融入学科前沿进展的纳米复合水凝胶课程探索与实践

纳米复合水凝胶材料作为一种新型的功能材料广泛地应用到了生物医药、化学化工、环境工程等各个领域。因此,引入学科前沿进展元素到《纳米复合水凝胶》课程在新课改教育背景下具有重要意义。本文概述了纳米复合水凝胶课程教学的重要性和意义,以及将学科前沿等元素与课堂教学的有机融合。设计了一种合成MXene复合水凝胶的本科生化学实验,帮助学生进一步提升科学素养。

一种缺陷态光子晶体的气敏传感理论研究

利用Bruggeman介电常数近似理论,毛细冷凝作用以及一维光子晶体传输矩阵的理论分析方法,对多孔硅微腔被一定浓度的有机物蒸汽吸附时的传感特性进行了深入地研究,建立了其光学传感模型,并用计算机数值模拟的方法对多孔硅微腔的传感模型进行了理论仿真,得出了饱和情况下有机物蒸汽折射率与峰位漂移量间的线性关系以及乙醇蒸汽浓度与微腔反射谱透射峰峰位漂移量间的函数关系曲线,为多孔硅微腔传感元件的设计和应用提供了理论基础.

3Cr-1Mo-1/4V钢的CCT图

采用膨胀法测定了大型临氢容器用 3Cr 1Mo 1 /4V钢的CCT图 ,结果表明 :该钢具有高的淬透性。获得完全马氏体的临界冷却速度为 1 0℃ /s ;不发生先共析铁素体转变的临界冷却速度为 0 0 1 2℃ /s。组织分析表明 ,在 3～ 0 0 2℃ /s的冷却速度范围内均获得粒状贝氏体组织。

多孔硅的电化学形成及微结构研究

采用自制的电解池用电化学腐蚀方法制备多孔硅,使用正交试验法设计阳极腐蚀参数。使用原子力显微镜研究多孔硅的微结构,分析并讨论了实验参数对多孔硅微结构的影响,确定了最佳制备工艺。

新型支承辊材料及其热处理工艺研究

研制了新型支承辊用４ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｖ 钢，测定了该钢的 Ｃ Ｃ Ｔ 曲线。试验结果表明，该钢具有良好的淬透性、抗回火稳定性。

一种新型光学传感器的理论和实验研究

当多孔硅处于有机物蒸汽环境时,由于自身的多孔结构和巨大的比表面积,有机物蒸汽分子将迅速地吸附到多孔硅的表面,并在多孔硅的孔内发生毛细冷凝作用,这将引起多孔硅层有效折射率的变化,从而导致多孔硅微腔反射谱透射峰峰位的变化。本文主要利用Bruggeman介电常数近似理论与光子晶体传输矩阵的方法,建立了多孔硅微腔的理论传感模型。使用光学实验装置对多孔硅微腔进行了传感实验,证明多孔硅微腔可以实现对有机物蒸汽分子种类的检测,且分辨率较高,响应时间和恢复时间短,可重复性好。

热处理工艺对3Cr-1Mo-0.25V-Ti-B钢组织与性能的影响

采用光学金相、透射电镜 (TEM )、X射线衍射分析 (XRD)和力学性能测试等方法研究了热处理工艺对 3Cr 1Mo 0 2 5V Ti B钢组织与性能的影响。试验结果表明 ,该钢在空冷条件下可获得均匀的粒状贝氏体组织 ,具有良好的耐回火性和较高综合力学性能。同时 ,给出了最佳热处理工艺。

热变形对86CrMoV7钢过冷奥氏体连续冷却转变的影响

用FormasterF全自动膨胀仪和THERMECMASTORZ热模拟试验装置测定了86CrMoV7钢未变形奥氏体、一次变形奥氏体和二次变形奥氏体的CCT曲线。结果表明:试验用钢只发生珠光体转变和马氏体转变;热变形明显地促进珠光体、马氏体转变;不发生珠光体转变的临界冷却速度由0.76℃s(未变形)提高到3.1℃s(一次变形)和1.5℃s(二次变形);Ms点由143℃(未变形)提高到150℃(一次变形)和170℃(二次变形);热变形细化珠光体组织并使珠光体组织退化;变形奥氏体中的未溶碳化物可以促进珠光体组织形核,加速珠光体转变。

3Cr-1Mo-1/4V钢的组织与性能

采用金相、TEM、XRD等方法研究了 3Cr- 1Mo- 1/ 4V钢组织与性能 ,结果表明 :3Cr- 1Mo- 1/ 4V钢在5 5 0℃回火时出现二次硬化现象 ,其强度、硬度达到极大值 ,随回火温度的升高和回火时间的延长 ,强度、硬度下降 ,而塑性增加。经模拟最大焊后热处理 (Max.PWHT)后的拉伸性能和模拟最小焊后热处理(Min.PWHT)后的 - 18℃夏比 (V型 )冲击韧性均满足加氢反应器的设计要求。筒体锻件性能分析表明 :力学性能均匀 ,达到了加氢反应器的技术要求 ,良好的成分均匀性。

一种基于多孔硅微腔光学特性的气体传感器的研究

当有机物分子吸附到多孔硅表面时,由于有机物分子在多孔硅的孔内的毛细冷凝作用,将引起多孔硅层有效折射率的变化,从而导致多孔硅微腔反射谱吸收峰峰位的变化.本文主要利用Bruggeman介电常数近似理论与传输矩阵的方法,建立了多孔硅微腔的传感模型.使用多孔硅微腔的反射谱实验装置对多孔硅微腔进行了传感实验,结果证明多孔硅微腔传感元件可以实现对有机物蒸汽的检测,且分辨率较高,响应时间和恢复时间短,可重复性好.

六辊轧机中间辊用钢接触疲劳性能研究

采用金相、TEM、XRD等手段研究了六辊轧机中间辊用 5 5 Cr5 Ni Mo V及 70 Cr3 Mo钢的接触疲劳性能。结果表明 :5 5 Cr5 Ni Mo V钢的接触疲劳性能明显高于传统的 70 Cr3 Mo钢。 5 5 Cr5 Ni Mo V钢组织中的残余奥氏体量较 70 Cr3 Mo钢多。在接触疲劳过程中 ,残余奥氏体发生应变诱发马氏体转变 。

光热剂/光敏剂纳米材料合成及应用研究进展

光热治疗和光动力疗法是治疗癌症的两种方法,在治疗过程中需要光热剂和光敏剂材料的辅助。纳米材料因比表面积大、颗粒直径小、机械灵活性和优异耐光性等特点被作为光热剂或光敏剂材料广泛应用于癌症治疗。光热剂/光敏剂材料的研究热点主要包括金纳米棒,多重孪晶纳米金,上转换纳米颗粒,纳米二氧化硅等。本文详细介绍了不同光热剂/光敏剂材料的合成状况以及在光热治疗和光动力疗法的应用进展。

肽调控生色团自组装纳米结构及应用研究进展

自然界中,蛋白质/肽与功能发色团结合,自组装形成的复合物用于光合成系统中的光捕获和能量转移。由于肽分子结构可设计、自组装形式多样,并且可与自然界中存在的蛋白质相对照,因此,通过合成肽分子来人工仿制自然界中的光捕获复合物成为研究热点。本文对基于肽调控的功能性生色团自组装形成的纳米结构进行人工模拟光捕获系统的进展进行了综述,并且对肽调控生色团的组织形式、合成肽-生色团复合物以及肽分子与发色团分子通过非共价键相互作用组装进行了重点阐述。同时,本文也对人工仿制光捕获复合物的光捕获性能及能量转移进行了讨论,并且对这类复合物在无机纳米粒子矿化、分子产氢产氧方面的应用进行了介绍。

纳米自组装薄膜制备及应用研究进展

随着纳米技术的进步,为实现纳米材料各种应用功能,需要制备不同的纳米组装薄膜材料。本文对纳米组装薄膜制备、薄膜制备过程中分子间相互作用、外界刺激下协同作用以及未来发展方向进行了详细综述。在膜纳米结构中,制备薄膜主要有3种方法:自组装单分子膜(SAM)、层层自组装(Lb L)以及LB膜技术。SAM技术能够有效、精确地制备表面纳米结构。层层自组装技术及LB技术能够有效地控制并制备层状纳米结构。层层组装方法常用于制备面积较大的层状纳米结构;LB技术主要是利用其制备过程中独特的动态界面实现对超薄膜的制备。

86CrMoV7钢动态再结晶行为

用 THERMECMASTOR- Z热模拟试验装置研究了 86 Cr Mo V7钢热变形时奥氏体的动态再结晶行为 ,结果表明 ,在较高温度条件下 ,动态再结晶为晶界形核长大机制 ;在较低温度时 ,由于碳化物的动态析出 ,动态软化机制向亚晶独立形核再结晶及动态回复转变。其转折温度约在 970～ 10 0 0℃之间 ,在此温度上下 ,变形激活能亦不同 ,在 10 5 0℃以上热变形激活能为 386 k J/ mol,在 95 0℃以下变形时激活能为 45 2 k J/ m

微观组织对70Cr3Mo钢接触疲劳性能的影响

采用金相、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＸＲＤ等手段，研究了钢不同热处理条件下７０Ｃｒ３Ｍｏ的组织对接触疲劳性能的影响，结果表明：７０Ｃｒ３Ｍｏ钢直接淬火＋回火条件下以孪晶马氏体为主的组织的接触疲劳性能高于等温淬火＋回火条件下贝氏体的接触疲劳强度。

化工专业学位研究生协同能力培养研究

经济的飞速发展,迫切需要具备新工科能力人才的支撑,需要调节传统的教学模式,提升研究生的创新科研、就业适应能力、创业能力,以满足新工科对人才的要求。在新工科建设中,实践能力成为研究生的教育新模式和产学研新结构的基础。本论文结合本校化工类学生在研究生期间理论与实践协同能力培养模式结构的结合,探索新工科理论对我校研究生培养方案、传统教学模式的课程改革、发展和完善双导师制度、相对开放的实验体系的作用。

直流电化学腐蚀法制备多孔硅的表面形貌研究

采用正交实验,直流电化学腐蚀法制备多孔硅。用原子力显微镜对表面进行观察,研究电化学腐蚀参数对其表面形貌的影响。氢氟酸浓度(CHF)升高,使临界电流密度(JPS)增大,有利于多孔硅的形成。电流密度(J)增大,多孔硅的孔隙率和孔径随之变大,而其纳米粒径将变小。腐蚀时间(t)越长,孔径越大,孔越深。

环糊精衍生物与偶氮苯Langmuir复合膜的界面自组装与主客体识别研究

设计合成了胆固醇修饰的环糊精衍生物(CD—CHOL)以及偶氮苯修饰的聚丙烯酸化合物(PAA—Azo),通过气液界面组装成功制备了Langmuir膜,由表面压-分子面积等温线表征界面铺展行为,采用原子力显微镜(AFM)对单层Langmuir膜的形貌进行了表征,进一步通过紫外光谱、圆二色谱、红外光谱、X射线光电子能谱研究组装膜中环糊精与偶氮苯基团的自组装过程与主客体识别机理。实验结果表明,CD—CHOL在纯水亚相与PAA—Azo亚相表面形成稳定的Langmuir膜,同时环糊精与偶氮苯基团之间发生了主客体识别。本研究工作为环糊精衍生物界面组装与主客体识别相关研究提供了新的探索。

载银纳米颗粒多响应性复合水凝胶研究进展

近年来载银纳米颗粒多响应性复合水凝胶得到人们的广泛关注。该复合体系通过结合银纳米颗粒与水凝胶,不仅可以利用水凝胶的光学和电学特性,同时也表现出了对温度、pH、介质离子强度的轻微变化以及对某些生物物质浓度变化的快速响应。对近年来载银纳米颗粒多响应性复合水凝胶的性能和分类方法的研究进展进行了详述,介绍了该复合水凝胶在催化领域、生物医学领域、纳米技术和环境污染物质降解等方面的应用。