生
１复合载体的制备方法
ＴＯ一Ａ，合载体可通过沉淀法、匀沉淀ｉ１复Ｏ均
法¨ 卜、共沉淀法、溶胶一凝胶技术、相吸附法、气气相沉积法．］浸渍法、１、７混胶法・］碱金属硝酸盐熔培、
和脱氮的要求，载体种类、质已成为提高催化剂活性性
催化剂，高的选择性活性和良好的抗中毒能力，应有若用其来制成性质优良的Ｎ、、ｏ等双金属或三金属ｉＭｏＣ
的重要部分 ’ 纳米复合载体作为一种新型的催化，
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石油与天然气化工
３５Ｏ
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＦＯＩ＆ＧＡＳＯＬ
纳米ＴＯｉ２一Ａ２３复合载体的制备研究进展ｌＯ
胡晓丽王海彦魏民施岩白英芝马骏
和直接沉淀法相比，沉淀法所制得的复合载体共
中Ｔ、ｌ于整个体相均匀分布，有较大的比表面ｉＡ趋且积和孔容，钛铝矿特征峰表现较为不明显，是由于和这直接沉淀法相比，沉淀法Ｔ —Ａ的相互作用增强而共ｉｌ产生新的性能，可增强酸性等。如用沉淀法（Ａ一１和共沉淀法（Ａ一制备的Ｔ）Ｔ２）

纳米复合材料技术进展

相比传统工艺，ＮＷ将节省能源（ＳＯ没
有蒸汽稀释）降低二氧化碳排放。由于企并业对建造经济的大型装置感兴趣，ＮＷ有ＳＯ为百万吨级装置提供这种需要的潜能。因此ＳＷ工艺是技术和经济的突破，成为工ＮＯ将
用来降低热固性片材模塑复合物（ＭＣ）Ｓ的
成分进行评价。这就要求关注使纳米填料可以通过与其它组分的协同作用增加价值。现在供应商之间的竞争加剧，目的是开发更好表面改性的牌号，这就必须更好地理解市场
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第３７卷１（０７０期２０）
据报道，用于提高热塑性和热固性塑料性能的纳米填料在工业应用上尽管发展速度
比预期慢，但将继续取得进展。如何更好地利用纳米材料的重新思考正在促进形成表面改性更好，易加工的第二代产品，在这些新兴
领域也出现了一些纳米材料新牌号。
密度、于Ｐ用Ｐ和ＰＴ的纳米阻隔性涂层以Ｅ
塑的ＰＰ盘及汽车的内部组件。在Ｐ／Ｐ纳米粘土复合材料注塑的盘暴露于１０５ ℃空气中
第３７卷１０期（０７２０）起协同设计和开发。催化剂ＰＩ（Ｓ）粒子大小分布）和机械性能
最适合用于流化床且使得这种催化剂比典型
的ＦＣ催化剂更耐磨损。Ｃ
该ＳＯ技术允许（ＮＷ如同在其它流化床
工艺）续补充新鲜催化剂，持其 “ 衡 ” 连维平活
分散。剥离包括用化学或物理方法将组成粘

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展【摘要】纳米复合含能材料是一种具有巨大潜力的新型材料，在能源领域备受关注。

本文概述了纳米复合含能材料的研究进展，重点介绍了其制备方法、性能优化、应用领域、安全性和未来发展趋势。

制备方法的研究包括溶液法、溶胶-凝胶法、机械合成等多种途径，性能优化方面主要集中在提高能量密度、增强热稳定性等方面。

纳米复合含能材料在能源领域的应用前景广阔，包括火箭推进剂、炸药、防弹材料等方面。

安全性研究则关注着材料的稳定性和燃烧控制。

未来发展趋势将聚焦于高性能、低毒性、绿色环保等方向。

纳米复合含能材料的研究将为能源领域带来新的突破，具有重要的应用前景。

【关键词】纳米复合含能材料、研究进展、制备方法、性能优化、能源领域应用、安全性、未来发展趋势1. 引言1.1 纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是一种新型的含能材料，具有独特的结构和性能，近年来受到了广泛的关注和研究。

随着纳米技术的不断发展，纳米复合含能材料在含能材料领域中展现出了巨大的应用潜力，成为当前研究的热点之一。

纳米复合含能材料的研究进展主要体现在以下几个方面：制备方法的不断创新。

研究人员通过结合不同的纳米材料，优化制备工艺，实现了纳米复合含能材料的高效制备。

性能的持续优化。

通过调控纳米材料的种类、形貌和结构，有效提升了纳米复合含能材料的能量密度、燃烧速度等性能指标。

在能源领域的广泛应用。

纳米复合含能材料不仅可以作为高效的燃料使用，还可以应用于催化剂、储能等领域，具有广阔的应用前景。

研究人员也在不断探索纳米复合含能材料的安全性，确保其在实际应用中的安全可靠性。

未来，随着纳米技术和含能材料领域的不断发展，纳米复合含能材料将在更广泛的领域展现出其独特优势，为能源领域的发展做出更大的贡献。

2. 正文2.1 纳米复合含能材料的制备方法研究纳米复合含能材料的制备方法是该领域研究的核心之一，研究人员通过不断探索和创新，不断提高纳米复合含能材料的制备效率和性能。

TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇

TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究1TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究随着环境污染日益严重，光催化技术逐渐成为一种重要的治理手段。

其中，TiO2因其良好的光催化性能，在光催化领域中得到了广泛应用。

近年来，随着纳米技术的发展，研究人员开始尝试制备TiO2纳米结构及其复合材料，以提高其光催化性能。

本文将就TiO2纳米结构、复合及其光催化性能进行探讨。

TiO2是一种广泛应用于光催化领域的半导体材料。

其中，纳米级TiO2颗粒具有更高的比表面积和更好的光催化性能。

通过控制TiO2颗粒的形貌和尺寸，可以进一步提高其光催化性能。

目前，制备TiO2纳米颗粒的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、气-液界面法等。

其中，溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。

通过将钛酸四丁酯、乙醇等原料混合后，进行溶胶-凝胶、干燥、煅烧等步骤，即可制备纳米级TiO2颗粒。

研究表明，通过控制煅烧温度和时间，可以控制TiO2颗粒的尺寸和形貌。

例如，较高温度和较长时间会导致颗粒尺寸增大，形貌由球形转变为椭球形或纺锤形等。

除了纳米颗粒外，掺杂和复合是另一种提高TiO2光催化性能的有效手段。

掺杂主要是通过将其他元素掺入TiO2晶格中，以改变其电子结构，提高光催化性能。

目前常用的掺杂元素包括银、氮、碳等。

复合则是将TiO2与其他材料复合，以提高其光催化稳定性和性能。

常用的复合材料包括金属氧化物、石墨烯、聚合物等。

对于掺杂TiO2，研究发现，掺杂银元素可以增加TiO2的光催化活性和稳定性。

由于银元素具有良好的表面等离子共振吸收效应，可促进TiO2的光吸收和电子传输。

同时，掺杂氮和碳元素可以缩小TiO2带隙，增强光吸收效果。

对于复合TiO2，研究发现，纳米级TiO2颗粒与金属氧化物复合，可以提高其光吸收和电子传输效果，从而提高光催化性能。

总体而言，制备TiO2纳米结构、掺杂和复合是提高TiO2光催化性能的有效手段。

纳米催化剂的研究进展

ＬＵ／ｙ一ｌａｇｉｎ
（ｉｄｏＵｉｒｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ，ｈｎｏｇＱｎｄｏ２６４ＣｉａＱｎａｎｖｓｙｆｉｃｎｅｈｏｙＳａｄｎｉｇａ６０２，ｈｎ）ｇｅｉＳｅｏ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｎａｏｔｒｃｔｌｓａｐｃａｔｃｕｅ，ｗｉｈｇｎｒｌｃｔｌｓｉｎｔｐｓｅｓｄ，ａｄｄｔｒｎｄｔｅｎｍｅｅａａｙｔｈｄｓｅｉｌｓｒｔｒｕｈｃｅｅａａａｙｔｄｄ ’ ｏｓｓｅｎｅｅｍｉｅｈ
关键词：纳米催化剂；量子尺寸效应；纳米结构；环境保护
中图分类号：Ｑ３Ｔ１
文献标识码：Ａ
文章编号：０ — ６７２１）６０３ — ３１１９７（０２０ — ０９００
ＲｅｅｒｈＰｒｇｅｓｏｎｏｅｅｔｌｓｓａｃｏｒｓｆＮａｍｔｒＣａａｙｔ
２２微乳液法．
微乳液是在较大量表面活性剂存在下，相混溶的两种液不
体自发形成的各向同性的交替分散体系。微乳质点的纳米级尺寸为制备设计大小及形状可控的纳米粒子提供基本条件。通常作法是将含有金属前驱体和沉淀剂的两种微乳液混合，微乳液中的水核相互碰撞，含不同反应物的水核之间进行物质交换，生成产物，产生晶核，然后逐渐长大，形成纳米颗粒。或者只使用种微乳液，一种反应物直接加入体系Ｊ。而表面活性剂会阻
当纳米颗粒尺寸下降到一定值时，费米能及附近的电子能级将有准连续态分裂为分立能级，时处于分立能级中的电子此波动性可使纳米颗粒具有突出的光学非线性、异催化活性等特性质。Ｂｋｔａｏｕｈｉｒｖ等用１０ｍ范围内不同尺寸的银粒ｙ０～１０ｎ子催化乙烯环氧化，中银粒子负载在Ａ其Ｉ。研究发现随着银０粒子尺寸的增大，乙烯环氧化率也越大，主要原因是银粒子尺寸的大小影响了分子内部的键能。但是并不是所有催化剂都有这样的结果。用１ｔＡ：纳米催化剂在４０℃下氧化甲烷，％Ｐ／１Ｏ３其中采用不同颗粒大小的活性组分。结果表明当催化剂含有平均大小２ａ的催化活性组分时，化剂拥有最大催化活性。ｍ催

纳米材料在光电催化中的应用研究

纳米材料在光电催化中的应用研究光电催化是一种将光能转化为化学能的过程，近年来在环境净化、能源转换和有机合成等领域得到了广泛关注和研究。

纳米材料作为光电催化的重要组成部分，具有独特的结构和性质，为光电催化的发展提供了新的可能性。

本文将重点探讨纳米材料在光电催化中的应用研究进展。

一、纳米材料在光电催化中的基本原理光电催化的基本原理是通过吸收光能促进催化反应的进行。

纳米材料因其特殊的量子效应和较大的比表面积，能够有效提高光吸收能力和催化活性。

纳米材料的能带结构和电子能级分布对于光电催化效果具有重要影响。

例如，通过调控纳米材料的能带结构和表面缺陷，可以实现光生电子-空穴对的有效分离，从而提高光电催化效率。

二、纳米材料在光电催化领域的应用研究进展1. 纳米光催化剂的设计与合成纳米光催化剂的设计与合成是纳米材料在光电催化中的首要任务。

研究人员通过控制纳米材料的形貌、尺寸和成分等参数，实现了对光吸收和电子传输性能的调控。

例如，纳米金属光催化剂可以通过调节表面等离子体共振效应来增强光吸收能力，提高催化活性。

2. 纳米材料在光电催化水分解中的应用光电催化水分解是一种可持续的制氢方法。

纳米材料在光电催化水分解中的应用研究已取得了显著进展。

例如，纳米金属催化剂可以促进水分解反应的进行，实现高效制氢。

同时，通过构建纳米半导体-催化剂的复合体系，可以进一步提高光电催化水分解的效率。

3. 纳米光催化剂在有机合成中的应用纳米光催化剂在有机合成中具有广泛的应用前景。

通过纳米金属催化剂的引入，可以实现光促进的有机反应，提高反应速率和选择性。

此外，纳米半导体光催化剂也可用于有机合成反应中，如光催化的偶合反应、光诱导的C-H活化等。

4. 纳米材料在环境净化中的应用纳米材料在环境净化领域的应用也受到了广泛关注。

例如，纳米金属光催化剂可用于光催化降解有机污染物。

纳米半导体材料也可用于光电催化氧化废水中的有机污染物。

纳米材料的高比表面积和良好的光吸收特性，使其能够提高光电催化降解的效率和效果。

高分子纳米复合材料研究进展_高分子纳米复合材料的制备_表征和应用前景

编者按:纳米材料是当前材料科学研究的热点之一,涉及多种学科,具有极大的理论和应用价值,被誉为/21世纪最有前途的材料0,国内众多科研单位在此领域也作了大量工作,形成各自特有的研究体系。

本文(Ñ、Ò)就其中的高分子纳米复合材料,提出了作者的一些见解,供同行们共同探讨,以促进研究水平的提高,不断取得创新的成果。

高分子纳米复合材料研究进展*(I)高分子纳米复合材料的制备、表征和应用前景曾戎章明秋曾汉民(中山大学材料科学研究所国家教委聚合物复合材料及功能材料开放研究实验室广州510275)文摘综述了高分子纳米复合材料的发展研究现状,将高分子纳米复合材料的制备方法分为四大类:纳米单元与高分子直接共混(内含纳米单元的制备及其表面改性方法);在高分子基体中原位生成纳米单元;在纳米单元存在下单体分子原位聚合生成高分子及纳米单元和高分子同时生成。

介绍了高分子纳米复合材料的表征技术及其应用前景。

关键词高分子纳米复合材料,纳米单元,制备,表征,应用Progress of Polymer2Nanocomposites(I)Preparation,Characterization and Application of Polymer2NanocompositesZeng Rong Zhang Mingqiu Zeng Hanmin(Materials Science Institute of Z hongshan Uni versity,Labo ratory of Poly meric Co mpo si te&Functio nal Materials,The State Educational Commissi on of China G uangzhou510275)Abstract The progress of polymer2nanocomposites is revie wed.The preparation methods are classified into four categories:direc tly blending nano2units with polymer(including preparation and surface2modification of nano2units),in situ synthesizing nano2units in polymer matrix,in situ polymerizing in the presence of nano2units and simultaneously syn2 thesizing nano2units and polymer.The characterization and application of polymer2nanocomposites are also introduced.Key words Polymer2Nanocomposites,Nano2Unit,Preparation,Characterization,Application3高分子纳米复合材料的表征技术高分子纳米复合材料的表征技术可分为两个方面:结构表征和性能表征。

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展1. 引言1.1 纳米复合含能材料的定义纳米复合含能材料是由含能物质与纳米材料（如纳米粒子、纳米管、纳米结构）在微观尺度上形成的复合材料。

这种材料结构独特，具有优异的性能，能够在小体积内储存更多的能量，从而实现更高的能量密度。

与传统含能材料相比，纳米复合含能材料具有更快的燃烧速度、更高的热释放速率和更低的灰渣生成率，可以实现更高效的能量转化。

通过控制纳米材料的大小、形貌和分布等因素，可以有效调控纳米复合含能材料的性能，使其在能量释放方面表现出更为优越的特性。

纳米复合含能材料的研究对于提高爆炸能量转化效率、减轻枪炮装备负荷、改善火箭发动机性能等具有重要意义，对未来的军事和民用领域都具有广泛的应用前景。

1.2 研究背景《纳米复合含能材料的研究背景》纳米复合含能材料是一种结合了纳米技术和含能材料领域的新型材料，具有独特的物理化学性质和应用潜力。

随着科技的不断进步和发展，对于能源的需求日益增长，传统含能材料在储存和释放能量时存在着一些限制，如能量密度低、释放速度慢、安全性差等。

研究人员开始将纳米技术应用于含能材料的领域，通过纳米复合技术，将不同类型的纳米材料组装在一起，形成新型的含能材料，旨在解决传统含能材料的不足之处。

纳米复合含能材料的出现为能量储存和释放领域带来了新的希望和机遇。

通过合理设计和调控，纳米复合含能材料能够具备更高的能量密度、更快的释放速度、更好的安全性等优势，为实现高效能源转换和利用提供了可能。

对纳米复合含能材料的研究和应用具有重要的科学意义和实用价值。

在未来的研究中，我们可以进一步探索纳米复合含能材料的制备方法、性能提升途径、应用领域等方面，以推动这一领域的发展和推广。

2. 正文2.1 纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法主要包括物理方法和化学方法。

物理方法主要是通过物理手段将纳米颗粒与含能材料进行混合或结合，如机械合金化、溶液共沉积、等离子热喷涂等。

新型纳米催化剂的研究进展

新型纳米催化剂的研究进展随着工业化的飞速发展和环境问题的日益严峻，催化剂的研究变得越来越重要。

的确，催化剂的作用与我们生活息息相关，涉及能源、化学、制药、冶金、材料等多个领域。

而随着科技的不断进步，新型催化剂的研究也在不断涌现，其中最引人注目的是新型纳米催化剂。

一、纳米催化剂的定义和优点纳米催化剂是指颗粒大小在1-100纳米之间的催化剂，具有比传统催化剂更高的催化活性和选择性，同时对环境污染的影响也有显著改善。

纳米催化剂具有三个主要的优点：1、表面积大：由于颗粒小，纳米催化剂的比表面积更大，因此反应地区增多，催化活性提高。

2、可控性:纳米颗粒的尺寸和形状可以通过合理的合成方式进行控制,从而控制催化活性。

3、无毒性：纳米颗粒通常单纯由无毒元素或化合物组成，具有无毒、生物相容性。

二、新型纳米催化剂的分类新型纳米催化剂可分为基于金属、基于非金属和基于金属/非金属复合的催化剂。

1、基于金属的纳米催化剂金属纳米催化剂通常由单到几个金属的纳米颗粒组成，这些金属可以是铂、钯、镍、铜等。

这类催化剂具有较好的催化活性和选择性，同时结构简单，易于合成。

2、基于非金属的纳米催化剂非金属纳米催化剂是指由非金属元素构成的纳米颗粒。

通常包括二氧化钛、氧化铁、氧化锆、硅等。

这些非金属纳米催化剂具有良好的热稳定性和化学稳定性，在酸性或碱性条件下均具有优异的催化效果，广泛应用于催化转化和有机合成。

3、基于金属/非金属复合的纳米催化剂金属/非金属复合的纳米催化剂通常由金属纳米颗粒和非金属纳米颗粒组成。

比如负载铂纳米颗粒和二氧化钛纳米颗粒的复合催化剂在甲醇制氢反应和乙酸氢化反应中具有很好的催化活性和选择性。

三、新型纳米催化剂的研究进展分析1、金属纳米催化剂研究近年来，基于金属纳米催化剂的研究偏重于提高其催化活性和高选择性，同时应用于一些具有重要的工业应用领域，例如C-C 键偶联反应、氧化反应、加氢反应和脱氢反应等。

同时，通过神经网络算法和模型推断，寻找新的高活性、高选择性的金属纳米催化剂具有前景。

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是指利用纳米技术制备的具有高能量密度和高能量释放速率的含能材料。

它们具有在推进剂、炸药、火箭燃料等领域具有广泛应用前景。

随着纳米科技的快速发展，纳米复合含能材料的研究也取得了显著进展，主要体现在以下几个方面。

纳米复合含能材料的制备技术得到了极大的改进。

传统的方法往往需要采用高温高压条件下进行反应，而纳米复合含能材料的制备则可以在常温常压下进行。

近年来，研究人员利用溶胶凝胶法、共沉淀法、气相沉积法等制备技术，成功制备了一系列具有优良性能的纳米复合含能材料。

纳米复合含能材料的性能得到了显著提升。

纳米材料具有较高的比表面积和较小的尺寸效应，能够增加材料的能量密度和能量释放速率。

研究人员通过在含能材料中引入纳米颗粒、纳米管、纳米纤维等纳米结构，可以显著改善材料的燃烧特性，提高材料的能量密度和热稳定性。

纳米复合含能材料的应用范围也不断扩大。

除了作为推进剂、炸药和火箭燃料等传统领域，纳米复合含能材料还广泛应用于电池、催化剂等能源领域。

纳米复合含能材料在电池领域的应用可以提高电池的能量密度和循环稳定性，从而推动电动汽车、储能设备等新能源装备的发展。

纳米复合含能材料的安全性和环境友好性得到了大幅提升。

传统的含能材料往往存在爆炸性和有毒性等安全隐患，而纳米复合含能材料通过合理设计和调控材料结构，可以有效降低材料的敏感性和毒性，提高材料的安全性和稳定性。

纳米复合含能材料的制备过程通常无需采用有机溶剂和高温高压条件，对环境友好。

纳米复合含能材料的研究进展取得了显著成果。

通过改进制备技术、提高性能、扩大应用范围、提高安全性与环境友好性等方面的努力，纳米复合含能材料将会在能源、国防、环境等领域发挥重要作用，为人类社会的进步做出贡献。