重离子径迹蚀刻膜处理甘蔗废糖蜜提升酪丁酸梭菌代谢丁酸效能研究

为对工业废料甘蔗废糖蜜进行资源化回收利用,选择绿色膜处理工艺——重离子径迹蚀刻膜,对预处理的甘蔗废糖蜜进行过滤,并用于酪丁酸梭菌合成丁酸。采用激光粒度分析仪和超高效液相色谱-串联质谱法检测甘蔗废糖蜜中的粒径分布和多酚类物质的含量,结果表明,糖蜜中的胶体、灰分和多酚类等毒性物质可被蚀刻膜过滤。碘化丙啶染色法的结果表明,在膜处理后的甘蔗废糖蜜中,酪丁酸梭菌的存活率高达98.30%。经气相色谱-质谱法检测,以膜处理后的甘蔗废糖蜜发酵生产丁酸,丁酸的产量为39.08 g/L。重离子径迹蚀刻膜结合化学法将甘蔗废糖蜜变废为宝,无污染、零排放,科学有效地提高了酪丁酸梭菌对甘蔗废糖蜜的利用效能及产丁酸性能。

重离子径迹影像探测器研制及初步实验测试

研制了一套基于气体雪崩电离室和CCD(charge-coupled device)影像获取系统的重离子径迹影像探测器。利用239Pu放出的α粒子,对所研制的重离子径迹影像探测器系统进行了初步的实验测试。测试结果显示,所研制的重离子径迹影像探测器系统能够成功地抓拍到α粒子的径迹,其径迹形貌与气体雪崩电离室中工作气体的气压、CCD相机的曝光时间等参数密切相关。对工作气体气压为15 hPa、曝光时间10 s的α粒子径迹影像数据分析表明,径迹分布呈轴对称,径迹宽度沿轴向逐渐减小,径迹影像的像点密度沿轴向逐渐增加。

离子径迹模板辅助法制备InSb纳米线

以厚度30μm的聚碳酸酯薄膜为母板,利用加速器提供的高能重离子对其进行辐照,辐照过的模板经紫外光敏化后置于蚀刻液中进行蚀刻以获得重离子径迹模板。采用电化学共沉积技术在重离子径迹模板中成功制备了InSb纳米线。通过扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行观察和分析,结合X射线衍射(XRD)研究沉积电位对InSb纳米成分的影响,最终获得了重离子径迹模板中制备InSb纳米线所需的最佳电化学沉积条件。

固体气泡损伤探测器探测高能重离子的研究

用高能重离子Ar和C进行的实验表明：（1）高能重离子可以在固体气泡损伤探测器中产生径迹，重离子径迹呈直线形，由一连串微小气泡组成；（2）固体气泡损伤探测器探测重离子具有阈特性，阈的实质近似为临界能量损失率（dE／dX）C，这一阈特性与蚀刻径迹探测器类似。固体气泡损伤探测器的阈值为（dE／dX）c=2220MeV／g·cm2，可用于重离子物理、宇宙射线和宇宙暗物质探测以及癌症治疗模拟等领域。

朝阳1号聚碳酸酯中径迹退火研究

木文报道了朝阳1号聚碳酸酯固体径迹探测器中^(208)Pb和^(93)Nb离子径迹的退火行为。给出了退火温度和时间对退火速率的影响,温度对V_r的影响。^(208)Pb和^(93)Nb的退火活化能分别为0.891eV和0.352eV。

金纳米线阵列制备及其光谱特性

利用电化学沉积方法在重离子径迹模板中制备出直径从45nm到200nm,长径比达700的金纳米线阵列,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所制备金纳米线的形貌及晶体结构进行分析,结果表明,在1.5V(无参比电极)沉积电压下所制备出的直径为200nm金纳米线沿[100]晶向具有较好择优取向.利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对镶嵌在透明模板中平行排列的金纳米线阵列光学特性进行研究,发现金纳米线直径为45nm时,其紫外可见光谱在539nm处有强烈吸收峰,随着金纳米线直径增加,吸收峰红移,当金纳米线直径达到200nm时,其吸收峰峰位移至700nm.结合金纳米颗粒相关表面等离子体共振吸收效应对实验结果进行了讨论.

单根Cu纳米线的制备与原位电学性质

金属纳米线是未来纳米电子器件中的重要组成部分,因此研究单根金属纳米线的电学性质具有重要的意义。相对于单根纳米线电学性质的移位测量,原位测量精确度更高,结果更可靠。目前,国际上用于原位电学性质测量的单根纳米线的最小直径为80 nm,更小直径的纳米线很难在纳米孔道中生长,其电化学生长动力学过程还不清楚,电阻率数据缺失。本文在单个蚀刻离子径迹孔道中利用电化学沉积技术成功生长了单根Cu纳米线,其直径仅为64 nm,为目前同方法最细。在此基础上,首次测量了该纳米线的电输运性质并获得了其电阻率数值。研究结果表明,利用电导法可以监测模板中单个孔道的形成和扩孔的动力学过程以及最终的孔径大小。电化学沉积时,沉积电流与沉积时间曲线清晰地揭示了纳米线的沉积动力学过程。Ⅰ-Ⅴ曲线研究显示Cu纳米线具有典型的金属特性。其电阻率为3.46μ?·cm,约是Cu块体材料电阻率的两倍。电阻率增大可能与电子在晶界和表面处的散射有关。