γ-Al_2O_3纳米孔膜截留镁离子机理的研究

纳米孔膜的过滤类似于反渗透和超滤,均属于压力驱动的膜过程,但其传质机理却有所不同。根据实验数据用作图的方法得出膜的真实截留率,进而求出膜面浓度。通过实验发现,细孔模型中对特征参数σ和ω的计算与实验值有一定的出入,主要是由于在细孔模型中只考虑了结构尺寸对截留率的影响,而在道南效应决定膜对盐的截留性能的情况下,截留性能主要依赖于离子和膜之间的静电相互作用,电荷因素不容忽略,因此细孔模型用于描述纳米孔膜的分离机理时,其准确性不高。

聚乳酸接枝丙烯酸纳米孔纤维膜制备及其细胞相容性研究

以V(二氯甲烷)/V(N,N-二甲基甲酰胺)=4∶1为溶剂,通过电纺制备直径为(650±60)nm,孔径为96 nm×72 nm聚乳酸(PLLA)纳米孔纤维膜。利用氧等离子体处理将亲水性单体丙烯酸(AA)接枝到纤维表面制备聚乳酸接枝丙烯酸(PLLAg-PAA)纳米孔纤维膜。与PLLA纳米孔纤维膜相比,PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜的水接触角从(119.4±1.2)°降低到(42.3±0.6)°,拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率略有降低。将牙髓干细胞(DPSCs)在纤维膜支架上培养,细胞生长密度顺序为PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜>PLLA纳米孔纤维膜>PLLA纤维膜。由于PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜表面粗糙,比表面积大,孔隙率高和表面亲水性好,更有利于细胞的粘附、迁移、分化和繁殖。PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜有望成为优良的组织工程支架材料。

有序介孔纳米膜的形成机理及在电池中的应用展望

阐述目前制备有序介孔薄膜所用的模板剂(离子型和非离子型表面活性剂)制备介孔薄膜的研究进展,并且就有关现今粉体介孔材料与有序介孔纳米薄膜的形成条件、制备机理的研究方法进行总结,最后展望有序介孔结构薄膜材料在电池器件领域中潜在的应用价值.

纳米孔径重离子微孔膜的制备

应用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的重离子32S和79Br轰击聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜,再对薄膜进行化学蚀刻处理使由重离子辐照损伤产生的潜径迹形成微孔,制备出孔径为100～900nm的重离子微孔膜。为增加径迹蚀刻速率与体蚀刻速率之比,化学蚀刻前采用紫外光辐照薄膜。蚀刻过程中采用电导蚀刻法监测膜孔径生长过程。对32 S和79 Br辐照制备的重离子微孔膜进行了比较,79Br离子辐照制备的微孔膜与32S离子辐照制备的微孔膜相比,孔型圆整,锥角更小;在制备纳米微孔膜方面79Br离子优于32S离子。

二氧化硅纳米均孔膜修饰电极检测化妆水中的抗氧化剂

制备了氧化铟锡(ITO)电极支撑的二氧化硅纳米均孔膜,保留胶束模板在纳米通道内,得到二氧化硅和胶束复合膜修饰的电极,并将其用于化妆品中丁基羟基苯甲醚和叔丁基对苯二酚的电化学检测。该均孔膜孔径2.3 nm,具有精确的尺寸筛分能力;胶束尾部的碳氢长链提供了疏水微环境,能够在水溶液中快速萃取和富集疏水有机分子。该电极对两种抗氧化剂的检测均获得了较好的灵敏度、线性范围和检测限,加标回收率分别为96.4%和104%,表明该电化学传感器具有一定的应用潜力。

热退火-选择性溶胀成孔法制备PS-b-PNIPAAm/PVDF纳米均孔复合膜

将两亲嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PS-b-PNIPAAm)涂覆在聚偏氟乙烯(PVDF)膜上构建复合膜,采用热退火方式控制PS-b-PNIPAAm的微相分离行为,并以异丙醇为溶剂,利用选择性溶胀成孔法制备PS-b-PNIPAAm/PVDF复合膜,研究了不同退火温度对PS-b-PNIPAAm薄膜分相行为及PS-b-PNIPAAm/PVDF复合膜形貌的影响。结果表明:通过热退火和选择性溶胀成孔法能够得到纳米均孔复合膜,热退火温度对复合膜表面的形貌有较大影响。

纳米孔模板的透射电镜观察

该文利用透射电镜对阳极氧化法制备的纳米孔模板进行了观察。纳米孔薄膜的正面观察是把纳米孔膜从模板上取下后通孔并碎化,把微小碎片放在铜网上观察;纳米孔薄膜的侧面观察是把纳米孔薄膜在ultrotome-nova超薄切片机进行切片后进行观察。结果表明,通过该两种办法,能够清楚地观察到纳米氧化孔膜的正面、侧面及纳米孔膜底部的金属颗粒,为纳米孔膜及在纳米孔内部制备的其它纳米物体观察提供了透射电镜方法。

纳米孔Al_2O_3修饰Si基氨气传感器设计

针对Si基微结构气体传感器中Si基与敏感材料之间附着性较差的问题,提出在Si基与敏感材料之间引入纳米孔Al2O3膜形成新型Si基微结构传感器,利用ANSYS分析软件对微结构进行热分析。采用薄膜工艺、光刻工艺、电化学阳极氧化工艺在Si衬底上制成Si基微结构,采用超声波的方法使聚苯胺敏感材料渗入纳米孔Al2O3膜中制成气体传感器,并在室温下测试了传感器对氨气的检测特性。结果表明:将纳米孔Al2O3膜移植到Si基上增加了敏感材料的附着性;传感器对响应时间约为40 s,恢复时间约为960 s,灵敏度随着氨气浓度的增加而增大,并且呈现出良好的线性关系。

多孔无机膜的制备和应用

对目前较常见的多孔无机膜的制备方法及其在各个领域的应用进行了概述 。

采用PMMA填充的一维纳米材料介电性能研究

为了制备以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)填充纳米孔的新型一维纳米材料并对其电性能进行研究,采用偶氮二异丁氰引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)在一种径迹刻蚀聚合物纳米孔膜的纳米孔(孔径为50nm)中聚合,制得此一维纳米材料,并通过高压设备、介电谱仪、高阻计等装置测定此一维纳米材料的击穿电压、电导电流、相对介电常数和介质损耗角正切随频率变化情况等介电性能。实验结果表明这种新型一维纳米材料的击穿场强虽然低于PMMA,但较原始聚合物纳米孔膜的击穿场强有所提高,且通过控制反应条件等,具有进一步提高的可能。

纳米技术的应用前景

我们知道，微米尺度的加工和结构材料是当代微电子工业的支柱，而纳米技术（包括制备和加工等）和纳米材料将成为下一代微电子学器件的基础。在纳米科技发展中，纳米材料是它的前导。纳米材料集中体现了小尺寸、复杂构型、高集成度和强相互作用以及高比表面积等现代科学技术发展的特点，其中最应该指出的是纳米材料是将量子力学效应工程化或技术化的最好场合之一，会产生全新的物理化学现象。在进入２１世纪之际，人们期望科学技术的发展能对社会的发展、生存环境的改善及人类健康的保障都做出更大的贡献。在新的世纪里，信息科学技术、生命科学技术和纳米科学技术将是科学技术发展的３个主要领域，它们的发展将使人类社会环境、生存环境和科学技术本身变得更加美好。

PE/SiO_(2)复合纳米孔薄膜的制备及性能研究

通过控制搅拌速度和时间合成SiO_(2)纳米球,经过PVA和β-环糊精活化制备浆料涂覆在PE薄膜上制备具有优异浸润性的复合薄膜材料。结果表明:当反应时间为4 h时,制备的SiO_(2)纳米球的粒径最小,且涂覆的复合薄膜具有较好的孔道,这种纳米涂层在PE薄膜上通过一定的电解液呈现较好的浸润性,能够起到"分子桥"的作用,形成一个良好的浸润界面。经过300次循环后,依然可以达到886.11 mAh/g放电比容量,具有良好的应用前景。

玻璃基SiO_2-TiO_2纳米孔薄膜

针对光伏组件封装盖板玻璃,用溶胶-凝胶方法在玻璃上镀制了SiO2-TiO2纳米孔膜。研究了膜层中二氧化钛与二氧化硅比例对薄膜折射率的影响,分析了去离子水、无水乙醇与TEOS比例和薄膜可见光透射率的关系,以及快速热处理温度对膜层硬度的影响。用X射线光电子能谱(XPS)表征了薄膜的元素组成,用扫描电镜(SEM)观察了薄膜的表面形貌,使用接触角测试仪测试了镀膜玻璃的润湿性能,分析了薄膜的组成和表面形貌与光学性能的关系,对得到的结果进行了讨论。

基于空间阻滞的新型高灵敏电化学传感器检测三磷酸腺苷的研究

构建了检测ATP的新型高灵敏电化学传感器,采用扫描电镜、荧光显微镜成像技术、微分脉冲伏安法及电化学阻抗法进行表征。传感器以硅纳米颗粒通过多段DNA链与氧化铝纳米孔膜形成的三明治结构阻碍离子传导,ATP存在下,传感器中的三明治结构被破坏,使离子通道顺畅,通过检测其电流变化值达到检测目标物ATP的目的。硅纳米颗粒的应用提高了检测灵敏度,降低了背景信号;而且仅需极少量的样品即可实现对ATP的检测。结果表明,此传感器对ATP检测的线性范围为0.025~0.900 nmol/L,检出限为13 pmol/L(S/N=3)。当样品中有100倍目标物浓度的共存物质存在时,传感器仍显示出对ATP的高特异性。此传感器构建简单,再生性好,可实现对小鼠血液中痕量ATP的检测,有望应用于临床医学检测、医药工业和环境检测等领域。

酒精工业发展趋势

Mitsui发展从甘蔗中提纯生物燃料酒精 设在东京的Mitsui公司正准备开始商业化批量生产用于分子筛酒精蒸馏的纳米孔渗透膜.这种技术具有降低50%酒精生产成本的潜力.这种膜可让水分子通过,同时可挡住较大的酒精分子.Mitsui计划将这种纳米孔渗透膜销售给巴西和印度生产酒精的公司.

乙醇——新的家酿产品

E-Fuel 100能让驾驶员使用糖或者剩酒自制乙醇。