MXene纳米颗粒Ti_(3)C_(2)T_(X)与光热效应促进糖尿病小鼠创面愈合

背景:MXene纳米颗粒具备出色的亲水性、生物相容性和抗菌特性,被广泛应用于创面、肿瘤、神经修复和心血管等治疗领域,目前尚不清楚MXene纳米颗粒对糖尿病创面愈合的作用。目的:考察MXene纳米颗粒Ti_(3)C_(2)T_(x)的体外抗氧化、抗炎和光热抗菌活性,以及对糖尿病小鼠创面的修复效果。方法:①体外实验:采用MTT法检测不同质量浓度Ti_(3)C_(2)T_(x)对小鼠成纤维细胞(NIH-3T3)的毒性作用。将NIH-3T3细胞暴露在H_(2)O_(2)中,采用MTT法检测不同质量浓度Ti_(3)C_(2)T_(x)对NIH-3T3细胞的保护作用。将NIH-3T3细胞暴露在H_(2)O_(2)中,分析光照(或不光照)处理下Ti_(3)C_(2)T_(x)(20μg/mL)对NIH-3T3细胞活性氧生成的影响。将RAW264.7巨噬细胞分3组处理:对照组、脂多糖组与脂多糖+Ti_(3)C_(2)T_(x)组,采用实时定量PCR法检测细胞中特定基因(CD86、白细胞介素6、CD206、精氨酸酶1)的表达。将大肠杆菌(或金黄色葡萄球菌)分3组处理:对照组、Ti_(3)C_(2)T_(x)组、Ti_(3)C_(2)T_(x)光照组,利用平板菌落计数法计算细菌存活率。②体内实验:通过腹腔注射链脲佐菌素的方法构建ICR小鼠糖尿病模型,造模成功后在小鼠背部建立全层皮肤缺损创面,随机分3组干预:对照组(n=6)、Ti_(3)C_(2)T_(x)组(n=6)和Ti_(3)C_(2)T_(x)光照组(n=6),观察创面愈合情况,干预后第7天进行创面组织CD31、CD206免疫组化染色,干预后第7,14天进行创面组织苏木精-伊红与Masson染色。将Ti_(3)C_(2)T_(x)溶液注射至ICR小鼠皮下,在光照(或非光照)后,通过血生化检测分析Ti_(3)C_(2)T_(x)对小鼠的毒性作用。结果与结论:①体外实验:Ti_(3)C_(2)T_(x)质量浓度在5-160μg/mL范围内对NIH-3T3细胞无毒性作用,在质量浓度20μg/mL时可增加NIH-3T3细胞存活率。10-80μg/mL的Ti_(3)C_(2)T_(x)可显著提升H_(2)O_(2)干预下的NIH-3T3细胞存活率。Ti_(3)C_(2)T_(x)可显著抑制H_(2)O_(2)干预下NIH-3T3细胞活性氧的生成,光照处理可进一步提升Ti_(3)C_(2)T_(x)抑制活性氧生成的作用。Ti_(3)C_(2)T_(x)能够有效抑制由脂多糖诱导的巨噬细胞炎症,促进细胞向具有抗炎特性的M2型巨噬细胞转化。Ti_(3)C_(2)T_(x)与Ti_(3)C_(2)T_(x)光照均可显著抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,并且Ti_(3)C_(2)T_(x)光照的抑制效果更显著。②体内实验:创面大体与组织学分析显示,Ti_(3)C_(2)T_(x)与Ti_(3)C_(2)T_(x)光照均可促进糖尿病小鼠创面的愈合,并且Ti_(3)C_(2)T_(x)光照的促进作用更显著。免疫组化染色结果显示,Ti_(3)C_(2)T_(x)与Ti_(3)C_(2)T_(x)光照均可抑制糖尿病创面的炎症反应并促进血管的生成,并且Ti_(3)C_(2)T_(x)光照的作用更显著。血生化检测结果显示,Ti_(3)C_(2)T_(x)与光照对小鼠无明显毒性作用。③结果表明,Ti_(3)C_(2)T_(x)借助独特的光热效应能够高效地展现抗氧化、抗炎和抗菌特性,促进糖尿病小鼠创面的愈合。

基于SiO_(2)纳米颗粒的无标记化学发光氯霉素适体传感器

经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。然后,利用酰胺键和碱基互补配对作用在SiO_(2)纳米颗粒表面依次组装互补DNA链和氯霉素适配体,成功构建了无标记化学发光氯霉素适配体传感器。该传感器制备简便,其中的氯霉素适配体既可作为生物识别元件,又可与苯甲酰甲醛反应产生化学发光信号,无需标记信号分子。该传感器的氯霉素检出限为3.26×10^(-9) mol·L^(-1),且选择性较好。将该传感器应用于实际样品中进行加标,回收率在94.67%~103.00%之间,表明该适体传感器可用于食品中氯霉素的检测。

两亲SiO_(2)纳米颗粒的制备和界面扩张流变行为研究

制备了一种两亲SiO_(2)纳米颗粒,借助红外光谱及接触角测量证实了相关基团在SiO_(2)纳米颗粒表面的成功接枝,探究了其界面活性和界面扩张流变行为。通过动态界面张力测量及小幅正弦振荡实验发现,两亲SiO_(2)纳米颗粒相比亲水和疏水SiO_(2)纳米颗粒能够更稳定地吸附在界面形成一层吸附膜,降低界面张力,同时由于其扩散交换速度较慢,界面扩张模量大于亲水和疏水SiO_(2)纳米颗粒。进一步的大幅线性压缩实验发现两亲SiO_(2)纳米颗粒在表面比为0.35时其界面吸附量会发生激增,扩张模量迅速增大,其形成的界面膜具有抵抗较大程度形变的能力。

Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒及其薄膜的制备与表征

采用热注入法,在油胺(OLA)中合成出Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,并在玻璃衬底上制备了薄膜,研究了不同合成温度对纳米颗粒生成的影响.通过X射线衍射仪、拉曼光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计对所得纳米晶材料的结构与成分、颗粒大小与形貌、光吸收谱进行了测试分析.研究结果表明:采用热注入法的最佳合成温度在260℃左右,该温度下生成的多晶CZTS纳米颗粒尺寸约10 nm,分散性良好,光学禁带宽度约1.5 eV.

TiO_(2)纳米颗粒形貌对热管工作性能的影响

为了研究介质形貌对热管工作过程的影响,利用水热法制备棒状、片状、菱状3种形貌的TiO_(2)纳米颗粒,采用两步法制备3种形貌TiO_(2)-水纳米流体,对热管内不同形貌工作介质的导热性能、热管工作过程的启动性能、等温性能和热阻进行试验研究,分析TiO_(2)纳米颗粒形貌对热管工作性能的影响。结果表明:热管内片状TiO_(2)-水纳米流体的导热系数大于菱状、棒状TiO_(2)-水纳米流体和基液水的;当加热功率相同时,片状TiO_(2)-水纳米流体热管启动温度最低,为(38.2±0.5)℃,并且相对于棒状、菱状TiO_(2)-水纳米流体热管,片状TiO_(2)-水纳米流体热管稳定工作时蒸发段与冷凝段的平均温度差减小2~3℃,总热阻减小4.4%~28.3%。

纳米SiO_(2)颗粒稳定非水相泡沫的排液行为研究

非水相泡沫在石油化工、食品化工、日用化工和生物医药等行业有着广泛的应用,但非水相溶剂本身的低表面张力和低介电常数决定了其难以形成稳定的泡沫,而纳米Si O_(2)颗粒在发泡及稳泡领域的独特优势正得到越来越多的关注。本文通过二氯二甲基硅烷(DCDMS)对14 nm的Si O_(2)颗粒进行表面润湿性改性,研究纳米Si O_(2)颗粒润湿性对非水相泡沫排液行为的影响。研究发现:随纳米Si O_(2)颗粒表面润湿性的增大,在非水相溶剂中形成的泡沫体积呈现先增大后减小的趋势;非水相溶剂极性的增强,其发泡性能呈现逐渐增强的趋势,但在非极性溶剂中不能形成有效的泡沫。所形成的非水相泡沫排液过程分为排液初期、中期、末期三个阶段,随纳米Si O_(2)颗粒表面润湿性的增大,泡沫消泡半衰期呈现先增大后减小的趋势;强极性溶剂泡沫排液半衰期可达45 min,中等极性溶剂泡沫排液半衰期可达60 min,且在光学显微镜下观察到随排液时间的增加,泡沫粒径逐渐增大,形状逐渐趋于多边形。

Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的溶剂热法合成及其薄膜制备研究

采用溶剂热法合成了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和透射电子显微镜(TEM)对样品的结构、化学组成和表面形貌进行了表征.研究了反应温度和硫源对CZTS纳米颗粒的结构、组成和形貌的影响.结果表明,较低的温度下,产物以Cu-Sn-S三元相为主,随着温度升高,Zn2+逐步扩散到晶格中,取代部分Cu2+,形成CZTS四元相.以硫化钠作硫源,合成了组分符合计量比、分散性良好的CZTS纳米颗粒,并采用旋涂方法制备了CZTS薄膜,其光学带隙为1.49eV,适合作为CZTS薄膜电池的吸收层.

“碳纳米管/SnS_(2)光阳极材料制备”综合性大学化学实验

在科研工作的基础上设计了一个综合性化学实验:利用溶剂热法制备碳纳米管/SnS_(2)光阳极催化剂材料;采用SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射)、UV-Vis(紫外-可见吸收光谱)等技术进行表征;运用瞬态光电流响应、电化学阻抗、线性伏安扫描等方法分析材料的分解水性能。该实验让学生掌握材料的制备、表征及应用,培养学生的科研素养;利用实验验证所学知识,培养学生分析问题的能力;结合材料的性能及应用,培养学生能源危机及环保意识。

CdS纳米颗粒修饰黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管用于高效光催化制氢研究

使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管的三元复合光催化剂。从扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析结果中可以确认CdS NPs在Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管中的负载情况。样品BTC-1∶1表现出较高的催化性能(氢气生成率为2.77mmol/(g·h),明显高于B-TiO_(2)和CdS,分别约13倍和3.6倍)。构建异质结可以拓宽可见光的响应范围,也可以分离电子-空穴对,同时保留较高的电子-空穴氧化还原电位用于光催化反应。该研究为制备高效光解水产氢材料提供了合理的设计。

基于“种子-生长”的液相法制备的CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒及磁性能

依据不同的应用需求,实现纳米材料颗粒尺寸和形状的可控制备一直是材料制备领域研究的重点。为了研究CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒尺寸和形状对于磁性能的影响,本文分别通过传统的液相法和基于“种子-生长”的液相法制备出了不同颗粒尺寸和形状的CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒并研究其磁性能。结果表明:CoFe_(2)O_(4)颗粒的尺寸和形状变化会影响纳米颗粒的分散性和矫顽力。其中,通过“种子-生长”的液相法制备的六边形CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒的矫顽力在室温下可达383Oe,80K时高达13105Oe。

小尺寸纳米颗粒的SEM高分辨成像模式探究——以Ni_(2)P为例

相比透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM)具有批量进样、成本低、三维成像的优势,但小尺寸纳米颗粒在进行SEM成像时存在容易积碳、分辨率不足、形貌结构信息弱等技术难题。文章以超小空心(34.4 nm)、实心(13.3 nm)Ni_(2)P纳米颗粒为例,重点探究了如何通过调控工作模式、工作距离、加速电压、束流等参数获得分辨率高、形貌结构清晰的SEM图像。研究表明,高分辨模式下T2和超高分辨模式下T3探头所成二次电子(SE)像的分辨率明显优于标准模式下ETD探头的,且SE像表面形貌信息多、立体感较好。其中由于T3探头位置最高且仅收集高位二次电子信号,这部分二次电子信号进入透镜的角度准直且能量较低。因此超高分辨模式-T3探头所成SE像分辨率和信噪比最高、形貌衬度良好,但几乎观察不到颗粒内部结构。而高分辨和超高分辨模式下T1(背散射信号)探头所成BSE像成分衬度好,虽景深较小但最有利于观察空心结构。同时探究发现工作距离太小,所得SE像分辨率好但景深差,工作距离太大,SE像分辨率稍弱但景深较好。结合图像质量测量结果,对于文中的Ni_(2)P纳米颗粒,选择适中的工作距离(~8 mm)可获得质量较高的SE像。提升加速电压可有效提高图像分辨率(空心Ni_(2)P在30 kV下可达2.3 nm)。信噪比会随束流的增大而增强,其过大会导致颗粒边缘模糊,选择适中的束流(~0.2 nA)成像效果较好。以上研究结果对小尺寸及中空结构纳米颗粒的SEM成像选择具有一定的借鉴作用。

原位纳米(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒与Sb协同增强A356铝合金微观组织与力学性能

在A356铝合金中同时引入原位纳米颗粒(TiB_(2)+ZrB_(2))和元素Sb,通过纳米颗粒对基体的强化和Sb提高颗粒分散性所产生的协同作用来提高材料的力学性能。结果表明,单独引入(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒会细化α-Al基体,减小二次枝晶臂间距,但复合材料内部存在严重团聚现象,不利于性能的提高。在此基础上引入Sb,降低纳米颗粒与Al基体间的界面能,纳米颗粒的团聚现象得到显著改善。原位纳米(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒和Sb的协同引入使复合材料的强度和塑性较A356基体大幅提高,当(TiB_(2)+ZrB_(2))和Sb的引入量分别为3%和0.6%(质量分数)时,铸态复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到216.4 MPa、119.7 MPa和7.2%,相较A356基体的性能分别提高29.7%、23.5%、84.6%。

非离子-阴离子Bola型表面活性剂和纳米SiO2颗粒协同稳定的双重响应型O/W乳状液

合成了一种非离子-阴离子Bola型智能表面活性剂,通过pH-响应可以在非离子型CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH(pHpKa)之间转换。单独使用时,非离子型和Bola型分别表现为不良乳化剂和优良乳化剂。与纳米SiO_(2)颗粒复配使用时,非离子型能与SiO_(2)颗粒协同稳定O/W(正癸烷)型Pickering乳状液,其中表面活性剂通过氢键作用吸附到颗粒表面产生原位疏水化作用,提高了颗粒的表面活性,并且这种Pickering乳状液具有pH-和温度-双重响应性,能够通过改变pH或者温度使乳状液在稳定和破乳之间实现多次转换。另一方面,Bola型CH_(3)O(EO)5-R_(11)-COONa能够与纳米SiO_(2)颗粒协同稳定分散液包油(oil-in-dispersion)乳状液,该乳状液具有良好的耐温性,但对调节pH时产生的盐较为敏感。然而与破乳后能完全返回水相便于回收再利用的同系物CH_(3)O(EO)7-R_(11)-COOH相比,具有较短EO链的CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH无论处于非离子型还是Bola型状态仍具有相当的油溶性,破乳后不能完全返回水相,表明EO数大小对这类新型智能表面活性剂的性能有显著的影响。

SiO_(2)纳米颗粒在润滑领域中的研究与应用现状

据此,本综述主要介绍了SiO_(2)纳米颗粒的润滑机理与影响因素,详细论述了SiO_(2)纳米颗粒在液体润滑、固体润滑领域的相关研究与应用现状,包括其在实际应用时所采用的相关表面处理与改性等手段。重点介绍了SiO_(2)纳米颗粒在提高聚合物基复合自润滑材料中的作用和巨大应用潜力。最后,对现有SiO_(2)纳米颗粒在自润滑领域中的应用与发展进行了陈述和展望。

纳米颗粒对背面照射半透明超薄Cu(In,Ga)Se_(2)太阳能电池电学性能的影响

本文使用太阳能电池电容模拟中器(SCAPS-1D)和COMSOL Multiphysics软件研究了SiO_(2)纳米颗粒对半透明超薄Cu(In,Ga)Se_(2)(CIGSe)太阳能电池电学性能的影响。结果表明,背面照射时,CIGSe/透明导电氧化物(TCO)背界面附近会产生大量的光生载流子,导致光生电子的背复合对电池性能的影响非常显著。高背复合速率(Sb=1.0×10^(7)cm/s)下,在CIGSe/TCO背界面引入SiO_(2)纳米颗粒对光生载流子浓度降低的影响大于对空间电荷区移动的影响,这导致电池的背复合电流呈下降趋势。然而,此时空穴传输带来的性能改善被高额的背复合电流所掩盖,因此对于背面照射的半透明超薄CIGSe太阳能电池来说,低背复合速率(钝化背界面)能够提高电池性能,这与正面照射时高Sb提升电池性能的结论完全相反。因此,降低背复合对光捕获的消耗来增加短路电流密度是提升电池性能的有效手段。这些发现代表了背面入射机理研究的最新进展,为提高半透明超薄CIGSe太阳能电池的性能提供了新可能。

CuO纳米颗粒修饰的TiO_(2)纳米管的制备及其性能研究

本研究采用水热法制备了CuO纳米颗粒修饰的TiO_(2)纳米管,采用XRD、ICP-MS、SEM、TEM及UV-Vis等手段,分析了TiO_(2)纳米管的基本物理特性,并将其应用于水解制氢反应中。基本物性分析表明,Cu掺杂对TiO_(2)的晶体结构没有明显的影响,CuO纳米颗粒可成功负载于TiO_(2)纳米管表面,其中Cu掺杂量为3wt%的样品,其结晶性最佳,且表面分布的CuO颗粒数量最为适当。在TiO_(2)纳米管表面负载适量的CuO颗粒,可将其吸收波段从紫外光区红移至可见光区,有效提升其光学活性。水解制氢的实验结果表明,经CuO颗粒修饰后,TiO_(2)纳米管的光催化性能得到大幅提升,其中Cu掺杂量为3wt%时,纳米管的H_(2)产率最高,可达47082μmol·g^(-1);Cu掺杂过量时,会因遮蔽效应而降低纳米管的光催化性能,但H_(2)的产率仍可提升约10倍。

SnO_(2)纳米颗粒的制备及对甲醛气敏性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了SnO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备的材料进行结构及形貌表征,测试了纳米颗粒对甲醛的敏感特性,讨论了锡盐与柠檬酸用量对SnO_(2)纳米颗粒尺寸和气敏性能的影响。结果表明:当锡盐与柠檬酸的用量配比(摩尔比)为1∶2.5时,可以制备分散度良好并且具有最佳气敏性能的纳米颗粒结构,展现了SnO_(2)纳米颗粒在甲醛气体检测方面的良好应用前景。

离子液体表面活性剂模板控制Nd_(2)O_(3)纳米颗粒的合成和形貌演化研究

研制一种新型离子液体表面活性剂模板,用于合成具有不同形态的单分散钕纳米颗粒。研究表面活性剂浓度和种类对制备过程的影响,采用多种分析技术对前驱体和Nd_(2)O_(3)纳米颗粒进行测定。结果表明,添加的表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(Cocoamidopropyl Betaine,CAPB)或1-十四烷基-3-甲基咪唑氯([C14mim]Cl)离子液体对产物有很大影响。随着CAPB浓度从0到20倍临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)的增加,Nd_(2)O_(3)的形貌从短纳米棒、纳米球、不规则薄片和高度规则的叶状纳米颗粒向环球形纳米颗粒转变,上述Nd_(2)O_(3)的物相都相同。然而,从形貌来看,添加[C14mim]Cl制备的Nd_(2)O_(3)与添加CAPB制备的Nd_(2)O_(3)有很大不同。表面活性剂浓度影响沉淀过程,表面活性剂形成不同的胶束结构,作为引导沉淀反应的液体模板。该合成过程简单,离子液体表面活性剂可用于制备纳米颗粒,组装具有新结构和新功能的纳米材料。

Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米颗粒掺杂比例对合成火欧泊颜色性质的影响

宝石级欧泊具有彩虹般绚丽的变彩效应,是其微观尺度上尺寸均一的二氧化硅纳米颗粒有序堆积形成的三维周期结构造成^([1])。欧泊的这一性质,使其成为天然光子晶体的经典案例。因此,合成欧泊不仅可以用作宝石材料,而且其在光子学、光电子学和传感器等领域也具有潜在的应用,越来越多的研究者对合成欧泊产生了兴趣^([2])。在种类繁多的欧泊中,带有变彩效应的火欧泊因同时具有绚丽的结构色和黄-橙-红的体色而备受推崇。以往的一些研究认为分散于火欧泊内部的Fe_(2)O_(3)纳米颗粒是引起其体色的主要原因之一,随着Fe_(2)O_(3)纳米颗粒浓度增加,火欧泊体色逐渐加深^([3])。此外,Fe_(2)O_(3)纳米颗粒的存在相当于在蛋白石结构中引入缺陷,其浓度增加会改变火欧泊的周期性介电结构,最终导致颜色变化。想要验证并进一步研究上述现象,合成一系列不同Fe_(2)O_(3)纳米颗粒掺杂比例的火欧泊进行表征是较理想的策略。Fe_(2)O_(3)纳米颗粒是一种着色能力强、应用范围广的红色无机颜料[4]。然而,有关通过掺杂Fe_(2)O_(3)纳米颗粒合成火欧泊的研究报道较少,这可能是由于Fe_(2)O_(3)纳米颗粒的性质不稳定所致。例如,裸露的Fe_(2)O_(3)纳米颗粒在其分散体系中容易团聚、在高温下可以被还原为Fe_(3)O_(4)并使颜色变为暗红色,环境污染或光照还会导致Fe_(2)O_(3)纳米颗粒颜色褪色等[5]。以上这些问题可以通过将Fe_(2)O_(3)纳米颗粒封装在SiO_(2)外壳中来解决。这是由于SiO_(2)外壳可以调节Fe_(2)O_(3)颗粒之间的距离并防止分散颗粒团聚,SiO_(2)外壳良好的化学惰性还可以增强Fe_(2)O_(3)纳米颗粒内核的化学稳定性,进而确保合成火欧泊的颜色稳定性^([6])。综上所述,为加深对变彩火欧泊颜色成因的认识以及为火欧泊合成技术提供新思路,本研究以Fe_(2)O_(3)内核和SiO_(2)外壳构成的核壳结构纳米颗粒(Fe_(2)O_(3)@SiO_(2))为红色颜料,合成了一系列不同掺杂比例的火欧泊薄膜并对其进行表征。首先,采用溶胶-凝胶法制备SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米颗粒;然后,将不同体积分数的Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米颗粒混合在分散良好且尺寸相近的SiO_(2)纳米颗粒悬浮液中;最后,采用垂直沉积自组装法合成火欧泊薄膜。我们研究了相同厚度情况下不同Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米粒子掺杂比例合成的火欧泊薄膜的纳米尺度结构和颜色演变,并与现有研究进行比较。结果表明,与掺杂裸Fe_(2)O_(3)颗粒的蛋白石薄膜相比,Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)掺杂火欧泊体色的饱和度和亮度都有所提高,这主要归功于Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)在欧泊薄膜中的分布更为均匀且引起的结构性缺陷更少。在结构色方面,暂未发现Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)的掺杂对结构色色相的影响,但掺杂比例对结构色强度存在影响。在厚度相同的情况下,结构色强度随着掺杂比例的增加而先下降后升高并最终超过纯SiO_(2)欧泊薄膜的结构色强度。目前的实验研究表明,Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米颗粒作为合成火欧泊的掺杂颜料可有效提升火欧颜色性质,本研究的下一阶段将结合数值模拟对Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)影响火欧泊结构色强度的物理机制进行探究,为Fe_(2)O_(3)@SiO_(2)用作合成火欧泊的掺杂颜料提供理论支撑。

SiO_2纳米颗粒与SDS对CO_2泡沫的协同稳定作用

CO2驱油时,由表面活性剂溶液产生的CO2泡沫稳定性较差,加入纳米颗粒后可与表面活性剂产生协同作用,从而提高CO2泡沫的稳定性.通过泡沫评价实验、界面张力实验和扩张黏弹性模量实验,研究改性SiO2纳米颗粒与表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）对CO2泡沫的协同稳定作用.结果表明：SiO2纳米颗粒与水的接触角大于79.83°时,能与SDS产生有效协同稳定作用,且协同稳定作用仅在SDS/SiO2混合溶液一定质量浓度比区间范围内存在,当质量浓度比为0.10～0.40时,协同稳定作用随质量浓度比增大,呈现先增强后减弱的规律;当质量浓度比为0.17左右时协同稳定作用最强;当质量浓度比大于0.40时,二者无有效协同稳定作用.SDS与SiO2纳米颗粒对CO2泡沫的协同稳定机理主要包括改善颗粒在界面的吸附位置、减弱歧化作用、改善界面性质及增大体相黏度.研究结果对提高三次采油中CO2驱的采收率具有指导意义.