聚苯乙炔/碳纳米管复合材料的制备及导电性

以无水A lC l3为催化剂合成了聚苯乙炔(PPA)、用浓H2SO4进行磺化改性,并通过共混制得了PPA/碳纳米管(CNT)及磺化PPA/CNT复合材料;研究了复合材料的导电性及电导率与CNT含量的关系。结果表明:磺化PPA/CNT导电阈值比PPA/CNT的降低了1%,前者达到极限电导率所需CNT的量是后者的10%;X-射线衍射(XRD)测试表明,在CNT界面上的磺化PPA有新的晶型产生。     

碳纳米管光伏器件的研究进展

碳纳米管（CNT）具有优异的电学特性和独特的一维纳米结构，是制作光伏器件的良好材料.文中介绍了单根/多根CNT光伏器件、CNT薄膜光伏器件、CNT 有机光伏器件、杯状叠层CNT光伏器件等典型CNT光伏器件，并阐述了这些CNT光伏器件的结构及特性，分析了CNT在器件中的作用.     

碳纳米管组装技术研究进展

碳纳米管(CNT)具有独特的结构以及优异的力学、电学、热学性能,有望在新材料、新能源、微纳电子、生物、光学等诸多领域发挥潜在的应用价值,组装是CNT在微纳电子等领域得以应用的前提。近年来,CNT组装技术的研究得到了迅速发展,这些技术包括介电电泳(DEP)组装、化学气相沉积(CVD)法直接生长组装、自组装、探针组装、Langmuir-Blodgett(L-B)法组装及吹泡(BBF)法组装等。本文介绍了常见的CNT组装方法,对这些组装方法的研究现状进行了综述,总结了各自的适用场合,为探索高效、稳定的CNT组装方法和拓展CNT的应用提供帮助。     

CNT/FeNi复合纳米材料的制备及其电化学性能

以碳纳米管为模板合成CNT/FeNi复合纳米材料,用X-射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对CNT/FeNi复合纳米材料的物相和形貌进行表征,用循环伏安法研究了CNT/FeNi复合纳米材料的电化学过程.结果表明:其电化学过程为电化学步骤控制的不可逆过程;随着pH增大,还原峰的峰电位发生负移,峰电流增大,质子参加电极过程且参加反应的质子数与转移的电子数之比为 0.5 .     

碳纳米管/纤维阴极场发射平板显示器研制

探索了从碳纳米管/纳米纤维（CNT/CNF）的制备到CNT/CNF阴极场发射平面显示器(c-FED)封装的工艺流程.用化学气相沉积方法,优化制备条件获得了纯度较高的CNT/CNF；以 CNT/CNF和低压荧光粉为原料，采用丝网印刷工艺制作显示器的阴极和阳极；采用类真空荧光显示器的封装工艺封装了c-FED样管.所研制的c-FED具有优良的场发射性能，较好的均匀性及发光密度，黄色荧光粉的c-FED在电场为 2.7 V/μm时的亮度可达600 cd/m².因该显示器使用普通玻璃作为阴阳极基板，整个工艺流程在大面积和实用化方面有很好的应用潜力.      

CNT对树脂基和金属基材料的力学增强性能对比

碳纳米管（CNT）不仅具有质量轻、强度高等优异的力学性能,而且化学性质稳定、耐酸碱腐蚀,因此被广泛应用于复合材料中.为探究不同基体中CNT力学增强差异的原因,对CNT增强树脂基和铝合金基两种复合材料进行了准静态拉伸、三点弯和动态冲击实验,进一步揭示了CNT在不同基体中的增强机制.研究结果表明：CNT可以有效提高树脂材料拉伸强度和冲击吸能,并且发现当CNT质量分数为0.7%时增强效果最佳;而对于铝合金,添加CNT会降低材料强度,并且CNT质量分数越高,材料拉伸强度越低.金属基和树脂基加入CNT后力学增强效果不同的本质在于CNT与基体的界面结合性不同,树脂基初始状态为液体,固化后CNT可以填充在基体网络缝隙中,进而增强材料力学性能;而铝合金基为粉体,机械力分散使CNT产生损伤且CNT的存在导致粉体间缝隙变大,进而削弱材料力学性能.研究成果可为CNT复合材料的制备与优化提供参考.     

基于电磁定位仪的超声图像中穿刺针实时跟踪软件开发

文中利用高精度电磁定位仪实时跟踪超声探头和穿刺针，开发用于穿刺导引的实时跟踪软件.文中使用NDI Aurora电磁定位仪实时获取穿刺针针尖的三维空间坐标，用PLUS toolkit从电磁定位仪和超声机采集数据，在完成时间以及空间校准（针尖校准、体模校准、探头校准）的基础上，得到从电磁定位坐标系到超声图像坐标系的转换矩阵，进而将由电磁定位器获得的针尖坐标转换到超声图像中，并标注出针尖的位置.为了衡量算法的精确度，文中用人工的方法在图像中选取针尖坐标，多次取样做平均，然后以该坐标作为衡量的标准.文中采集多组数据，计算由转换矩阵得到的针尖坐标与标准之间的均方误差.结果表明，该方法的均方误差MSE为2.456 mm，在可接受范围内.     

碳纳米管含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯/碳纳米管复合材料结构和性能的影响

采用双螺杆熔融挤出工艺制备了碳纳米管(CNT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,研究了CNT含量对复合材料电学性能、热稳定性及力学性能的影响。结果表明:CNT含量为0.5 wt%时复合材料表面电阻急降至10~5ohm/sq以下,达到复合材料的渗流阈值。经扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNT在基体塑料中形成了均匀分散的网络,构建了良好的导电通道;碳纳米管的引入能够有效地提高复合材料的热稳定性,并随着CNT含量的提高而提高;复合材料的力学性能随着CNT添加量的提高先增加后降低,当添加0.5 wt%的CNT时,复合材料拉伸强度达到最大的42.28 MPa,相比于未添加CNT的PET提高15.92%。     

二氧化钛/碳纳米管复合纳米材料的制备和表征

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,分别制备了二氧化钛/碳纳米管(TjO,2,/CNT)复合纳米膜电极和TiO,2,/CNT复合纳米粉体材料,利用UV-Vis,EIS等方法对复合纳米膜电极进行了表征,利用SEM对TiO,2,/CNT复合纳米粉体材料进行了观察,并测定了该材料对甲基橙光降解的催化活性.结果表明,复合TiO,2,/CNT纳米材料比单独TiO,2,纳米材料具有更高的化学活性.     

高分散碳纳米管载银催化剂的制备

提出了一种制备附载型高分散碳纳米管载银(Ag／CNT)催化剂的非常有效的方法——功能离子预吸附法，对这种方法的基本原理进行了介绍并初步摸索了制备Ag／CNT催化剂的优化条件。通过对吸附离子吸附曲线的分析、TEM图比较以及催化活性的测定，可知功能离子的预吸附有利于小粒径粒子的生长和均匀分布；用全超声波搅拌或超声波结合机械搅拌方式和较高反应温度(85C)下制得的催化剂有良好的催化活性。     

光子扫描隧道显微镜的关键问题及实验研究

光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）是一种高分辨率的扫描探针式显微镜。本在简略地介绍了ＰＳＴＭ的工作原理及实用系统的基础上，着重讨论了光纤探针的制备和扫描偏移、耦合误差的定理计算这两具关键技术问题，提出了一种分析扫描偏移及耦合误差的理论计算方法，并由此推导出计算公式，应用自行研制的ＰＳＴＭ系统、成功地对光栅、鱼鳞片等样品显微成象并作了分析，图象的质量和分辨率达到了较好的水平。     

High resolution imaging using scanning ion conductance microscopy with improved distance feedback control

Microscopy is an essential technique for observation on living cells. There is currently great interest in apply scanning probe microscopy to image living biological cells in their natural environment at the nanometer scale. Scanning ion conductance microscopy is a new form of scanning probe microscopy, which enables non-contact high resolution imaging of living biological cells. Based on a scanned nanopipette in physiological buffer, the distance feedback control uses the ion current to control the distance between the pipette tip and the sample surface. However, this feedback control has difficulties over slopes on convoluted cell surfaces, which limits its resolution. In this study, we present an improved form of feedback control that removes the contribution of up to the third order slope from the ion current signal, hence providing a more accurate signal for controlling the distance. We show that this allows faster and lower noise topographic high resolution imaging.     

High resolution imaging using scanning ion conductance microscopy with improved distance feedback control

Microscopy is an essential technique for observation on living cells. There is currently great interest in applying scanning probe microscopy to image-living biological cells in their natural environment at the nanometer scale. Scanning ion conductance microscopy is a new form of scanning probe microscopy, which enables non-contact high-resolution imaging of living biological cells. Based on a scanned nanopipette in physiological buffer, the distance feedback control uses the ion current to control the distance between the pipette tip and the sample surface. However, this feedback control has difficulties over slopes on convoluted cell surfaces, which limits its resolution. In this study, we present an improved form of feedback control that removes the contribution of up to the third-order slope from the ion current signal, hence providing a more accurate signal for controlling the distance. We show that this allows faster and lower noise topographic high-resolution imaging.     

间歇模原子力显微镜扫描探针的非线性振动

提出了一个用于描述间歇模原子力显微镜扫描探针全动态工作的非线性受迫弯曲振动模型，这个模型考虑了一个附加于扫描探针上的质量和任意类型的探针－样品表面间的非线性相互作用力。用参数变换和模式展开方法求得了间歇模原子力显微镜扫描探针非线性受迫弯曲振动的解，给出了数值模拟的结果。     

针尖化学——化学家的新挑战

提出针尖化学的概念和围绕这一新概念开展的代表性研究工作。利用功能化的扫描探针显微镜(SPM)的针尖,考察自组装膜表面酸碱基团的局域解离性质、测定化学键的强度、聚焦化学反应制备纳米结构等。SPM针尖分别起着化学反应的探针、场所和透镜的作用。     

使用碳纳米管AFM针尖的蛋白质高分辨率成像

原子力显微镜(AFM)是分析生物分子结构的有效手段,而目前使用的探针针尖的性质限制了高分辨率图像的获得。该文将碳纳米管安装到原子力显微镜的传统针尖上,制作出碳纳米管针尖以解决这个问题。运用碳纳米管针尖在大气常温条件下获得了由3个单元组成的小鼠抗体IgG蛋白质的Y形结构,并且分子的尺寸与X射线晶体衍射的结果非常接近,这种效果用传统针尖是无法获得的。获得的蛋白质分子超微结构的高分辨率图像为研究蛋白质分子功能提供了有价值的信息。     

射频Langmuir探针制作过程中的干扰问题及解决办法

射频Langmuir探针是诊断射频感应耦合等离子体参数的重要工具．通过给探针添加LC调谐电路．减小了探针尖鞘层射频压降的干扰，得到可以由简单理论处理的I-V特性曲线；通过控制扫描电压大小对探针尖进行加热或溅射，解决了探针尖污染和测量结果不能重复的问题，找到恰当的测量扫描电压．     

Mechanism and development of dip-pen nanolithography （DPN）

Dip-pen nanolithography is a new scanning probe lithography （SPL） technique based on atomic force microscopy （AFM） , and now has made a great progress. The process of dip-pen lithography involves the adsorption of ink molecules on AFM tip, the formation of water meniscus, the transport of ink molecules, and diffusion of ink molecules on the substrate. More factors such as temperature, humidity, tip, scanning speed and so on will influence the process of dip-pen lithography. The paper analyzes in detail the mechanism of this technique, introduces synthetically the latest development, including electrochemical DPN, more-mode DPN, multiple DPN, multi-probe array DPN and so on. Finally, the paper describes the characteristics and the application of DPN.     

Infrared phononic nanoantennas: Localized surface phonon polaritons in SiC disks

The electromagnetic interaction of light with polar materials shows a sharp and well defined electromagnetic response in the infrared (IR) region that consists mainly of excitation of optical phonons. Similar to surface plasmons in the visible region, surface phonons can couple efficiently to infrared light in micron-sized antennas made of polar materials. We applied the boundary element method to calculating the infrared electromagnetic response of single SiC disks acting as effective infrared antennas as a function of different parameters such as disk size and thickness. We also analyzed the effect of locating a probing metallic tip near the SiC disk to scatter light in the proximity of the SiC disk, thereby obtaining new spectral peaks connected with localized modes between the tip and the SiC disk. We then further investigated their application in IR scanning probe microscopy. A near-field map of the phononic resonances enhances the understanding of the nature of the IR extinction peaks.     

敲击模式扫描近场光学显微镜

为了实现敲击模式的扫描近场光学显微镜 ,采用以石英音叉为灵敏探测器件 ,将光纤探针垂直音叉侧臂粘接 ,使探针在垂直样品的方向上振动 ,以“敲击”方式探测样品表面的信息 ,实现近场范围的高度控制。仪器结构紧凑 ,操作方便 ,灵敏度高 ,可用于液体环境下的样品探测 ,在对样品形貌进行探测的同时可实现对光信号的调制。将这种探测模式应用于实验 ,获得 2 40 0线 /mm光栅、光盘母盘和生物细胞的形貌图像。实验证明 :这种探测方式分辨率优于 2 0 0 nm,适用于不同硬度的样品 ,可以作为材料学、生物学等领域的有力工具。