纳米电解池制备及应用

纳米电解池是指将电极间距减小到微纳米级别的电解池装置,是近年逐渐发展起来的新型电解池形式。按照制备方法对纳米电解池进行分类介绍,重点介绍电化学法与光刻法纳米电解池,总结2种主流制备方法的优势与劣势,对机械组装和3D喷墨打印2种形式的纳米电解池进行简要介绍。在此基础上,详细介绍了纳米电解池在电化学分析检测和生物领域的应用,并简述其在废水处理、电解水产氢以及储能材料方面的应用。     

活性炭/纳米零价铁复合吸附剂的制备及对砷的去除应用

纳米零价铁在重金属去除领域应用前景广阔。为了大批量、低成本地制备纳米零价铁,本文采用电化学还原法在粒状活性炭表面电沉积纳米零价铁,通过X射线衍射分析对产物的结构进行了表征,并初步探讨了制备的纳米零价铁/活性炭复合吸附剂对模拟地下水中As(III)的去除效果。结果表明,通过自行设计的电沉积装置,成功地在颗粒活性炭上沉积了纳米零价铁颗粒。制备的活性炭/纳米零价铁复合吸附剂对模拟地下水中As(III)的去除效果良好。电化学沉积法制备纳米零价铁,技术可行,成本低廉,在重金属去除领域具有较大的应用潜力。     

大塑性变形法制备块体纳米材料

综述了大塑性变形法制备块体纳米材料的发展、常用方法及其工作原理,介绍了大塑性变形法制备块体纳米材料应满足的基本条件,并在此基础上论述了大塑性变形法的实际应用,指出了目前大塑性变形法在制备块体纳米材料时存在的问题.     

限域结构纳米复合材料及其吸附性能研究进展

纳米材料因其比表面积大和表面活性高，在水处理领域表现出了极具潜力的发展前景。利用空间限域结构来固定和分散纳米材料可有效解决纳米材料易团聚失活、操作分离困难和潜在环境风险等问题。文章综述了具有限域结构的纳米复合材料制备方法及其对水中污染物吸附性能的研究进展，从限域空间内纳米颗粒的尺寸调控与污染物的富集、限域空间中特异性的污染物分子结构和纳米材料晶体结构等多方面详细分析了纳米限域效应的环境行为及其对水环境中污染物去除的重要意义。根据分析可知，限域结构中的吸附机理、纳米复合材料在真实环境体系下的应用、材料的环境与健康风险等是未来该领域研究的重要方向和热点内容。     

生物法改性纤维素纳米纤维制备高效CO2缓蚀剂

目的 以绿色天然材料为原料,制备高效CO2缓蚀剂.方法 以植物乳杆菌为改性工具,采用生物法对纤维素纳米纤维进行改性,制备功能化的纳米材料.采用红外光谱对产物结构进行表征,使用失重测试和电化学测试相结合对碳钢在饱和CO2盐溶液中的缓蚀性能进行评价.结果 功能化的纤维素纳米纤维对碳钢的腐蚀具有明显的抑制作用.失重测试证实,当添加浓度达到10?4时,缓蚀效率可达到88.6％.极化曲线测试表明,改性后纳米缓蚀剂的作用机制属于混合抑制型,对阴极电荷的传递过程和阳极溶解过程均产生抑制作用,且纳米粒子在高过电位下会发生脱附.不同时间的电化学阻抗谱测试表明,纳米缓蚀剂的缓蚀作用在溶液中达到稳定的时间约8 h,明显长于传统的缓蚀剂.结论 功能化的纤维素纳米纤维是一种缓蚀性能优异的新型纳米缓蚀剂,它独特的组成结构使其能在金属表面吸附成膜.这种特殊的改性方法为缓蚀剂的绿色安全生产提供了新的思路.     

纳米二氧化钛的毒性研究进展

随着纳米技术的迅猛发展,纳米材料越来越广泛地应用于社会科技生活的各个领域,在给人们生活带来便利的同时,纳米毒性也日益受到越来越广泛的关注。然而目前纳米毒性关注的焦点多集中在碳纳米管等早先发现的纳米材料上,却对纳米TiO2这一取得方便、制备容易、应用广泛、产量最大的纳米材料关注不足。本文从细胞水平和在体水平综述了纳米TiO2毒性研究进展,阐述了纳米TiO2对人体及其它生物潜在的生物效应,并提出对纳米TiO2进行安全性评估的必要性。     

钛负载纳米Pd粒子电极的电化学催化性能研究

采用电化学沉积法将纳米钯粒子负载在钛板上,制备钛负载纳米钯粒子的NanoPd/Ti电极.利用循环伏安法和线性扫描伏安法对比研究NanoPd/Ti电极与Ti电极的电化学性能,以及分别对氯苯和硝基苯模拟废水电化学催化性能,表明NanoPd/Ti电极循环伏安过程出现新的氧化峰和还原峰,反应电位明显正移,反应过程峰电流也明显增大.通过降解实验,NanoPd/Ti电极可以在更低电压,更短时间内达到更好CODcr去除效果.     

阳极氧化法制备纳米氧化锌及其应用

纳米氧化锌是一种新型无机功能材料,在催化、光学等领域有着广阔的应用前景。着重介绍了阳极氧化法制备纳米氧化锌的方法,及其在橡胶、化妆品、光催化等领域的应用。     

纳米材料及其在环境科学中的应用

介绍了纳米材料的制备，纳米TiO2的光催化作用及其在有机和无机废水处理、杀菌、空气净化等环境科学方面的应用。     

我国纳米科技研究应用现状及发展趋势分析

综合介绍了国内纳米材料及其技术在诸多领域的开发应用现状，并对纳米科技未来的发展趋势和市场前景进行了预测和展望。     

石墨烯在装备技术相关领域的应用研究(一)

从自上而下、自下而上两方面综述了石墨烯的制备方法,介绍了石墨烯基复合材料在气敏传感器、电化学传感器、光学与应力传感器等传感器领域的研究热点与进展,并比较了不同应用中的物理机制与理论解释,为石墨烯在装备技术领域的应用提供参考。最后提出了如何实现高质量石墨烯的量产,提高单层/单晶石墨烯的质量,如何实现石墨烯与其他材料的更好复合,以及石墨烯基材料性能提高的机制等将是今后石墨烯应用领域研究中重点。     

二氧化铈纳米催化剂的制备及臭氧化应用

分别以Ce(NO3)3.6H2O和(NH4)2Ce(NO3)6作为铈源,通过简便的化学沉淀法,制备了二氧化铈纳米材料,考察了铈源对所得纳米结构、表面特征的影响。并将纳米材料应用于降解废水用臭氧化催化剂。结果表明,铈源的不同,导致纳米材料的表面态不同,从而引起二者的催化性能具有显著差异。其中,以Ce(NO3)3.6H2O为铈源获得的样品显示了较好的催化活性,以臭氧化反应60 min降解苯酚为例,苯酚降解效率提高了70%,开拓了纳米氧化铈作为臭氧化催化剂的新应用,为臭氧化水处理技术提供了新的选择。     

零维碳基纳米材料细胞毒性效应的研究进展

介绍了碳基纳米材料进入细胞的主要途径,重点总结分析了几种常见零维碳基纳米材料导致细胞发生不同形式的死亡效应及其可能的毒作用机制,影响纳米材料毒性的各种理化性质也有所阐述.最后在本课题研究成果的基础上对未来碳基纳米材料的毒性研究前景进行了思考和展望,将为碳基纳米材料设计优化和广泛应用提供有价值的参考.     

生物炭纳米复合材料去除环境中有机污染物研究进展

近年来,生物炭在环境修复、固碳、土壤改良等方面的得到广泛应用,与纳米材料联合制备的新型生物炭纳米复合材料使原生生物炭的比表面积、孔隙结构、官能团、催化降解能力等方面都有了较大改善,具有更好的可持续性和高效性,对环境中有机污染物具有良好的去除能力。本文介绍了生物炭纳米复合材料的不同制备工艺,重点阐述了生物炭纳米复合材料对不同环境介质中有机污染物的去除机理及应用,为后续生物炭纳米复合材料在环境修复应用的工程化和商业化提供理论依据和技术参考。     

磁性纳米材料吸附处理工业废水的研究进展

介绍了磁铁矿、磁赤铁矿、MFe₂O₄型铁氧体等几种常见的磁性纳米颗粒及其制备和功能化方法,综述了磁性纳米吸附剂在重金属废水、染料废水、含油废水、含酚废水吸附处理中的新研究进展.根据研究过程中所存在的问题总结并展望了磁性纳米吸附材料的未来发展趋势,在今后的研究可从吸附剂的制备优化、吸附机理、实用性和再生回用等方面展开探究,以期发挥其在实际工业废水处理中的应用潜力.     

二维钼基纳米抗菌材料的可控制备及抗菌机制研究进展

细菌感染对人体健康构成了极大威胁,超级细菌的耐药问题也愈发严峻,开发新型抗菌制剂已成为业内普遍共识。钼基纳米材料凭借其独特的理化特性和良好的生物相容性,在抗菌领域应用前景广阔。本文从材料结构、制备方法和抗菌机理3个方面综述了二维钼基纳米抗菌材料的研究进展,介绍了物理接触破坏及微环境改变、氧化应激、外源性自由基诱导和金属离子控释4种代表性抗菌机理的研究现状。最后分析了钼基抗菌制剂目前的挑战和未来的发展前景。     

二氧化氯制备方法研究进展

二氧化氯是一种具有高氧化性和强消毒性的化合物,本论文介绍了二氧化氯制备的化学法、电解法以及电化学法,并对几种工艺方法的优缺点进行了分析和比较,适合工业化生产的工艺主要是化学法中的氯酸钠法和亚氯酸钠法。     

稳定剂在提高纳米材料及其复合材料环境修复性能中的应用综述

与传统的环境修复技术相比,表面效应、体积效应、量子尺寸和宏观量子隧道效应赋予了纳米材料巨大的比表面积、超强的吸附、催化和螯合能力,使得纳米材料不仅克服了传统修复技术的缺点,还表现出极高的修复效率,已被广泛应用于环境污染修复中,如纳米零价铁(nZVI)、纳米TiO2、纳米氧化铁、纳米硫化镍、纳米硫化铁以及碳纳米管等.但纳...     

Research progress and mechanism of nanomaterials-mediated in-situ remediation of cadmium-contaminated soil: A critical review

Cadmium contamination of soil is a global issue and in-situ remediation technology as a promising mitigation strategy has attracted more and more attention. Many nanomaterials have been applied for the in-situ remediation of cadmium-contaminated soil due to their excellent properties of the nano-scale size effect. In this work, recent research progress of various nanomaterials, including carbon nanomaterials, metal-based nanomaterials and nano mineral materials, in the removal of cadmium and in-situ remediation of cadmium-contaminated soil were systematically discussed. Additional emphases were particularly laid on both laboratory and field restoration effects. Moreover, the factors which can affect the stability of cadmium, main interaction mechanisms between nanomaterials and cadmium in the soil, and potential future research direction were also provided. Therefore, it is believed that this work will ultimately contribute to the myriad of environmental cleanup advances, and further improve human health and sustainable development.     

等离子体技术在材料领域中的应用研究进展

详述了等离子体在材料领域的应用研究进展,在材料表面处理方面可实现材料的表面粗糙化、表面清洁、表面化学基团引入和表面亲水性调变等,在催化材料制备方面可用于催化剂的还原、氧化、掺杂、刻蚀以及特殊化合物的合成等。还分析了等离子体技术在材料制备领域具备诸多优势,但仍然面临一些挑战,如等离子体处理具有时效性、处理量小、等离子体发生作用机制不清晰、工程放大困难等。因此,需要从等离子体反应机理及工程技术两个层面进行更深入研究,以期该技术在材料领域获得更广泛的应用。