壳聚糖/H_(2)O_(2)雾化处理对伽师瓜贮藏品质的影响

为研究壳聚糖、H_(2)O_(2)对伽师瓜长期贮藏的保鲜效果,在前期研究的基础上,采用1%壳聚糖涂膜+6%H_(2)O_(2)纳米雾化处理伽师瓜,在(2±0.5)℃下贮藏,分析贮藏品质变化,并对测定结果进行主成分分析。结果表明,保鲜处理能维持伽师瓜的采后品质,其中壳聚糖/H_(2)O_(2)复合处理效果最佳,可以显著延缓果实的腐烂指数(0.105%),抑制硬度下降(4.21 kg/cm^(2))和重量损失(4.90%),减少SSC(11.5%)和ASA(15.44%)物质的消耗,防止细胞膜损伤并诱导抗氧化酶活性。PCA分析获得2个主成分,累计贡献率93.6%,其中失重率、电导率和CAT活性是伽师瓜保鲜中的关键指标。综合分析,1%壳聚糖涂膜和6%H_(2)O_(2)纳米雾化复合处理对伽师瓜有显著的保鲜效果,且优于单一处理,可为伽师瓜的长期保鲜提供理论指导。

振动流化原子层沉积反应器微纳米颗粒的流化特性研究及包覆性能测试

原子层沉积可在亚纳米甚至更小尺度范围实现对微纳米颗粒表面的精准调控,但传统静态原子层沉积反应器很难实现大量微纳米颗粒的改性,针对该问题本文自主搭建了内径为26 mm、高为350 mm的振动流化原子层沉积反应器以实现微纳米颗粒的批量化精准改性。微纳米颗粒易团聚难流化,要实现均匀沉积首先需解决微纳米颗粒均匀流化的问题,本文选取粒径为20 nm的TiO_(2)和SiO_(2)颗粒以及粒径为600μm的树脂颗粒研究其在自制振动流化床反应器内的流态化行为。初始床层高度为15 mm时,由于聚团间黏性力的差异,稳定流化时TiO_(2)床层压降较高、床层膨胀率低,为鼓泡流化,SiO_(2)床层压降较低、床层膨胀率高,为散式流化。通过SiO_(2)颗粒示踪流化实验推断纳米颗粒团聚体流化过程中处于不断破裂和聚并的动态变化中。振动能够改善纳米颗粒流化过程中的沟流、结块现象,促进聚团破碎,降低颗粒最小流化速度,有助于提升气固接触效率。为检验自制原子层沉积反应器对纳米颗粒的包覆性能,在最优流化条件下以TiCl_(4)和H_(2)O为前驱体,TiO_(2)纳米颗粒为基底,80℃下原子层沉积得到致密、均匀的无定型TiO_(2)薄膜屏蔽颜料TiO_(2)的光催化活性,提升其耐候性。30次原子层沉积循环后,无定型TiO_(2)薄膜厚度达3.11 nm,其光催化活性较锐钛型TiO_(2)抑制了约90%,光催化活性屏蔽效果显著。实验结果说明自制振动流化原子层沉积反应器可实现微纳米颗粒的精准改性,具有良好的应用前景。

ATRP制备改性纳米木聚糖及对木材的抗菌性能

利用原子转移自由基聚合法(ATRP),将二甲基二烯丙基氯化铵中的季铵基团接枝到纳米木聚糖大分子引发剂表面,得到改性纳米木聚糖生物抗菌剂.以密粘褶菌作为木腐菌,开展木材防腐抗菌试验,探究不同质量分数改性纳米木聚糖生物抗菌剂对密粘褶菌的抑制作用.通过测定木材失重率得到不同质量分数改性纳米木聚糖生物抗菌剂的耐腐等级;观察被密粘褶菌侵蚀的木材内部菌丝生长状态,探究改性纳米木聚糖生物抗菌剂的抑菌效果.结果显示:改性纳米木聚糖生物抗菌剂的抗菌效果优于纳米木聚糖.

相工程制备新型二维纳米材料及其增强肿瘤治疗研究

二维纳米材料具有独特的结构与性能,纳米材料相工程可以调控材料的结构与性能,拓宽材料的应用领域.综述了二维纳米材料的定义及其制备方式,介绍了纳米材料相工程的概念、相工程的结构调控方式及相工程制备的纳米材料在增强肿瘤治疗方面的应用,为进一步拓展相工程的应用提供新的思路和视野.

纳米二氧化钛分离富集-原子荧光光谱法测定植物样品中的痕量汞

随着汞(Hg)污染研究的不断发展,对检测数据准确度的要求也不断提高。原子荧光光谱法(AFS)自诞生以来一直以其独特的优点作为测汞的主流方法,然而部分植物样品中含量极低的汞难以被准确检测,适宜的分离富集方法很少。采用纳米二氧化钛(TiO_(2))动态分离富集-原子荧光光谱法测定植物样品中的痕量汞,对分离富集条件进行了系统研究。在粒径25 nm、过柱溶液pH值为中性、硝酸为洗脱液用酸、硝酸体积分数5%、洗脱液体积30 mL的最优条件下,建立了汞的检测方法,方法检出限0.27 ng/g,相对标准偏差(RSD)为7.2%,并对国家一级标准物质GBW10014a(圆白菜)、GBW10015a(菠菜)进行检测,测定值均符合参考范围。

基于覆膜锥形长周期光纤光栅的高灵敏度海水盐度传感器研究

文章提出了一种基于包覆TiO_(2)纳米薄膜锥形长周期光纤光栅(long-period fiber grating,LPFG)的高灵敏度海水盐度传感器。通过将多种增敏方案,包括调节LPFG的工作点位于转换点附近、倏逝场增强和模式转变效应有效结合,显著提高了传感器在海水盐度典型变化范围(0.5~0.8 M)对应的环境折射率变化(1.339~1.342)区间内的灵敏度。利用四层圆柱形波导模型,采用矢量模分析法计算了传感器的优化参数。利用原子层沉积技术,将TiO_(2)纳米薄膜包覆在锥形光纤上制备的LPFG表面。实验结果表明:LPFG的HE1,12模式的环境折射率灵敏度超过1×10^(4)nm/RIU,盐度灵敏度超过110 nm/M,线性度达到0.998。实验结果与理论计算吻合较好。

荷叶表面纳米结构与浸润性的关系

通过烘烤、化学萃取及物理剥除等方法改变荷叶表面的纳米结构和化学组成,在环境扫描电镜(ESEM)和全反射红外光谱(ATR)对样品的微观形貌和化学组成进行表征的基础上,为消除其它外界因素影响样品的真实微观形貌,进一步采用原子力显微镜(AFM)进行了表征.通过测量不同处理方法所得样品的表观接触角表征了样品的浸润性质.结果表明,荷叶表面的蜡质是产生表面疏水性的根本原因,其微米级结构放大了其疏水性,而纳米结构是导致其表面高接触角、低滚动角,即"荷叶效应"的关键原因.

表面引发原子转移自由基聚合方法合成Fe_3O_4/PMMA复合纳米微粒

采用表面引发原子转移自由基聚合方法合成了核壳结构的磁性高分子纳米微粒.作为聚合反应引发剂的3-氯丙酸,首先与油酸修饰的Fe3O4纳米微粒表面的部分油酸置换,然后在Fe3O4纳米微粒表面引发甲基丙烯酸甲酯聚合,合成的纳米复合材料用TEM,FTIR,XRD和DSC表征.磁性测试结果表明,所制备的磁性高分子纳米微粒仍具有超顺磁性,但由于聚合物的存在,其饱和磁化强度降低.

PVDF/SiO_2超滤膜抗污染特性的微观作用力分析

以无机纳米粒子（SiO2）与PVDF共混,使用相转化法制得无机-有机平板超滤膜.考察了SiO2含量在1%～3%（质量分数）范围内对PVDF超滤膜的接触角、膜平均孔径及渗透性能的影响.以BSA为标准污染物,通过过滤实验评价了SiO2改性后的PVDF超滤膜的抗污染行为.通过探针修饰,以原子力显微镜（AFM）检测技术定量分析了膜污染过程中膜面与污染物相互间的微观作用力.结果表明,添加SiO2能有效改善PVDF超滤膜的亲水性能,影响膜平均孔径和渗透性能.SiO2质量分数为1%的改性超滤膜（P1膜）孔径最大,接触角最小且渗透性能最佳,膜表面和断面微观结构的SEM表征结果也进一步证实了上述结论.膜污染评价结果显示,在BSA过滤过程中,P1膜通量衰减速度慢、清洗恢复率高,抗污染性能较好.AFM数据显示,膜面与BSA间的粘附力随膜的亲水性增大而下降,并随着污染物在膜表面的累积程度逐渐下降.初步说明膜与BSA间的微观作用力是导致膜污染发生的主要原因,SiO2的添加能够有效降低膜的初期污染进而提高膜抗污染性能.

从“纳米原子”到“巨型分子”的软物质研究

本文通过分析软物质科学发展的趋势,回顾了"纳米原子"与"巨型分子"这类新型软物质材料的发展历程,总结了"纳米原子"的结构特点以及"巨型分子"自组装的若干特色,提出将"纳米原子"作为"巨型分子"的基本"结构子"和"功能子",以实现模块化的精确结构高分子理性设计与精准合成,并进一步实现其可控组装,调节其多级结构(特别是1—100 nm尺度的结构),最终实现其多样的功能化.这种具有高度刚性构型和固定形状尺寸的大分子有别于传统大分子的柔性链式结构,在组装中也呈现出了与传统大分子截然不同的有趣相态和相结构,是大分子科学的一类新元素,值得进行深入研究.

AFM扫描过程的模拟及针尖形状反求

纳米栅格和台阶等结构的线宽准确测量,是国内外计量领域的研究热点与难点。采用原子力显微镜(AFM)能获得上述结构的三维形貌信息,但其扫描图像却是探针针尖的形貌和被测样品表面的形貌共同作用的结果,这种作用往往导致线宽边缘测量失真。为了更加精确地获得样品的表面形貌特征,首先需要重建探针针尖形貌,进而从得到的扫描图像中尽可能地消除由探针形貌带来的失真影响。基于数学形态学的盲重建理论,利用Matlab对不同形状参数的探针针尖扫描台阶样品表面进行了仿真,评价了探针形状对扫描结果的影响,初步实现了基于真实粗糙测量表面的探针针尖形状重建。

液体润滑剂的黏度对边界滑移影响的实验研究

为了了解微纳米间隙中流体的流动特性,采用原子力显微镜对微纳米间隙中的固体和液体边界滑移进行了实验研究,主要研究了液体润滑剂的黏度对边界滑移的影响。实验中采用的固体样品为SiO2,液体样品为两种不同黏度的季戊四醇油酸酯,分子式为C77H140O8,黏度分别为32mm2/s和150mm2/s。采用相对速度法对实验数据进行了处理,结果表明,不同黏度的季戊四醇油酸酯和SiO2表面作用时都会发生边界滑移,黏度大,产生的滑移大。其原因是,随着黏度升高,邻近固体表面的液体分子与和固体表面相接触的液体分子之间的剪切力增大,可更加容易地克服固液界面间的作用力,更加容易产生边界滑移。

纳米材料改性沥青的微观和力学性能研究

为了改善沥青及沥青混合料的路用性能,筛选和添加纳米材料对基质沥青进行改性,制备纳米材料改性沥青.采用沥青针入度、延度、软化点、黏度等沥青基本性质试验和劈裂强度、回弹模量、车辙、水稳定性等沥青混合料性能试验,分析和研究了纳米材料改性沥青及混合料的力学和路用性能,并结合原子力显微镜试验来分析比较3种纳米材料(纳米碳粉、纳米橡胶粉VP362、海泡石)对基质沥青的改性效果.结果表明:相比于纳米橡胶粉VP362和海泡石改性沥青及沥青混合料,纳米碳粉改性沥青及沥青混合料具有更好的高、低温抗裂性能,而原子力显微镜图像也从微观角度印证了纳米碳粉改性沥青的改性效果.

基于超声波雾化技术的TiO_2纳米膜制备及表征

采用超声波雾化技术制备TiO2纳米膜,并对其进行了紫外、扫描电镜、X射线衍射及亲水性能的表征,讨论了超声波雾化频率对TiO2纳米膜的影响．分析表明,此技术可制备均匀致密、粒径为20-80nm、锐钛矿晶相的TiO2纳米膜,此膜经加热或紫外线照射后具有超亲水性能．

纳米ZnO-有机硅复合涂层的抗原子氧剥蚀性能

为了进一步提高有机硅涂层的抗原子氧剥蚀能力,采用经硅烷偶联剂处理的纳米ZnO微粒,在聚酰亚胺薄膜基材表面制备出纳米ZnO-有机硅复合涂层.通过原子氧地面模拟试验,研究了纳米ZnO-有机硅复合涂层的质量损失、表面形貌及化学成分的变化规律.结果表明:经表面处理的纳米ZnO微粒可以均匀分布在有机硅涂层中,有效消除有机硅树脂成膜过程中产生的微裂纹.经过原子氧辐照试验,没有保护涂层的聚酰亚胺基材的质量损失较大,而涂覆纳米ZnO-有机硅复合涂层具有良好的抗原子氧剥蚀性能,其质量损失和微观表面形貌变化很小,并且随着涂层中纳米ZnO含量的增加,其抗原子氧剥蚀的能力进一步增强.

用液雾氧化燃烧工艺制备SnO_2/In_2O_3纳米粉

将Ｓｎ和Ｉｎ先熔炼成合金，然后通过气雾喷粉工艺，由高压富氧气体使合金熔体雾化成微细的金属雾滴，并随即在燃烧道中直接氧化燃烧而生成ＳｎＯ２／Ｉｎ２Ｏ３纳米级复合的陶瓷粉末，其粒度≤２５ｎｍ。

超声雾化法制备单分散纳米CeO_2粉体研究

以硝酸铈和碳酸氢铵为原料,使用超声双雾化工艺实现微区反应制备了纳米CeO2粉体,并利用透射电子显微镜、X射线衍射分析和红外光谱测试等手段对制备的纳米CeO2粉体的物相结构、形貌及颗粒大小进行了表征,并探讨了超声雾化工艺制备纳米颗粒的反应机理。结果表明,超声雾化工艺所制备的纳米CeO2粉体粒径为3—5 nm,粒度分布均匀,且单分散性好;溶剂中加入的表面活性物质有利于降低雾化液的表面张力,使雾化液滴细化,并且具有一定的空间位阻作用,可以明显改善颗粒间的团聚。

无机纳米氧化铝/聚酰亚胺复合膜的表征

研究无机纳米掺杂有机复合薄膜力学性能、热学性能、电学性能变化规律的关键在于快速、准确地掌握复合膜中纳米无机物的掺入量及其颗粒大小和分布状态。文章通过X射线荧光光谱、红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜等测试方法对无机纳米氧化铝/聚酰亚胺复合薄膜的三氧化二铝掺入量、化学结构及表面形貌进行了表征分析(该材料为本研究室制备的)。结果表明:聚酰亚胺有机相与三氧化二铝无机相之间形成了键联型复合杂化体系;三氧化二铝粒子呈纳米级均匀地分散在聚酰亚胺基体中,颗粒直径均在50nm以下;利用X射线荧光光谱法测定出三氧化二铝的质量含量为7·9%,利用该方法定性、定量分析无机纳米掺杂有机复合薄膜材料中的无机组分具有样品不需要预处理、不需要加载电荷(可用于分析绝缘材料)、非接触性、非破坏性、速度快、准确度高等优点。

一种适用于原位纳米力学测试的AFM测头

设计并制作了一种适用于原位纳米力学测试的原子力显微镜(AFM)测头.测头由光学检测系统和Z向压电陶瓷微位移机构组成.其中光学检测系统采用光杠杆与显微镜同轴光路检测探针形变,压电位移机构内置电容传感器可实现探针进给量的闭环控制.标定实验表明该测头闭环位移分辨力优于10 nm,在标定范围内具有很好的线性.利用该测头对某型微悬臂梁法向弹性常数进行了测量,测得值与采用具有溯源性的标定方法所得结果一致.

铜催化过氧化氢氧化纳米银-原子吸收光谱法测定过氧化氢

以柠檬酸三钠作还原剂，微波高压法制备了纳米银，采用高速离心法纯化除去柠檬酸三钠获得了纯纳米银。将H2O2-Cu^2＋-纳米银催化反应与离心技术结合，用原子吸收光谱法做检测技术，建立了一个灵敏度高、选择性较好的测定痕量H2O2的新方法。在pH3．8的HAc—NaAc缓冲溶液中，Cu^2＋催化H2O2氧化银纳米微粒生成Ag^＋，以原子吸收光谱法测定Ag^＋从而间接测定H2O2含量。随着H2O2浓度增大，氧化产生的Ag^＋越多，其吸光度值随之增加，H2O2浓度在5．8～63．4μmol／L范围内与离心液中Ag^＋的吸收值△A呈良好线性关系，回归方程为△A=0．0077c＋0．014，相关系数为0．9941，方法检出限为2．0μmol／L。本方法用于废水中H2O2的测定，回收率在96．4％～108．3％之间，RSD为3．6％，与光度法结果相吻合。