微量热法研究CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对金黄色葡萄球菌的抑制行为

采用水热法和溶胶-凝胶法成功制备CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物,并通过紫外吸收光谱、荧光光谱和哈达玛荧光变换成像等手段进一步证明其组分和结构.运用微量热法研究了CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)的抑制行为,揭示其抑菌的作用机制及其相关热力学规律.检测了S.aureus代谢生长热谱图,根据热动力学函数得到S.aureus生长速率常数(k)、传代时间(t G)、最大产热功率(Pm)、抑制率(I)等热动力学参数.研究表明CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对S.aureus抑制作用强于TiO_(2),且随着浓度的增加,抑制效果更加显著,说明CdSe/ZnS(QDs)/TiO_(2)复合物对S.aureus有良好的抑制行为.

ZnS:Mn^(2+)·QDs在定量分析测定中的应用

Mn掺杂ZnS量子点(ZnS:Mn^(2+)·QDs)作为具有高灵敏度的绿色环保纳米探针应用于各种微量物质的定量分析测定中,该文主要评述了ZnS:Mn^(2+)·QDs在重金属检测方面和生物学、医药学领域应用的研究进展,并结合现有的研究成果提出展望。

新型掺杂核壳型AgInS_2:Mn@ZnS QDs的合成及其性能

本文采用Mn^2＋掺杂和组装壳等技术,以变性牛血清白蛋白（d BSA）为稳定剂,探索水相合成新型掺杂-核壳结构Ag In S2：Mn@Zn S量子点的方法。工作中以产物的荧光和磷光强度为指标,通过考察Mn^2＋和Zn的用量、反应的气氛、p H值、温度和时间来优化Ag In S2：Mn@Zn S量子点的合成条件。用扫描隧道显微镜、X射线粉末衍射等技术对量子点的形貌、结构进行了表征。结果表明,该量子点的直径为9^11nm,量子产率为43.2%。用荧光光谱等方法研究了其光致发光性能,并应用于对胰蛋白酶的选择性识别。

采用高压固溶制备具有均匀腐蚀行为的高强度抗菌Zn-4Ag-Mn合金

采用高压固溶(HPS)法制备Zn-4Ag-Mn合金,获得高强度、可均匀降解、抗菌的植入材料。显微组织表征表明,HPS处理使Zn-4Ag-Mn合金晶粒比铸态(AC)合金的细化57.9%,其第二相平均尺寸减小到10.2μm。压缩、维氏硬度和磨损摩擦试验表明,HPS合金具有较高的力学性能,抗压屈服强度为333.5MPa,维氏硬度为Hv 89.5。电化学腐蚀和浸泡腐蚀试验表明,HPS处理优化合金的耐蚀性,使其腐蚀均匀。此外。经抗菌实验测试,HPS处理的Zn-4Ag-Mn合金具有优异的抗菌性能,抗菌率为71.6%。这些结果表明,HPS处理的Zn-4Ag-Mn是一种很有前途的生物可降解植入材料。

Mn和Zn含量对无镍白铜性能的影响

通过改变Mn和Zn两种元素在合金中的含量来研究Mn和Zn对新型无镍白铜颜色和抗变色性能的影响。采用色差仪得到合金色度参数,通过光学显微镜观察合金金相组织,通过硬度试验检测力学性能,通过盐水腐蚀试验获得合金抗变色性能,最后通过与BZn18-8锌白铜的颜色进行对比来确定新型无镍白铜配方。实验结果表明,Zn含量增加可以降低合金中红色成分增加合金中黄色成分,但对合金抗变色性能影响不大,Mn含量的增加会起到漂白合金颜色的作用,同时也会降低合金的抗变色性能。

热处理对压铸Mg-Zn-Al-Mn合金组织及性能的影响

采用压铸成形工艺制备Mg-Zn-Al-Mn合金,研究不同热处理工艺对压铸Mg-Zn-Al-Mn合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,压铸态合金采用直接时效处理时,在190℃下直接时效5 h,合金强度达到峰值,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为236 MPa,149 MPa和7.3%。经过固溶处理后,过饱和固溶度提升,大部分第二相颗粒在固溶过程中溶解进镁基体中,即有更大的第二相脱溶析出驱动力。335℃×4 h+190℃×5 h时合金力学性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为243 MPa,167 MPa和5.1%。浸泡试验表明,经过T6处理后的合金具有最好的耐浸泡腐蚀性能,电化学试验结果显示,T6处理合金具有最小的腐蚀电流密度和最大的高频阻抗弧半径,表明其具有最优的耐腐蚀性能。

电力金具表面电沉积Zn-Mn合金镀层及其耐蚀性能研究

Zn镀层是一种常见的防腐涂层,可作为牺牲阳极为电力金具提供良好的阴极保护。电沉积制备的Zn合金镀层可进一步提高镀层的耐蚀性,为电力金具提供更为有效的防护。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、动电位极化曲线和电化学阻抗谱分别对Zn-Mn合金镀层的物相、微观形貌和耐蚀性能进行了表征,研究了镀液中MnSO_(4)·H_(2)O的含量对Zn-Mn合金镀层的影响。结果表明,Zn-Mn合金镀层在3.5 wt.%NaCl溶液中具有明显的钝化特征,其腐蚀电流密度低于纯Zn镀层,电化学阻抗值大于纯Zn镀层。当镀液中的MnSO_(4)·H_(2)O的含量为33.8g/L时,所制备的Zn-Mn合金镀层(Zn-Mn Ⅱ)具有平整致密的表面形貌和较高的Mn含量,其耐蚀性能最好。

Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化工艺

在传统铝合金阳极氧化电解工艺基础上,添加草酸、酒石酸和柠檬酸等形成硫酸-有机酸混合体系氧化处理液,对Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金进行阳极氧化处理,探索阳极氧化工艺参数和有机酸种类对氧化膜微观形貌、耐腐蚀和耐磨性能的影响.研究结果表明:在硫酸质量分数为10%、氧化电压为18V、氧化时间为60 min、氧化温度为20℃的条件下,与纯硫酸体系相比,混合酸体系能显著增加Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化膜厚度,提高氧化膜的耐腐蚀性能和耐磨性能;其中10%硫酸-15%柠檬酸混合体系(百分数均为质量分数,下同)下的氧化膜耐腐蚀性能较强,10%硫酸-10%酒石酸体系下的氧化膜耐磨性能较优.

Zn-Al共掺杂和形貌调控制备LiMn_(2)O_(4)正极材料及其电化学性能

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度未改变LiMn_(2)O_(4)的晶体结构,正极材料的结晶性随焙烧温度(<750℃)的升高而增加,650℃及以上时形成了较多包含高暴露(111)晶面、小面积(110)、(100)晶面的截断八面体形貌晶粒,但750℃时正极材料发生部分分解。焙烧温度650℃的样品(LZAMO-650)表现出最佳的电化学性能,在5 C和10 C倍率下,初始放电比容量分别为101.3、99.9 mA·h/g,循环1000圈后容量保持率分别为81.5%、74.3%;LZAMO-650样品极化作用较小,有较好的循环可逆性,具有较低的电荷转移阻抗(R_(ct)=132.14Ω)和较大的锂离子扩散系数(DLi^(+)=3.65×10^(–16)cm^(2)/s)。Zn-Al共掺杂和形貌调控改性LiMn_(2)O_(4)正极材料有效抑制了Jahn-Teller效应,形成的截断八面体颗粒形貌降低了Mn的溶解,同时提供了更多的Li^(+)迁移三维通道,从而改善了材料的电化学性能。

ZnS:Mn摩擦发光特性的研究

本文报道了ZnS :Mn具有良好摩擦发光性能。研究了ZnS :Mn发光中心Mn2 + 及其含量以及样品的灼烧温度、灼烧时间等条件对样品发光特性的影响。优化浓度配比和制备条件制备出了较高摩擦发光效率的ZnS :Mn摩擦发光材料。摩擦发光机理可能是由于机械能使ZnS :Mn的电子从基态激发到激发态所致 ,而具有较高的摩擦发光效率可能来源于ZnS

表面修饰的ZnS：Mn量子点的发光性质及其对生物分子的检测

采用水热法制备了ZnS:Mn量子点,探讨了掺杂离子浓度对ZnS:Mn量子点的晶体结构和发光性质的影响。通过荧光光谱对样品进行表征。结果表明:掺杂离子的摩尔分数达到2%时,ZnS:Mn量子点在595 nm附近的发光最强;继续增加掺杂浓度反而出现荧光猝灭的现象。本文还研究了表面修饰对量子点形貌和发光性质的影响。通过透射电子显微镜(TEM)观察样品的形貌,发现经过3-巯基丙酸(MPA)修饰后的样品表面团聚现象得到改善,并且尺寸单一、单分散性较好,平均粒径约为5 nm。经过修饰后的样品减少了表面非辐射性缺陷中心,使掺杂Mn2+所引起的595 nm附近的发射峰强度增大。将MPA修饰后的ZnS:Mn量子点与牛血清白蛋白(BSA)分子进行生物偶联,并利用BCA法对偶联上的蛋白含量进行定量检测,结果显示经过修饰后的量子点偶联蛋白的能力更强。

基于Mn∶ZnS量子点荧光共振能量转移法测定水体中孔雀石绿

以L-半胱氨酸(L-Cys)为稳定剂水相直接合成了高荧光性能的Mn∶ZnS量子点(Quantum dots,QDs),以Mn∶ZnS QDs作为能量供体,孔雀石绿(Malachite green,MG)作为能量受体,通过它们间的静电作用,建立了荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)体系,从而实现了对孔雀石绿的定量检测,孔雀石绿在5.0×10-8—1.0×10-6mol·L-1浓度范围内与Mn∶ZnS QDs量子点荧光强度的对数值呈良好线性,检测限为1.0×10-8mol·L-1,经过干扰实验及添加回收率实验证实,该方法具有良好的选择性,满足实际样品水体中孔雀石绿的检测分析.

核/壳结构ZnS∶Mn/CdS纳米粒子的制备及发光

利用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS∶Mn),利用沉淀法对ZnS∶Mn纳米粒子进行了不同厚度的CdS无机壳层包覆。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光(PL)光谱等手段对样品进行了表征。TEM显示粒子为球形,直径大约在14～18nm之间。由XRD结果可以看出CdS壳层的形成过程受到了ZnS∶Mn核的影响,导致其结晶较差。XRD和XPS测量证明了ZnS∶Mn/CdS的核壳结构。随着CdS壳层的增厚,样品的发光强度呈现一直减弱的现象。

微乳液法制备二氧化硅包覆ZnS:Mn/CdS纳米晶

采用微乳液法制备核壳结构ZnS：Mn／CdS（-4．5nm）纳米晶，为获得水溶性纳米晶，继续向此微乳液添加硅酸乙酯（TEOS），并使用氨水作为催化剂，通过TEOS水解缩聚反应，在ZnS：Mn／CdS粒子表面生长连续的二氧化硅壳层。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）、光致发光谱（PL）对其表面形貌、结构和光学特性进行表征。ZnS：Mn／CdS纳米粒子表面被二氧化硅壳层完全包覆，粒径大小约为10nm左右，粒子均匀性好。由于二氧化硅相无定形且透光性良好，二氧化硅包覆ZnS：Mn／CdS纳米晶的光学特性与未包覆的ZnS：Mn／CdS极其相似。

Mn掺杂ZnS(110)表面的电子结构和磁性

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究Mn掺杂ZnS(110)表面的电子结构和磁性.计算分析不同掺杂组态的几何参数、形成能、磁矩、电子态密度以及电荷密度.结果表明:单个Mn原子掺杂,替位于表面第二层的Zn原子时体系形成能最低,说明该层是最稳定的掺杂位置.对于两个Mn原子的掺杂,当Mn与Mn之间呈反铁磁耦合时体系最稳定.体系的总磁矩和自由Mn原子的磁矩差别很小,但是Mn原子的局域磁矩却依赖于Mn原子的3d态和近邻S原子的3p态的杂化作用,即受周围S原子环境的变化影响较大.此外,分析电荷密度图得出Mn原子替换Zn原子后与S原子形成了更强的共价键.

纳米ZnS∶Mn荧光粉的余辉研究

用无机材料在室温下通过溶胶法制成了纳米ZnS∶Mn荧光粉 ,立方晶形 ,平均粒径为 3nm ,它的橙色发光 (峰值 6 0 8nm ,半宽 75nm)亮度与同晶型 (立方 )的体ZnS∶Mn荧光粉的亮度相同 ,而余辉缩短。在Nd∶YAG四倍频 2 6 6nm脉冲激光激发下 ,仔细对立方纳米、纯立方微米、纯六角微米ZnS∶Mn荧光粉进行了余辉的对比测量。它们的余辉主要遵循指数衰减规律 ,其 1/e余辉时间的结果如下 :(1)纯立方纳米ZnS∶Mn :两个指数衰减 ,余辉时间分别为 186 μs和10 78μs,其幅度比为 4∶1,前者是主要的 ,决定了 1/e余辉时间 ,(2 )纯立方微米体ZnS∶Mn :944 μs,(3)纯六角微米体ZnS∶Mn :1 2ms(还有幅度很小的极长余辉成分 )。结果表明纳米ZnS∶Mn荧光粉的光致发光余辉的确比对应的体材料 (不管是六角还是立方 )都短 ,但余辉仅缩短了几倍 。

ZnS∶Mn/ZnS量子点在DNA定量分析中的应用

以巯基乙酸为稳定剂,采用成核掺杂的方法在水溶液中一步制备得到具有核壳结构的ZnS∶Mn/ZnS量子点。研究了荧光、室温磷光产生的机理。基于DNA对量子点发光的增强效应,以ZnS∶Mn/ZnS量子点作为标记探针建立了测定DNA的荧光、室温磷光的分析方法。考察了量子点浓度、EDC/NHS用量和反应时间等条件对DNA测定的影响。结果表明,在最佳测定条件下,荧光、室温磷光两种分析方法测定小牛胸腺DNA的线性区间均为50~600μg/L,检出限分别为39.6、28.5μg/L,回收率分别为98%~104%、99%~101%,25次重复测定300μg/L ctDNA的相对标准偏差分别为3.1%、2.3%。该方法简单、安全、灵敏度高。

核/壳结构的ZnS:Mn/SiO_2纳米粒子的制备及发光性质研究

采用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS∶Mn),然后利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解反应对其进行了不同厚度的SiO2无机壳层包覆。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及荧光发射光谱(PL)对样品的结构及光学性质进行了表征和研究。包覆SiO2壳层后,粒子的粒径明显增大并且在ZnS∶Mn纳米粒子表面可以观察到明显的SiO2壳层。XPS测试印证了ZnS∶Mn/SiO2的核壳结构。随着SiO2壳层的增厚,ZnS∶Mn/SiO2的Mn离子的发光先增强后减弱,这是因为SiO2壳层同时具有表面修饰和降低发光中心浓度这两种相反的作用。当壳层厚度(壳与核的物质的量的比)达到5时,发光效果达到最好,其强度达到未包覆样品的7.5倍。

与掺杂浓度相关的ZnS∶Mn纳米粒子的发光性质

采用溶胶法制备了Mn掺杂的ZnS纳米粒子,探讨了掺杂离子浓度对ZnS∶Mn纳米粒子的晶体结构和发光性质的影响。通过X射线衍射(XRD)对样品的结构进行了表征,结果表明:所制备的ZnS∶Mn纳米粒子为立方闪锌矿结构,其在Mn离子的掺杂浓度达到6%时不发生分相,但随着掺杂浓度的增加,纳米粒子的平均粒径会减小。光致发光光谱和荧光光谱的结果表明:通过改变掺杂离子的浓度可实现对ZnS∶Mn纳米粒子590 nm附近荧光发射波长的调节。此外,研究了温度对纳米粒子形貌和发光性质的影响。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察发现,经过50℃陈化1 h后的ZnS∶Mn样品的平均粒径增大约为20 nm,且加热陈化有利于ZnS∶Mn纳米粒子中Mn2+在590 nm处产生荧光。

ZnS:Mn量子点作磷光探针定量检测微量汞

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,合成了锰掺杂硫化锌(ZnS:Mn)量子点。由于汞离子对ZnS:Mn量子点的磷光有很强的猝灭作用,应用MPA修饰的ZnS:Mn量子点作磷光探针,定量检测水相中的微量汞离子。相对于荧光,磷光的寿命长、选择性好,没有荧光和散射光的干扰。在优化的实验条件下,当汞离子的浓度在1.0×10^(-5)~1.0×10^(-3)mol·L^(-1)范围内时,ZnS:Mn量子点的△P/P与汞离子浓度之间的关系符合Stem-Volmer方程,其线性相关系数为0.998 8。回收率为85.2%~106.1%,相对标准偏差为3.46%,检出限为9.7×10^(-6)mol·L^(-1)。讨论了量子点磷光的猝灭机理,研究了常见金属离子的干扰作用,选择合适的掩蔽剂,可以有效地消除干扰离子的影响。