融合化学与计算机技术提升微纳米材料光反射特性

微纳米材料在太阳能技术、光电子学和医学成像领域中,因卓越的光学特性而备受瞩目。化学与计算机科技的融合,正开启一条全新的道路,用于进一步提升这些材料的光反射特性。化学方法在这一过程中为材料合成和表面处理提供了精准的控制,而计算机技术则在性能预测、数据分析和制造工艺设计方面发挥着关键作用。这种跨学科的融合不仅为太阳能电池、光电子设备及医学成像技术的发展注入了新动力,而且展现出推动能源、通信和医疗领域创新的巨大潜力。

微纳米材料及其结构的界面强度的实验研究

介绍了近年来微纳米材料强度实验测试研究方面的最新进展,重点综述了可用于微纳米材料及其结构中界面强度测试的实验系统、测试方法及结果.主要内容包括:测试微纳米薄膜界面端分层裂纹启裂的夹层悬臂梁方法,测试纳米岛/衬底间界面结合强度的改进AFM(atomic force microscopy)方法,测试裂纹沿界面扩展的预裂纹法,可实现纳米薄膜界面裂纹原位观察的实验测试方法,测试薄膜在疲劳、蠕变条件下界面裂纹扩展的改进4点弯曲法等.除了总结分析测试结果,还讨论了上述实验方法的优缺点和适用范围,并指出了微纳米材料界面强度实验研究方面的一些挑战与难点,最后提出了若干需要继续研究的课题.

磁性微纳米材料的功能化及其在食物样品前处理中的应用进展

磁性固相萃取是当前对复杂样品中痕量目标物进行有效分离富集的热门技术,功能化磁性微纳米粒子是该技术应用中的关键材料。本文综述了各种已报道的功能化磁性微纳米材料,总结了包括表面嫁接有机小分子、表面包覆碳或无机氧化物、表面嫁接或包覆聚合物、载体表面或孔道内负载磁性纳米粒子、载体骨架内掺入磁性纳米粒子、物理共混法制备磁性功能材料在内的6种功能化方法,并对功能化磁性微纳米材料在食物样品前处理中的应用进行了简要评述。

基于海洋硅藻三维结构的微纳米材料研究进展

海洋硅藻种类繁多,具有因种而异的形状奇特的刚性细胞壁,称作硅质壳。硅质壳主要由无定形的二氧化硅构成,在纳米至微米尺度的三维结构(如孔、脊或管状结构)上表现出高度的规律性和精确的重现性。仿效硅藻,在温和的条件下制造超精细微纳米材料,成为众多从事生物、化学、材料研究工作者追逐的焦点。本文从硅藻硅质壳的形成机理及体外仿生、影响硅藻硅质壳结构的外在因素、硅藻硅质壳的化学修饰与应用3个方面的研究进展进行了综述。

磁性微纳米材料透射电镜测试的简单制样方法

利用亚克力的高透光性对湿法制样的微纳米磁性材料进行后处理,制备普通透射电子显微镜的磁性材料样品,主要是在湿法制样的磁性材料与支持膜上均匀地覆盖一层亚克力膜,使磁性材料均匀分布在亚克力高透光性的膜中,达到固定磁性材料的目的,解决了双联铜网破损或者外部沾染样品造成磁性材料容易吸附到电镜系统内部的问题,制样过程简单易学,利用普通的商品化纯碳膜就可以完成磁性材料的测试,大大降低了微纳米磁性材料的观察成本和测试风险。

金属锗酸盐微纳米材料的研究进展

金属锗酸盐微纳米材料是一类非常重要的功能材料,展现出特殊的物理与化学性质,近年来已引起国内外学者浓厚的研究兴趣。迄今为止,人们已经利用多种合成方法制备了不同尺寸和形貌的锗酸盐微纳米材料。本文综述了目前这些材料制备方面的研究现状,简单比较了各种方法的优缺点;介绍了金属锗酸盐微纳米材料在光催化、重金属离子吸附、电化学传感、锂离子电池负极材料和光学器件等领域的应用,并展望了可能的发展趋势。

卟啉微纳米材料的制备及应用研究进展

综述了卟啉微纳米材料合成的制备方法,以及将其作为传感、光电器件等应用的研究进展。卟啉类化合物是广泛存在于自然界重要的生物分子,其独特的平面骨架和共轭大π结构,使之成为分子组装体系中优良的构筑基元。制备的卟啉微纳米材料因其良好的光、热稳定性,已被广泛用于分析化学、仿生、催化及材料科学等领域。

FIB/SEM双束系统在微纳米材料电学性能测试中的应用

电学性能测试是微纳米材料物性研究的重要组成部分,测试电极的制备是其中一个难点。光学光刻、电子束曝光或聚焦离子束加工是三种不同的电极制备技术。每种技术都有自己的特点,采用何种技术取决于微纳米材料的尺寸、形态及测试目的等诸多因素。此外,选择适当的制样方法对后续的电学性能测试也很关键。本文以一台配备了电子束曝光功能附件的聚焦离子束(FIB)/扫描电子显微镜(SEM)双束系统为工具,结合光学光刻等其它加工技术,详细介绍了其针对不同类型微纳米材料进行电极制备的过程和方法。

核壳多级复合孔微纳米材料的可控构筑及其性能研究

多级复合孔微纳米材料具有比表面积大、孔道结构丰富及传质阻力小等特点,因而受到了研究人员的广泛关注.其中具有多核嵌套结构的核壳多级复合孔材料在孔道结构、比表面积、传质距离以及传质阻力等方面有更优异的性能表现,在光电催化、重金属移除、能量存储及生物载药等方面具有很好的应用前景和重要的研究意义.为此,综述了近年来核壳多级复合孔微纳米材料的制备方法,简要介绍了其在多个研究领域的应用现状.

基于酵母的微纳米材料制备及应用进展

单细胞微生物酵母具有结构稳定、廉价易得、表面官能团丰富和环境适应性强等特点。近年来,将酵母细胞引入微纳米材料制备和应用的研究日益活跃,丰富了生物相关微纳米材料的研究内容。通过追踪国内外相关文献,分析了酵母在微纳米材料制备中的突出优势,对酵母基微纳米材料的主要制备策略进行分类综述,着重探讨和总结了利用酵母的组成、结构和生化特点制备微纳米材料的方式和手段,并在此基础上结合目前各种酵母基微纳米材料的应用现状,对其进一步开发进行展望。以现有的研究工作积累为契机开展深入挖掘,将酵母细胞与微纳米功能材料的设计制备有机结合,有望涌现出更多性能稳定、形貌多样及结构可控的新颖微纳米材料。

富勒烯C_(60)衍生物自组装微纳米材料及其应用研究进展

富勒烯C_(60)衍生物既具有C_(60)独特的物理化学性质,又克服了原始C_(60)溶解度低的缺点,在许多领域都表现出优异的性能。介绍了富勒烯两性离子衍生物、吡咯烷衍生物和亚甲基衍生物自组装形成的各种形貌的微纳米材料及其应用,并对未来的发展方向进行了展望。

稀土离子掺杂铌酸盐微纳米材料的制备及性能表征

传统方法制备的稀土离子掺杂铌酸盐微纳米材料存在一定不足,因此在制备时通过改变稀土离子掺杂浓度对其进行改性,并研究性能表征。采用高温固相制备方法,经过原料配比、混合、抽滤烘干、添加助熔剂、热处理、研磨等流程,制备出稀土离子掺杂铌酸盐微纳米材料。实验证明:稀土离子掺杂浓度越低,材料的晶胞体积越大;稀土离子掺杂浓度越低,温度传感灵敏度越高。通过对比可知,该方法的原料转化率高,效率高,成本低,综合性能更优。

NiS微纳米材料的制备与表征

以镍盐为原料采用水热/溶剂热法合成NiS微纳米材料。通过研究镍盐、溶剂的种类和比例、醋酸钠等反应条件对产物的纯度影响获得制备纯净NiS的条件,并将产物用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和UV-vis光谱仪进行表征。结果表明:溶剂和醋酸钠对产物纯度影响较大,镍盐对产物纯度没有影响;制备纯净NiS的反应条件为:溶剂为乙二醇∶水=1∶5,镍盐0.1mol·L-1,使用醋酸钠;以硝酸镍和氯化镍为原料的NiS带隙能分别为1.65eV和1.63eV。

基于水凝胶模板法制备有机-无机复合微纳米材料的研究

根据尺寸的不同,将水凝胶分为宏观水凝胶与微观水凝胶,并对以宏观水凝胶与微观水凝胶为模板制备无机-高分子复合微纳米材料的研究进行了总结和评价。

胆酸盐参与的自组装及微纳米材料制备

胆酸盐类物质可看作是一类阴离子型甾族生物表面活性剂,鉴于其特殊的两亲性骨架结构、独特的物理化学性质及其良好的生物相容性和环境友好性,其在溶液中能够参与超分子自组装形成有序聚集结构,且可以作为模板在微纳材料制备领域有着重要应用。本文结合我们课题组的研究工作,综述了近期国内外相关研究,详细介绍了生物小分子氨基酸对胆酸盐聚集行为的影响、胆酸盐参与形成的超分子凝胶及胆酸盐参与构筑的微纳米材料制备等方面的研究进展,以期对胆酸盐参与的自组装及微纳米材料制备领域的研究有更全面更深入的了解,为后续的应用研究提供坚实的基础。

3ω方法测量微纳米材料热物性研究进展

综述了3ω方法的基本原理、测试系统、测量方法、最新应用以及发展趋势。在此基础上讨论了3ω方法在一些典型微纳米材料热物性测量的应用,着重介绍了其在薄膜材料、一维材料以及液体和纳米流体的测试方法,3ω方法在这些材料的测量上原理基本相同,但测试系统各有特点。

两种形貌氧化铜微纳米材料的制备及光催化研究

应用简单溶液法制备出多棱梭形和球形两种形貌的CuO微纳米材料,用XRD对产品进行表征,用SEM,TEM研究产物的形貌和大小。并研究了两种形貌的CuO微纳米材料对罗丹明B的光催化降解性能,发现这两种形貌CuO微纳米材料对罗丹明B都有良好的光催化降解性能。

NbSe_x微纳米材料的制备及其摩擦学性能

利用固相法合成得到纤维状和片层状两种不同形态的NbSex微纳米材料。利用XRD,SEM,TEM,HRTEM等检测手段对得到的产物进行了表征,结果表明,提高温度有利于NbSex的结晶;温度较低时容易得到纤维状微纳米材料,直径100～300nm,长度为几十微米;随着温度的升高,微纳米纤维逐渐消失而形成六边形状的片层结构,尺寸在10μm左右。利用UMT-2摩擦试验机进行了微纳米材料作为HVI500基础油添加剂的摩擦学性能的初步研究,结果表明,NbSex微纳米材料极大地改善了基础油的减摩性能,且片层状的NbSe2具有较好的减摩性能。

功能化SiO_2复合微纳米材料研究进展

综述了近几年国内外获得的一些用于药物负载、工业催化、环境保护、能源存储等新型的复合微纳米材料研究进展,分析了现阶段复合微纳米材料的研究难点,并对未来研究方向予以展望。

聚膦腈微纳米材料的制备及应用

无机纳米材料由于其结构的特殊性比如平均粒径小、比表面积大、表面能高,呈现出独特的小尺寸效应、表面效应、增强效应等,因此自被发现以来在各行各业引起了广泛的关注。但是其固有的组成和结构也带来一系列问题,如大部分无机纳米材料无法降解,在溶剂或聚合物中分散困难等。在使用前通常需进行表面功能化处理,增加了其应用成本。采用聚合物微纳米材料代替无机纳米材料成为纳米材料开发的一个新思路。聚合物微纳米材料的制备通常采用两亲性分子的自组装或者在模板表面进行聚合的模板法。自组装法所需的两亲性分子的准备通常是一项琐碎的任务,而模板法需要预制可控尺寸和形状的模板,都是多步过程,因此,在温和的条件下开发尺寸可控的聚合物纳米粒子的简便方法是一个挑战。环状聚磷腈作为一种新发展起来聚合物微纳米材料,在一定的环境条件下,可以通过快速的一步聚合和同时自组装过程容易地形成,并且立体形貌可根据组成和反应条件从零维调整到二维。与无机纳米材料相比,聚磷腈微纳米粒子由于其柔韧性,多种功能性、可调表面特性、生物相容性等,在药物控释、聚合物改性、锂离子电池、反应催化等领域获得广泛的关注。尽管如此,新型组成和结构的聚磷腈微纳米材料的开发和应用仍有待进一步加强。比如,如何通过靶向基团或环境敏感性基团的引入进一步加强药物控释的效率,如何通过其他阻燃元素或无机结构的引入提高材料的阻燃效率,聚磷腈作为阻燃助剂可否进一部扩展到环氧树脂外的其他聚合物体系,这些问题都有待进一步解决。本文归纳了聚磷腈微纳米材料的制备及应用研究进展,分别对不同形态的聚磷腈微纳米材料的制备条件、制备原理和结构特征进行了详细介绍,以期为制备不同组成和结构的聚磷腈微纳米材料提供参考。分析了聚磷腈微纳米材料在药物控释、聚合物阻燃、锂离子电池、反应催化等领域的研究现状,并对其应用前景进行了展望。