分级微纳结构氧化锌的制备及其光致发光

采用低温热蒸发法研制出新型的ZnO分级微纳结构，利用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其形貌与结构进行了表征，结果表明，所制备的分级结构为纯六方纤锌矿结构，由主干直径为1-3μm的ZnO微米线和表面的宽度为1μm、厚度约为100nm的晶片组成。用气-固（VS）机制阐明了ZnO分级结构的生长机理。在室温下，用近场光学显微镜测量了ZnO分级结构的光致发光谱，结果显示，在380nm处存在很强的近带隙发光峰，而508nm左右的缺陷发光很弱。

纳米材料微结构的原位电子显微学研究

利用电子显微学方法原位研究了外场作用下纳米材料的微结构稳定性,进行了微结构修饰和纳米材料间联结。结果显示外电场使多壁碳纳米管端部碳原子间的π键分解,外部碳原子与端部碳原子结合形成σ键。在端部电场的作用下,外部碳原子定向生长成非晶态碳纳米线,形成碳纳米管-纳米线复合结构。采用电子束诱导沉积的方法对二个多壁碳纳米管端部之间进行了焊接,实现了纳米材料间的几乎无损伤的联结。电子显微镜作为新纳米结构构建工具有位置选择精确、可实时监测、对纳米材料几乎无损伤、重复性和可靠性高,以及加工尺度可人为控制的优点。

锂离子电池正极材料纳米LiFePO_4

综述了LiFePO4的晶体结构、充放电机理、电化学性能、存在问题以及纳米技术近年来在LiFePO4中应用的最新进展。纳米LiFePO4的制备方法主要有高温固相反应法、水热合成法、溶胶凝胶法、微波合成法等。材料的粒径大小及分布、离子和电子的传导能力对产品的电化学性能影响较大,在制备时采用惰性气氛、掺杂改性以及控制晶粒的生长尺寸是关键,电极材料的微纳米化对锂离子电池的电化学性能和循环性能的改善有着显著的意义,展望了纳米正极材料LiFePO4用于锂离子电池的未来前景。

原位电子束诱导沉积制备碳纳米结构

以多壁碳纳米管为基本材料,利用电子束诱导沉积的方法进行了纳米结构加工、修饰研究。电子束诱导沉积实现了二个碳纳米管端部之间的牢固焊接,实现了纳米材料间的几乎无损伤连接。原位测量表明多壁碳纳米管间的连接为欧姆接触。进一步对碳纳米管施加外电场可以使端部碳原子间的π键打开,外部碳原子经电子束诱导沉积在碳纳米管的端部,并定向生长成非晶态碳纳米线。由于碳纳米管和纳米线结合处的σ键作为绝缘界面,形成了电子输运的势垒,所得到的碳纳米管-纳米线复合结构具有整流特性。利用电子显微镜进行纳米材料的结构加工、修饰,具有选择位置精确、可实时监测、对纳米材料几乎无损伤、重复性和可靠性高,以及加工尺度可人为控制的特点。

蛋白质组学技术的研究与应用

蛋白质组学(Proteomics)是一门相对于基因组学(Genomics)而提出的,旨在综合研究某一基因组所表达的全部蛋白质的新型学科。蛋白质组学在生物学中的应用越来越广泛,依赖于蛋白质组学技术如二维电泳(2-DE)、高效液相色谱(HPLC)、质谱以及生物信息学等获得快速发展和逐渐成熟,综述了蛋白质组学技术的研究与应用。

水性粘结剂对纳米SnO2电化学性能的影响

采用溶胶一凝胶法制备了纳米SnO2粉末，研究了水性粘结剂对SnO2电化学性能的影响。使用6％的水性粘结剂LA133，SnO2的首次可逆比容量为621mAh／g，约比使用PVDF时大2倍。改变LA133的含量、电流密度和电压范围，能提高SnO2的循环性能。当LA133的含量为10％时，15次循环后，SnO2的平均容量保持率为67．7％；降低上限截止电压有助于提高SnO2的循环性能，当电压范围为0～0．8V时，20次循环后的容量保持率高达99．7％。

石墨烯材料的研究进展

目前以石墨烯为基础的材料已经引起了科学界的广泛兴趣。综述并评价了石墨烯研究过程中的多种制备方法,即机械剥离方法、化学剥脱等,同时也概述了近年来石墨烯的一些应用领域(如锂离子电池、透明导电薄膜、太阳能电池等领域)的应用,并展望了其未来的发展。

少量Mn掺杂及碳包覆改善LiFePO_4的电化学性能

采用固相法制得了颗粒细微、粒径分布窄的橄榄石型磷酸铁锂。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及恒流充放电测试仪分别对合成样品的物相、晶胞参数、表面形貌及电性能进行测试与表征。对比分析了单一碳源掺杂、掺碳且掺Mn对材料结构及性能的影响。研究发现:碳包覆并掺杂少量Mn更有利于提高材料的电化学性能。

白血病细胞酶联免疫酶催化银沉积于插指电极阵列电化学免疫分析新方法

建立了一种检测白血病细胞表面抗原的细胞酶联免疫电化学分析新方法.该方法兼有细胞酶联免疫分析抗原、抗体结合的特异性和插指电极阵列酶催化银沉积电化学分析的灵敏性.在聚苯乙烯微孔板中包被白血病细胞,先后加入鼠抗人抗体及碱性磷酸酶(ALP)标记的马抗鼠抗体,ALP催化抗坏血酸磷酸酯(AAP)水解成抗坏血酸(AA),AA使银离子还原成银单质并沉积到插指电极阵列表面,导致插指电极阵列上相邻两个梳齿导通.通过对电导率的测定,可实现对细胞表面抗原的高灵敏分析.此分析方法灵敏度高(可检测出50个左右的HL-60细胞)、特异性好,且可用于大量样品的分析,为白血病等肿瘤疾病的早期诊断和免疫分型提供了新技术.此外,该方法也可用于细胞表面分子基因工程抗体活性的检测.

蛋白质组学在植物生理学中的应用与研究

蛋白质组学(Proteomics)是一门相对于基因组学(Genomics)而提出的,旨在综合研究某一基因组所表达的全部蛋白质的新型学科。随着蛋白质组学技术的快速发展和趋于成熟,蛋白质组学在生物学中的应用越来越广泛,在这里将就蛋白质组学研究在植物生理学上的应用进行综述。

基于花状ZnO-CHIT复合材料的安培型过氧化氢生物传感器

将水热法制备的纳米花状结构ZnO分散在壳聚糖中构成ZnO-壳聚糖复合膜来固定辣根过氧化物酶（HRP）构建安培型过氧化氢生物传感器。结果表明，在相同过氧化氢浓度下，加入纳米颗粒的电极的电流响应值比未加颗粒的高约40倍。ZnO-壳聚糖修饰电极对过氧化氧具有明显的增敏效应，线性范围为1．0×10^-6～5．0×10^-3mol／L，关系数为0．9977；检测下限为1．0×10^-7mol／L（信噪比S／N=3）。

近场光学显微镜研究SdS0.65Se0.35纳米带空间分辨光致荧光谱

通过热蒸发方法成功制备出SdS0.65Se0.35纳米带,得到的纳米带表面光滑,宽度厚度均一,表现出很高的结晶质量.使用近场光学显微镜对纳米带室温下的带边荧光波导和光致荧光近场光谱进行研究.发现SdS0.65Se0.35纳米带呈现良好的光波导的特性;同时通过近场光学显微镜得到的空间分辨光谱,发现随着传播距离的增大,纳米带的光致荧光光谱有持续的红移现象.这种光谱红移现象是带间跃迁过程中带尾态的吸收效应引起的,并作了光谱带尾态吸收的理论模拟与实验结果进行比较.光波导传输过程中光谱的变化反映了信息在整个传导过程中的情况,体现了信息传递过程中的稳定性和有效性.三元合金材料SdS0.65Se0.35纳米带的波导和光谱性质研究,对于其他组分可调的三元合金纳米结构的制备和研究,及发展新型的纳米功能器件有重要意义.

近场光学显微法研究CdS及CdSxSe1-x一维纳米结构光学传输特性

利用扫描近场光学显微系统,研究了CdS及CdSxSe1-x一维纳米结构的荧光传输特性.实验表明光致荧光可以在直的或者弯曲的一维纳米结构中传输,并实现在纳米结构的端部出射.根据在不同激发光强度下的CdS纳米带端部的三维扫描近场光学像,分析了随着激发光强度增加,纳米带可能出现的受激发射现象.通过近场扫描成像,分析了CdSxSe1-x一维纳米结构光致荧光在结构端部的光出射现象.对于不同组分的CdSxSe1-x一维纳米结构分别测其原位以及传导一定距离之后的光致荧光谱,观测到红移现象.分析表明,红移是由于荧光在纳米结构的传输中的吸收效应造成的.对于CdS及CdSxSe1-x一维纳米结构的光学传输的研究,有助于发展新型功能的纳米器件.

CdS:Cu一维纳米结构及其光子学特性研究

利用化学气相沉积方法成功合成了CdS掺Cu的一维纳米结构,揭示了该掺杂纳米结构特殊的生长机制,发现了该结构新颖的光子学性质.实验表明,通过控制实验条件可以实现CdS中Cu离子掺杂,并可获得高质量的一维纳米结构.由于掺杂离子的影响,纳米结构在不同强度的光激发时表现出不同线形的发光光谱,掺杂浓度对发光峰的位置和相对强度有比较明显的影响,但对光谱线形影响不大.所得结果将有助于拓展CdS纳米结构在纳米光子学领域中的应用.

外加电场作用下碳纳米管结构稳定性及结构修饰研究

利用外加电场的方法,对多壁碳纳米管的结构稳定性进行了研究.结果表明当场强达到30V/nm时,碳纳米管端部的结构失稳,端部碳原子间的π键被打开,外部原子开始进入到碳纳米管的结构中.利用电子显微镜作为纳米加工仪器,通过外加电场的方法在多壁碳纳米管的端部制备了非晶态碳纳米线,形成碳纳米管-纳米线复合结构.碳纳米管和纳米线结合处的σ键作为绝缘界面,形成了电子输运的势垒.

离子束辅助沉积硅薄膜负极材料的研究

采用离子束辅助沉积法制备了锂离子电池硅薄膜负极材料,研究了硅薄膜的晶体结构、表面形貌和电化学性能.研究结果表明:硅薄膜是非晶态的结构;非晶态硅薄膜发生嵌脱锂反应的电位分别为0.03 V与0.34 V和0.16 V与0.49 V;硅薄膜表现出很高比容量和充放电效率,其可逆比容量和库仑效率分别为3134.4 mAh/g和87.1%;硅薄膜具有优异的循环性能,在0.5C倍率下200次循环后容量保持率为92.2%.