树形分子包覆的ZnS量子点对潜指纹的荧光标记成像研究

在Zn2+离子与聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子配位的基础上,制备了稳定的PAMAM树形分子包覆的ZnS量子点(quantum dots,QDs),并用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱进行了表征。结果表明,Zn2+离子能与PAMAM树形分子发生配位络合作用,且饱和配位时间为6h;在波长365nm紫外光的激发下,PAMAM树形分子包覆的ZnS量子点发射出明亮的蓝色荧光,荧光发射峰约位于450nm。最后,将得到的PAMAM树形分子包覆的ZnS量子点纳米复合材料应用于锡纸上潜指纹的荧光标记成像研究,发现指纹可以被清晰识别,呈现明亮的蓝色荧光指纹。

红外光学材料硫化锌衬底上沉积金刚石膜的研究

采用微波等离子体化学气相沉积法,在预镀陶瓷过渡层的硫化锌衬底上沉积金刚石膜。在以前的实验中,我们发现在陶瓷过渡层上沉积金刚石膜极其困难,但采用金刚石诱导形核方法后,我们已经在过渡层/硫化锌试样表面获得了很小面积(约1mm宽的环状区域)的金刚石形核。本文对前期的诱导形核工作进行了一定改进,目前已经使形核生长范围大大增加,沉积面积超过原来10倍。此外,本文对金刚石/过渡层/硫化锌试样的红外透过特性以及金刚石膜质量等进行了评价。

硫化锌晶体切削表面质量和切削参数优化研究

单点金刚石车削(SPDT)硫化锌(ZnS)晶体时,切削参数对表面质量有显著影响。因此,为获得高质量的ZnS晶体表面,选取主轴转速、进给速度、切削深度为影响表面质量的工艺参数,采用正交实验方法对ZnS晶体进行了车削实验。以表面粗糙度(Ra)值和表面形貌特征作为表征表面质量优劣的指标,采用轮廓仪和扫描电镜(SEM)对加工表面质量进行了检测。得到ZnS晶体车削的最佳切削参数以及主轴转速、进给速度和切削深度对Ra和表面形貌的影响规律。结果表明:进给速度对Ra的影响最大,其贡献率达到61.38%,主轴转速和切削深度的贡献率分别为19.20%和4.02%,较高的主轴转速、较低的进给速度和切削深度能够抑制ZnS晶体表面发生脆性断裂,有利于高质量表面的生成。在最佳加工参数,即主轴转速3800 r·min^(-1),进给速度2 mm·min^(-1),切削深度5μm的条件下对ZnS晶体进行切削,可以获得Ra为2.3 nm的高质量ZnS平面光学元件。

硫化锌/聚对苯乙炔纳米纤维的制备及表征

为了制备一种形态完美、荧光较强的无机-聚合物纤维,采用静电纺丝的方法制备了硫化锌/聚对苯乙炔复合纳米纤维,研究纤维的性质过程中使用了扫描电子显微镜、荧光光谱仪、荧光显微镜和X-射线衍射仪。纤维的直径大约为400nm,其形态与直径随着电纺溶液中醋酸锌的浓度改变而不同,通过荧光显微镜与荧光光谱仪可以知道该纤维具有荧光性质,随着聚对苯乙炔中硫化锌含量的改变,聚对苯乙炔的发射峰位置发生了改变,基于纤维的这种发光特性,该纤维在发光器件领域有着潜在的应用价值。

光学玻璃材料动态冲击试验与鸟撞研究

针对多光谱硫化锌(zinc sulfide,ZnS)光学玻璃材料用于飞行器时的鸟撞问题进行了研究。对多光谱硫化锌玻璃进行了中高应变率下的压缩试验获得其材料属性。鸟体采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法建模,引入Gruneisen状态方程定义鸟体本构模型。对建立的鸟体模型进行撞击铝板的仿真并进行试验验证,验证结果表明建立的鸟体模型具有较高的精度,可以用于其它碰撞情景下的仿真。建立鸟撞玻璃平板的模型对多光谱硫化锌玻璃的耐鸟撞性能进行预测分析,仿真结果表明ZnS玻璃撞击部位和边缘约束的地方容易达到极限应变并发生失效;另外,随着鸟体撞击角度的减小玻璃表面的接触力峰值也逐渐减小。该研究所得结果可以为鸟体SPH方法的数值模拟以及多光谱硫化锌玻璃在飞行器上的应用提供参考。