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无机纳米材料

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无机纳米材料相关的资讯

  • 一维无机纳米材料构建爆炸物传感器的理想纳米单元
    p   2月17日,Wiley集团出版社所属的材料类期刊Advanced Functional Materials 在线发表了由中国科学院新疆理化技术研究所微传感实验室研究员窦新存团队独立撰写的题为Emerging and Future Possible Strategies for Enhancing 1D Inorganic Nanomaterials-Based Electrical Sensors towards Explosives Vapors Detection 的综述文章。 /p p   爆炸物检测作为反恐防爆的重要措施正日益彰显出广阔的应用前景。爆炸物蒸气检测技术具有非接触、采样简单、可靠性高、性能优异、多功能集成、可以批量生产等优点,使爆炸物探测器实现小型化、低成本和高精度成为可能。一维无机纳米材料具有大的比表面积、量子限域效应、高的反应活性、突出的电学、光学与化学性质及各向异性等优点,并且其结构、性质调整可控。因此,一维无机纳米材料是构建爆炸物传感器的理想纳米单元。然而爆炸物检测领域面临着诸多挑战,例如生产工艺成本高、能耗大,材料组装和排布形成器件难度大,器件稳定性、重复性差等,灵敏度不够高,难以识别种类繁多的爆炸物等。 /p p   新疆理化所科研人员首先全面系统地总结和评述了2010年以来发表的基于一维无机纳米材料的爆炸物蒸气检测工作,并根据在增强电学传感器性能过程中使用的不同策略,将这些工作分为有序排布的阵列、表面修饰、光电增强、柔性设计、肖特基结以及传感器阵列构建几个方面。科研人员还提出了可应用在增强爆炸物检测的电学传感器性能上的策略和方法,包括垂直的阵列结构、一步构建的有序结构、“锁钥”设计、自驱动传感以及可转移和穿戴的传感器设计等。该综述文章通过总结典型的基于电学传感器的爆炸物蒸气检测工作,提炼出了先进可行的实验方法,并且在面对实验室工作与实际检测之间的差距时,提出了一些解决现有问题的可行性方案,同时提出了非制式爆炸物检测被忽视的问题,为未来基于电学传感器的爆炸物检测工作提供了新的研究思路和理论依据。 /p p   该实验室自2012年以来,长期从事微传感方面的研究,尤其致力于开拓爆炸物检测的新理论、新方法、新材料方面,取得了一系列重要成果,截至目前,已在Advanced Functional Materials, Advanced Optical Materials, Small, Nanoscale,Journal of Materials Chemistry,Journal of Physical Chemistry C 等国际期刊上发表10余篇学术论文,提出了肖特基结构建、过渡金属掺杂、缺陷态控制、晶面调控、光电催化检测等用于爆炸物检测的新思路。此次发表的专题综述文章同时对微传感实验室在该方面的科研成果进行了总结,例如利用插层调控肖特基结的势垒高度和吸附能来增强硅纳米线阵列/石墨烯的检测性能(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4039),引入光照增强气敏检测的性能(Nanoscale 2013, 5, 10693)。 /p p   该工作得到国家自然科学基金、中科院“百人计划”、创新基金等项目的资助。 /p p br/ /p
  • Nature Communications:纳米红外研究无机纳米颗粒-聚合物复合材料界面效应
    Nature Communications:纳米红外研究无机纳米颗粒-聚合物复合材料界面效应布鲁克纳米表面事业部 魏琳琳 博士英文题目:Nature Communications: Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites摘要以聚合物为基体,无机纳米粒子为填料的聚合物纳米复合材料具有优异的力学、电学和热学性能。纳米颗粒和聚合物之间的界面效应通常被认为是实现这些性能增强的关键因素。然而,如何理解界面效应以及界面微区的结构与性能是聚合物纳米复合材料领域长期面临的基础性难题。近期,来自武汉理工大学、清华大学、伍伦贡大学等学校的科学家们将Bruker的光热诱导纳米红外技术与其他先进技术相结合,直接探索纳米颗粒-聚合物纳米级界面区域。研究发现无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构,包括10纳米厚的内层和大于100纳米的外层界面。分子动力学及相场模拟结果表明纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用是形成界面极性构型的关键作用机制。这项研究的结果有助于阐明界面处的相互作用机制,并为制备纳米复合材料以获得最佳性能提供有价值的见解。利用无机纳米粒子/聚合物复合材料的高极性“双界面层”行为,科学家们在具有超低无机填料含量的纳米复合材料中获得了显著增强的介电及压电性能。相关研究成果以Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites为题,发表在Nature Communications上。实验内容实验选择典型的铁电聚合物PVDF作为基体,填充TiO2纳米颗粒。其中PVDF膜层的厚度低于纳米颗粒的直径,使TiO2能够暴露在膜层表面(图1 a)。图1b,c 样品表面和横截面的SEM图像显示颗粒表面存在约10nm的包裹层。HADDF和碳成像图(图1d,f)进一步表明10nm的结合层富含碳元素,为有机碳链键合在纳米颗粒表面。采用布鲁克nanoIR3纳米红外系统进一步研究了界面区域的化学结构(图1 e f)。采用PVDF极性构象的波数(866cm-1)和非极性构象的吸收波数(766cm-1)进行红外成像,分别对应图1f中图和右图。红外成像图显示纳米颗粒周围存在100nm以上强极性构象区域。压电力显微镜(PFM)采集平行于膜平面和垂直于膜平面的L-PFM图像及面外V-PFM图像,结果显示颗粒的L-PFM呈现一半亮一半暗的结构,V-PFM呈现全亮的结构。表明纳米颗粒/聚合物的内层界面区域内偶极子的极化方向垂直于纳米颗粒表面。综合以上的观测结果,作者揭示了无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构, 由10nm的极性偶极子内层界面的和100nm强极性构象的外层界面组成。 图1 直接观测无机纳米颗粒与聚合物基体的“双界面层”结构作者采用nanoIR3纳米红外系统进一步研究了纳米颗粒的间距对界面效应的影响(图2)。距离较远的纳米颗粒会形成强极性构象结构界面(图2 b左图);距离相对较近的纳米颗粒,其界面区域相互重叠,将抑制极性构象的形成(图2 b中图);纳米颗粒相互连接时,界面区域也倾向于相互合并(图2 b右图)。FTIR检测不同TiO2纳米颗粒含量的宏观材料中极性构象的比例(840 cm&minus 1/766 cm&minus 1及 1279 cm&minus 1/766 cm&minus 1峰强比),TiO2纳米颗粒含量0.35%时极性构象最多,继续增加纳米颗粒含量,由于纳米颗粒间距变小,界面区域相互重叠使极性构象含量降低。分子动力学及相场模拟表明极性构象界面的形成取决于纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用。图2 纳米颗粒/聚合物复合材料界面极性区域采用纳米叠层设计(Al2O3/PVDF/ Al2O3)表征单一界面层的贡献。纳米叠层纳米复合材料的介电常数εr与PVDF的膜厚具有很大的相关性,并随着PVDF膜厚的减小而增加。由于界面极性层的影响,纳米叠层纳米复合材料显示出比Al2O3(εr~9.8)和PVDF(εr~7.8)更高的εr。而Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm),包含两层内层界面层结构,表现出86 J/cm3的超高介电能量密度,远高于文献报道的纳米复合材料的介电能量密度。同时具有76%的能量效率,与大多数介电聚合物或纳米复合材料相当。图3 内层界面层增强复合材料介电性能 总结借助于布鲁克纳米红外系统,直接观测到纳米颗粒-聚合物复合材料的极性界面构象,并研究了颗粒间距对极性构象的影响。结合其他科学工具的结果,本文的工作促进了对聚合物纳米复合材料中界面基础科学问题的理解,可为高性能极性聚合物复合材料的设计与开发提供指导,并推动介电储能、电卡制冷、柔性压电传感等高新前沿技术领域的发展。 本文相关链接:Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites [J] Nature Communications volume 14, Article number: 5707 (2023)https://www.nature.com/articles/s41467-023-41479-0
  • “纳米抗菌材料国家标准”8月起正式实施
    2008年8月1日起,由全国卫生产业企业管理协会抗菌产业分会等单位负责起草的《纳米无机材料抗菌性能检测方法》国家标准将正式实施。该标准从2004年开始制订,历经4年,是目前我国抗菌产业第一个国家标准。   近年来,随着抗菌产业的发展,纳米无机抗菌材料的应用也日益广泛。但由于没有统一的检验标准,生产厂商和消费者都无从获取权威的验证。即将实施的国家标准规定了纳米无机材料抗菌性能的术语和定义、试验方法、检测报告等内容,为纳米无机抗菌材料的市场规范提供了可靠保障。   该标准的其他主要起草单位还有:国家纳米科技中心、中国科学院过程工程研究所、北京赛特瑞科技发展有限公司、中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所和中国科学院理化技术研究所等。
  • 【安捷伦】见证从微米到纳米的变迁 — 记安捷伦半导体无机元素分析论坛
    先进半导体材料的发展,已经成为国家战略发展的重要内容。而无机杂质分析和质量控制是半导体制程中非常重要的一环。为了助推集成电路产业发展,作为半导体无机分析的领导者,安捷伦科技于 2020 年 1 月 9 日,在上海举办了“安捷伦半导体论坛无机元素分析论坛”。来自全国的集成电路产业超过 100 名代表参加了本次论坛。来自日本和台湾地区的半导体无机分析专家,高纯试剂供应商 QC 专家,以及半导体在线元素分析,高纯气体分析等解决方案的供应商,分享了在半导体无机分析最先进分析技术,最热门的客户需求,以及最前沿的解决方案,共同为大家带来一场集成电路无机杂质分析技术盛宴。图为:论坛现场首先,安捷伦大中华东大区整机销售总经理杨挺先生做了精彩的欢迎致辞。图为:安捷伦科技大中华东大区整机销售总经理杨挺ICP-MS 已经成为半导体制程中痕量元素分析的标准技术。面对半导体制程一路快速发展,痕量元素分析的要求也越来越高。作为半导体行业无机分析解决方案的领导者,自 20 世纪 80 年代后期以来,安捷伦与领先的半导体制造商和化学品供应商密切合作,开发一系列 ICP-MS 系统和应用。安捷伦 ICP-MS 半导体元素分析的创新之路安捷伦原子光谱研发总监 Matsuzaki 先生带来了《安捷伦 ICP-MS 半导体元素分析中的创新之路》的报告,回顾了半导体客户对于仪器稳定性和基体耐受性的核心需求,安捷伦从冷等离子体技术到世界上第一台串接 ICP-MS,实现的一次次技术提升,以及对未来 ICP-MS 技术发展的展望。图为:安捷伦原子光谱 R&D 总监 Toshifumi Matsuzaki 亚太地区半导体全新分析技术客户不断提升的需求,驱动着安捷伦不断技术创新。来自台湾巴斯夫无机事业部品质管理经理,负责巴斯夫全球实验室的技术支持的許卿恆先生,做了名为《亚太地区半导体全新分析技术》的报告,分享了半导体制程飞速发展中对检测技术革新最直接的感受,以及利用安捷伦 7900 ICP-MS\8900 ICP-MS/MS 实现越来越严格半导体无机杂质质控要求的故事。图为:台湾巴斯夫无机事业部 品质管理经理 許卿恆ICP-MS/MS 测定有机溶剂中氯的分析技巧来自安捷伦日本,有着超过 30 年半导体 ICP-MS 应用研发经验的安捷伦的高级应用科学家Mizobuchi 先生带来了半导体领域又一个无机杂质质控难题攻克的故事:《ICP-MS/MS 测定有机溶剂中氯的分析技巧》。图为:安捷伦日本 ICP-MS 高级应用科学家 Katsuo Mizobuchi单纳米颗粒 ICP-MS 分析的最新趋势随着半导体制程线宽越来越窄,可能一个纳米级别的不溶性颗粒,都有可能造成不合格产品。关注半导体行业多年的安捷伦半导体 ICP-MS 应用专家 Shimamura 先生做了名为《单纳米颗粒ICP-MS 分析的最新趋势》的报告,介绍了安捷伦强大的应用研发团队和客户开发了利用 ICP-MS 分析高纯试剂中单纳米颗粒的最近技术进展。图为:安捷伦日本 半导体行业 ICP-MS 应用专家 Shimamura Yoshinori半导体无机杂质在线分析最新成果除了 ICP-MS 最前沿的技术进展,本次半导体论坛,安捷伦合作伙伴也分享了最新应用。来自德国 PVA Tepla 公司,VDP 事业部的经理 Robert Beikler 博士分享了 VPD 分析中的全自动液体处理和超痕量测试解决方案。图为:德国 PVA Tepla 公司 VDP 事业部经理 Robert BeiklerIAS Inc. China 的陈登云先生,带来了气体在线分析解决方案《最新气体分析和单纳米颗粒 ICP-MS 新进样系统介绍》。图为:IAS Inc. China 技术总监 陈登云本次论坛,来自半导体无机杂质分析各领域的专家分享了精彩的报告。来自全国的集成电路产业链的参会代表与演讲嘉宾,对无机杂质分析领域最前沿而分析技术,以及最热门的解决方案做了充分的沟通和交流。关于安捷伦科技安捷伦是生命科学、诊断和应用化学市场领域的领导者。公司为全世界的实验室提供仪器、服务、消耗品、应用与专业知识,以帮助客户获得他们所寻求的深入见解。安捷伦的专业知识和深受信赖的合作能力,使得客户对解决方案满怀信心。推荐阅读:1. ICP-MS 期刊 | 半导体行业解决方案创新之路,附海量干货下载https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_483925.htm2. 微米到纳米的变迁 | 安捷伦和半导体行业的“超纯”往事https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_520378.htm关注“安捷伦视界”公众号,获取更多资讯。
  • 南京质检院牵头国家重点研发计划项目"基于可塑无机有机纳米材料危害因子检测新技术研究"正式启动
    p style=" text-align: left "    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年9月20日,由南京市产品质量监督检验院“国家加工食品及食品添加剂质量监督检验中心”牵头承担的国家重点研发计划项目“基于可塑无机有机纳米材料危害因子检测新技术研究(2018YFF0215200)”启动暨实施方案论证会在南京顺利召开。国家市场监督管理总局、中国21世纪议程管理中心、江苏省科技厅、江苏省质监局、南京市质监局、南京市科学技术委员会及项目参与单位共60余人出席本次会议。会议由南京市产品质量监督检验院周骏贵院长主持。 br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/1b04dbd5-2324-41b0-8d98-1325df5ed34e.jpg" title=" DSC06355.JPG" alt=" DSC06355.JPG" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 项目启动会现场 /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e41a9577-7e40-4c6a-8d95-609829658455.jpg" title=" DSC06353.JPG" alt=" DSC06353.JPG" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 南京市产品质量监督检验院院长 周骏贵主持 /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/efd75da7-78fe-40e9-bed6-99b187379c61.jpg" title=" 领导致辞.jpg" alt=" 领导致辞.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 江苏省科技厅万发苗处长、江苏省质监局王余霞处长、南京市质监局张文东副局长、南京市栖霞区副区长袁文峰分别致辞 /span /p p   该项目由南京市产品质量监督检验院牵头,东南大学、中国计量大学等9家单位共同承担。实施周期为2018年7月至2021年6月,项目总经费2396万元,其中中央财政经费796万元,项目负责人为张驰博士。项目下设“应用可塑光子晶体的多靶标高通量检测技术”、“高灵敏度多靶标检测试纸条研发”、“应用等离激元光纤传感器的高灵敏度检测技术”、“纳米电纺纤维高性能富集萃取技术”、“基于纳米材料的危害因子检测整体方案与量值溯源”、“基于新型纳米材料的危害因子检测技术的示范应用”6个课题。 /p p   据介绍,该项目是江苏省质监系统单位首次作为牵头单位获批国家重点研发计划项目,也是本年度国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项(简称NQI专项)立项项目中仅有的两项由地方机构牵头承担的项目之一。该项目的立项标志着南京市在NQI共性技术领域的研究居于国内领先水平。南京市正在着力打造创新名城、积极实践质量提升行动,南京质检院将以国家重点项目的实施为契机,争取将新型检测、认证、评价等方面的质量基础设施平台和创新技术纳入全市创新名城建设的重点工作范畴。同时,该项目对推动原“质检总局科技部关于加强国家质量基础科技创新的指导意见”在江苏省落地,提升江苏省质量共性技术领域的检测、评价、计量、标准总体水平将发挥积极作用,有效促进地方产业质量提升与经济发展发挥积极作用。 /p p   为了推动检验检测科技创新工作,加大检验检测科技研发力度,南京质检院在原有认证机构基础上,依托南京质检院科技部门增设了“NQI”研发中心,并在本次启动会上正式揭牌成立。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/a17081ae-7ce7-4ae8-8451-26531b5aeea4.jpg" title=" DSC06395.JPG" alt=" DSC06395.JPG" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中国21世纪议程管理中心 邢浩博士 /span /p p   启动会上,中国21世纪议程管理中心邢浩博士作了“国家重点研发计划质量专项项目管理工作部署和有关要求”报告,对质量专项的总体目标、项目管理流程、专项管理要点以及相关的工作要求等做了详细的介绍。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/ca370e4a-2b86-4b5b-ba94-f6da2dc10799.jpg" title=" DSC06401.JPG" alt=" DSC06401.JPG" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 项目负责人,南京市产品质量监督检验院副院长 张驰博士 /span /p p   据项目负责人张驰博士介绍,危害因子泛指可影响人身健康、导致疾病甚至伤亡的物质,对危害因子的检测和控制是制造业产品质量提升的关键环节。现有的危害因子检测技术有着前处理效率低、选择性差、环保性差、灵敏度低、准确性差、检测通量低、缺乏评价与标准化等问题。本项目针对食品与消费品中危害因子检测的实际需求,应用光子晶体、等离激元、电纺纤维等纳米材料,开展生物学与化学性危害因子的多靶标、高通量、高灵敏度检测技术与高效样品前处理技术研究,科学评价纳米检测技术的实用价值,并在检测行业中开展示范应用,为食品与消费品的质量安全提供一套基于纳米技术的创新方法支撑。 /p p   “基于可塑无机有机纳米材料危害因子检测新技术研究”项目目标包括,开发出多靶标高通量检测技术,单个光子晶体编码靶标数不少于5个,样品通量不少于384个,灵敏度优于国际检测标准水平;研制出可塑光子晶体试纸条,单条靶标数不少于3个,灵敏度、检测速度、假阳性率等主要指标均优于国际检测标准与同类快速检测产品;研制出高性能富集电纺纳米萃取材料1组、自动化装置1套,该萃取器件对危害物的萃取方法回收率大于60%,精密度不大于15%;开发出150种以上关键化学性和生物性危害物多靶标检测方法;研制出15种以上新型试剂与耗材,形成一套涵盖150种以上对象的危害因子方法库等。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/8abd47de-72bc-4d30-9ca9-6bfd5251afcb.jpg" style=" " title=" 专家1.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/d94f7228-3b02-4483-9571-1b872e1bfc71.jpg" style=" " title=" 未命名_meitu_1.jpg" / br/ span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-align: center " 专家组讨论 /span /p p   根据专项管理办法的要求,项目负责人张驰博士代表项目组向专家组汇报了项目实施方案,并提请大会审议。与会领导和专家对项目实施方案和组织管理办法等进行了讨论和交流,为项目提出了许多有意义的建议,如牵头单位认真落实法人责任,加强课题之间的衔接与协调;课题任务分解,课题考核指标的进一步细化和明确;课题的合理时间进度安排等。最终,专家组一致同意项目实施方案通过论证,建议加快启动项目实施。 /p p   会议的最后环节是由南京质检院科技认证部部长韩冰向项目参与单位成员们汇报项目管理办法,与会的项目参与单位成员们对其中的项目研究内容分工、年度研究计划方案及相关关键问题进行了认真而热烈的讨论。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/2d0985e0-2eca-41aa-9b00-07bf440b168d.jpg" title=" DSC06427.JPG" alt=" DSC06427.JPG" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 项目参与单位合影 /span /p p   该项目隶属于“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项(简称NQI专项)。NQI专项由科技部、原国家质检总局、工业和信息化部委等13个部委在2015年共同研究提出,是科技部“十三五”国家重点研发计划的重点专项之一。该专项围绕国家质量基础设施的各个环节和产品质量提升,首次对计量、标准、认证认可、检验检测进行了整体设计和一体化实施,为产业转型升级、保障和改善民生、提升国际竞争力等提供有力技术支撑。 /p
  • 国家纳米中心在圆偏振发光材料研究中取得进展
    具有圆偏振发光性能的手性材料在三维成像、光学信息存储、不对称合成等方面颇具应用潜力,在手性科学研究中具有重要意义。手性基元在氢键、静电相互作用及π-π堆积等相互作用的协同下,可以自组装成各种各样的手性结构,表现出独特的圆偏振发光性质。而在自组装过程中,非手性基元如何参与并影响到最后的圆偏振发光性能,手性如何在组装结构中实现转移、传递和放大仍有未知。因此,如何构筑圆偏振发光材料并实现其性能提升在手性科学领域是重要的研究方向。  中国科学院国家纳米科学中心研究员段鹏飞团队在高效圆偏振发光材料的构筑和性能提升研究方面取得了新进展。利用卤键相互作用构筑了一种二维手性分形结构,实现了手性发光材料发光各项异性因子的显著提升(Angew. Chem. Ed. Int. 2021, 60, 22711-22716);在自组装手性多孔晶态材料中实现了无机纳米粒子到有机发光分子之间的辐射能量转移,并显著放大了材料的发光各项异性因子(Adv. Mater. 2021, 33, 2101797)。  卤键本质上是一种静电相互作用,关于卤键驱动的共组装体系已有报道。科研团队合成了两种含有吡啶基团的联二萘手性分子(R/S-1,R/S-2),其与1,4-二碘四氟苯(F4DIB)可以共组装,自发形成了不同形貌的二维手性分形结构。单晶结构的分析发现,晶体中吡啶基团的N原子与F4DIB中的碘原子通过卤键形成一维的超分子聚合物链,而后在π-π和C-FH的协同作用下形成最终的组装结构(图1)。由于R/S-1与F4DIB分子间相互作用更强所以形成的手性分形结构更加致密。在共组装过程中,手性由R/S-1,R/S-2分子传递给了超分子聚合物链,再经过进一步的组装从超分子聚合物链传递到手性分形结构,实现了手性的多级次放大。从基态和激发态手性光谱上也可以观察到,分形结构的手性各项异性因子相较于单分子手性信号呈现出两个数量级的放大。卤键驱动的手性自组装实现了手性从分子手性到分形结构的转移和放大,为设计、提升圆偏振发光材料性能提供了新思路。相关研究成果发表在Angew. Chem. Ed. Int.(2021, 60, 22711-22716)上。  手性多孔晶态材料具有有序的组装结构,在圆偏振发光材料的构筑和性能提升方面具有重要意义。近日,团队工作人员通过设计“Turn-on”型二芳基乙烯(DAEC)和上转换纳米粒(UCNPs)负载的手性金属有机框架复合材料,实现了紫外光、可见光、近红外光多重光源响应的圆偏振发光固态开关,并通过UCNPs到DAEC的能量转移实现了圆偏振发光的放大(图2)。  研究人员选择了一种具有一维孔道的手性镧系框架结构,将上转换纳米粒子和具有光响应性质的二芳基乙烯同时负载于手性框架结构中,通过手性诱导分别实现了二芳基乙烯和UCNPs的圆偏振发光。UCNPs上转换发光的能量可以转移至二芳基乙烯,实现二芳基乙烯的上转换圆偏振发光。该手性多孔框架结构复合物中,二芳基乙烯可以在紫外光和近红外光照射下到达关环发光态,分别表现出下转换和上转换的圆偏振发光。在可见光照射下变为开环暗态,实现圆偏振发光的“关闭”。此外,研究发现上转换的发光各项异性因子(glum)大于下转换的发光各项异性因子,可能是手性体系中的能量转移造成的,这是首次发现无机给体到有机受体能量转移实现的圆偏振发光放大。  该手性晶态多孔复合材料实现了固态下多重光响应的圆偏振发光开关,并在不同光输入的条件下的下转换和上转换过程可以实现荧光信息和圆偏振信息的多级光信号输出,在多维度光响应和输出的存储与加密方面具有重要应用价值。相关研究成果发表在Adv. Mater.(2021, 33, 2101797)上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(B类)、国家重点研发计划等的支持。
  • iCAM 2017新材料网络会议Day2:纳米材料最新研究进展与应用
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2017年11月1日,由仪器信息网主办的首届“新材料技术专题网络研讨会(iCAM 2017)暨仪器信息网材料周”正式开幕。会议为期三天(11月1日-3日),目前报名人数已突破1000人次。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/09ac264a-07cc-4927-8703-8c33a2271197.jpg" title=" 01.png" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ef851138-16e5-441c-ab52-ec92b1efce79.jpg" title=" 02.png" / /p p   iCAM 2017的首日, a style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171101/232520.shtml" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 新能与材料研究进展与应用会场 /strong /span /a 已成功进行完毕。11月2日,会议的Day2,纳米材料研究进展与应用会场如期拉开帷幕,8位纳米材料技术研发、应用专家及厂商技术专家分享了纳米材料在新技术与应用方面的精彩报告。以下为报告内容简要及报告专家解答的部分在线网友提问问题,以飨读者。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 纳米材料研究进展与应用会场 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/fea9f79d-ab1b-4dda-9d62-1eb27badf287.jpg" title=" 03.png" / /p p   近来,纳米载药体系、纳米药物的研究受到研究人员的日益关注。纳米材料的体内代谢研究是其安全性评价的重要内容和医学应用的前提。基于核技术的研究方法在纳米材料的体内分布、代谢研究中能够发挥重要作用。张智勇首先简介了基于核技术的纳米材料分析检测方法,包含分子级检测的SRCD、XAFS、CS、AFM等,细胞级检测的CLSM、TEM、STXM、μ-XRF等,宏观级的ICP-MS/NAA、MRI、HE等。接着分别以氧化物纳米材料、金属纳米材料、碳纳米材料的检测为例,详细介绍了核及相关技术在纳米材料体内代谢研究中的应用。表明,多种检测手段结合,相互补充验证,有助于获得纳米材料体内分布与代谢的全面信息。 /p p    strong 以下为在线网友提问的部分问题: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/80cdfbb4-ba99-4d70-abf9-cb98c5e0934c.jpg" title=" 04.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/cb6a9d25-1744-4dfb-a1c6-4eeb0a9ffcd8.jpg" title=" 05.png" / /p p   据介绍,TESCAN拉曼光谱一体化电镜RISE集拉曼成像、SEM、EDS、EBSD等于一体,应用领域包括碳材料、有机物试样、无机综合分析、二维材料、农生医药、半导体等。张芳通过具体案例分别介绍了RISE在这些领域的分析能力,如利用不同碳材料的典型拉曼特征光谱,分别对类金刚石、纳米碳管、石墨、石墨烯、石墨烯复合材料等进行碳结构表征 对岩浆岩等无机物进行相鉴定、结晶度、应力表征 对二维材料表征等。表明,RISE在传统电镜高分辨图像能力的基础上,大大增强了分析能力。 /p p    strong 以下为部分网友提问问题: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/86d8fa6b-1000-4abd-930d-25244c161294.jpg" title=" 06.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/73f56efd-80cc-4fee-890d-267e51573f5a.jpg" title=" 07.png" / /p p   数据显示,2015年我国橡胶工业总产值达10600亿人民币,占我国GDP的1.67%。橡胶制品不仅伴随着人类日常生活的方方面面,在武器装备、载人航天等科技中也是关键材料之一。卢咏来在报告中系统回顾了北京化工大学先进弹性体材料研究中心近20年来在橡胶材料纳米增强理论、橡胶纳米材料制备新技术以及在高性能轮胎中的应用研究进展,包括:采用分子动力学方法模拟研究橡胶纳米复合材料低成本大规模制备技术、碳纳米管和石墨烯增强橡胶纳米复合材料。研究成果支撑了我国最高水平的绿色节油轮胎的研发和生产,并获得了2015年度国家技术发明二等奖,有力的促进了我国橡胶工业从大国向强国的迈进。 /p p    strong 部分网友在线提问问题如下: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/636a8aaa-0673-45b8-8f0c-5f6020af5e14.jpg" title=" 08.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ac744990-5f61-4e77-9a16-607bb939a6af.jpg" title=" 09.png" / /p p   静电纺丝具有成本低、耗能少、原料范围广等优点,其应用也十分广泛,如2D静电纺丝纤维常用在过滤、电池隔膜、传感器、隔热涂层、药物传输、伤口处理的方向,3D静电纺丝纤维常用在细胞培养和组织支撑等生物医学方面、电池电极等方向。蔡云屾在报告中介绍了静电纺丝的加工工艺、控制方法及静电纺丝微纳米纤维结构。表明,虽然静电纺丝具有复杂的物理过程,但其生产的微纳米纤维直径可控。静电纺丝能应用在很多领域,主要是因为各种功能性材料能加工成微纳米纤维、极高的表面积比、高多孔性、小孔径等。 /p p    strong 以下为部分网友在线提问问题: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/d7d82991-b2ed-44e0-b084-af1dac689eb3.jpg" title=" 010.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/6c155c2c-6718-4e17-8496-9a836ed5e423.jpg" title=" 011.png" / /p p   纳米药物研究一直是一个热门研究领域,但受纳米药物的安全性和有效性的制约,临床转化很少。但随着相关研发的大量投入,纳米药物已经开始走入市场。早期诊断、实时监测和可视化治疗是提高患者生存质量和治愈率的关键。因此,诊疗一体化近年来作为一种新的理念迅速发展起来,陈春英在报告中重点综述了构建双功能多模态的纳米载体,实现诊疗一体化以及成像介导的肿瘤治疗,例如同时实现光学成像、CT增强成像与光热治疗,或者磁共振成像与化疗及磁热治疗等联合方式。 /p p    strong 以下为部分在线网友提问问题: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8a22e896-bd9d-4db3-b406-ed4ec508657d.jpg" title=" 012.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/53ae63ba-7455-4015-a014-5c31b87888c8.jpg" title=" 013.png" / /p p   材料的性能对其微观结构非常敏感,而透射电镜作为一种先进的微结构分析工具,可以帮助科研工作者更加深刻的认识材料宏观性能与微观结构之间的联系。2000年前后的球差校正技术将空间分辨率提升到了亚埃水平,并进入球差电镜时代。球差校正透射电镜可以实现原子尺度的结构观察和化学成分与价态分析,对深入理解材料制备-微结构-性能三者之间关系具有极为重要的作用,是现代材料科学研究的有力武器。黄荣在报告中以锂离子电池正极材料中锂离子的直接观察、新型热电材料中一种纳米尺度网格状有序-无序混合结构对其晶格热导率的影响为例,介绍了HAADF、ABF、EELS和原子分辨EDS技术在研究这类纳米能源材料微结构方面的具体应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/558b2591-88aa-417a-bd3c-a18a0c125d22.jpg" title=" 014.png" / /p p   纳米材料由于其自身在熔点、磁性、光学、导热、导电等方面所表现的特性,应用领域十分广泛。包括污水处理、催化剂、抗菌剂、添加剂、照明等。纳米材料的表征也显得尤为重要,其表征项目包括化学组成、粒径和粒径分布、形状、表面积、电荷、聚集状态等。贠照军在报告中主要介绍了安捷伦sp-ICP-MS在纳米材料检测中的应用实例和解决方案,表明,安捷伦ICP-MS纳米颗粒分析解决方案具有快速(1min分析得到粒径、粒径范围、成分、质量浓度、质量浓度等信息) 灵敏(可分析小于10nm至微米级颗粒) 灵活(可与HPLC、CE、FFF等系统联用进行纳米颗粒表征)等优点。 /p p    strong 以下为部分网友在线提问问题: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/43fb8330-5504-4577-a5a8-f3c49d757e6c.jpg" title=" 015.png" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/a4510745-9dab-42ef-be0a-9dda9f91e57a.jpg" title=" 016.png" / /p p   润湿性是液体在固体表面的铺展能力。特殊润湿性指液体在其表面极易铺展或极不易铺展的性质,称为“超亲”或“超疏”特性。特殊润湿性在节能环保、防雾防冰等领域有着重要的应用前景。王波在报告中讲到表面化学状态和表面微观结构是润湿性的两个决定因素。通过表面化学修饰与表面微纳米尺度结构的组合,可以实现表面特殊润湿调控。最后分享了浸润科学在21世纪的最新进展,包括微纳结构的作用、电致浸润变换、力致浸润变换、光致浸润变换、低温自清洁、非对称各向异性微结构等。 /p p    strong 以下为在线网友部分提问问题: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9373099e-98ca-4746-98b6-d26fbf0e6ad2.jpg" title=" 017.jpg" / /p p style=" text-align: center " ---------------------------------------------------------------- /p p   iCAM 2017网络会议 strong Day1 /strong : a style=" color: rgb(112, 48, 160) text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171101/232520.shtml" span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 新能源材料研究进展与应用会场 /strong /span /a /p p   明天(11月3日)将继续进行 strong 新材料在多领域的研究进展与应用分会场 /strong 报告,请继续关注仪器信息网后续报道。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 报名参加 /strong /span iCAM 2017或了解更多专家在线解答请 strong 点击 /strong iCAM 2017直播网站: /p p    a style=" text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCAM2017/" strong http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCAM2017/ /strong /a /p
  • 浅谈纳米材料的表征与测试方法
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 纳米材料被誉为“21 世纪最重要的战略性高技术材料之一”。随着应用领域的扩大和增强,近年来,纳米材料的毒性与安全性也受到广泛关注。表征与测试技术是科学鉴别纳米材料、认识其多样化结构、评价其特殊性能及优异物理化学性质、评估其毒性与安全性的根本途径,也是纳米材料产业健康持续发展不可或缺的技术手段。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 1 纳米材料的表征 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 纳米材料的表征是对纳米材料的性质和特征进行的客观表达,主要包括尺寸、形貌、结构和成分等方面的表征。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 纳米材料的表征 /span /p p style=" text-align: center " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2ffdf5f4-5465-4b3a-849e-1934933722b0.jpg" title=" 纳.png" alt=" 纳.png" / /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2 纳米材料的测试技术 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.1 光子相关光谱法(photo correlation spectroscopy,PCS) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " PCS常用于纳米粒子尺寸及尺寸分布的测试,相关标准已有GB/T 19627 等,其适用于尺寸为3nm~3μm的悬浮液,可获得准确的尺寸分布,测试速度也相当快,特别适合于工业化产品粒径的检测。但采用该方法时,必须要解决好纳米材料的分散问题,须获得高度分散的悬浮液,否则所反映的结果只是某种团聚体的尺寸分布。由于该方法是一种绝对方法,因此测量仪器可以不必校准;但在仪器首次安装、调试期间或有疑问时,必须使用有证标准纳米颗粒分散体系对仪器进行验证。如采用PCS法测定平均粒径小于100nm的、粒度分布较窄的聚苯乙烯球形颗粒分散体系,则要求测得的平均粒径与标定的平均粒径的相对误差应在2%之内。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.2 X 射线衍射法(X-ray diffraction,XRD) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " X射线衍射法可用于纳米晶体材料结构分析、尺寸测试和物相鉴定。该方法测定的结果是最小不可分的粒子的平均尺寸;因此,只能得到较宏观的测量结果。此外,采用该方法进行测试时,需要用X 射线衍射仪校正标准物质对仪器进行校正。目前,该方法已建立有关的国家标准包括GB/T 23413、GB/T 15989、GB/T15991 等。XRD物相分析可用于未知物的成分鉴定,但分析的不足之处在于灵敏度较低,一般只能测定含量在1%以上的物相;且定量分析的准确度也不高,一般在1%的数量级。同时,所需要的样品量较大,一般需要几十至几百毫克,才能得到比较准确的结果。由于非晶态的纳米材料不会对X射线产生衍射,所以一般不能用此法对非晶纳米材料进行分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.3 X 射线小角散射法(small angle X-ray scattering,SAXS) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " SAXS可用于纳米级尺度的各种金属、无机非金属、有机聚合物粉末以及生物大分子、胶体溶液、磁性液体等颗粒尺寸分布的测定;也可对各种材料中的纳米级孔洞、偏聚区、析出相等的尺寸进行分析研究。其测试范围为1~300nm,测量结果所反映的是一次颗粒的尺寸,具有典型的统计性,且制样相对比较简单,对粒子分散的要求也不像其他方法那样严格。但该方法本身不能有效区分来自颗粒或微孔的散射,且对于密集的散射体系,会发生颗粒散射之间的干涉效应,导致测量结果有所偏低。关于该方法的标准有GB/T 13221、GB/T 15988等。为了保证测试结果的可靠性和重复性,应对仪器的性能和操作方法进行校核,一般推荐采用粒度分布已定值的纳米粉末标样或经该方法测定过粒度分布的特定样品进行试验验证,其中粒径偏差应控制在10%以内。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.4 电子显微镜法(electron microscopy) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子显微镜法是对纳米材料尺寸、形貌、表面结构和微区化学成分研究最常用的方法,一般包括扫描电子显微镜法(scanning electron microscopy,SEM)和透射电子显微镜法(transmission electronmicroscopy,TEM)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " SEM的特点是放大倍数连续可调,从几倍到几十万倍,样品处理较简单;但一般要求分析对象是具有导电性的固体样品,对非导电样品需要进行表面蒸镀导电层。扫描电镜与能谱仪相结合,可以满足表面微区形貌、组织结构和化学元素三位一体同位分析的需要。能谱仪可对表面进行点、线、面分析,分析速度快、探测效率高、谱线重复性好,但是一般要求所测元素的质量分数大于1%。关于电镜在纳米材料应用中的标准较多,如GB/T 15989、GB/T 15991、GB/T 20307、ISO/TS 10798等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " TEM法是集形貌观察、结构分析、缺陷分析、成分分析的综合性分析方法,已成为纳米材料研究的最重要工具之一。除了具有与SEM的相同功能外,利用电子衍射功能,TEM可对同素异构体加以区分。相较于XRD,还能对含量过低的某些相进行分析,且可以结合形貌分析,得到该相的分布情况。TEM法的主要局限是对样品制备的要求较高,制备过程比较繁琐,若处理不当,就会影响观察结果的客观性。目前,TEM在纳米材料方面的应用正逐步被开发出来,其相关标准也在不断增加,如GB/Z 21738、GB/T 24490、GB/T 24491、ISO/TS 11888、GB/T 28044等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于电镜法测试所用的纳米材料极少,可能会导致测量结果缺乏整体统计性,实验重复性差,测试速度慢;且由于纳米材料的表面活性非常高,易团聚,在测试前需要进行超声分散;同时,对一些不耐强电子束轰击的纳米材料较难得到准确的结果。采用电镜法进行纳米材料的尺寸测试时,需要选用纳米尺度的标准样品对仪器进行校正。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.5 扫描探针显微镜法(scanning probe microscopy,SPM) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " SPM法是研究物质表面的原子和分子的几何结构及相关的物理、化学性质的分析技术。尤以原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)为代表,其不仅能直接观测纳米材料表面的形貌和结构,还可对物质表面进行可控的局部加工。与电镜法不同的是,除了真空环境外,AFM还可用于大气、溶液以及不同温度下的原位成像分析;同时,也可以给出纳米材料表面形貌的三维图和粗糙度参数。除此之外,AFM 还可用于研究纳米材料的硬度、弹性、塑性等力学及表面微区摩擦性能。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近年来,SPM技术在纳米材料测量和表征方面的独特性越来越得到体现,如GB/Z 26083-2010、国家项目20078478-T-491等。但由于SPM纵向与横向分辨率不一致、压电陶瓷可能引起的图像畸变、针尖效应等,使得还有一些问题有待解决,如SPM探针形状测量和校正、SPM最佳化应用及不确定度评估、标准物质的制备、仪器性能的标准化、数值分析的标准化、制样指南和标准制定等。目前,虽有仪器校正的标准ASTM E 2530和VDI/VDE 2656颁布,但由于标准物质的缺少,在实际操作中缺乏实施性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.6 X 射线光电子能谱法(X-ray photoemissionspectroscopy,XPS) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " XPS 法也称为化学分析光电子能谱(electron spectroscopy for chemical analysis,ESCA)法。从X 射线光电子能谱图指纹特征可进行除氢、氦外的各种元素的定性分析和半定量分析。作为一种典型的非破坏性表面测试技术,XPS主要用于纳米材料表面的化学组成、原子价态、表面微细结构状态及表面能谱分布的分析等,其信息深度约为3~5nm,绝对灵敏度很高,是一种超微量分析技术,在分析时所需的样品量很少,一般10-18g左右即可;但相对灵敏度通常只能达到千分之一左右,且对液体样品分析比较麻烦。通常,影响X射线定量分析准确性的因素相当复杂,如样品表面组分分布的不均匀性、样品表面的污染物、记录的光电子动能差别过大等。在实际分析中用得较多的是对照标准样品校正,测量元素的相对含量;而关于该仪器的校准,GB/T 22571-2008中已有明确规定。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.7 俄歇电子能谱法(aguer electron spectroscopy,AES) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " AES法已发展成为表面元素定性、半定量分析、元素深度分布分析和微区分析的重要手段,可以定性分析样品表面除氢、氦以外的所有元素,这对于未知样品的定性鉴定非常有效。除此之外,AES还具有很强的化学价态分析能力。AES的分析范围为表层0.5~2.0nm,绝对灵敏度可达到10-3个单原子层,特别适合于纳米材料的表面和界面分析。但需要注意的是,对于体相检测,灵敏度仅为0.1%,其表面采样深度为1.0~3.0 nm。AES技术一般不能给出所分析元素的绝对含量,仅能提供元素的相对含量;而且,采用该方法进行测试时,需要相应的元素标样,元素鉴定方法在JB/T 6976-1993中已明确给出。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2.8 其他方法 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除此之外,还有一些其他的测试技术和方法用于纳米材料的表征,如紫外/可见/近红外吸收光谱方法用于金纳米棒的表征(GB/T 24369.1)、紫外-可见吸收光谱方法用于硒化镉量子点纳米晶体表征(GB/T24370)、纳米技术-用紫外-可见光-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱法表征单壁碳纳米管(ISO/TS 10868)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3 结束语 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 15px " 纵观当前纳米材料的表征与测试技术,要适应纳米材料产业的快速发展,规范化表征和准确可靠测试纳米材料尚存在一定挑战。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 基于此,仪器信息网将于 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 2019年12月18日 /span 组织举办 strong 第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会 /strong ( a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target=" _blank" textvalue=" 免费报名中" i span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 免费报名中 /span /i i span style=" color: rgb(255, 0, 0) " /span /i /a ),邀请该领域专家,围绕纳米材料常用表征和检测技术,从成分、形貌、粒度、结构以及界面表面等方面带来精彩报告,为纳米材料工作者及相关专业技术人员提供线上互动交流互动平台,进一步加强学术交流,共同提高纳米材料研究及应用水平。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/14b28169-cfe6-44ba-8dc5-f47132b97366.jpg" title=" 540_200.jpg" alt=" 540_200.jpg" / /a /p p style=" text-align: justify " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target=" _blank" textvalue=" 报名链接:第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 报名链接 /span /strong : i strong span style=" color: rgb(112, 48, 160) " 第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会 /span /strong /i /a /p p style=" text-align: center " strong 扫一扫,参与报名 /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/d2e686ea-3308-4d6f-8795-e26e3d0f062d.jpg" title=" 报名.PNG" alt=" 报名.PNG" / /p p style=" text-align: center " strong 扫一扫,进入纳米表征与检测技术群 /strong /p p style=" text-align: center " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/33e39f0a-8ef0-4aeb-b662-03350301ed05.jpg" title=" 群.PNG" alt=" 群.PNG" / /strong /p p style=" text-align: justify " strong i style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) font-family: 宋体, " arial=" " white-space:=" " 文章摘自: /i /strong /p p style=" text-align: justify " strong i style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) font-family: 宋体, " arial=" " white-space:=" " span style=" font-family: " microsoft=" " font-size:=" " background-color:=" " 谭和平, 侯晓妮, 孙登峰, et al. 纳米材料的表征与测试方法[J]. 中国测试, 2013(01):17-21. /span /i /strong /p
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    HS-TGA-101热重分析仪(TG、TGA)是在升温、恒温或降温过程中,观察样品的质量随温度或时间的变化,目的是研究材料的热稳定性和组份。广泛应用于塑料、橡胶、涂料、药品、催化剂、无机材料、金属材料与复合材料等各领域的研究开发、工艺优化与质量监控.纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究【1.濮阳职业技术学院;2、河南大学濮阳工学院 冯婷婷】纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究上海和晟 HS-TGA-101 热重分析仪
  • 这款新品亮相2021材料大会,迈入纳米颗粒检测“芯”时代
    2021年中国材料大会于7月8日-12日在厦门国际会展中心召开,并同期举办第13届国际材质分析、实验室设备及质量控制博览会(简称Ciamite 2021),云集上百家知名科学仪器厂商。瑞芯智造(深圳)科技有限公司携NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪精彩亮相,吸引众多参展嘉宾驻足咨询。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪基于库尔特原理,并在此基础上发展纳米库尔特技术,是一种单颗粒检测方法。即每个穿过孔的粒子在瞬间产生与粒子体积成比例的电流改变量,持续时间与粒子的速度成比例,从而与流体的流速成反比。通过微电流检测系统记录每个粒子的电脉冲信号,再经过智能分析软件计算,即可准确地得到样品颗粒浓度、粒径、zeta电位、形态等全方位的分析结果。纳米库尔特原理图瑞芯研发创业团队与欧洲顶级微纳加工平台瑞士联邦理工学院密切合作,通过纳米微加工技术实现了纳米孔基因测序的原理性突破,经过10余年微纳加工研发沉淀,已具备原子级别精度微加工能力。目前,针对不同应用场景,不同型号的芯片已经实现批量生产,助力颗粒检测准确性、重复性得到质的飞跃。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪则搭载先进的纳米孔芯片、超灵敏的微电流检测系统及精准的演算软件,集多种功能为一体,无需复杂操作,一次简单的上样即可得到颗粒的浓度、粒径、zeta电位、形态等全方位的数据。可广泛应用于病毒、蛋白质、细胞、细菌、乳糜颗粒、外泌体、高分子聚合物、荧光微球、磁珠颗粒、乳液等有机及无机颗粒的检测。在医疗诊断、生理生化研究、药物载体、染料与墨水化学、机械抛光、催化剂、金属颗粒、聚合物、化妆品、半导体、胶体等多个领域有广泛应用前景。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪具有以下显著优势:单颗粒检测单个颗粒经过纳米孔时产生电脉冲信号,颗粒粒径与脉冲峰峰值正相关,操作软件可看到每个颗粒产生的电脉冲,实现真正意义上的单颗粒检测。粒径宽分布样本分析记录每个过孔粒子产生的电脉冲,对于复杂的样本,能够准确得到全部颗粒的粒径分布信息,不存在大小颗粒互相影响的情况,最高分辨率可达10nm。准确浓度测量单个颗粒计数,直观准确的浓度测量,而非理论推算,准确度更高。液体活检病毒、外泌体、乳糜颗粒等生物样本可以在生理环境下进行测量。上样量少,测试不影响生物样本的活性,更适合科研使用。颗粒动力学分析独特的检测过程可视化功能,从而能够表征颗粒的动力学过程,如病毒的团聚、破裂,蛋白质的聚集,外泌体的破裂等等。Nanocoulter Ⅰ纳米库尔特粒度仪粒径检测范围广,不受颗粒种类的影响,且无需考虑颗粒的物理化学性质,适用范围几乎可以涵盖所有的微纳颗粒。其独特的颗粒表征性能,将加速纳米颗粒科研领域的芯时代。
  • 纳米服装,真的有纳米材料吗?
    越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面,从而产生了防水、防油、防紫外线等特殊效果。但是这些衣物经过洗涤,直到最终被丢弃,其中的纳米颗粒又会对环境造成负担。如何测定和评价纳米科技纺织品的纳米颗粒数量和尺寸分布,是纺织行业面对的新课题。 二氧化钛(TiO2)纳米颗粒具有紫外线防护功能和抗菌特性,并且能够提高织物的亲水性并减少异味,因此被越来越多的应用到纺织行业。本应用报告使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS),研究了几种商业纺织产品中TiO2纳米颗粒的释放情况。样品用于评估的五种纺织样品均从当地商店购买,如表1所述。40%TiO2纳米颗粒(30-50 nm)悬浮液购自美国研究纳米材料公司(US Research Nanomaterials™ ,位于美国德克萨斯州休斯顿市)。为了促使纳米颗粒分散,将Triton X-100(购自西格玛奥德里奇公司Sigma- Aldrich™ ,位于美国密苏里州圣路易斯)添加到所有溶液中,最终浓度为0.0001%。实验测量总钛时,将0.25g的每种纺织样品切成小片,放入5mL浓硝酸(65%)和1mL的浓氢氟酸(49%)中,放入微波炉中消解。消解后,每个样品添加6mL 10%H3BrO3(v/v),放入微波炉中与HF络合15分钟。然后,用去离子水将样品定容至50mL,并采用常规ICP-MS进行分析。检查TiO2纳米颗粒从织物中的释放情况时,每个样品取400cm2,浸入200mL去离子水中。对容器超声处理15分钟,然后将其放在摇床上(每分钟150次)24小时。对容器进行第二次超声处理,然后取出等分液体进行分析。向空白去离子(DI)水中掺入2.7μg/L TiO2纳米颗粒,作为对照品。如有必要,用去离子水进一步稀释样品,并在两次稀释之间进行超声处理,以最大程度地减少纳米颗粒团聚。所有分析均在珀金埃尔默(PerkinElmer)的NexION® 电感耦合等离子体质谱仪上进行,该质谱仪上运行Syngistix™ 以用于ICP-MS软件。进行纳米颗粒分析时,使用Syngisitix纳米应用模块进行数据收集和处理。表2示出了进行TiO2纳米颗粒分析的NexION工作条件。实验结果图1示出了TiO2纳米颗粒(对照品)和三个样品的信号。这些图表清晰地显示了样品之间的差异:虽然TiO2纳米颗粒对照品显示出可重复的、均匀的粒度分布,但样品的纳米颗粒粒度分布更大,高达200nm。此外,同一类型的样品之间也存在差异,如样品A和D所示。样品B和样品C不含大量TiO2纳米颗粒。下面的表3和表4,分别为A~E样品中的总Ti含量和TiO2纳米颗粒的尺寸和浓度。婴儿连体衣A和B形成了有意思的对比:A含有的基本全是TiO2纳米颗粒,而B含有的基本都是其他形态的Ti离子。结论本研究表明,SP-ICP-MS能够检测和测定纺织品中释放的TiO2纳米颗粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量颗粒,能够提供单个颗粒的信息,克服了常规纳米颗粒分析技术的局限性。本研究结果表明,各个纺织产品都含有粒度和浓度不等的TiO2纳米颗粒。了解更多应用资料和产品信息,扫描下方二维码,下载珀金埃尔默单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SPICP-MS)表征织物中TiO2纳米颗粒的释放相关资料。
  • 纳米薄膜材料制备技术新进展!——牛津大学也在用的薄膜沉积系统,有什么独特之处?
    一、纳米颗粒膜制备日前,由英国著名的薄膜沉积设备制造商Moorfield Nanotechnology公司生产的套纳米颗粒与磁控溅射综合系统在奥地利的莱奥本矿业大学Christian Mitterer教授课题组安装并交付使用。该设备由MiniLab125型磁控溅射系统与纳米颗粒溅射源共同组成,可以同时满足用户对普通薄膜和纳米颗粒膜制备的需求。集成了纳米颗粒源的MiniLab125磁控溅射系统 传统薄膜材料的研究专注于制备表面平整、质地致密、晶格缺陷少的薄膜,很多时候更是需要制备沿衬底外延生长的薄膜。然而随着研究的深入,不同的应用方向对薄膜的需求是截然不同。在表面催化、过滤等研究方向,需要超大比表面积的纳米薄膜。在这种情况下,纳米颗粒膜具有不可比拟的优势。而传统的磁控溅射在制备纯颗粒膜方面对于粒径尺寸,颗粒均匀性方面无法实现控制。气相沉积法、电弧放电法、水热合成法等在适用性、操作便捷性、与传统样品处理的兼容性等方面不友好。在此情况下,Moorfield Nanotechnology推出了与传统磁控溅射和真空设备兼容的纳米颗粒制备系统。不同条件制备的颗粒粒径分布(厂家测试数据)不同颗粒密度样品(厂家测试数据)纳米颗粒制备技术特点:▪ 纳米颗粒的大小1 nm-20 nm可调;▪ 多可达3重金属,可共沉积,可制备纯/合金颗粒;▪ 材料范围广泛,包括Au、Ag、Cu、Pt、Ir、Ni、Ti、Zr等▪ 拥有通过控制气氛制造复合纳米粒子的可能性(类似于反应溅射)▪ 的纳米颗粒层厚度控制,从亚单层到三维纳米孔▪ 纳米颗粒结构——结晶或非晶、形状可控纳米颗粒膜的应用方向:▪ 生命科学和纳米医学: 癌症治疗、药物传输、抗菌、抗病毒、生物膜▪ 石墨烯研究方向:电子器件、能源、复合材料、传感器▪ 光电研究:光伏研究、光子俘获、表面增强拉曼▪ 催化:燃料电池、光催化、电化学、水/空气净化▪ 传感器:生物传感器、光学传感器、电学传感器、电化学传感器 二、无机无铅光伏材料下一代太阳能电池的大部分研究都与铅-卤化物钙钛矿混合材料有关。然而,人们正不断努力寻找具有类似或更好特性的替代化合物,想要消除铅对环境的影响,而迄今为止,这种化合物一直难以获得。因此寻找具有适当带隙范围的无铅材料是很重要的,如果将它们结合起来,就可以利用太阳光谱的不同波长进行发电。这将是提高未来太阳能电池效率降低成本的关键。近期,牛津大学的光电与光伏器件研究组的HenrySnaith教授与Benjamin Putland博士研究了具有A2BB’X6双钙钛矿结构的新型无机无铅光伏材料。经过计算该材料具有2 eV的带隙,可用做光伏电池的层吸光材料与传统Si基光伏材料很好的结合,使光电转换效率达到30%。与有机钙钛矿材料相比,无机钙钛矿材料具有结构稳定使用寿命更长的优势。而这种新材料的制备存在一个问题,由于前驱体组分的不溶性和复杂的结晶过程容易导致非目标性的晶体生长,因此难以通过传统的水溶液法制备均匀的薄膜。Benjamin Putland博士采用真空蒸发使这些问题得以解决。使用Moorfield Nanotechnology的高质量金属\有机物热蒸发系统,通过真空蒸发三种不同的前驱体,研究人员成功沉积制备出了所需要的薄膜。真空蒸发具有较高的控制水平和可扩展性,使得材料的工业化制备成为可能。所制备的薄膜在150℃退火后,XRD图。所制备的薄膜在150℃退火后,表面SEM图 三、Moorfield 薄膜制备与加工系统简介Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司,成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术,拥有雄厚的技术实力,推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。高精度薄膜制备与加工系统 – MiniLab旗舰系列和nanoPVD台式系列是英国Moorfield Nanotechnology公司经过多年技术积累与改进的结晶。产品的定位是配置灵活、模块化设计的PVD系统,可用于高质量的科学研究和中试生产。设备的功能和特点:▪ 蒸发设备:热蒸发(金属)、低温热蒸发(有机物)、电子束蒸发▪ 磁控溅射:直流&射频溅射、共溅射、反应溅射▪ 兼容性:可与手套箱集成、满足特殊样品制备▪ 其他功能设备:二维材料软刻蚀、样品热处理▪ 设备的控制:触屏编程式全自动控制
  • 2016年能量纳米技术和能量纳米材料国际会议
    2016年6月13-15日,巴黎,法国 2016年能量纳米技术和能量纳米材料国际会议将于2016年6月13-15号在法国巴黎召开。所有被会议接受的文章将作为会议论文集发表在Key Engineering Materials (ISSN: ISSN: 1662-9795, Trans Tech Publications)上,并提交EI核心,Scopus检索。 大会召开时间为3天,6月13日为大会注册日,6月14日为会议召开日,6月15日暂定为巴黎一日游。此次大会将为能量纳米技术相关专业的科研人事提供面对面的交流与合作讨论。我们热忱欢迎从事相关技术研究的专家、学者和专业技术人员向ICNNE2016踊跃投稿,并积极参加大会。 大会委员会 国际咨询委员会 Prof. Peter Lund, 阿尔托大学理工学院, 芬兰Prof. Jordi Llorca, 纳米工程研究中心, 西班牙Prof. Sergej NEPIJKO, 美因茨大学, 德国Prof. Mohamed HABOUSSI, 巴黎大学, 法国 大会主席 Assoc. Prof. Salma BARBOURA, 巴黎大学, 法国Prof. Dr. Jean-Jacques DELAUNAY, 东京大学,日本 程序委员会主席 Prof. Sofoklis Makridis, 马其顿西部大学, 希腊Prof. ZITOUNE Redouane, 图卢兹大学, 法国Prof. Zdeněk Chobola, 布尔诺理工大学, 捷克共和国Prof. Witold Daniel Dobrowolski, 波兰科学院, 波兰 投稿主题 纳米技术与材料科学材料科学与工程:纳米技术在纳米科学和纳米技术先进的应用程序碳纳米管与生物分子纳米材料纳电子学纳米系统纳米力学纳米操作纳米磁学纳米光学和纳米光子学纳米线纳米流体力学纳米生物纳米科学与技术分子电子学 请将您的论文于2016年3月1日之前投至会议邮箱:icnne@saise.org更多疑问,请咨询会议负责人:聂老师
  • 纳米材料将成环境“杀手”?
    PM2.5颗粒对人体的危害已被公众熟知,那么只有PM2.5千分之一大小的纳米颗粒对人体是否有危害呢?答案是肯定的。前日,来蓉参加中国化学会第28届年会的不少科学家发表的研究成果显示,纳米颗粒对生物细胞具有相当“毒性”,纳米材料已对环境构成潜在威胁,或成人类未来面临的重要环境“杀手”。   纳米材料或成环境杀手   纳米材料已在化妆品、衣服等日常生活物品中出现,纳米技术也被预测为可能超越网络和基因技术而成为21世纪最有前途的技术。那么,纳米材料究竟会有哪些危害呢?   中国化学会第28届学术年会环境化学分会上,北京航空航天大学副教授范文宏,江苏大学杜道林、薛永来,以及中科院生态环境研究中心的专家,都报告了有关纳米材料的毒性研究成果。   江苏大学杜道林、薛永来做了关于“纳米二氧化钛通过ROS诱导的氧化损伤途径抑制水稻生长”的研究。薛永来前日在现场报告中表示,他们的研究表明,纳米二氧化钛除了对动物细胞有损伤外,对植物细胞也同样存在损害。   中科院生态环境研究中心有关专家在有关“纳米材料的潜在环境与健康风险”研究中也发现,纳米材料对生物细胞具有一定的危害作用,对细胞的凋亡、功能损伤甚至死亡都存在威胁。   纳米污染研究是未雨绸缪   北京航空航天大学副教授范文宏做了关于“不同表面改性二氧化钛与铜在大型水蚤体内的生物积累和生物毒性”的研究。前日,范文宏接受成都商报记者采访时表示,她的研究显示,即使本身毒性不显著的纳米材料,也可以使重金属在生物体内的毒性大大增强。   在范文宏的实验中,她把铜对大型水蚤的生物毒性,以及纳米二氧化钛和铜同时存在时对大型水蚤的生物毒性分别做了研究。结果发现,纳米二氧化钛和铜同时存在时,对大型水蚤的毒性有明显增强,纳米二氧化钛确实增加了大型水蚤对铜的毒性效应。   范文宏表示,纳米材料虽然现在已大量使用,但是还没有产生明显环境污染,估计短期也看不到其污染危害。目前对其环境影响的研究,“是前瞻性的研究,算是未雨绸缪。”   虽然自己做的是纳米材料在水环境中对生物的毒性研究,但范文宏认为,纳米材料对空气的潜在危害可能要大于对水环境的危害。不过,公众不必就此拒绝穿纳米材料的衣服,因为纳米材料一般要变成粉末才会显现出其危害性。就目前的纳米材料使用情况看,大规模的纳米环境污染短期内还谈不上,公众不必因学界的研究而产生恐慌。   纳米材料:纳米是长度计量单位,1纳米等于十亿分之一米。纳米技术是指研究结构尺寸在1到100纳米之间的材料的技术。用纳米技术制造的材料,通常会有许多优越的性能。纳米技术已广泛应用在电子、纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备等领域。
  • 国家纳米中心“活体自组装”生物纳米材料研究获进展
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   近日,中国科学院国家纳米科学中心王浩课题组通过发展“活体自组装”技术,在细胞内构建了不同拓扑结构的纳米材料,并提出了全新的细胞内原位聚合和组装策略,为功能性纳米材料的设计提供了新思路。相关研究成果发表在 em Nature Communications /em 上,并已申请中国发明专利。 /p p   纳米材料在生物医学领域已被广泛研究和认可,例如药物递送、组织工程等均得到了深入研究。但纳米材料独特的生物界面效应,使其在复杂生命体中的递送过程、物理化学转化以及蓄积代谢等问题变得十分棘手。因此,王浩课题组提出了“活体自组装”理念,独特设计纳米材料的建筑单元,将外源引入的分子参与到生命体的功能性组装过程中,实现了在生理环境下自发的纳米材料构建和功能化。这一独特思路,为生物医用纳米材料领域的设计和应用提供了新视角和新途径。 /p p   在纳米材料的生物功能应用中,拓扑结构对活体器官、组织和细胞的功能影响显得尤为重要。前期报道指出,特定拓扑结构在生命体中扮演者独特的角色,例如双螺旋结构的DNA、具有特定3D结构的蛋白大分子,以及各种传导信号的分子复合体等。材料和界面的拓扑结构影响生物功能,例如界面的形态会诱导干细胞定向分化、决定细胞迁移和内吞等功能。因此,深入研究在特定区域内材料拓扑结构与生物功能之间的关系,将为精准功能化纳米材料的设计提供指导。目前,体外构筑的纳米材料,不能区分界面和胞内作用,干扰了限域拓扑结构和生物功能关系的分析和理解。 /p p   针对特定区域内材料与功能之间的关系研究,王浩课题组发展了细胞内原位聚合和组装的新方法,首次实现了在细胞内平行构筑不同拓扑结构的纳米材料,为研究胞浆拓扑结构和功能的关系提供了有效手段。通过设计不同氨基酸序列的多肽聚合单体,实现了在胞内聚合过程中,对聚合物分子量大小、温敏性质以及组装后的拓扑结构的调控;在细胞和组织水平原位的证实了多肽单体的聚合和组装过程;综合评价了不同拓扑结构的纳米组装体的滞留效应和细胞毒性等生物功能,为精准设计功能化纳米材料提供基础参考。 /p p   研究工作得到了国家自然科学基金、创新群体项目、中科院国际合作、交叉团队、青促会等的支持。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171108529108817694.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/4a4278be-71e4-47d4-87a7-0fc2df981d1b.jpg" uploadpic=" W020171108529108817694.png" / /p p style=" text-align: center " 国家纳米中心“活体自组装”生物纳米材料研究工作获进展 /p
  • 新型纳米材料的流动合成法
    p    strong 爱沙尼亚塔尔图大学物理研究所选用了一款搭载Flow-UV& #8482 探测器的Uniqsis FlowSyn& #8482 连续流动反应器来帮助他们开发可用于下一代应用的新型纳米材料。 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 1-1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/aac6b0cc-ddae-46ee-b9eb-5de725939aa7.jpg" / /p p   材料科学研究小组的Aile Tamm博士在采购Uniqsis FlowSyn系统之前评估了不同种合成纳米材料的技术路径。 /p p   Aile Tamm博士谈到:“我们已研究过具有先进电磁性能的纳米颗粒和纳米复合材料。例如,我们已成功制备出含有平均粒径在5-50纳米的氧化铁、氧化铁铒、氧化锰铁和氧化镧微粒的薄固体膜粒子复合涂层。这些新型复合材料已被证明具有电子设备开发所需要的非线性饱和磁化及强制磁滞现象。除这些纳米材料以外,我们研究所也正在研究若干其他形式的纳米颗粒。” /p p   Uniqsis总经理,Paul Pergande评论道:“我们很高兴欢迎Tamm博士的知名研究团队加入到这一日渐发展的群体中来,这一群体涵盖了多家国际领先的使用Flowsyn来研究纳米颗粒合成的材料科学实验室。”他还补充道:“Flow-UV内嵌式二极管阵列探测器可被用于确定何时达到稳态,从而可确定何时开始与停止收集反应产物。紫外-可见吸收光谱测量法对于纳米颗粒分布具有特别重大的意义,并可提供有关粒径及是否发生团聚的信息。” /p p   FlowSyn& #8482 是一种被设计成可简单、安全、有效运行的集成化持续流动反应系统。FlowSyn& #8482 包含了一系列可进行单重或多重的均相或非均相反应的产品型号,并具有手动或自动运行功能。反应的范围通过Uniqsis的集成模块化流动化学系统的不断探究,已变得越来越广,并被越来越多发表于学术刊物和Uniqsis应用注释中的应用文章所证明。 /p p br/ /p p   获取更多有关FlowSyn& #8482 连续流动反应器的信息,及讨论该系统的试验请联系Uniqsis的电话+44-845-864-7747或电子邮箱 info@uniqsis.com /p p   Uniqsis擅于设计中等规格的,用于各种不同化学和药学研究应用的持续流动化学系统。公司目标是使初学者和经验丰富的使用者都易于使用我们的流动化学系统。 /p p /p
  • 【视频】杂化钙钛矿材料及其纳米光学应用
    钙钛矿电池的光吸收层是一种有机-无机杂化的材料,而极化激元是黄昆原始在研究光子与声子相互作用时提出的概念实现了钙钛矿纳米结构(纳米线、纳米片、量子点)的高质量制备,为实现钙钛矿激光器的制备奠定了物质基础 将杂化钙钛矿材料和等离激元纳米金属两者结合,形成SPP纳米激光器,这是未来光通讯和信息产业中一个重要的研究方向,即将激光器小型化,小型化意味着可以更高密度、更大范围的集成,是下一代器件应用的重要趋势。  研究通过各种手段实现了金属结构的SPP模式的调控 制备了SPP模式的钙钛矿纳米线激光器,其激射阈值室温最低,并且首次实现了高于室温的激射。视频选自2020年半导体材料与器件研究与应用网络会议(报告人:中科院半导体所研究员 王智杰)
  • 王方军团队成果:发布蛋白质-纳米材料界面相互作用的结构质谱表征实验手册
    近日,中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部生物分子结构表征新方法研究组研究员王方军团队发布了表征蛋白质-纳米材料界面相互作用精细结构的赖氨酸反应性分析-质谱(LRP-MS)实验手册。  微/纳米材料在生命科学、医药健康、生物催化等领域广泛应用,探讨蛋白质与材料之间的界面相互作用分子机制对生物医用材料的安全性评价、纳米药物的毒性评估和理性设计、生物-无机功能杂合体的改性和催化活性提升等具有重要意义。然而,现有光谱学等方法只能表征材料引起的蛋白质结构整体变化情况,蛋白质-材料界面相互作用分子细节的探测面临挑战。  赖氨酸残基通常定位于亲水性蛋白质表面,其侧链伯氨基的化学标记反应性取决于其溶剂可及性和微环境非共价相互作用。当蛋白质表面与微/纳米材料结合时,结合界面上赖氨酸的溶剂可及性和反应性均随之降低。因此,王方军等提出了赖氨酸的反应性变化是探测蛋白质-微/纳米材料复合体中蛋白质定位方向、相互作用序列区域、关键结合位点、材料结合引起蛋白质结构变化的有效指标。该团队发展了在蛋白质—微/纳米材料复合体活性和变性条件下的两步同位素二甲基化标记的标准化策略,结合质谱定量分析实现蛋白质上赖氨酸反应性的全面分析,研究通过材料结合前后赖氨酸标记反应性的显著性差异确定蛋白质-材料的界面序列区域和关键位点。  王方军团队长期从事生物大分子结构质谱尖端仪器和创新方法研究,所发展的LRP-MS策略近年来已应用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-小分子、蛋白质-微/纳米材料的界面相互作用分子机制解析,取得了系列研究进展。  近日,相关研究成果以Structural Characterization of the Protein-Material Interfacial Interactions Using Lysine Reactivity Profiling-Mass Spectrometry为题,发表在《自然-实验手册》(Nature Protocols)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和大连化物所创新基金等的支持。  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41596-023-00849-0
  • 张新荣教授评述:基于碳纳米材料的PM2.5多组分生物组织质谱成像研究进展
    近期,中科院化学所聂宗秀研究员发表在Angew Chem Int Ed上的“ Mass Spectrometry Imaging Reveals In Situ Behaviors of Multiple Components in Aerosol Particles”一文被选为“hot paper”,下面为清华大学张新荣教授为该篇文章撰写的评述。张新荣:清华大学教授。一直从事分析测试的方法与技术研究,最近的研究聚焦在单细胞质谱分析。研究成果曾获教育部自然科学一等奖、二等奖、以及国家科技进步二等奖等。英国皇家化学会会士,美国化学会Analytical Chemistry执行主编、Luminescence (Wiley)主编、国内外十余种学术刊物编委,担任中国分析测试协会副理事长、中国仪器仪表学会分析仪器学会副理事长、北京质谱学会理事长等职务。质谱技术具有快速、高灵敏度、高通量和多组分同时检测等优点,已被广泛应用于生物医药领域中蛋白质、糖类、代谢小分子等的检测。纳米材料由于其特殊的物理化学特性,广泛应用到包括疾病诊断、癌症治疗、生物传感、能量储存等在内的诸多领域,由此产生的潜在生物暴露影响和生物安全性的担忧和讨论始终存在。开发实用有效的用于研究纳米材料的亚器管分布及其与生物体之间相互作用的方法至关重要。质谱成像技术是近年来快速发展的一类用于研究生物组织中分子的分布和含量变化的一种有效的技术手段,MALDI-MS是其中较为典型的技术。但MALDI成像通常需要基质辅助解吸电离,适用于大分子质量蛋白的检测。2015年,中国科学院化学研究所聂宗秀研究组发展了一种免标记的纳米材料表面分子成像方法,将质量信号窗口转移到了小分子区域,研究了碳纳米材料在生物亚器官水平的分布的质谱成像。2018年,该研究组进一步利用纳米材料的基质效应,即可有效吸收紫外光并促进小分子的解吸电离,同时获得了纳米载体及负载药物在组织中分布的质谱成像,并实现了药物原位释放的定量分析。大气颗粒物,特别PM2.5的环境污染以及引起的健康效应是目前公众关注的问题。生物质或化石燃料的不完全燃烧产生的烟尘、黑碳和柴油发动机颗粒等碳质气溶胶是PM2.5等复杂大气颗粒物的重要组成部分。这些大气颗粒物通常由无机碳(EC)内核和多环芳烃的有机碳(OC)包覆而成,追踪真实的气溶胶粒子多种成分的体内行为至关重要。然而,由于其复杂性,现有方法难以同时实现质谱成像。最近,该研究组在前期工作的基础上实现了碳质气溶胶的多组分质谱成像研究,获得了碳质气溶胶中EC和OC的分布差异。定量结果显示,OC在肺实质中释放更多,且能够比EC更快地被肺部清除,原位肺癌模型的结果显示OC比EC能够更加深入地进入到癌组织区域。此外,他们还对肺外器官中EC和OC的特异分布进行了定量分析,并在原位肝癌模型中也观察到了与肺部相似的结果。可以预见,基于这一技术原理,我们可利用质谱成像对更多纳米体系的组织分布进行研究,从而解答纳米颗粒在体内行为与相互作用等重大科学问题。
  • 苏州纳米所与苏州大学共建功能纳米材料与器件重点实验室
    7月5日上午,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所与苏州大学联合共建的功能纳米材料与器件重点实验室揭牌成立。   功能纳米材料与器件重点实验室以苏州纳米所和苏州大学现有的重点实验室为基础,瞄准国家重大需求,开展高水平功能纳米材料与器件的基础研究和应用基础研究,围绕&ldquo 功能纳米材料的设计与可控制备&rdquo 、&ldquo 功能纳米材料与器件的界面调控&rdquo 、&ldquo 功能纳米器件与应用&rdquo 三大研究方向展开合作研究,为解决纳米战略新兴产业的核心技术问题提供科学依据。同时凝聚和培养相关领域科学发展所需的高层次人才,开展高层次国内外科技合作与交流,提升我国在功能纳米材料与器件领域的国际影响力。   苏州工业园区科技发展局副局长徐健表示,联合实验室的成立对于形成一加一大于二的合作优势,扩大交流机制,迈向国家重点实验室的发展目标,加速推进园区纳米技术及相关产业发展,具有重要而深远的意义。   中科院院士李述汤代表联合实验室作了情况汇报,详细介绍了实验室概况、研究水平与贡献、队伍建设与人才培养、开放交流与运行管理和实验室发展规划的基本情况。   苏州大学副校长袁银男希望联合实验室能够为高校与科研机构之间的合作树立新的标杆,为纳米技术人才培养注入新的活力,成为纳米科技合作研究、教育和创新方面的先行者与领导者,并最终建设成为国家重点实验室。   苏州纳米所所长杨辉回顾了苏州纳米所自成立以来与苏州大学在纳米技术研究领域的合作历程,期待双方以共建联合实验室为契机,进一步加强合作,共同为构筑纳米技术产业生态圈做出积极贡献。 揭牌仪式现场
  • 聚焦纳米能源与催化材料设计与应用——LDMAS2021分会场侧记
    2021年10月9-10日,2021年第四届低维材料应用与标准研讨会(简称:LDMAS2021)在北京西郊宾馆成功召开。会议吸引了低维材料与器件相关领域的400余名专家学者与企业代表出席,云端参会人数超过1万人。10日下午,5个不同主题的分论坛同期举办,吸引了相关领域与会者的热烈关注。纳米能源与催化材料分会场共设置16个特邀报告和6个口头报告,精彩纷呈。以下为部分精彩报告摘要。报告题目:《缺陷水滑石基纳米光催化材料》中国科学院理化技术研究所研究员 张铁锐目前全球正面临比较严重的能源和环境问题,绿色的光催化技术被认为是解决上述问题的有效手段之一,而发展高效、廉价的光催化材料是光催化技术工业实用化的关键。光催化领域水 滑石基纳米材料因组成结构易于调控、制备简便等优点而备受关注。近两年,张铁锐研究员课题组通过在水滑石表面创造缺陷位和构造界面结构的手段,分别实现了对反应物CO2、N2等吸附和活化的增强,以及中间反应物种反应路径的调控,进而提升了光催化CO、CO2和N2加氢反应的催化活性和生成高附加值产物的选择性。报告题目:《典型二维材料在下一代锂电池中的应用展望 》清华大学长聘教授 张强金属锂因其具有极高的理论比容量(3860 mAh g−1 )和最低的标准电极电势(−3.040 V) 而成为下一代锂二次电池(如锂硫、锂空电池等)最为理想的负极材料。然而,金属锂枝晶问题和不稳定的固液界面膜(SEI膜)问题极大地限制着金属锂电池的发展和应用。如何充分利用与之高效匹配的正极材料也是构筑下一代电池的关键。报告展示了典型二维材料在下一代锂电池中的应用展望,分析二维材料实现下一代锂电池有效利用的原理和方法,进而成就二维材料在能源存储与转化的实际应用。报告题目:《界面工程构建高性能复合电催化剂》浙江大学研究员 孙文平基于可再生能源的电解水制氢和氢燃料电池技术是发展绿色氢能经济、实现碳中和的关键技术。开发低成本、高性能的电催化剂材料是促进电解水制氢和燃料电池技术大规模产业化应用的重要基础。孙文平研究团队基于界面工程发展了一系列兼具高稳定性和高活性的负载型异质结构电催化剂体系。研究发现,构筑富含高活性界面的负载型催化剂是提高贵金属催化活性、稳定性及原子利用率的有效策略;且界面处的强相互作用、配位效应、协同效应以及限域效应等对电催化剂活性和稳定性具有重要影响。报告题目:《室温锂(钠)硫电池电极材料设计与储能机理研究》中国科学技术大学教授 余彦室温锂(钠)硫电池因具有高的能量密度和低成本等优势,被认为是最具潜力的储能器件之一。然而,室温锂(钠)硫电池面临着硫正极电子电导差、循环过程中中间产物易溶解穿梭、材料体积膨胀及金属负极枝晶生长等问题,导致电池的可逆容量低、倍率性能差且循环寿命短,限制了其商业化应用。合理设计和构筑复合电极结构是提高硫利用率、提升电池能量密度和循环稳定性的关键。鉴于此,余彦教授课题组通过理论计算筛选预测及材料结构调控和优化,有效增强了复合电极的导电性、抑制了多硫化物的溶解穿梭并催化其快速转化,提高了电极的电化学性能,并揭示了其储能机理。报告题目:《锂-空气电池催化剂的设计、合成及构效关系研究》中国科学院大学长聘教授 刘向峰可充放的锂空气二次电池因具有高比容量(其理论比容量最大可达3828mAh/g)和高能量密度 (800~1000 Wh/kg)而受到了很大关注。但是,其缓慢的氧还原/氧析出(ORR/OER)反应动力学以及由此导致的严重极化、效率低、循环性能及倍率性能差等问题限制了锂空气电池的实际应用。因此,设计、开发具有氧还原/氧析出双重催化功能的高效电催化剂体系以促进ORR/OER进程,减小电极极化,提高循环稳定性和寿命,是目前锂空气电池亟待解决的关键问题之一。报告重点介绍刘向峰课题组在锂-空电池高效催化剂设计、表界面结构调控以及构效关系研究方面的最新进展,主要包括:晶面调控、氧缺陷、界面协同等材料设计策略及同步辐射原位X射线衍射、吸收谱、原位拉曼光谱等催化剂或产物结构分析手段的应用。报告题目:《钙钛矿半导体光电器件的新进展》中国科学院半导体研究所研究员 游经碧卤素钙钛矿的发现已有一百多年的历史,上世纪 90 年代其材料设计与物性研究尤为活 跃。自从 2009 年钙钛矿电池发明以来,近十多年钙钛矿半导体光电器件的研究已扩展到太阳能电池、发光显示及探测等多个领域,且发展态势迅猛。报告介绍了钙钛矿半导体材料与光电器件的历史与现状,以及未来发展趋势,以及游经碧研究员课题组在钙钛矿半导体光电器件方面的研究进展:1)载流子输运调控以及表界面缺陷钝化等,实现了超过 25%的钙钛矿太阳能电池;2)钙钛矿太阳能电池关键活性层无机化,研制了数千小时稳定的全无机钙钛矿太阳能电池;3)维度调控及非辐射复合中心钝化等,实现了钙钛矿发光二极管在红、绿、蓝波段发光效率的突破。报告题目:《二维聚合物氮化碳异质结光催化全分解水》西安交通大学教授 沈少华实现高效、稳定、低成本、大规模分解纯水制氢是太阳能光催化分解水制氢技术的最理想途径和最终目标。为此,开发满足要求的光催化剂是该领域研究的核心内容和主要任务。非金属聚合物氮化碳(g-C3N4)因其具有前驱体来源广泛、制备方法简单、环境友好、光化学稳定性高、且能带结构适合光催化产氢/产氧等优点而在光催化分解水领域得到广泛的持续性研究。在过去十年,科研工作者们通过多种改性策略去提升 g-C3N4 的光催化分解水性能,取得了一定的成果。然而,目前其光催化分解水性能仍旧偏低,尤其是分解纯水性能。沈少华教授以 g-C3N4 为主要研究对象,针对其可见光吸收能力差、光生载流子复合率高和反应驱动力弱等问题,以超薄纳米片、调控能带结构、构建异质结等为改性手段,提升 g-C3N4 的光催化分解纯水性能,并深入探讨构效关系,为光催化分解水技术的发展提供了可借鉴的新思路。报告题目:《微型电化学能源材料与器件研究》中国科学院大连化学物理研究所首席研究员 吴忠帅针对可穿戴与微电子系统用储能器件的重大需求,吴忠帅研究员围绕微型电化学能源材料理性设计与器件构筑的关键科学问题,开展了深入系统研究,取得一系列重要研究进展:(1)提出二维结构界面化学组装与有序介孔精准调控的策略,研制出与平面化微器件特性相匹配的高活性二维赝电容材料;(2)制备出高效电子-离子输运的高精度图案化微电极,研制出与微电极匹配的耐高压凝胶电解质,建立了高效微电极-耐高压电解质强界面作用规律,获得了高比能、高功率微型储能器件,揭示了离子多方向传质反应机制;(3)提出了功能导向一体化设计、复杂多界面协同耦合与调控策略,实现了输出电压和容量可调,研制出大于100 V的微型超级电容器模块,创制出柔性化、集成化等多功能微型储能器件,验证了作为可穿戴与微电子系统储能器件具有广泛应用前景。
  • 苏州市纳米新材料协会成立!
    12月23日,苏州市纳米新材料协会成立大会暨第一次会员大会以线上形式召开。会议宣读了苏州市纳米新材料协会成立批文,汇报了协会筹备情况,审议通过了《苏州市纳米新材料协会章程(草案)》等相关文件,确认了协会第一届会长、副会长、秘书长、理事、监事。苏州市科技局高新处处长韩文佳,苏州纳米科技发展公司董事长、总裁张淑梅,苏州纳微科技股份有限公司董事长兼首席科学家江必旺,以及来自苏州各板块的初始会员企业负责人参加会议。纳米公司会场纳米技术是引领21世纪全球科技发展的重要力量。苏州工业园区从2006年就开始围绕第三代半导体、微纳制造、纳米新材料、纳米大健康等领域,布局发展纳米技术应用产业,截至2021年底,实现产值1255亿元,成为国家级纳米技术产业高地,跻身全球八大纳米产业集聚区。2021年以苏州工业园区为核心区的苏州市纳米新材料集群入选工信部第一批先进制造业集群。作为纳米新材料产业的主要集聚区,截至2022年9月底,苏州工业园区培育纳米新材料相关企业400余家,实现产值规模超370亿元,从业人数超过1.5万人,涌现上市企业7家。为贯彻落实江苏省“十四五”战略性新兴产业发展规划,进一步推动纳米新材料集群发展,在苏州市科技局的牵头推进下,苏州市纳米新材料协会应运而生。苏州市纳米新材料协会是由苏州市纳米新材料领域相关企事业单位自愿结成的全市性、行业性社会团体,将立足苏州,充分利用现有地方优势,搭建苏州市纳米新材料企业之间的桥梁,整合国内外纳米新材料产业技术资源,开展纳米新材料产业技术交流与合作,为苏州打造纳米新材料领域技术创新高地、人才高地和产业化高地提供有力支撑,推动纳米新材料产业和相关战略性新兴产业跨越式发展。在发起单位和上级有关部门的共同努力下,协会前期筹备组建工作进展顺利,明确了发展定位,搭建并健全了协会管理运行体系,同时经广泛征集筛选,会员队伍持续壮大,目前初始会员达52家。会上宣读了于会前进行的协会第一届会长、副会长、秘书长、理事、监事选举结果。纳微科技江必旺当选协会第一届会长,桐力光电石东、汉纳材料陈新江、纳维科技王建峰担任副会长,纳米公司仇苏宇担任秘书长,同时在52家初始会员单位中选举出12家理事单位、2家监事单位。园区科创委王正宇主持会议韩文佳宣读协会成立批文江必旺发言桐力光电石东发言海狸生物任辉发言南大光电王陆平发言作为协会发起单位和会长单位,江必旺博士表示,新材料是现代产业的基础支撑,其发展不仅关系到这个产业本身,而还关系到很多其它战略性新兴产业,是一个国家产业实力和竞争力的重要标志。苏州历代以来都保持着追求创新和精益求精的工匠文化,恰好契合了新兴产业的发展需求,正是基于这样的文化基因,以及各级政府的大力支持,苏州的纳米新材料产业才会实现从空白到国内领先的突破,同时以中国唯一一家新材料实验室落户苏州为契机,更好地承担国家重大需求。纳米新材料协会的创建会进一步促进纳米新材料产业的发展,为该领域的创业者提供一个很好的交流和合作平台。协会可以对接科研院所新材料领域技术专家资源,联系相关专家帮助创业公司解决核心技术问题;对接产业上下游关系,明确客户需求,加速创新成果产业化;对接政府资源关系,协同相关领域产业园及中试生产平台解决新材料创业过程中涉及的共性问题。我们非常欢迎新材料创始人积极参与纳米新材料协会,共同为苏州纳米新材料发展做出贡献。张淑梅代表苏州纳米科技发展有限公司对协会的成立表示祝贺,她表示,苏州纳米城是苏州纳米新材料产业的主要集聚区,集聚了一众创新企业、上市企业、成长型企业、明星企业,技术应用广泛辐射各领域、各环节。作为秘书长单位,纳米公司会把协会建设作为重要工作内容,切实发挥协调、联络、组织等功能,搭建好政企沟通平台,促进产业链上下游企业、科研院所联动发展,实现优势互补、合作共赢,打造社会组织服务企业的标杆,推动纳米新材料产业集群做大做强。
  • 纳米材料绿色印刷技术走向市场
    无须感光成像、不会污染环境、印刷流程缩短……由我国自主研发的纳米材料绿色制版印刷技术,日前在中科院怀柔科教产业园纳米材料绿色打印印刷技术产业化基地开始运用于国家正式出版物印刷,且运行情况良好,标志着该技术从实验室走向市场,北京怀柔成为全球纳米材料绿色印刷原创地。   “纳米材料绿色制版技术摒弃了传统感光成像的思路,通过开发新型纳米转印材料,直接打印制版,实现真正的印刷制版数字化。”纳米材料绿色制版技术项目负责人、中科院化学所新材料实验室主任宋延林介绍说,非感光、无污染、低成本是纳米材料绿色制版技术的三大特点。   据了解,这项绿色节能技术成为取代激光照排和计算机直接制版技术的前沿印刷制版技术。使用纳米绿色版材,理论上是传统版材涂布成本的20% 从应用效果看,印刷品成品锐利度更高,文字更清晰,色彩更丰富。   据悉,北京纳米材料绿色打印技术产业化基地包括中科院化学所两项重大产业化项目,即基于纳米材料新一代制版技术项目和纳米材料绿色打印印刷线路板项目,未来产品包括纳米材料印刷线路板、绿色打印制版设备、打印介质及相关软件等。   今年4月,致力于纳米科技在能源、电子、环境、生物医药等四大领域应用的北京纳米科技产业园揭牌,并以下游应用带动上游纳米材料、纳米加工、纳米器件等产业链各环节实现快速聚集发展,预计可实现产值120亿元。产业园完全建成后,将成为国内重要的纳米科技研发生产基地。
  • 纳米材料形貌可人为控制
    自上世纪30年代起,异质结构的半导体器件就在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。在人们的现代生活中,以半导体异质结构为基础的发光二极管、场效应晶体管、太阳能电池等都得到了广泛的应用。因此,发展纳米材料的合成技术,制备具有纳米尺寸的“半导体—半导体异质结构”材料不仅是合成化学所面临的挑战,同时也是发展新型功能纳米材料的一个重要途径。   中国科学院化学研究所高明远课题组在具有特殊结构和形貌的纳米材料的合成方面开展了一系列研究工作,取得了突破性进展。该小组采用高温热分解和分步注射的方法,成功地制备了纳米“火柴”、不对称形貌的纳米“泪滴”等异质结纳米晶体以及In2S3纳米“铅笔”。   最近,该课题组在系统研究工作基础上,利用粒径不同的Cu1.94S的纳米颗粒作为催化剂,并在反应体系中加入硫醇作为表面配体。他们证明了导体 Cu1.94S纳米颗粒可以催化硫化铟纳米晶体的生长,形成具有“半导体—半导体异质结构”的纳米材料,而类似的催化作用之前只在金属类纳米颗粒中被观察发现。研究还表明在In2S3纳米晶体的形成过程中,由铜、铟前体化合物与反应介质十二硫醇的相互作用所导致的凝胶化现象可直接影响纳米材料的晶体生长动力学。据此,通过对凝胶化过程的控制,他们成功地实现了具有异质结构的火柴形及泪滴形的Cu2S-In2S3纳米材料以及铅笔形In2S3纳米材料的制备。   中国科学院汪明博士说,论文的重要意义在于揭示了异质结构纳米晶的形成的过程及其机理,表面配体与金属离子的配位作用所导致的凝胶化对纳米材料的生长,及得到的纳米材料的结构与形貌进行控制具有重要的普适意义。
  • 全国新材料与纳米计量技术委员会成立
    近日,国家质检总局印发批复,正式批准全国新材料与纳米计量技术委员会成立。该技术委员会秘书处设在中国计量科学研究院。   据了解,近年来随着我国对新材料技术与纳米技术科学研究的不断深入,新材料产业,特别是其中的纳米材料产业日益发展壮大,对相关领域的计量工作提出了新的更高的要求。而我国对新材料与纳米计量领域的测量仪器、测量方法和标准物质的研究起步较晚,新材料与纳米计量技术发展相对滞后。在相关国家计量技术法规的制定方面,还没有形成一个统一的、能够满足新材料与纳米计量溯源要求的技术法规体系。全国新材料与纳米计量技术委员会成立以后,将积极推动建立我国新材料与纳米计量的量值溯源体系,实现新材料与纳米计量量值的准确一致。同时引导相关机构和人员大力开展新材料与纳米计量技术的研究,为新材料与纳米产业的发展提供有力的技术支撑。
  • ISO发布纳米材料分类新标准
    近日,国际标准化组织(ISO)发布一份新的技术报告:《纳米材料分类的新标准——ISO/TR 11360:2010》。该标准为纳米材料的分类提供了更综合、更国际化的方法。   ISO表示,从新的医疗设备到最新的工具以及消费产品,创新的纳米技术推动着时代的发展。通过对纳米材料的理解和对逻辑分类的认识,让这项技术发展地更远、更快、更好。纳米材料的应用十分广泛,从电脑记忆存储到防晒霜都含有纳米技术。目前,各种物理、化学、力学、光学、生物学以及不同的内部/外部结构中都有纳米材料的存在。   据悉,ISO/TR 11360标准引入了一种叫做“纳米树”的系统。将纳米技术的变成逻辑概念,把现有的纳米材料看作纳米领域这棵大树上的一些分支,而纳米技术中最基础和最普遍的元素看作纳米树的主要枝干。各种纳米材料在结构、化学性质和其他方面都有所区别。   新的ISO/TR 11360标准的涵盖了科学、工程学、行业和政府等各方面,将会大大促进行业与消费者之间,以及政府与监管机构的交流和沟通。
  • “航空纳米材料联合实验室”成立
    p   以纳米材料“改性”碳纤维,增强飞机的韧性、导电性,提升飞机的安全性能,被视作下一代飞机材料的重大方向。8月31日上午,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所正式与空客(北京)工程技术中心签署合作协议,并宣布成立“航空纳米材料联合实验室”。据悉,双方将以市场化为方向,加快纳米材料在民用飞机上的应用,这也是空客在纳米领域首次与中国方面签署的战略合作。 br/   自2010年起,空客民航A350逐渐以碳纤维材料取代金属、玻璃纤维等,截止目前,碳纤维在A350上的应用占比已超过50%。与传统金属材料相比,碳纤维具有密度低、强度高、可设计性强等优点,然而也存在韧性低、导电性差等不足,此次自带“粮草”合建实验室,空客需求明确。“我们需要通过纳米材料改性碳纤维,并迅速形成规模化、产业化,进一步减轻飞机重量,提升飞机的安全性、舒适性。”空客(北京)工程技术中心董事长程龙告诉记者,此次签约前,曾全球范围寻找“解决方案”,最终落地苏州纳米所,是看重这里技术转化的“高效率”,同时也了解到这里已研发出“碳纳米管薄膜”,这为成果的最终产业化奠定了基础、给足了信心。 /p p   “面向经济发展需求,加强科技与产业的融合,是中科院纳米所的职责所在。”签约活动中,中科院南京分院院长杨桂山表示,此次共建实验室,一方面可以加快实现纳米材料在民航的应用,另一方面也将提升苏州纳米所在应用领域的研发实力,是一个优势互补、赢在双方的“典范性”合作模板。 /p p   联合实验室建成后,将旨在通过纳米材料改良机身、机翼,还将为飞机健康运行提供“智能化服务”。苏州纳米所先进材料部研究员吕卫帮介绍,实验室将组建20多人的研发队伍,以纳米材料改性空客A350中的碳纤维,此外,还将在所用的纳米薄膜中增加“感应元件”,建立智能感知系统,随时监测机身材料的损伤位置、损伤程度,为机身的保养、运维提供数据参考。 /p p br/ /p
  • 北京纳米电子材料检测中心落户怀柔
    2月12日,北京纳米电子材料检测服务中心在怀柔区雁栖经济开发区正式启动运行,检测项目主要包括纳米材料分析、电子材料的可靠性、材料的失效分析与预防、半导体及相关领域检测分析等四大类。   据悉,检测中心采取创新合作共建模式,以中科纳通作为中心的发起者,提供场地和自有设备,同时负责中心的运营管理和市场拓展 国家纳米中心提供检测服务资质,制定纳米电子材料检测标准 开发区管委会担任共建平台的协调管理单位,并提供一部分检测设备 中科院电子所和微电子所等五家单位参与了建设。目前,检测中心已整合了大量高精尖的专业检测设备,具备检测纳米电子材料的物理、化学等方面性能的能力。   根据CCID数据预测,2014年中国新材料的测试服务业市场规模将达到220亿元人民币,材料测试服务对产业链起着重大的推动和促进作用。检测服务中心作为雁栖开发区第一家材料测试领域的科技服务机构适时成立,也是国内第一家专注服务于印刷电子产业、电子信息产业和光伏产业的第一、第二、第三方的检验机构。   作为纳米电子行业检测技术最高权威机构,该检测中心扎根北京纳米科技产业园、支撑怀柔和北京的纳米科技发展,辐射全国纳米科技产业。秉承“公平、公正”的原则,面向中国印刷电子材料行业,提供“专业化、市场化”检测认证服务,推动中国电子信息和光电产业的发展。通过不断努力争取成为国内领先、国际一流的纳米电子检测中心。中心也是开发区特色产业园区——纳米科技产业园公共服务平台建设的重要组成部分,其建立和发展对促进园区纳米科技产业成果转化落地,提升雁栖开发区乃至整个怀柔区的科技服务能力发挥着积极作用,同时对开发区大力发展科技服务产业,探索专业化、市场化园区服务模式具有重要的示范和引导意义。
  • 我国科学家制出绝缘纳米新材料
    合肥5月25日电近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,成为今后深入探索的主要障碍。在极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究中的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 利用光谱技术分析纳米材料环境影响取得进展
    2020年4月1日,中国科学院合肥物质科学研究院官网发布“纳米材料环境转化过程对生态毒性影响及机制研究取得进展”。近期,中科院合肥研究院技术生物所黄青课题组以水生生态系统初级生产者藻类为受试对象,应用光谱技术对纳米氧化锌在含磷水体中的转化过程进行定性和定量分析,阐明了环境物质转化过程对小球藻毒性效应影响及其机制。相关成果已被英国皇家化学会期刊Environmental Science: nano接收发表。 随着纳米科技迅速发展,纳米材料对环境和生物潜在影响日益受到关注。纳米毒理学研究表明,环境过程对纳米材料毒性效应影响显著,使其毒性区别于原始状态纳米材料,但环境转化过程对毒性效应影响规律尚待阐明,这对纳米材料环境安全性评价非常重要。 研究人员利用拉曼光谱和XRD等光谱手段,发现随水体中磷含量的增加,纳米氧化锌先部分转变成晶体状磷酸锌,再转变成无定型磷酸锌。毒性效应检测结果表明,原始状态纳米氧化锌的毒性主要源自其释放的锌离子;在含磷水体中,纳米氧化锌发生物理化学转变,生成了低毒性的磷酸锌,使其毒性显著区别与原始状态的纳米氧化锌。此外,结合光合作用相关基因表达分析,研究人员揭示了纳米氧化锌物态变化对藻类光合作用产生影响,是纳米毒性效应差异的重要原因。 研究结果为利用光谱技术分析纳米材料环境转化的理化过程,阐明环境转化过程对毒性效应的影响及机制,以及合理评价纳米材料在真实环境水体中生态安全性提供了理论和实验基础。  该研究受到国家重大研究计划、国家自然科学基金以及安徽省自然科学基金等课题的资助。光谱分析技术由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成.这种方法叫做光谱分析.做光谱分析时,可以利用发射光谱,也可以利用吸收光谱.这种方法的优点是非常灵敏而且迅速.某种元素在物质中的含量达10^-10(10的负10次方)克,就可以从光谱中发现它的特征谱线,因而能够把它检查出来.光谱分析在科学技术中有广泛的应用.光谱技术根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析.其优点是灵敏,迅速.根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种;根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。按波长区域不同,光谱可分为红外光谱、可见光谱和紫外光谱;按产生的本质不同,可分为原子光谱、分子光谱;按产生的方式不同,可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱;按光谱表观形态不同,可分为线光谱、带光谱和连续光谱。现代光谱分析仪器有原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪(原子吸收分光光度计)、红外光谱仪等。
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