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3 AlPO4 修饰LiNi13Co13Mn13O2 材料的合成及电化学性能研究

3 AlPO4 修饰LiNi13Co13Mn13O2 材料的合成及电化学性能研究
3 AlPO4 修饰LiNi13Co13Mn13O2 材料的合成及电化学性能研究

AlPO 4修饰LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2材料的合成及电化学性能研究 刘浩涵*,张建,夏保佳

(中科院上海微系统与信息技术研究所,上海,长宁,200050, E-mail: liuhh@https://www.doczj.com/doc/0e18589796.html, )

LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2首次由Ohzuku 等[1]于2001年提出以来,引起了广泛关注。由于LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2具有比容量高、倍率性能好、结构稳定并兼顾了高低温性能,被认为是最理想的锂离子电池正极材料之一[2,3]。但有研究表明,在大于4.5V (vs. Li +/Li )高截止电位或较高倍率下循环时,LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的循环性能仍不够理想[4]。因此,研究者们尝试着对LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2进行改性处理,结果表明通过对材料进行体相掺杂与表面包覆能够大幅提高其在较高倍率或高截至电位下的循环性能[5-9]。

目前,一般是通过单纯的掺杂或者包覆对LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2进行改性。掺杂通过材料本体结构的修饰来改善结构的稳定性及材料中离子/电子的输运行为,而包覆是通过表面包覆层直接阻隔电解液与材料中活性元素的接触,从而提高材料与电解液界面的化学和结构稳定性。

我们采用LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2前驱体预先包覆的方法对LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2进行表面改性。采用化学共沉积的方法在Ni 1/3Co 1/3Mn 1/3(OH)2表面包覆AlPO 4的同时在搅拌下加入LiOH 溶液,将整个溶液体系蒸干后在900℃下进行烧结,即得到AlPO 4表面修饰的

LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2。XPS 、XRD 分析结果表明,磷酸盐主要在LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2表面富集,稳定了LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2与电解液的固液相界面,同时有少量Al 3+进入到LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2晶格中起到掺杂的作用,稳定了材料的本体结构。该工艺混锂和表面包覆同步完成,实现掺杂与包覆的双重功效,工艺简单、节约时间与成本、改进效果明显。将改性前后的LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2分别作为正极材料,以金属锂为对电极,组装成2025型扣式电池,进行性能检测。电池在25℃,1C ,4.5-2.8V 条件下的循环曲线如图1所示。从图上可以看出,经过AlPO 4修饰的LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的循环稳定性得到很大提升。

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C a p a c i t y (m A h /g )Cycle number

图1 AlPO 4修饰与未修饰的LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的循环曲线,循环条件为:25℃,1C ,4.5-2.8V

(vs. Li +/Li )

Fig.1 Cycle curve of LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2 with and without the AlPO 4 modification, operated at 25℃,1C ,4.5-2.8V (vs.

Li +/Li )

本研究为国家自然科学基金(No:20773157)和上海市优秀学科带头人(No:07XD14035)资助项目。

参考文献:

[1] Ohzuku T, Makimura Y. Chem.Lett.,2001,642.

[2] Kim J , Chung H ,Electrochim.Acta. , 2004 , 49,937.

[3] Cho T,Park S,Yoshio M,Chem.Lett.,2004,33,704.

[4] Decheng Li,Yasuhiro Kato, Koichi Kobayakawa, Hideyuki Noguchi,Yuichi Sato,J.Power

Sources.,2006,160,1342.

[5] Myung S, Kim G, Sun Y, Chem.Lett. ,2004,33,1388.

[6] Choi J, Manthiram A,J.Electrochem.Soc., 2005,152,A1707.

[7] Y.-K.Sun,S.-W.Cho,S.-W.Lee,C.S.Yoon,K.Amine,J.Electrochem.Soc.,154(2007)A168-A172.

[8] YouYuan,Huang,Jitao Chen,Jiangfeng Ni,Henghui Zhou,Xinxiang Zhang,J.Power Sources.188(2009)

538-545.

[9] Shao-Kang Hu,Geng-Hao Cheng,Ming-Yao Cheng,Bing-Joe Hwang,Raman Santhanam,J.Power Sources

188(2009)564-569.

Study on synthesis and electrochemical performance of AlPO4 Modified

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2

Haohan Liu, Jian Zhang, Baojia Xia

(Shanghai Institute of microsystem and information technology , Shanghai, Changning, 200050

E-mail: liuhh@https://www.doczj.com/doc/0e18589796.html,)

纳米材料修饰电极

A highly sensitive hydrogen peroxide amperometric sensor based onMnO2-modi?ed vertically aligned multiwalled carbon nanotubes,Analytica Chimica Acta,2010 MnO2-多臂碳纳米管 Cu电极 Gold nanoparticles mediate the assembly of manganese dioxide nanoparticles for H2O2 amperometric sensing,Electrochimica Acta,2010 MnO2–AuNP/ GCE H2O2电流传感 器 A novel nonenzymatic hydrogen peroxide sensor based on MnO2/graphene oxide Nanocomposite,Talanta,2010 GO/MnO2/ GCE(氧化 石墨烯) H2O2电流传感 器 Electrochemical investigation of MnO2 electrode material for supercapacitors,ScienceDirect,2011 MnO2泡沫镍电极MnO2电活性物 质作为超级电容 材料 Facile synthesis of novel MnO2 hierarchical nanostructures and their application to nitrite sensing,Sensors and Actuators B: Chemical,2009 MnO2/QPVP-Os/GCE (联吡啶锇取代的聚乙 烯吡啶) 亚硝酸盐传感器 Preparation of MnO2/graphene composite as electrode material for supercapacitors,J Mater Sci ,2011 MnO2/grapheme(石墨 烯) 超级电容器 Hydrogen peroxide sensor based on glassy carbon electrode modified with β-manganese dioxide nanorods,Microchim Acta (2011) β-MnO nanorods/GCE 。 H2O2电化学传 感器 Mn3O4 Graphene Hybrid as a High-Capacity Anode Material for Lithium Ion Batteries,American Chemical Societ,2010 Mn3O4/RGO(还原石墨 电极) 锂离子电池阳极 材料 Non-enzymatic electrochemical CuO nano?owers sensor for hydrogen peroxide detection,Talanta,2010 CuO/Cu箔H2O2电流传感 器(无酶) Synthesis of CuO nanostructures and their application for nonenzymatic glucose sensing,Sensors and Actuators B: Chemical,2010 CuO以碳为基底做成电 极 葡萄糖传感器 (无酶) A highly sensitive nonenzymatic glucose sensor based on CuO nanoparticles-modi?ed carbon nanotube electrode,Biosensors and Bioelectronics,2010 CuO/MWCNTs/Cu电极葡萄糖传感器 (无酶) An improved sensitivity nonenzymatic glucose biosensor based on a CuxO modi?ed electrode,Biosensors and Bioelectronics,2010 CuxO/Cu箔葡萄糖传感器 (无酶) Synthesis of CuO nanoflower and its application as a H2O2 sensor,Bull. Mater. Sci,2010 CuO NFS/Nafion-Au电 极 H2O2电流传感 器(无酶)

碳纳米材料综述

碳纳米材料综述 课程: 纳米材料 日期:2015 年12月

碳纳米材料综述 摘要:纳米材料是一种处于纳米量级的新一代材料,具有多种奇异的特性,展现特异的光、电、磁、热、力学、机械等物理化学性能,这使得纳米技术迅速地渗透到各个研究领域,引起了国内外众多的物理学家、化学家和材料学家的广泛关注,也成为当前世界最热门的科学研究热点。物理学家对纳米材料感兴趣是因为它具有独特的电磁性质,化学家是因为它的化学活性以及潜在的应用价值,材料学家所感兴趣的是它的硬度、强度和弹性。毫无疑问,基于纳米材料的纳米科技必将对当今世界的经济发展和社会进步产生重要的影响。因此,对纳米材料的科学研究具有非常重要的意义。其中,碳纳米材料是最热的科学研究材料之一。 我们知道,碳元素是自然界中存在的最重要的元素之一,具有sp、sp2、sp3等多种轨道杂化特性。因此,以碳为基础的纳米材料是多种多样的,包括常见的石墨和金刚石,还包括近几年比较热门的碳纳米管、碳纳米线、富勒烯和石墨烯等新型碳纳米材料。 关键词:纳米材料碳纳米材料碳纳米管富勒烯石墨烯 1.前言 从人类认识世界的精度来看,人类的文明发展进程可以划分为模糊时代(工业革命之前)、毫米时代(工业革命到20世纪初)、微米和纳米时代(20世纪40年代开始至今)。自20世纪80年代初,德国科学家Gleiter提出“纳米晶体材料’,的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料己引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1—100 nm)的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。通常分为零维材料(纳米微粒),一维材料(直径为纳米量级的纤维),二维材料(厚度为纳米量级的薄膜与多层膜),以及基于上述低维材料所构成的固体。从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体(体材料与微粒膜)。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次,是交叉学科跨世纪的战略科技领域[1]。 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯等,是纳米科学技术中不可或缺的材料,从1985年富勒烯(Fullerene)的出现到1991年碳纳米管(carbon nanotube,CNTs)的发现,碳纳米材料所具有的独特物理和化学性质引起了国内外研究人员广泛而深入的研究,二十年来取得了很多的成果。2004 年Geim研究组的报道使得石墨烯(Graphene)成为碳纳米材料新一轮的研究热点,其出现充实了碳纳米材料家族,石墨烯具有由碳原子组成的单层蜂巢状二维结构,由于它只有一个原子的厚度,可以将其视为形成其它各种维度的石墨相关结构碳材料的基本建筑块,石墨烯既可翘曲形成零维的富勒烯及卷曲形成一维的碳纳米管,亦可面对面堆积形成石墨,由于石墨烯具有优异的电学、导热和机械性能及较大的比表面积,因而在储氢材料、超级电容器、高效催化剂及纳米生物传感等方面有着广泛的应用[2]。 2.常见的碳纳米材料

纳米技术在高分子材料改性中的应用

纳米技术在高分子材料改性中的应用 (南通大学化学化工学院高分子材料与工程132 朱梦成1308052064 ) [摘要] 纳米材料及其技术是随着科技发展而形成的新型应用技术。纳米材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的,现已在微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学和生物工程等领域得到广泛的应用。近年来将纳米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活跃,并取得了许多可观的成果。 [关键词] 纳米技术;高分子材料;改性;应用 1纳米粒子的特性及其对纳米复合材料的性能影响 1.1纳米粒子的特性 纳米粒子按成分分可以是金属,也可以是非金属,包括无机物和有机高分子等;按相结构分可以是单相,也可以是多相;根据原子排列的对称性和有序程度,有晶态、非晶态、准晶态。由于颗粒尺寸进入纳米量级后,其结构与常规材料相比发生了很大的变化,使其在催化、光电、磁性、热、力学等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,具有许多重要的应用价值。 1.1.1表面与界面效应 纳米微粒比表面积大,位于表面的原子占相当大的比例,表面能高。由于表面原子缺少邻近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化学活性,从而使纳米粒子表现出强烈的表面效应。利用纳米材料的这种特点,能与某些大分子发生键合作用,提高分子间的键合力,从而使添加纳米材料的复合材料的强度、韧性大幅度提高。 1.1.2小尺寸效应 当超细微粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,导致其磁性、光吸收、热、化学活性、催化性及熔点等发生变化。如银的熔点为900℃,而纳米银粉的熔点仅为100℃(一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%~50%)。应用于高分子材料改性,利用纳米材料的高流动性和小尺寸效应,可使纳米复合材料的延展性提高,摩擦系数减小,材料表面光洁度

碳纳米管

碳纳米管简介 潘春旭 =================================== 武汉大学 物理科学与技术学院 地址:430072湖北省 武汉市 武昌区 珞珈山 电话:027-8768-2093(H);8721-4880(O) 传真:027-8765-4569 E-Mail: cxpan@https://www.doczj.com/doc/0e18589796.html,;cxpan@https://www.doczj.com/doc/0e18589796.html, 个人网页:https://www.doczj.com/doc/0e18589796.html,/cxpan =================================== 1. 什么是碳纳米管? 1991年日本NEC公司的饭岛纯雄(Sumio Iijima)首次利用电子显微镜观察到中空的碳纤维,直径一般在几纳米到几十个纳米之间,长度为数微米,甚至毫米,称为“碳纳米管”。理论分析和实验观察认为它是一种由六角网状的石墨烯片卷成的具有螺旋周期管状结构。正是由于饭岛的发现才真正引发了碳纳米管研究的热潮和近十年来碳纳米管科学和技术的飞速发展。 按照石墨烯片的层数,可分为: 1) 单壁碳纳米管(Single-walled nanotubes, SWNTs):由一层石墨烯片组成。单壁管典型的直 径和长度分别为0.75~3nm和1~50μm。又称富勒管(Fullerenes tubes)。 2) 多壁碳纳米管(Multi-walled nanotubes, MWNTs):含有多层石墨烯片。形状象个同轴电缆。 其层数从2~50不等,层间距为0.34±0.01nm,与石墨层间距(0.34nm)相当。多壁管的典 型直径和长度分别为2~30nm和0.1~50μm。 多壁管在开始形成的时候,层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷,因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相 比,单壁管是由单层圆柱型石墨层构成, 其直径大小的分布范围小,缺陷少,具有 更高的均匀一致性。无论是多壁管还是单 壁管都具有很高的长径比,一般为100~ 1000,最高可达1000~10000,完全可以 认为是一维分子图1 碳纳米管原子排列结构示意图 2. 碳纳米管的独特性质 1) 力学性能 碳纳米管的抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,至少比常规石墨纤维高一个数量级。它是最强的纤维,在强度与重量之比方面,这种纤维是最理想的。如果用碳纳米管做成绳索,是迄今唯一可从月球挂到地球表面而不会被自身重量拉折的绳索,如果用它做成地球——月球载人电梯,人们来往月球和地球献方便了。用这种轻而柔软、结实的材料做防弹背心那就更加理想了。 除此以外,它的高弹性和弯曲刚性估计可以由超过兆兆帕的杨氏模量的热振幅测量证实。对于具有理想结构的单层壁的碳纳米管,其抗拉强度约800GPa;对于多层壁,理论计算太复杂,难于给出一确定的值。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似,但其结构却比高分子材料稳定得多。

最新基本药物培训资料

国家基本药物相关内容培训讲义(一) 时间:2012年3月4日地点:会议室 主讲人:杨治宪 内容:(一)基本药物是20世纪70年代世界卫生组织提出的理念,并据此制订了基本药物示范目录,同时制订了临床应用指南和处方集,促进基本药物的公平可及、安全有效、合理使用。 WHO处方集内容 ?遴选药品的重要临床应用信息 ?为医师开具处方和药师调剂处方提供药品管理政策信息和技术信息 ?指导医师、药师按规定安全、有效、经济的使用药品 (二)合理使用药物的概述 世界卫生组织对合理用药的定义“患者能得到适合于他们的临床需要和符合他们个体需要的药品,以及正确的用药方法(给药途径、剂量、给药间隔时间和疗程);这些药物必须质量可靠、可获得,而且可负担得起(对患者和社会的费用最低)”。 (三)药物作用 药物作用可使机体的器官组织原有水平增强或降低,药物吸收入血后并非分布于全身,分布与药物对组织的亲和率有关。某些药物只选择地影响某个或几个组织器官的功能 ?钙通道阻滞药对血管平滑肌的作用 ?利尿药对肾小球的作用

?青霉素对革兰阳性菌的杀菌作用 (四)药物的剂量 ?常用量:能出现最佳治疗作用的剂量 ?最大治疗量或极量:是指超过这一剂量就可能出现中毒反应?中毒量:会引起中毒的剂量 ?致死量:会引起死亡的剂量 各种剂量常常是一个范围,可因年龄、对药物的敏感性、人体差异等不同,剂量也有差别 医生开写处方时对于药品的剂量必须准确无误 (五)药物的不良反应 ?药物对机体可能产生治疗作用和副作用,这就是药物具有“双重性” ?药物的不良反应是指在正常的使用方法和治疗量时出现与治疗无关的不适反应(副作用、毒性反应、变态反应、后遗效益、继 发反应、致畸、致癌) 如:阿托品缓解胃痉挛是治疗作用,口干就成了副作用?开展药品不良反应监测工作,及时发现异常,以便采取有效措施(六)特殊人群的用药 儿童用药 儿科用药剂量的计算方法 ?按年龄折算剂量较低,较安全,因不是成人剂量的简单缩减,

纳米材料表面修饰的研究进展

*国家自然科学基金资助(50372006;20273007) 崔黎黎:女,1981年生,硕士研究生,主要从事上转换发光材料及其表面修饰的研究 T el:010 ******** E mail:vicki ycsse@126.co m 纳米材料表面修饰的研究进展 * 崔黎黎,范慧俐,肖军平,杨 敏 (北京科技大学应用科学学院化学系,北京100083) 摘要 通过材料的表面修饰与包覆以改善材料的表面性质乃至改变材料的相结构和性质,已经成为纳米材料制备和应用的关键技术。综述了近年来纳米微粒表面修饰的研究进展,并对纳米微粒表面改性的各种方法原理及其特点进行了归纳和分析。 关键词 纳米材料 表面修饰 进展 Research Progress on Surface modification of Nanoparticles CUI Lili,FAN Huili,XIAO Junping,YANG M in (Department of Chemistry ,Schoo l of A pplied Science U niver sity o f Science and T echnolo g y Beijing,Beijing 100083) Abstract Surface coating and mo dification o f mater icals for the impro vement of the disper sion pro per ty and sur face pro per ties,o r fo r the modification of the structur e of mater icals have being beco me the crit ical technique in the pr epar atio n and applications o f nanoparticles.T he r ecent research pro gr ess of sur face mo dification of nanopart icles is re v iew ed in this paper.T he metho ds of sur face mo dification as w ell as their features and pr inciples are intro duced and an alyzed. Key words nanoparticles,surface modificatio n,prog ress 0 引言 由于纳米粒子具有许多特殊的性质[1],人们对纳米材料的研究表现出极大的热情,先后合成出多种功能先进、性能突出的纳米及纳米复合材料。因为纳米粒子具有特殊的表面性质,要获得稳定而不团聚的纳米粒子,必须在制备或分散纳米粒子的过程中对其进行表面修饰。表面修饰对于纳米粒子的制备、改性和保存都具有非常重要的作用。纳米粒子的表面修饰技术是一门新兴学科,20世纪90年代中期,国际材料会议提出了纳米粒子的表面修饰工程新概念,即用物理或化学方法改变纳米粒子表面的结构和状态,赋予粒子新的机能,并使其物性(如粒度、流动性、电气特性等)得到改善,实现人们对纳米粒子表面的控制[2]。近年来,纳米粒子的表面修饰研究非常活跃。 1 纳米粒子表面修饰研究的内容及目的 1.1 纳米粒子表面修饰研究的内容 纳米粒子的表面修饰研究主要包括3个方面:(1)研究纳米粒子的表面特性,以便有针对性地对其改性;(2)利用上述结果 对粒子的表面特性进行分析评估;(3)确定表面修饰剂的类型及处理工艺。 1.2 纳米粒子表面修饰的目的 修饰纳米粒子的表面,可以保护纳米粒子,改善粒子的分散性[3];提高纳米粒子的表面活性;改变纳米粒子表面状态;改善纳米粒子与分散介质之间的相容性;为纳米材料的自组装奠定 基础。纳米粒子经表面改性后,其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都随之变化,有利于颗粒保存、运输及使用。纳米粒子经修饰以后,表面形成一层有机包覆层。包覆层的极性端吸附在颗粒的表面,非极性长链则指向溶剂,在一定条件下,有机链的非极性端结合在一起,形成规则排布的二维结构。如经有机分子修饰的CdT e 颗粒可自组装[4]来制备发光CdT e 纳米线。采用这种方式还成功获得了银、硫化银等的二维 自组装结构的纳米材料[4] 。 2 纳米粒子的表面修饰方法 2.1 表面物理修饰法 即通过吸附、涂敷、包覆等物理手段对微粒表面进行改性,如表面吸附和表面沉积法。 (1)表面吸附 通过范德华力将异质材料吸附在纳米粒 子的表面,以防止纳米粒子的团聚。如用表面活性剂修饰纳米粒子,表面活性剂分子就能在颗粒表面形成一层分子膜,阻碍了颗粒之间的相互接触,增大了颗粒之间的距离,避免了架桥羟基和真正化学键的形成。表面活性剂还可降低表面张力,减少毛细管的吸附力。加入高分子表面活性剂还可以起到一定的空间位阻作用。周迟骏等[5]采用这种表面吸附的方法以阴离子表面活性剂对FeO(OH )胶粒表面修饰,将动态膜的成膜时间从6~8h 减少至1~2h 。 (2)表面沉积 将1种物质沉积到纳米粒子表面,形成 与颗粒表面无化学结合的异质包覆层。利用溶胶可实现对无机 5 纳米材料表面修饰的研究进展/崔黎黎等

碳纳米材料简介

碳纳米材料简介 第一章碳纳米材料简介 碳元素 碳在元素周期表中排第六位,是自然界分布非常广泛的元素,也是目前最重要、最使人着迷的元素之一。尽管它在地壳中含量仅为0.027%,但是对一切 生物体而言,它是最重要且含量最多的元素,人体中碳元素约占总质量的18%碳元素是元素周期表中IV A族中最轻的元素。它存在三种同位素:12C、13C、14c。 碳单质有多重同素异形体,他是迄今为止人类发现的唯一一种可以从零围到三维都稳定存在的物质。如零维的富勒烯( fullerenes ),一维的碳纳米管(carb on nano tubes ),二维的石墨烯(graphe ne),三维的金冈寸石(diam ond) 和石墨(graphite )等。 碳纳米材料 富勒烯 富勒烯是指完全由碳原子组成的具有空心球状或管状结构的分子。1985年, Kroto,Smalley和Curl在美国莱斯大学发现了第一个富勒烯分子一一C6。。这一发现使得他们赢得了1996年的诺贝尔化学奖。G。由60个原子组成,包含20个六元环和12个五元环。这些环平面堆积在一起的方式和足球的表面结构一样,因此也也被称为足球烯。从那以后,不同分子质量和尺寸的富勒烯纷纷被制备出来。G。的发现和研究开启了对碳元素和碳纳米材料广泛、深入研究的新时代,对纳米材料科学和技术的发展起到了极大的推动作用。 由于其独特的结构,富勒烯同时具有芳香化合物和缺电子烯烃的性质,表现出很多

优良的物理和化学性质(表1-1 ) 表 60的一些基本物理和化学性质 碳纳米管(carbon nano tubes )是由碳原子形成的管状结构分子,包括单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWNTs)和多壁碳纳米管(multi-walled carbon nano tubes ,MWNTs其直径从几百皮米到几十纳米, 而长径比可以上万。碳纳米管是前最重要的一维纳米材料之一。 虽然对碳纳米管发现的确切时间存在争议,但公认碳纳米管从1991年才引 起了科学界的广泛兴趣。1991年日本的Iijima 在研究富勒烯的制备过程中由于电弧产物中发现了多壁碳纳米管,并利用透射电镜证实了它的存在。随后在1993 年,他又发现了单壁碳纳米管,与此同时,Bethune等也独立观察到了单壁碳纳米管。 单壁碳纳米管可看成是由一层石墨烯沿一定角度卷曲而成的管状结构(图 1-1 )。根据卷曲角度的不同,可以形成具有不同手性和直径的碳纳米管,因此常用两个整数(n,m)表征单壁碳纳米管的结构。当m=0时,该类单壁碳纳米管 被称为锯齿形(zigzag )单壁碳纳米管;当n=m时,该类单壁碳纳米管被称为扶手椅形 (armchair )单壁碳纳米管;其他的均被称为手性(chiral )碳纳米管。单壁碳纳米管 的直径可以通过两个指数算出来。

基本药物培训材料文稿

国家基本药物相关容培训讲义(一) 时间:2012年3月4日地点:会议室 主讲人:治宪 容:(一)基本药物是20世纪70年代世界卫生组织提出的理念,并据此制订了基本药物示目录,同时制订了临床应用指南和处方集,促进基本药物的公平可及、安全有效、合理使用。 WHO处方集容 ?遴选药品的重要临床应用信息 ?为医师开具处方和药师调剂处方提供药品管理政策信息和技术信息 ?指导医师、药师按规定安全、有效、经济的使用药品 (二)合理使用药物的概述 世界卫生组织对合理用药的定义“患者能得到适合于他们的临床需要和符合他们个体需要的药品,以及正确的用药方法(给药途径、剂量、给药间隔时间和疗程);这些药物必须质量可靠、可获得,而且可负担得起(对患者和社会的费用最低)”。 (三)药物作用 药物作用可使机体的器官组织原有水平增强或降低,药物吸收入血后并非分布于全身,分布与药物对组织的亲和率有关。某些药物只选择地影响某个或几个组织器官的功能 ?钙通道阻滞药对血管平滑肌的作用 ?利尿药对肾小球的作用

?青霉素对革兰阳性菌的杀菌作用 (四)药物的剂量 ?常用量:能出现最佳治疗作用的剂量 ?最大治疗量或极量:是指超过这一剂量就可能出现中毒反应?中毒量:会引起中毒的剂量 ?致死量:会引起死亡的剂量 各种剂量常常是一个围,可因年龄、对药物的敏感性、人体差异等不同,剂量也有差别 医生开写处方时对于药品的剂量必须准确无误 (五)药物的不良反应 ?药物对机体可能产生治疗作用和副作用,这就是药物具有“双重性” ?药物的不良反应是指在正常的使用方法和治疗量时出现与治疗无关的不适反应(副作用、毒性反应、变态反应、后遗效益、继 发反应、致畸、致癌) 如:阿托品缓解胃痉挛是治疗作用,口干就成了副作用?开展药品不良反应监测工作,及时发现异常,以便采取有效措施(六)特殊人群的用药 儿童用药 儿科用药剂量的计算方法 ?按年龄折算剂量较低,较安全,因不是成人剂量的简单缩减,

粉体表面改性复习要点(精简版)

第2章 纳米粉体的分散 1.粉体分散的三个阶段(名词解释) 润湿 是将粉体缓慢加入混合体系形成的漩涡,使吸附在粉体表面的空气或其它杂质被液体取代的过程。 ?解团聚 是指通过机械或超声等方法,使较大粒径的聚集体分散为较小颗粒。 ?稳定化 是指保证粉体颗粒在液体中保持长期的均匀分散 2.常用的分散剂种类 (1)表面活性剂 空间位阻效应 (2)小分子量无机电解质或无机聚合物 吸附--提高颗粒表面电势 (3)聚合物类(应用最多) 空间位阻效应、静电效应 (4)偶联剂类 3.聚电解质(名词解释) 是指在高分子链上带有羧基或磺酸基等可离解基团的水溶性高分子 4.对不同pH 值下PAA 在ZrO 2表面的吸附构型进行分析。 图.不同pH 值下PAA 在ZrO 2 表 面的吸附构型 a.当pH<4时,PAA 几乎不解离,以线团方式存在于固液界面上,吸附层很薄,几乎无位阻作用 δ δδ

b.随pH值增加,链节间静电斥力使其伸展开 c.ZrO2表面电荷减小直至由正变负,PAA的负电荷量增加,其间斥力增加, 使得PAA链更加伸展,可在较远范围提供静电位阻作用 5.用聚电解质分散剂分散纳米粉体时,影响浆料稳定性的各种因素有哪些? 1、聚电解质的分子量 当聚电解质分子量过小,在粉体表面的吸附较弱,吸附层也较薄,影响位阻作用的发挥。 分子量过大,易发生桥连或空位絮凝,使团聚加重,粘度增加。 2、分散剂用量 适宜的分散剂用量才可以使分散体系稳定。 用量过低,粉体表面产生不同带电区域,相邻颗粒因静电引力发生吸引,导致絮凝。 用量过高,离子强度过高,压缩双电层,减小静电斥力;同时,还易发生桥连或空缺絮凝,稳定性下降。 3、温度 研究表明,为了获得较好的分散效果(以最低粘度为衡量标准),随温度的升高,所需分散剂的用量随之增加 6.结合下图,分析煅烧为什么能够改善纳米Si3N4粉体的分散性? 煅烧改善纳米Si3N4粉体的可分散性 ?此前提到,球磨可有效降低粉体的粒度。但球磨过程可能造成分散介质与粉体发生化学反应。 ?以乙醇为介质球磨Si3N4粉体时,表面的Si-OH可能与乙醇反应生成酯。 ?酯基的生成对粉体的分散性影响很大: a、酯基是疏水基团 b、屏蔽负电荷,影响分散剂的吸附 ?采取煅烧去除酯基,可改善其分散性 第3章纳米粉体表面改性(功能化) 1.表面改性有哪些重要应用? 改善纳米粉体的润湿和附着特性。 改善纳米粉体在基体中的分散行为,提高其催化性能。 改善粉体与基体的界面结合能等。 2.纳米粉体的表面改性方法? 气相沉积法 机械球磨法 高能量法

基本药物培训材料

基本药物知识培训 时间:2012年1月2日地点:医院会议室 主讲人:丁之山学习内容: 如何正确理解基本药物的内涵? 具体来说,“适应基本医疗卫生需求”是指优先满足群众的基本医疗卫生需求,避免贪新求贵;“剂型适宜”是指药品剂型易于生产保存,适合大多数患者临床使用;“价格合理”是指个人承受得起,国家负担得起,同时生产经营企业有合理的利润空间;“能够保障供应”是指生产和配送企业有足够的数量满足群众用药需要;“公众可公平获得”是指人人都有平等获得的权利。为什么要实行国家基本药物制度? 我国幅员辽阔,城乡、地区发展差异大,在全国范围内建立基本药物制度,有利于提高群众获得基本药物的可及性,保证群众基本用药需求;有利于维护群众的基本医疗卫生权益,促进社会公平正义;有利于改变医疗机构“以药补医”的运行机制,体现基本医疗卫生的公益性;有利于规范药品生产流通使用行为,促进合理用药,减轻群众负担。 ?基本药物知识培训 时间:2012年2月15日地点:医院会议室主讲人:丁之山学习内容: 目前国家基本药物目录有多少种药?

《国家基本药物目录·基层医疗卫生机构配备使用部分(2009版)》包括化学药品和生物制品、中成药、中药饮片。化学药品和生物制品205个品种,中成药102个品种,共307个品种;颁布国家药品标准的中药饮片纳入国家基本药物目录。 国家基本药物目录如何调整? 在保持数量相对稳定的基础上,根据经济社会发展、医疗保障水平、疾病谱变化、基本医疗卫生需求、科学技术进步等情况,国家基本药物目录实行动态调整管理,不断优化基本药物品种、类别与结构比例。原则上每3年调整一次。国家基本药物工作委员会还可根据需要适时组织调整。 ?基本药物知识培训 时间:2012年3月15日地点:医院会议室 主讲人:丁之山学习内容: 地方可以增加基本药物品种吗? 不可以。中央政府统一制定和发布国家基本药物目录。但是在建立国家基本药物制度的初期,省级人民政府可以根据实际情况,确定政府举办的基层医疗卫生机构配备、使用非国家基本药物目录药品,报国家基本药物工作委员会备案。配备使用的非国家基本药物目录药品,执行国家基本药物制度招标采购、统一配送及零差率销售等政策。 患者使用基本药物,能得到什么实惠?

碳纳米材料综述

碳纳米材料综述 课程:纳米材料 日期:2015年12月

碳纳米材料综述 摘要:纳米材料是一种处于纳米量级的新一代材料,具有多种奇异的特性,展现特异的光、电、磁、热、力学、机械等物理化学性能,这使得纳米技术迅速地渗透到各个研究领域,引起了国内外众多的物理学家、化学家和材料学家的广泛关注,也成为当前世界最热门的科学研究热点。物理学家对纳米材料感兴趣是因为它具有独特的电磁性质,化学家是因为它的化学活性以及潜在的应用价值,材料学家所感兴趣的是它的硬度、强度和弹性。毫无疑问,基于纳米材料的纳米科技必将对当今世界的经济发展和社会进步产生重要的影响。因此,对纳米材料的科学研究具有非常重要的意义。其中,碳纳米材料是最热的科学研究材料之一。 我们知道,碳元素是自然界中存在的最重要的元素之一,具有sp、sp2、sp3等多种轨道杂化特性。因此,以碳为基础的纳米材料是多种多样的,包括常见的石墨和金刚石,还包括近几年比较热门的碳纳米管、碳纳米线、富勒烯和石墨烯等新型碳纳米材料。 关键词:纳米材料碳纳米材料碳纳米管富勒烯石墨烯 1.前言 从人类认识世界的精度来看,人类的文明发展进程可以划分为模糊时代(工业革命之前)、毫米时代(工业革命到20世纪初)、微米和纳米时代(20世纪40年代开始至今)。自20世纪80年代初,德国科学家Gleiter提出“纳米晶体材料’,的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料己引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1—100nm)的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。通常分为零维材料(纳米微粒),一维材料(直径为纳米量级的纤维),二维材料(厚度为纳米量级的薄膜与多层膜),以及基于上述低维材料所构成的固体。从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体(体材料与微粒膜)。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次,是交叉学科跨世纪的战略科技领域[1]。 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯等,是纳米科学技术中不可或缺的材料,从1985年富勒烯(Fullerene) 的出现到1991年碳纳米管(carbon nanotube,CNTs) 的发现,碳纳米材料所具有的独特物理和化学性质引起了国内外研究人员广泛而深入的研究,二十年来取得了很多的成果。2004 年Geim 研究组的报道使得石墨烯( Graphene)成为碳纳米材料新一轮的研究热点,其出现充实了碳纳米材料家族,石墨烯具有由碳原子组成的单层蜂巢状二维结构,由于它只有一个原子的厚度,可以将其视为形成其它各种维度的石墨相关结构碳材料的基本建筑块,石墨烯既可翘曲形成零维的富勒烯及卷曲形成一维的碳纳米管,亦可面对面堆积形成石墨,由于石墨烯具有优异的电学、导热和机械性能及较大的比表面积,因而在储氢材料、超级电容器、高效催化剂及纳米生物传感等方面有着广泛的应用[2]。 2.常见的碳纳米材料

碳纳米材料简介

碳纳米材料简介

第一章碳纳米材料简介 碳元素 碳在元素周期表中排第六位,是自然界分布非常广泛的元素,也是目前最重要、最使人着迷的元素之一。尽管它在地壳中含量仅为0.027%,但是对一切生物体而言,它是最重要且含量最多的元素,人体中碳元素约占总质量的18%。 碳元素是元素周期表中ⅣA族中最轻的元素。它存在三种同位素:12C、13C、14C。 碳单质有多重同素异形体,他是迄今为止人类发现的唯一一种可以从零围到三维都稳定存在的物质。如零维的富勒烯(fullerenes),一维的碳纳米管(carbon nanotubes),二维的石墨烯(graphene),三维的金刚石(diamond)和石墨(graphite)等。 碳纳米材料 富勒烯 富勒烯是指完全由碳原子组成的具有空心球状或管状结构的分子。1985年, 。这一Kroto,Smalley和Curl在美国莱斯大学发现了第一个富勒烯分子——C 60 发现使得他们赢得了1996年的诺贝尔化学奖。C 由60个原子组成,包含20个 60 六元环和12个五元环。这些环平面堆积在一起的方式和足球的表面结构一样,因此也也被称为足球烯。从那以后,不同分子质量和尺寸的富勒烯纷纷被制备的发现和研究开启了对碳元素和碳纳米材料广泛、深入研究的新时代,出来。C 60 对纳米材料科学和技术的发展起到了极大的推动作用。 由于其独特的结构,富勒烯同时具有芳香化合物和缺电子烯烃的性质,表现出很多优良的物理和化学性质(表1-1) 表1-1 C 的一些基本物理和化学性质 60

碳纳米管 碳纳米管(carbon nanotubes)是由碳原子形成的管状结构分子,包括单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWNTs)和多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)。其直径从几百皮米到几十纳米,而长径比可以上万。碳纳米管是前最重要的一维纳米材料之一。 虽然对碳纳米管发现的确切时间存在争议,但公认碳纳米管从1991年才引起了科学界的广泛兴趣。1991年日本的Iijima在研究富勒烯的制备过程中由于电弧产物中发现了多壁碳纳米管,并利用透射电镜证实了它的存在。随后在1993年,他又发现了单壁碳纳米管,与此同时,Bethune等也独立观察到了单壁碳纳米管。 单壁碳纳米管可看成是由一层石墨烯沿一定角度卷曲而成的管状结构(图1-1)。根据卷曲角度的不同,可以形成具有不同手性和直径的碳纳米管,因此常用两个整数(n,m)表征单壁碳纳米管的结构。当m=0时,该类单壁碳纳米管被称为锯齿形(zigzag)单壁碳纳米管;当n=m时,该类单壁碳纳米管被称为扶手椅形(armchair)单壁碳纳米管;其他的均被称为手性(chiral)碳纳米管。单壁碳纳米管的直径可以通过两个指数算出来。 图1-1 单壁碳纳米管结构示意图 由于其特殊的结构,碳纳米管具有许多优良的性质。从电学性质来看,碳纳米管可分为金属型(metallic,带隙为零)和半导体型(semiconducting,带隙可达2eV)。单壁碳纳米管的一些重要性质如表1-2。

(完整版)金属纳米颗粒制备中的还原剂与修饰剂の总结,推荐文档

《金属纳米颗粒制备中的还原剂与修饰剂》总结 一:金属纳米材料具有表面效应(比表面积大,表面原子多,表面原子可与其他原子结合稳定下来,使材料化学活性提高。)和量子尺寸效应,因而有不同于体相材料的光学、电磁学、化学特性。 目前制备方法为液相合成(操作简便、成本低、产量高、颗粒单分散性好)。——以金属盐或金属化合物为原料将其还原得到金属原子后聚集成金属纳米粒子。而金属纳米粒子比表面积大、物化活性高、易氧化、易团聚,所以需要引入修饰剂来控制形貌、稳定或分散纳米颗粒。 液相还原法按照溶剂不同可分为有机溶剂合成法(结晶性好、单分散性好、形貌易控、不能直接用于生物体系、环境不友好)和水溶液合成法(水溶性、制备方法简单环保、成本低、颗粒大小不均一)。按照还原手段不同可分为化学试剂还原法、辐射还原法、电化学还原法。 二:化学试剂还原法中常用的还原剂及其还原机理 还原能力不同:1)强还原剂(硼氢化物、水合肼、氢气、四丁基硼氢化物),还原能力强、反应速率快、纳米颗粒多为球形或类球形、尺寸小。2)弱还原剂(柠檬酸钠、酒石酸钾、胺类化合物、葡萄糖、抗坏血酸、次亚磷酸钠、亚磷酸钠、醇类化合物、醛类化合物、双氧水、DMF),反应体系一般需要加热。例如多元羟基类化合物可做溶剂和还原剂,通过控制反应条件可制备多种形貌的材料。柠檬酸钠、抗坏血酸做还原剂的同时可做保护剂。(一)无机类还原剂 1,硼氢化物(硼氢化钠钾、硼氢化四丁基铵TBAB),硼氢化钠化学性质活波与水反应放出 氢气,与金属盐反应时所需浓度低。 2,氢化铝锂,还原性极强,应用不及硼氢化钠。 3,水合肼N2H4·H2O,应用广泛。在碱性介质中为强还原剂。 4,双氧水。 5,有机金属化合物,二茂铁还原制备银纳米线。 6,氢气,(可以合成相当稳定无保护的可进一步修饰的银纳米颗粒。),控制反应时间可以得到相当大尺寸跨度的纳米颗粒,进一步处理如过滤离心可以得到尺寸分布窄的颗粒。 7,次亚磷酸盐,弱还原剂,因为容易与氧气反应所以一般用3-4倍。酸性条件下反应速度加快,认为酸性条件下利于次亚磷酸像活泼型转变。

纳米材料综述要点

纳米材料综述 一、基本定义 1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着 纳米科学技术的正式诞生。 1、纳米 纳米是一种长度单位,1纳米=1×10-9米,即1米的十亿分之一,单位符 号为 nm。 2、纳米技术 纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行 精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度范围内研究物质的特性和 相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技 术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子,制造出 具有特定功能的产品。 纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段: 第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段,合成纳米块体(包括薄膜,研究评估表征的方法,探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。 第二阶段 (1990年~1994年人们关注的热点是设计纳米复合材料: ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合, ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合, ?纳米复合薄膜(0-2复合。 第三阶段(从1994年至今纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒 以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 3、纳米材料 材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米 材料。纳米材料和宏观材料迥然不同,它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。

图1 纳米颗粒材料SEM图 二、纳米材料的基本性质 由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题,可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳米材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史,由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、强度、硬度大幅提高,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用,从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管,表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性,成

碳纳米管材料的研究现状及发展展望

碳纳米管材料的研究现状及发展展望 摘要: 碳纳米管因其独特的结构和优异的物理化学性能,具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。本文综述了碳纳米管的制备方法、结构性能、应用以及碳纳米管发展趋势。 关键词:碳纳米管;制备;性质;应用与发展 1、碳纳米管的发展历史 1985年发现了巴基球(C60);柯尔、克罗托和斯莫利在模拟宇宙长链碳分子的生长研 究中,发现了与金刚石、石墨的无限结构不同的,具有封闭球状结构的分子C60。(1996年获得诺贝尔化学奖) 1991年日本电气公司的S. Iijima在制备C60、对电弧放电后的石墨棒进行观察时,发现圆柱状沉积。空的管状物直径0.7-30 nm,被称为Carbon nanotubes (CNTs); 1992年瑞士洛桑联邦综合工科大学的D.Ugarte等发现了巴基葱(Carbon nanoonion); 2000年,北大彭练矛研究组用电子束轰击单壁碳纳米管,发现了Ф0.33 nm的碳纳米管,稳定性稍差; 2003年5月,日本信州大学和三井物产下属的公司研制成功Ф 0.4 nm的碳纳米管。 2004年3月下旬, 中国科学院高能物理研究所赵宇亮、陈振玲、柴之芳等研究人员,利用一定能量的中子与C70分子相互作用,首次成功合成、分离、表征了单原子数目富勒烯 分子C141。 2004 ,曼彻斯特大学的科学家发现Graphene(石墨烯)。进一步激发了人们研究碳纳米材料的热潮。 2、碳纳米管的分类 2.1碳纳米管 碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体,一般可分为单壁碳纳 米管、多壁碳纳米管。 2.2纳米碳纤维 纳米碳纤维是由碳组成的长链。其直径约50-200nm,亦即纳米碳纤维的直径介于纳米碳 管(小于100 nm)和气相生长碳纤维之间。 2.3碳球 根据尺寸大小将碳球分为:(1)富勒烯族系Cn和洋葱碳(具有封闭的石墨层结构,直径在2—20nm之间),如C60,C70等;(2) 纳米碳粉。 2.4石墨烯 石墨烯(graphene)是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,是构建其它维度碳质材料的基本单元。 3、碳纳米管的制备 3.1电弧法

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