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无机非金属纳米材料的气-液化学沉淀法制备及性质研究
  • 项目名称:无机非金属纳米材料的气-液化学沉淀法制备及性质研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:21001001
  • 申请代码:B0111
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:古莉娜
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:安徽大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

本项目提出了一种制备纳米材料的新思路――"气-液化学沉淀法",即将反应物以气体的形式逐渐扩散到溶液中,溶解后与金属阳离子发生进一步的反应,生成沉淀物。将该法用于制备氧化物、无机盐、氢氧化物等无机非金属零维和一维纳米材料,具有反应条件非常温和(室温),易于操作,不需要有机溶剂,对环境污染小等优点。同时,由于氨气、硫化氢等气体物质广泛产生于火山热液以及生物遗体腐烂分解所释放出的气体,因此这种气-液化学反应过程在自然界中是普遍存在的。本项目的工作可为自然界中的二次成岩成矿作用以及矿物蚀变过程提供一定的实验基础,并且也为其它种类纳米材料的制备提供了一种新思路。

结论摘要:

纳米材料是近年来化学、物理、材料科学研究中最活跃的领域之一,其制备方法多种多样。本项目提出了一种简单易行的纳米材料制备方法—“气-液化学沉淀法”。这种方法是将某种反应物或溶液的酸碱度调节剂以气体的形式逐渐扩散到另一种反应物的溶液中,溶解后发生进一步的反应,生成产物。本项目组利用气-液化学沉淀法成功地制备出了无机盐、氧化物、硫化物、氢氧化物等多种无机非金属纳米材料,对其进行了光学、吸附、催化等方面性质的研究,取得了一定的研究成果。 利用气-液沉淀法在室温、无模板的条件下制备出了具有良好分散性的介孔羟基磷灰石纳米颗粒。经BET分析,该沉淀物的比表面积为116.8m2/g,孔体积为0.512cm3/g。我们研究了其对化疗药物阿霉素的吸附和脱附性能。不同温度下的吸附等温线可以用Langmuir模型进行拟合,吸附动力学数据符合准二级动力学方程。以PBS溶液为释放介质,我们研究了负载阿霉素的羟基磷灰石的释放性质。实验表明,阿霉素的突释效应并不明显;在随后的稳定释放过程中,阿霉素的释放浓度维持在某一数值附近,即使延长取出释放介质的时间,阿霉素的释放量也并不增加,即浓度维持不变。另外,阿霉素的释放量会随着介质的pH值降低而增大。显然,此法制备的羟基磷灰石有望成为一种具有持久恒定缓释能力的药物载体。 通过气-液沉淀法制备出磁性多孔Fe2O3和Fe3O4纳米颗粒及其与多种物质的复合物。其中Fe3O4/羟基磷灰石复合物既保持了Fe3O4的超顺磁性,又保留了羟基磷灰石的介孔结构和高比表面积,因此很适合成为靶向药物载体。其对阿霉素的缓释效应与羟基磷灰石相似。同样方法制备出的Fe3O4/TiO2复合物比表面积高达255.83m2/g,对亚甲基蓝表现出快速吸附性能和很好的光催化降解能力。 利用气-液化学沉淀和溶胶-凝胶相结合的方法成功地制备出了氮掺杂含碳纳米氧化物Co/Co3O4/N-doped C,探讨了其形成机理。该材料的BET比表面积高达401.5m2/g,显示出了优良的ORR催化性能。除此之外,我们还利用这种方法合成了氯化银、氧化锌、氧化铋、氧化钨、氧化钼、硫化锌、硫化铅、氢氧化镍等多种纳米材料。 综上所述,气-液化学沉淀法具有反应条件温和(通常在室温下反应),易于操作和控制,不需要有机溶剂,对环境污染小等优点,是一种制备无机非金属纳米材料的有效方法。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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