纳米团簇

摘要： 纳米团簇具有独特的原子构型、电子结构及新颖的光学、电学和催化性能,是材料领域的热点研究对象之一。原子尺度下纳米团簇结构调控的前提是实现纳米团簇的精准表征。近年来,离子迁移谱与质谱联用技术为纳米团簇表征提供了新手段,根据质荷比、截面数据及结构信息,为深入研究团簇制备过程中尺寸和结构的变化规律提供帮助。本文介绍了离子迁移谱-质谱的原理,重点论述了其在纳米团簇同分异构体分离分析、结构表征中的应用,并对今后的发展趋势进行展望。

摘要： 近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员江河清带领的膜分离与催化研究组与中国海洋大学等单位合作开发出一种氮掺杂介孔碳负载钌(Ru)单原子和纳米团簇催化剂。该催化剂在碱性和酸性条件下表现出优异的电催化析氢性能,能够在低过电位下实现工业化水平的大电流密度。科研人员研究发现,催化剂中Ru主要以四氮化钌结构以及Ru纳米团簇的形式存在,二者之间存在电子转移现象。

摘要： 光催化技术可以直接将太阳能转化为化学能,制造化学燃料或环境友好的产品。然而,常用的光催化剂大多为具有宽能隙的半导体材料,所需光源大多在紫外区,对太阳光的利用率不高;并且电子-空穴复合率高,导致光催化反应效率低。币金属纳米团簇具有超小尺寸(<2 nm)和分立能级,能够实现电子和空穴的分离,电子结构可调,可以通过调节其电子结构进而提高其光催化性能。同时,精确的原子级组成和结构使其成为一种在原子水平上探索光催化机制的理想模型。本文报道了基于币金属纳米团簇的光催化反应的现状,包括水分解产氢、有机污染物降解和光催化氧化胺等。通过探讨调节币金属纳米团簇的光催化性能的策略,对币金属纳米团簇光催化剂的发展前景予以展望。

摘要： 原子表征与操控是实现原子制造必须突破的物理瓶颈之一.像差校正电子显微学方法因其优异的空间分辨率,为实现原子精细制造提供了有力的表征手段.因此,利用电子显微学手段,在原子尺度对原子制造的材料及器件进行三维结构和性能的协同表征,对于深入理解原子水平材料操控的物理机理具有非常重要的意义.纳米团簇及纳米颗粒是原子制造材料与器件研究的主要对象之一,具有丰富的物理化学性质和较高的可操纵性.本文探讨纳米团簇/颗粒结构三维定量表征、使役条件下纳米团簇/颗粒结构演变定量表征、纳米颗粒/晶粒结构-成分-磁性协同定量表征等诸多方法与实例,阐明了电子显微学表征手段的突破和发展为实现精细控制的原子制造材料提供了坚实基础.

摘要： 布鲁克海文国家实验室和特拉华大学的科学家们设计了一种催化剂,这种催化剂能够在不影响环状结构的情况下选择性地从芳香化合物的侧链中除去氧原子。该研究小组通过将植物衍生物糠醇转化为潜在生物燃料2-甲基呋喃的加氢脱氧反应(HDO)来验证该催化剂的性能。该催化剂由掺杂在载体表面的高度分散的铂原子(单原子或亚纳米团簇)组成,载体是适度可还原的金属氧化物TiO 2。

摘要： 荧光试纸法是以纤维类纸基作为载体,并基于荧光探针材料与被测物质之间的反应来实现对被测物的快速检测方法.相比仪器测量方法,荧光试纸具有携带方便、操作简便、成本低等优势,近年来被广泛应用于各类检测对象的测试研究.根据荧光试纸材料的结构特点,介绍了不同类型荧光试纸的制备及其应用进展.

摘要： 具有精确结构的纳米团簇因其有利于分析团簇结构与性质之间的关系而被广为研究.之前的研究结果表明金属银和金属镍在亚纳米尺寸可以形成团簇(Ag4Ni2(DMSA)4(DMSA=二巯基丁二酸),但其晶体结构并没有得到具体表征.在本工作中,我们合成了硫醇配体保护的银镍合金纳米团簇:Ag4Ni2(SPhMe2)8(SPhMe2=2,4-二甲基苯硫酚),并通过X射线单晶衍射、X射线光电子能谱、质谱和热失重等分析手段对结构进行了表征和确认.该工作拓展了合金团簇的基础研究.

摘要： 近年来,深共熔溶剂热作为一种绿色合成方法被广泛用于多种杂化功能材料的合成.在本研究中,这一合成方法被引入到多核Zr-和Zr/Ti-O纳米团簇的制备,成功获得被邻菲罗啉、苯酚等共轭配体修饰的Zr6以及Ti11Zr4团簇.此方法将为具有精准结构信息的被较多发色团包覆的纳米团簇的合成开辟新的技术路线.此外,光催化分解水产氢实验结果表明,由于具有不同的簇核环境,这两种纳米团簇表现出不同的分散性及与之相关的产氢活性.因此,该研究也为探索金属氧簇材料的结构–性能关系以及结构设计原则提供了借鉴.

摘要： 本文采用正电子湮没寿命谱技术对Fe-1.5wt％Cu合金以及纯Fe冷轧形变微观缺陷结构进行表征,分析并讨论Cu纳米团簇对形变微观缺陷的影响。结果表明，合金中Cu纳米颗粒的存在对缺陷的形成有一定的抑制作用，使得形变时合金中正电子湮没平均寿命τm的变化相对缓慢。

摘要： 本文采用分子动力学方法模拟了小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为。基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析，获得了熔点、凝固点与尺寸的关系。研究表明，铝纳米团簇在小于一定尺寸时，熔点和凝固点出现无规律的异常变化；而大于该尺寸时，熔凝固点随着团簇尺寸的减小而单调下降；同时，铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象，即凝固点低于熔点。本文尝试从表面能理论、小尺寸效应进一步分析了铝团簇的相变行为。

摘要： 纳米尺度的有机-无机杂化膜在光学、微电子学以及分子敏感元器件等方面的应用倍受人们的广泛关注，其中基于层状无机含氧化合物如蒙脱土、二氧化钛的无机-有机杂化超薄膜的设计与合成已成为该领域的研究热点之一。本文利用LB膜技术可控制备了纳米单层和多层的二氧化钛-有机钌螯合物杂化膜，并初步探讨了上述杂化膜修饰电极在Pt纳米团簇敏化后的光电流增强效应及其电子的界面传递机制。

摘要： 纳米团簇的性能和应用主要取决于其组成、簇尺寸及排列组装.选择合适的合成方法以调控纳米团簇的结构极为重要.离子液体(ILs)因其独特的"离子环境",作为溶剂和稳定剂在纳米材料的制备上已经得到广泛的应用,但是利用离子液体组装和稳定簇基结构的报道还较为有限.本项目拟重点开展在离子液体中金属硫属(氧、氧卤、硫属卤)化物纳米团簇的合成及其超分子结构组装和性能研究,具有重要的科学意义和应用前景.

摘要： 利用超高真空扫描隧道显微镜(UV-STM)研究了Si(111)-7×7 重构表面上淀积的锰薄膜 在320°C到650°C之间不同温度下退火的情况，结果发现320°C时锰原子不与衬底反应,淀积 物为Mn的纳米团簇,400°C时纳米团簇、平板状的岛以及不规则的三维岛状物同时存在，500 °C时生成物主要为3 3 ′ 结构的平板状的岛，650°C时生成物全部都是不规则的三维岛状物。另外，生成物的密度随退火温度(T)的增加按T1的规律衰退，生成物的平均高度随着退 火温度的增加而增加。

摘要： 运用动力学蒙特卡罗的方法模拟了两种原子组成的薄膜外延生长过程,给出了纳米团簇的演变过程.通过分析原子相互作用能和相分离的关系,研究了对纳米团簇形貌起主要作用的动力学影响,得出原子的相互作用能满足(EAA+EBB-2EAB)>0是发生相分离的首要条件.动力学Monte Carlo模拟结果也同样显示,在适当高温度范围内,只有当两原子的相互作用能满足(EAA+EBB-2EAB)>0时,分子外延薄膜生长趋于相分离进而形成纳米团簇.

摘要： 本文采用第一性原理DFT+U的方法，计算研究了Au纳米团簇在CeO2(111)面的吸附情况，并分析了表面自旋单电子的分布。结果表明：由于Au纳米团簇的引入，会有自旋单电子以多种方式局域在表面Ce原子上，而具体的电子局域状态与负载体系表面CeO2的弛豫结构，特别是和Ce-O的键长有关。

摘要： 本文用扫描隧道显微术研究了经过不同方法处理的高定向裂解石墨(HOPG)表面的性质以及铂在其上的成核和生长.通过控制氩刻及氧化时间,在HOPG表面制备出分布和大小均匀的坑.这些纳米坑具有较强的活性,在后面的金属铂沉积过程中成为铂团簇的成核中心.通过控制坑的密度和分布,可以很好地控制沉积的铂团簇的分布及大小.用X射线光电子能谱(XPS)对其电子性质进行了研究,并用高分辨电子能量损失谱(HREELS)研究了甲醇在该体系的吸附行为.

摘要： 本文论述了溶胶-凝胶玻璃中稀土离子和Bi3+的团聚提供了强有力的证据,也为凝胶玻璃中其它体系的发光敏化研究提供了一个可行的方向.

摘要： 为了进一步探索重金属纳米颗粒的光学性质,采用离子注入法研究了Cu形成的金属纳米团簇复合材料.在室温条件下将180keV铜离子被注入到二氧化硅中,注入剂量为2×1017 ions/cm2.注入过程中发现了纳米空洞的存在,光吸收谱和透射电子显微镜提供了纳米团簇的形貌和结构.采用Z-扫描技术利用飞秒激光器测量了样品在近红外区域790 nm的非线性折射率和非线性吸收系数,脉宽和峰值功率分别为150 fs和5.8 gw/cm2.

摘要： 本发明提供了一种金属纳米团簇的制备方法，包括，提供一混合液，所述混合液包括金属盐、模板剂或包含疾病靶向配体的模板剂；使所述混合液体系发生氧化还原反应，以将所述金属盐所包含的金属离子还原为金属原子，所述金属原子通过作用于所述模板剂，形成所述金属纳米团簇；其中，所述模板剂选自蛋白、肽、聚合物或DNA。本发明的金属纳米团簇，用于PET成像具有诸多优点：放射标记稳定性大大提高，确保了诊断的精确性；纳米团簇超小的粒径和水溶性的肽壳致予纳米团簇一些优越的特性；模板的存在避免了用于耦合放射金属离子的大环耦合剂的使用，且模板可用来耦合功能分子，例如一些疾病靶向的小肽、小分子等。

摘要： 本发明涉及一种铂纳米团簇及其制备方法，铂纳米团簇包括谷胱甘肽、硼氢化钠、氯铂酸，三者通过巯基和铂的配位作用形成聚集体；其制备方法包括：将谷胱甘肽、硼氢化钠、氯铂酸混合在水溶液中，加入溴化十六烷基三甲铵，然后进行有机溶剂萃取，再转移到水相中制得铂纳米团簇，具有稳定性好、分散性强、纯度高等优点。本发明还涉及一种由铂纳米团簇修饰的电化学传感器及制备方法，以及该电化学传感器在检测水合肼中的应用，通过铂纳米团簇催化氧化水合肼而产生电信号，然后根据电流变化与水合肼浓度建立线性回归方程；具有高灵敏、快速响应、高检测精度及较强抗干扰性等优势。

摘要： 一种团簇束流实验装置及纳米团簇的制备方法，其主要涉及材料制备设备领域。其中，团簇束流实验装置包括团簇束流产生室、差分输运室、在线催化测量室、团簇质量选择器以及高真空团簇沉积室。通过将团簇束流产生室、差分输运室、在线催化测量室以及团簇质量选择器依次密封连接、将第一沉积室和第二沉积室分别与在线催化测量室和团簇质量选择器密封连接，使得纳米团簇产生、团簇质量选择、团簇沉积、在线催化能够集成一体化，从而使得操作人员能够根据自己实际需要的纳米团簇要求制备自己所需的纳米团簇，并能对团簇的催化性能进行在线测量。采用上述团簇束流实验装置进行纳米团簇的制备，大大降低了制取纳米团簇的时长，同时提高了所得纳米团簇的质量稳定性。

摘要： 本发明的纳米团簇分散液是规定原子数的纳米团簇分散而成的。

摘要： 本发明提供了一种金属纳米团簇的制备方法，包括，提供一混合液，所述混合液包括金属盐、模板剂或包含疾病靶向配体的模板剂；使所述混合液体系发生氧化还原反应，以将所述金属盐所包含的金属离子还原为金属原子，所述金属原子通过作用于所述模板剂，形成所述金属纳米团簇；其中，所述模板剂选自蛋白、肽、聚合物或DNA。本发明的金属纳米团簇，用于PET成像具有诸多优点：放射标记稳定性大大提高，确保了诊断的精确性；纳米团簇超小的粒径和水溶性的肽壳致予纳米团簇一些优越的特性；模板的存在避免了用于耦合放射金属离子的大环耦合剂的使用，且模板可用来耦合功能分子，例如一些疾病靶向的小肽、小分子等。

摘要： 本发明公开了由小纳米团簇到大纳米团簇的静电融合方法，属于纳米材料合成领域。本发明采用简单的静电融合的方法，制备较大的新型纳米团簇。利用其中的正负电荷的融合形成大的团簇。本发明与现有的技术相比，具有制备方法相对简单，方法具有普适性可大规模推广的优点。其高稳定性为以后的实际应用打下坚实的基础。

摘要： 本发明公开了一种超小镍铁纳米团簇的制备方法和相关纳米团簇，将导电炭黑、镍盐、铁盐、柠檬酸钠在水中搅拌后去除水分得到干凝胶，将干凝胶与三聚氰胺在惰性气氛中共热至900°C左右即得到最终产品。该方法简单便捷，环境友好，所制备的镍铁纳米团簇细小均匀（约2nm），对OER催化性能好，稳定性高。

摘要： 本发明涉及一种铂纳米团簇及其制备方法，铂纳米团簇包括谷胱甘肽、硼氢化钠、氯铂酸，三者通过巯基和铂的配位作用形成聚集体；其制备方法包括：将谷胱甘肽、硼氢化钠、氯铂酸混合在水溶液中，加入溴化十六烷基三甲铵，然后进行有机溶剂萃取，再转移到水相中制得铂纳米团簇，具有稳定性好、分散性强、纯度高等优点。本发明还涉及一种由铂纳米团簇修饰的电化学传感器及制备方法，以及该电化学传感器在检测水合肼中的应用，通过铂纳米团簇催化氧化水合肼而产生电信号，然后根据电流变化与水合肼浓度建立线性回归方程；具有高灵敏、快速响应、高检测精度及较强抗干扰性等优势。

摘要： 一种团簇束流实验装置及纳米团簇的制备方法，其主要涉及材料制备设备领域。其中，团簇束流实验装置包括团簇束流产生室、差分输运室、在线催化测量室、团簇质量选择器以及高真空团簇沉积室。通过将团簇束流产生室、差分输运室、在线催化测量室以及团簇质量选择器依次密封连接、将第一沉积室和第二沉积室分别与在线催化测量室和团簇质量选择器密封连接，使得纳米团簇产生、团簇质量选择、团簇沉积、在线催化能够集成一体化，从而使得操作人员能够根据自己实际需要的纳米团簇要求制备自己所需的纳米团簇，并能对团簇的催化性能进行在线测量。采用上述团簇束流实验装置进行纳米团簇的制备，大大降低了制取纳米团簇的时长，同时提高了所得纳米团簇的质量稳定性。

摘要： 本发明涉及一种银纳米团簇荧光纳米管及其制备方法与在精氨酸检测的应用，该荧光纳米管是由Ag9与DD‑5通过超分子自组装的方式形成。本发明制备的荧光纳米管由于其高度有序的结构具有较好的发光性能，量子产率为8.11％，荧光寿命为6.10μs，在加入L‑Arg后荧光猝灭，有序结构被破坏。本发明的银纳米团簇荧光纳米管制备方法简单，成本低廉；检测手段快捷，易于观察。