敢为先,重细节,合为贵--固体表面物理化学国家重点实验室的创建历史回顾和文化探析

我深感荣幸应邀为纪念厦门大学百年校庆的“固体表面物理化学国家重点实验室专辑”撰写序言.实验室于1986年通过论证,1987年获准建设,是当时全国仅有的26个国家重点实验室之一.实验室于1990年建成开放,在迄今为止的5次国家重点实验室评估中均获评优秀,这对于现有的我国化学化工领域的28个国家重点实验室,可能是唯一的殊荣.我觉得很有必要借百年校庆之机,回顾该国家重点实验室建设初期的历史,特别是探讨厦门大学物理化学学科为何长盛不衰的根源和文化,以利于启迪一代代新人和传承实验室优良传统.

物理化学与应用化学信息资源镜像系统的建立及技术探讨

以 Teleport Pro离线浏览器作为镜像工具 ,下载 Internet上丰富的化学信息资源 ,建立了物理化学与应用化学信息资源镜像系统 。

环境科学与工程专业物理化学课程教与学的探讨

物理化学的学习前提是具有良好的高等数学知识基础及较强的逻辑推理能力,因此物理化学普遍被视为最难学的化学学科。本文紧扣金课标准,以环境科学与工程类专业学生为授课对象,基于近年来作者在物理化学教学内容和方法方面的探索,分析物理化学中的教与学中存在的问题及解决方法。

液体门控机制及基本性质测定——化学“101计划”表界面性质测量实验新设计

介绍一个涵盖界面化学、物理化学与仪器分析等多学科的基础实验。本实验融合前沿科技成果“液体门控技术”,以自主研发的液体门控教学测试分析仪(压力阈值仪)的设计原理和先进表征技术特性为基础,结合本科生化学“101计划”中的化学测量学实验——液体门控机制及基本性质测定,创新教学模式,丰富化学测量学实验中关于界面科学表征的课程设计。

高择优取向铜镀层的电化学形成及其表面形貌

采用电化学方法在H2SO4-CuSO4电解液中获得高择优取向的Cu电沉积层.XRD结果表明,在1.0～6.0和15.0A·dm-2的电流密度下可分别获得(220)和(111)晶面高择优取向的Cu镀层.在同一电流密度下获得的Cu电沉积层织构度随镀层厚度增大而提高.SEM结果表明,在4.0和15.0A·dm-2的电流密度下可分别获得(220)和(111)织构Cu沉积层,其表面形貌在(220)晶面取向时呈现为细长晶粒连结成的网状,在(111)取向时则呈六棱锥状.提出了可能的机理,认为电流密度变化引起的Cu镀层择优取向晶面的转化归因于电结晶晶面生长方向及生长速度竞争的结果.

钛植入体表面生物化学改性的研究进展

综述近年来钛植入体表面生物化学设计和改性的研究进展,重点介绍植入体表面自组装改性新技术及其在生物医用材料中的应用。

粗糙铂电极上甲酸吸附氧化的电化学原位表面增强拉曼光谱研究

采用循环伏安法和电化学原位表面增强拉曼光谱 (SERS)技术研究甲酸的解离吸附与氧化行为 .首次报道了甲酸吸附、解离和氧化的电化学原位SERS谱 ,发现甲酸在粗糙铂电极上能自发解离吸附 ;首次成功地获得了粗糙铂电极上甲酸吸附解离的强吸附中间体CO和活性中间体COOH的表面增强拉曼光谱 ,同时首次检测到甲酸氧化最终产物CO2 的拉曼光谱信号 ,从分子水平证实甲酸解离吸附反应的双途径机理 .

电化学表面增强拉曼光谱-现状和展望

许多和能源、生命相关的过程都强烈依赖于电化学荷电界面的结构和性能.自从表面增强拉曼光谱效应发现后,就很快地被应用于电化学界面的原位研究,即从分子水平上深入表征各种表面(或界面)的结构和过程,如鉴别物种在表面的键合、构型和取向等.最近十年,纳米科技的飞速发展为SERS技术提供了丰富的基底以及检测和表征方法,从而推动了与纳米科学密切相关的电化学SERS领域令人瞩目的发展.本文系统介绍Au和Ag的SERS、过渡金属薄层SERS、纯过渡金属SERS、核壳结构SERS和已经可以应用于单晶表面研究的gap-modeSERS、TERS和SHINERS,其中穿插着介绍电化学SERS的历史发展、现状和存在的问题及其展望,为电化学SERS研究提供较为全面的详细的参考.

陶瓷表面化学镀的前处理工艺新进展

综述了非金属表面化学镀前处理工艺的现状和发展,对陶瓷化学镀的粗化和活化工艺的新进展进行了评述,侧重讨论了离子型、胶体钯型、浆料型、分子自组装吸附钯型、贱金属型活化工艺特点和进展,并展望了今后发展方向。

CO和SCN^-在高分散Pt及Pd表面异常红外光学行为的电化学现场FTIR反射光谱研究

在玻碳基底上沉积Pt和Pd，在以CO和SCN-为探针分子的电化学现场FTIR反射光谱研究中，首次观察到异常红外光学行为，其中包括吸附物种的谱带方向倒反以及谱峰强度显著增强等．

碱性介质中甲醇在铂电极表面吸附和氧化的电化学原位FTIR反射光谱和EQCM研究

运用电化学循环伏安、原位FTIR反射光谱和石英晶体微天平(EQCM)等方法研究了碱性介质中甲醇在Pt电极表面吸附和氧化行为.结果表明:甲醇电氧化与溶液酸碱性有密切的关系.酸性介质中甲醇在Pt电极上的CV曲线有两个正向氧化峰,而碱性介质中只有一个正向氧化峰,第二个氧化峰的消失可能是由于碱性介质中Pt电极在高电位下形成高氧化态的氧物种毒化其表面引起的.碱性介质中甲醇解离吸附产物的数量比酸性介质的明显减少,对甲醇氧化的第一个氧化峰表现出更高的电催化活性.目前实验条件下,原位FTIR反射光谱检测到:碱性介质中甲醇电氧化的最终产物是CO_2和CO_3^(2-),反应中间体主要为HCOO^-物种.从电极表面质量定量变化的角度提供了甲醇反应机理的新数据.

钛表面电化学刻蚀及HAP/Ti复合生物材料的研究

电化学沉积法在光滑钛表面上得到的羟基磷灰石涂层存在着不耐载荷,应力作用下结合界面易被破坏的缺陷.本文采用电化学刻蚀技术在钛表面形成微观的粗糙结构.然后用电化学方法在粗糙化的钛表面直接沉积纯的羟基磷灰石,并应用XRD,SEM,FTIR漫反射光谱,电化学交流阻抗及拉伸结合力实验等对复合膜层的化学组成、结构及力学性能进行表征.结果表明,钛表面经粗糙化后可改善羟基磷灰石与钛基体之间的界面状况,显著提高羟基磷灰石涂层与钛基体的结合力.实验表明,电化学沉积可获得纳米尺度均匀致密的纯羟基磷灰石涂层,有望提高植入体的表面生物活性.

铝表面前处理及化学沉积镍初期行为

利用开路电位-时间(EOCP-t)曲线,研究铝表面经浸镍和化学预镀镍前处理后,化学沉积镍的初期行为;通过扫描电子显微镜(SEM)观察铝表面经前处理后的表面形貌.结果表明:未经及经前处理的铝表面,化学沉积镍的初期行为都经历去氧化膜、活化、混合控制以及化学沉积过程.经过浸镍和化学预镀镍前处理后的铝表面附着细小的镍颗粒.依据EOCP-t和SEM的最佳实验结果,在含有络合剂和还原剂的碱性预镀镍溶液中,经二次化学预镀镍前处理,成功实现铝基底弱酸性化学镀镍.所获得的化学镀镍层与铝基底结合牢固,呈团颗粒状形貌和非晶态结构.

电沉积二氧化钛纳米微粒膜的光电化学性能和表面形貌研究

采用光电流谱、透射光谱和扫描微探针显微镜技术对电沉积法制备的二氧化钛纳米微粒膜的光电化学性能和表面形貌进行了研究．结果表明，不同制备条件下的二氧化钛纳米微粒膜具有与紧密的半导体电极不同的光电化学性质，并探讨了其光电化学性能与表面形貌的关系．

镁合金表面微结构阵列的电化学微加工

研究了镁合金的约束刻蚀微加工方法.通过对电解过程中电极表面氢离子浓度变化以及刻蚀体系对镁合金的腐蚀速率的测量与分析,对一些可能有刻蚀作用的刻蚀体系进行了研究.选用亚硝酸钠作为产生刻蚀剂(硝酸)的前驱体、氢氧化钠作为捕捉剂、少量硅酸钠作为缓蚀剂的约束刻蚀体系,使用具有规整三维微立方体点阵结构的模板,在金属镁表面加工出具有与模板互补特性的点阵微结构,复制加工的分辨率为亚微米级.并对刻蚀过程机理进行了探讨与分析.

电化学方法获得具有表面增强拉曼活性镍电极的研究

利用纯电化学手段获得了具有较强表面增强拉曼活性的镍电极,改进了原有的镍电极表面预处理方法.结果表明,在0.5 mol/L的NaC lO4溶液中,结合电化学阶跃技术和循环伏安技术,可以得到合适的粗糙镍电极;同时,还得到了探针分子吡啶在该粗糙镍电极表面随电极电位变化的表面增强拉曼光谱(SERS),此时谱峰强度获得了极大的增强;还研究了粗糙镍电极的扫描电子显微镜(SEM)图像,并估算出其SERS增强因子约为104,此结果比以前的镍电极表面粗糙方法所能达到的增强因子高一个数量级.

金属铜表面的三维齿状图形的化学微加工

运用约束刻蚀剂层技术 (CELT)在金属铜 (Cu)表面实现了三维微图形加工 ,取得成功的关键因素在于寻找到能对Cu进行有效CELT加工的化学刻蚀和捕捉体系。采用规整的三维齿状结构为模板 ,在Cu表面得到了与齿状结构模板互补的三维微结构。采用扫描电子显微镜 (SEM )和原子力显微镜 (AFM )对所刻蚀图案进行表征 ,证实CELT可用于金属表面三维微图形的刻蚀加工。

电化学催化中的表面微观结构与特殊反应性能

综述以 C1分子的电催化氧化或还原作为探针反应 ,对电催化剂表面微观结构与性能的内在联系和规律进行研究的结果 .从研制不同原子排列结构的金属单晶电极的模型电催化研究 ,到研制不同纳米材料的载体电催化剂的应用研究 ,不仅对 C1分子反应的机理和动力学规律获得了深入认识 ,而且对电催化表面原子排列结构及修饰 ,纳米结构特征及其所引起的特殊电催化性能和异常红外效应等取得了一系列创新的研究结果 ,推动了相关理论和应用的进展 .

具有纳米结构的铂电极表面的电化学制备及其性能

采用控电位方波氧化还原法和控电流方波氧化还原法分别成功地制备了控电位粗糙铂(CPRPt)和控电流粗糙铂(CCRPt)纳米级铂电极表面.通过考察两类电极表面对甲醇电催化氧化的性能,发现CPRPt和CCRPt纳米级铂电极表面催化氧化甲醇峰值电流密度分别是光滑铂电极的约1.35倍和2.50倍.采用现场拉曼光谱技术考察了两电极表面的表面增强拉曼(SERS)效应,发现两电极表面对吡啶吸附均有较高SERS活性,CPRPt电极表面还对有机小分子的解离吸附的拉曼光谱具有特殊的增强效应.本文初步探讨了两电极表面的SERS机理.