三维多级结构α-FeOOH的制备及其光催化性能

以硝酸铁、尿素及表面活性剂为原料,过滤沉淀得饱和溶液,在70℃的条件下通过尿素的缓慢水解低温水热合成了形貌均一的花状或海胆状三维多级结构α-FeOOH,用XRD、SEM、TEM、FTIR等进行了表征。讨论了反应物浓度和反应时间对产物形貌的影响,对该物质的形成机理进行了推理。250℃煅烧α-Fe00H可以得到形貌不变的α-Fe_(2)O_(3)。以卤钨灯为可见光源,α-Fe0OH为催化剂,在Fe_(2)O_(3)存在下,可见光催化降解亚甲基蓝效果最好。

红茶萃取液辅助合成多级结构SAPO-34分子筛及对CO_(2)吸附性能的研究

以红茶悬浮液高温处理得到的滤液(即红茶萃取液)代替去离子水配制SAPO-34合成液,通过传统水热合成方法制备多级结构SAPO-34。多级结构SAPO-34呈球状或半球状,粒径为3~5μm,由厚度约为20nm的纳米片组成。结果表明:红茶萃取液中含有某种有效组分促使纳米片的生成,但是过高的红茶萃取液浓度会降低SAPO-34的结晶度;在25℃和100kPa下,多级结构SAPO-34的CO_(2)和CH 4吸附容量分别为2.15mmol/g和0.40mmol/g,理想分离因子为5.4。

多级结构纳米纤维成型方法的研究进展

以仿生学微纳米结构为灵感,多级结构纳米材料特殊的结构梯度特征赋予材料独特的结构性能。基于静电纺丝技术制备具有多级结构纳米纤维的研究现状,对多级结构纳米纤维的成型机理、结构特点及应用领域进行分类;此外,讨论了现存多级结构纳米纤维的制备问题,提出了完善多级结构纳米领域的建议与展望。

多级结构超疏水表面的制备与性能分析

随着橡胶产品应用的广泛拓展,具备超疏水性能的橡胶产品越来越受关注。然而如何便捷、大规模地制备超疏水表面对橡胶的疏水应用具有重要的意义。本工作通过在未硫化的氟硅橡胶表面喷涂一层二氧化硅粒子,构造第一层级微观结构,然后通过模板法在氟硅橡胶表面成功地复制了不锈钢编织网的结构,构造了第二层级结构,并分析了构造的氟硅橡胶表面的官能团存在情况、微观结构、疏水性能以及液滴弹跳和自清洁性能。结果表明:通过模板法和喷涂技术在氟硅橡胶表面制备的多级微观结构为液滴提供了支持力和排斥作用,其静态接触角为(156.7±0.97)°,滚动角为1°。并且构建的多级结构表面具有优异的液滴弹跳性能和良好的自清洁性能。在氟硅橡胶表面构建多级结构可以极大地提升表面的疏水性能,为制备超疏水表面提供一种新的思路。

仿生超疏水多级结构表面设计及机理研究

目的实现液滴在仿生超疏水表面的水黏附力调控。方法通过调控表面结构实现薄膜由仿玫瑰花瓣高黏附疏水表面转变为仿荷叶低黏附超疏水表面。将PS微球与无水乙醇混合制得涂层结构,将其转移到半固化的PDMS表面蒸发固化,通过调控PS微球的尺寸和混合比例,得到具有水黏附力可控的超疏水表面。利用场发射扫描电子显微镜、白光干涉仪和接触角测量仪,对薄膜表面的微观形貌、粗糙度和润湿性能进行表征。最后利用两种不同功能的表面制备了简易的液滴无损转移装置。结果通过制备直径为80 nm、8μm以及80 nm-8μm混合PS微球表面,发现80 nm和8μm表面的液滴接触角分别为129.3°和131.4°左右,但两种表面均呈现出液滴高黏附现象,即使表面翻转180°液滴也不会滚落。但80 nm-8μm混合表面呈现出低黏附超疏水现象,接触角可达158.3°,滚动角为8.9°。此外当两种粒子按体积比为1:1混合时,超疏水性最好。结论制备出的具有不同液滴黏附性的仿生超疏水表面,可实现微量液滴的无损转移,在自清洁、减阻、微流体和生化分析等领域具有应用潜力。

高水平男子沙滩排球比赛分竞赛过程多级结构的制胜规律

探讨世界高水平男子沙滩排球比赛分竞赛过程多级结构的制胜规律,为深入分析今后的比赛提供理论依据和参考。采用文献资料法、理论分析法、技术统计法和数理统计法等研究方法,对世界高水平男子沙滩排球比赛分竞赛过程多级结构模型分布特征,分竞赛过程战术环节的使用率、失误率和失分比等进行系统的剖析、归纳与概括。结论:沙滩排球分竞赛过程多级结构主要表现在前五级的对抗,三级结构出现的频数占比为53.6%,且与多级结构平均值接近;发球的自失和破坏接发球的数量基本处于平衡状态,接发球进攻到发方第一次拦防反击环节处于攻强守弱状态;三级结构是沙滩排球比赛的焦点,比赛取胜的关键在于提高发球攻击性,降低对方接发球质量,提高本方接发球进攻的攻击力,遏制对方接发球进攻的得分率。

基于多级结构特性的航空无刷同步起动/发电机转子初始位置估算

由于航空无刷同步起动/发电机(aircraft brushless synchronous starter/generator,ABSSG)起动阶段凸极率可变,在不使用位置传感器时较难获得精确的转子位置。为了提高估算精度,该文利用主电机定转子间互感随转子位置变化而变化的特点,提出一种基于多级结构特性的ABSSG转子初始位置估算方法。考虑到ABSSG无刷化特性,在主电机定子施加电压信号后,通过提取励磁机定子绕组中的响应信号来估算转子位置。所提方法分为两步:首先,向主电机定子绕组注入高频信号,估算不含象限信息的初始转子位置;其次,注入低频信号确定转子位置象限信息。在所提方法中,通过对励磁机定子电流进行傅里叶分析获取高频注入信号的最佳注入频率。最后,通过实验验证该文所提方法的可行性与有效性。

无第二模板剂法合成多级结构ZSM-5分子筛微球及其在甲烷无氧芳构化反应中的应用

在无第二模板剂的条件下,采用简单的水热晶化法,通过控制条件合成出具有多级结构的ZSM-5(ZSM-5-HW)分子筛,并运用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和N2吸附-脱附等技术对合成的分子筛进行了表征.结果表明,所得样品是由棒状晶体组装而成的具有介孔结构的分子筛微球.用等体积浸渍法制备了Mo/HZSM-5-HW催化剂并用于CH4无氧芳构化反应,表现出较高的催化活性和稳定性.在实验条件下,CH4初始转化率为18.5%,而苯收率最高可达9.5%;反应24h后,两者仍然分别保持在10.2%和5.5%左右.

皮质骨的多级结构与韧化机制研究进展

人体皮质骨是一种主要由胶原蛋白和矿化羟基磷灰石晶体共同构成的生物复合材料,它既具备了高强度、刚度和断裂韧性,同时又具有耐受损伤和自我修复的能力。在长期的进化过程中,骨组织具备了满足其功能需求的生物力学强韧性,其强韧性机制存在于多级结构的各个层面。通过综述皮质骨的多级结构和各层级强韧机制的研究进展,将增强人们对老龄化骨质疏松诊断、预防和治疗以及各种骨病病理机制的认识。

多级结构NiO微球的构筑及对刚果红染料的吸附性能

无需加入模板和表面活性剂,采用简单的溶剂热法合成多级结构NiO微球前驱体,再经450℃热处理,得到多级结构NiO微球纳米材料。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附等技术对制备的材料进行结构及形貌分析。结果表明,合成的NiO微球直径600~800 nm,构筑单元为厚度约40 nm的多孔纳米片。该NiO微球纳米材料对刚果红(CR)染料表现出优良的吸附性能:当NiO吸附剂用量0.25 g/L,刚果红(CR)染料的质量浓度15 mg/L时,吸附10 min即可达到吸附平衡,此后移除率稳定在98.6%~99.7%,最大吸附容量为387.1 mg/g。该吸附过程符合拟二级动力学方程和朗格缪尔(Langmuir)吸附等温模型。NiO微球具有三维立体的多级结构及大的比表面积和介孔结构,是一种高效的处理废水中有机染料的吸附剂。

多级结构ZSM-5沸石分子筛的合成及其Mo基催化剂在甲烷无氧脱氢芳构化中的应用

以经盐酸预处理的碳纳米管为第二模板,在不添加其它有机溶剂的情况下,仅通过控制晶化条件,即采用变温水热晶化法合成具有多级结构的ZSM-5分子筛.通过X射线衍射、红外光谱测试、透射电镜和N2吸附对合成的分子筛进行了表征,结果表明,该合成分子筛呈近球形,是由纳米棒自组装形成的具有多级结构的亚微米球.该分子筛改性后用于甲烷无氧脱氢芳构化反应,显示出良好的催化性能,甲烷转化率最初达到19%,反应至24h时甲烷转化率仍保持在10%左右,并且保持了较高的芳香物选择性(达到50%以上).

多级结构α-MoO_(3)空心微球的构筑及其对有机染料的吸附性能

具有多级结构的半导体金属氧化物,其特有的立体空间结构使材料具有超高活性,在吸附领域具有应用潜力。研究采用简单的一步溶剂热法制备了空心球状的MoO_2前驱体,400℃热处理后得到多级结构α-MoO_3空心微球。空心球的直径为600～800 nm,由宽度约70 nm的纳米棒构筑而成。该球状α-MoO_3纳米材料对亚甲基蓝(MB)染料具有优良的吸附性能。当α-MoO_3吸附剂用量为0.5 g/L、MB染料浓度为20 mg/L、吸附时间为5 min时,移除率可达到73.40%。吸附60min时,吸附达到平衡,此后移除率为97.53%～99.65%。该吸附动力学过程符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型拟合,最大吸附量为1543.2 mg/g。α-MoO_3微球由于多级且中空的纳米结构,对MB染料具有用量少、吸附速率快和吸附完全等特点。该材料可以用于吸附废水中其他有机染料。

静电纺丝制备多级结构TiO_2微纳米纤维

通过对共轴电纺内流体溶液浓度和流速的调控得到4种具有不同内部结构的TiO2微纳米纤维,即具有"微孔"、"囊泡"、"竹节"和"管"状结构的TiO2微纳米纤维,实现了对纤维内部结构的有效控制,对于新型仿生中空纤维的研究具有重要意义.

纳米多级结构枣核型多孔氧化亚铜的合成及拉曼性质

通过简单温和的水相还原反应,在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的协同下合成了亚微米级枣核型多孔氧化亚铜纳米多级结构.通过改变盐酸的加入量可以实现纳米粒子尺寸在300-900nm范围可调.X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析表明,亚微米粒子由小于10nm的晶粒构成.基于实验结果,我们提出生长-刻蚀竞争生长模型来解释枣核型空心多孔结构的形成机制,同时说明了尺寸调节机理.利用激光拉曼光谱仪研究了样品的光学性质,与相似尺寸的亚微米实心多面体的拉曼响应信号对比发现,枣核型空心多孔结构的拉曼光谱表现出新颖的特性.这些结果补充了氧化亚铜的拉曼光谱样本,对文物表面颜料的无损拉曼检测具有一定的指导意义.

基于多级结构原理的独立微电网控制系统

在分析当前微电网发展现状的基础上,提出一种基于多级结构原理构建的独立微电网系统,可应用于无大电网覆盖的海岛、沙漠、偏远山区等地区。论述这种系统的网络拓扑结构及其特点,以某海岛为对象,构建了一个三级风/光/柴/蓄兆瓦级独立微电网系统,阐述该多级独立微电网的调度控制策略中关于多级控制方法、能量调度控制流程及多目标协调控制的关键技术,并应用实时监控与数据采集(SCADA)及调配一体化技术,设计了该微电网及其控制系统的总体结构及功能。

磁性多级结构镍铝氧化物的制备及其对染料吸附性能的研究

采用离子液体辅助尿素法合成了多级结构的NiAl-LDH(水滑石),通过焙烧处理得到花状结构的复合金属氧化物(MMO).对所合成样品进行罗丹明B吸附实验,结果表明焙烧产物MMO由于自身丰富的孔结构对废水溶液中的染料吸附具有较强的吸附效果;更重要的是通过800℃焙烧处理得到MMO样品具有较强磁性,这种磁性吸附剂不仅可以实现对废水中染料的高效吸附,同时由于自身磁性,在外加磁场的作用下易于实现吸附剂的可循环利用.

花球状多级结构α-MoO_3纳米材料的构筑及其三甲胺气敏性能

在不使用模板和表面活性剂的条件下,采用溶剂热法制备了多级结构氧化钼前驱体,在空气中经350℃热处理后得到花球状多级结构α-MoO3纳米材料。通过XRD、SEM、TG等手段对其结构和形貌进行表征。合成的花球状α-MoO3直径为1.0~1.5μm,由厚度约为50 nm的相互缠绕的纳米片构筑而成。将α-MoO3材料制备成厚膜型气敏元件并进行气敏性能测试,结果显示,工作温度为217°C时,花球状α-MoO3对三甲胺（TMA）有很好的选择性和灵敏度,最低检出限可以达到0.5μL·L^-1,对100μL·L^-1TMA的响应值为42.1。相关研究可为金属氧化物多级结构的构筑及其在气体传感器领域的应用提供参考。

毛细力辅助飞秒激光直写制备各向异性及多级结构

将飞秒激光双光子聚合加工技术和毛细力诱导自组装技术相结合实现了各向异性结构和多级结构的制备。首先,使用飞秒激光双光子加工技术加工出微柱阵列,将微柱置于显影液中显影,然后放置在空气中。在显影液蒸发的过程中,微柱结构单元受到毛细力的作用而弯曲实现自组装。通过控制微柱的高度和直径的不一致性实现了两种各向异性结构制备方法,并成功制备了底层微柱直径分别为2μm和6μm双层结构。由于毛细力的大小和微柱高度无关,且同样端部变形量下较高微柱的弹性回复力小于较低微柱的弹性回复力,更易发生弯曲;直径较大的微柱具有更强的抗弯曲能力,从而引导直径较小的微柱向较大的微柱倾斜,藉此制备了各向异性结构。使用毛细力自组装辅助飞秒激光微纳加工可以实现灵活可控的复杂3D结构的加工,并将在生物医药、化学分析、微流体等领域发挥重要作用。

表面化学反应控制制备多级结构电极材料及性能

超级电容器和锂离子电池等储能设备的研究和开发日益受到人们的关注。对于超级电容器和锂离子电池等储能设备,其电化学性能主要取决于电极材料,因此高效储能材料的制备成为开发高效储能设备的关键。本文主要介绍了多级结构过渡金属氧化物基电极材料的制备及性能,重点阐述了本实验室近年来在研制高性能超级电容器和锂离子电池方面的相关工作:基于表面化学反应控制制备多级结构金属氧化物、金属氢氧化物/碳嵌入式纳米杂化物以及多种三维结构的多元复合电极材料,表现出优异的电化学性能。

圆二色光谱法研究某些助剂对明胶大分子的多级结构的影响

本文采用圆二色法研究了KCNS、NH_4CNS、硫脲、脲等化学增感剂(或助剂)对照相明胶的圆二色性光谱(以下简称为圆二色性)的影响,根据圆二色性的数据,来推断这些试剂对照相明胶的多级结构的影响。实验结果表明:这些试剂对明胶的圆二色性的影响是很强烈的,不同试剂不仅影响的程度不一样,而且影响的方式也不尽相同。比如:对明胶的240nm附近的负槽圆二色性的影响,在KCNS、脲的浓度的增大过程中圆二色性先是减小,经过一个最低值,然后又增加;在NH_4CNS的浓度增大过程中,圆二色性一直是增大的;在硫脲浓度增大的过程中,圆二色性却是迅速减小的,很快就减小到零。不管上述助剂各自对明胶的圆二色性影响怎样,但它们都有一个共同点,就是:改变或部分改变了明胶的多级结构。