聚吡咯纳米小球的光电探测性能研究

通过微乳液法制备尺寸均一的聚吡咯(PPy)纳米小球,并通过溶液沉积法在氧化铟锡玻璃表面制备聚吡咯纳米小球的光电化学池工作电极,以研究其光电探测响应性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、拉曼光谱仪(Raman)及X-射线粉末衍射仪(XRD),表征及探讨所制备的聚吡咯纳米小球的形貌、尺寸及其物理和化学性能;采用光电化学池的方法对所制备的聚吡咯纳米小球进行光电探测,通过调节测试参数,系统研究聚吡咯纳米小球的光电探测响应行为。结果表明:制备的PPy纳米小球尺寸均一,缺陷少,光电探测能力强(904 nA/cm2),响应速度快(0.6 s),并赋有高的环境稳定性。研究结果可为开拓高性能基于导电聚合物的光电探测器提供理论基础。

含氟长链SiO_(2)纳米小球构筑聚芳醚酮超疏水薄膜材料及其性能研究

超疏水材料因其在防腐、防覆冰、自清洁以及油水分离等领域的广泛应用前景而受到越来越多的关注,发现了一种耐磨超疏水涂层的简易制备方法。该超疏水涂层以含有三氟甲基侧基的聚芳醚酮为主要构筑材料,通过喷涂含氟长链的SiO_(2)纳米小球(F-SiO_(2)纳米小球,尺寸480nm左右)、二氯甲烷溶胀和高温处理在涂层表面构筑微纳复合结构。这些微纳复合结构减少了水和涂层的接触面积,降低了水和涂层之间的附着力,因而使水滴在涂层上的接触角由92°增大到156°,涂层由疏水变为超疏水。此外由于含有三氟甲基侧基的聚芳醚酮的分子链与F-SiO_(2)纳米小球疏水链的相互缠结作用,所获得的超疏水薄膜具有良好的耐磨性能。经过砂纸打磨5次后,水在涂层上的接触角仍然高达143°。这种耐磨超疏水材料具有较高的使用寿命和广泛的实用价值。

纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工的研究进展

在飞秒激光加工过程中,如何突破衍射极限一直都是一个重要问题。近年来,纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工逐渐被认识并发展起来,这一加工方法可以在基底表面产生小于入射激光衍射极限尺度的纳米孔洞,并可以实现大面积加工。从金属纳米小球和介电纳米小球这两个方面入手,分别对它们辅助飞秒激光近场加工的研究进行介绍。

纳米小球掩模技术

介绍一种纳米小球掩模技术.给出了这种掩模技术的原理和实验方法,分析了这种掩模中存在的各种缺陷及其原因和改进方法.并纠正了早期工作中对一些现象的误解.以这种掩模技术给出的各种金属小岛作为研究手段,提出了薄膜岛状生长研究的一种新的思路.

具有分级多孔结构和光催化性质的核-壳纳米球(HP-Fe_2O_3@TiO_2)(英文)

通过溶剂热和溶胶-凝胶涂层法,设计并制备了具有分级多孔结构和光催化性质的核-壳纳米球(HP-Fe2O3@TiO2).透射电子显微镜(TEM)照片证明所得HP-Fe2O3@TiO2样品具备分级多孔结构,这是因为HP-Fe2O3@TiO2的内核(Fe2O3)具有大孔空隙,同时外壳(TiO2)具有介孔空隙.此外,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及氮气吸附-脱附曲线深入研究了HP-Fe2O3@TiO2的结构及其性质.分别在可见及紫外光照下,研究了样品在H2O2体系下的光催化降解亚甲基蓝(MB)的性质.所观察到的HP-Fe2O3@TiO2纳米球的光催化性能,可归因于核-壳结构的协同作用,这进一步表明,TiO2外壳对α-Fe2O3的光催化活性有重要影响作用.在可见光照射下,HP-Fe2O3@TiO2(1mLTi(OC4H9)4(TBT))具有较优异的光催化活性.同时,HP-Fe2O3@TiO2(4mLTBT)具备优异的单分散形貌,并在紫外光照射下,表现出最优的光催化活性.

纳米荧光小球标记在蛋白质微阵列检测中的应用研究

研究了不经分离、一次性制备氨基化联吡啶钌掺杂的双层二氧化硅纳米小球的方法。实验证明该纳米小球尺寸均匀,光稳定性、水溶性好,分散稳定。通过简单的偶联反应后,它能有效的和蛋白质结合,结合后的蛋白能保持其生物活性。以此纳米荧光小球为标记物,应用于蛋白质微阵列的定量检测,结果发现其效果明显优于相同条件下以异硫氰酸荧光素(FITC)为标记物的定量结果,检出限可以达到3.5 mg/L。

碳纳米管小球型材吸附铀酰离子的性能研究

以聚苯乙烯树脂小球为前驱体,采用气相沉积法合成了碳纳米管小球型材,将其应用于对放射性废水中铀酰离子的吸附。测试结果显示,当pH处于4~8时,吸附量达到最大值。铀酰离子的吸附为Langmuir单层吸附,理论最大吸附量为73.42 mg/g。同时吸附动力学分析表明,该吸附为拟二级化学吸附。

两亲两嵌段共聚物PS-b-PAA合成及其在溶液中的形态和纳米聚集结构形成

采用了ATRP方法合成了由苯乙烯及丙烯酸组成的两亲两嵌段共聚物PS b PAA ,对它们的结构组成进行了详细表征 .用荧光探针方法以二甲基氨基黄酮类化合物为探针测定了这类两亲高分子化合物的类胶束形成时的临界浓度 .并对它们所形成的特殊胶束形态通过电镜观察 。

聚吡咯/海藻酸锰小球的性能研究

将海藻酸钠水溶液滴加到MnCl2水溶液中凝固成海藻酸锰小球。海藻酸锰小球吸附吡咯单体，在酸性KMnO4溶液中使吡咯单体氧化聚合成聚吡咯（PPy），得到聚吡咯/海藻酸锰复合小球（MPM）。用红外光谱仪、扫描电子显微镜和电化学工作站表征了复合小球的结构、形貌和电化学性能。结果表明：直径为200~500 nm的PPy微球聚集在海藻酸锰小球的表面。随着海藻酸钠在MnCl2水溶液的凝固时间增加，MPM的PPy含量偏低，复合小球的电容值减小。这种具有导电和生物相容性的MPM将在新型电极材料领域得到应用。

聚巴士比酸氯胺化合物的制备及生物活性

采用苯乙烯、氯丙烯、二乙烯苯,通过悬浮聚合,合成高分子小球,高分子链上枝接巴士比酸,制备聚巴士比酸氯胺化合物前驱体。利用SEM和FTIR对其形貌及组成进行表征。通过反应物比例、反应pH值等条件优化,制备了中空和纳米级两种抗菌小球,发现液体石蜡可调节抗菌材料的粒径和孔径大小,二乙烯苯的加入量可调节抗菌材料的表面形态。在NaCl的存在下,在pH=1时,最高产率达到95%。新型的抗菌小球对大肠杆菌(E coli)和金黄色葡萄球菌(S aureus)具有较好的抑制作用,纳米小球在20 mg/mL时对106~107 CFU/mL的E coli和S aureus的杀灭率均达到100%。在50 mg/mL中空小球杀灭率达到99%以上。

纳米材料制作中的一个数学课题

在用纳米技术制作某种蜂窝状的新型材料时，要使其中充满直径为1纳米的圆球形小孔，这些小孔一层一层呈紧密均匀排列，该材料的制作工艺大致如下，选择极易腐蚀的纳米小球，在容器中，用电子控制技术将其由底部向上逐层整齐紧密排列，然后注入材料填满全部缝隙，待材料成型后把所有纳米小球腐蚀掉，形成小孔，这样就制成了这种蜂窝状的纳米技术材料。

532nm纳秒激光电离产生Xe^(z+)(z≤11)高价离子

利用25ns脉冲Nd-YAG532nm激光,在1011W·cm-2的光场强度下,研究了Xe原子团簇的激光电离过程,观察到较强的高价离子信号,其中最高价态达+11.不同脉冲束位置和束源压力的实验表明,仅当激光作用于脉冲束中段时才能观察到高价离子,且高价离子信号强度随束源压力的增加而迅速增强,说明束中大尺寸团簇的存在与高价离子的形成密切相关.通过实验,认为高价离子可能来源于电离原子团簇而形成的纳米尺度等离子体小球对激光光场的共振吸收.

科学家首次将信息转化为能量

日本研究人员在他们在实验室中让一个纳米小球沿电场制造的“阶梯”向上爬动，爬动所需的能量由该粒子在任何给定时间朝哪个方向运动这一信息转化而来，这意味着科学家首次在实验室实现了信息到能量的转化，验证了约150年前英同物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的“麦克斯韦妖”这一设想。

利用自组装技术制备二维胶体球阵列

利用自组装技术制备了二维有序胶体阵列,并对其自组装机制进行了分析.以此二维有序胶体阵列为掩模可以制备二维金属薄膜孔洞阵列和硅基孔洞阵列,这在传感器和记录介质方面具有广泛应用.

六方氮化硼中缺陷态发光体的定向制备

二维半导体材料及其异质结构为纳米尺度上光与物质相互作用研究和应用提供了良好的平台,而其中的缺陷结构也成为一个新的单光子发射源载体。研究了离子束辐照、硅纳米小球凸起引入局域应变、以及两种方式相结合的手段在石墨烯-六方氮化硼-石墨烯纳米异质结中产生缺陷态发光体的方法,制备了具有不同发光频谱的缺陷态发光体,且在大气环境中具有较好的发光稳定性和电场调控特性。这为开发固态单光子源器件应用提供了较为有效便捷的发法。