镍纳米片的制备、表征及摩擦学应用

采用液相化学还原结合界面生长法,以醋酸镍为母体,水合肼为还原剂,吐温-40为修饰剂,NaOH为pH调节剂,正丁醇为生长剂,制备了厚度15～27 nm、片长380～500 nm的镍纳米片.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和激光粒度仪对镍纳米片进行了表征.将镍纳米片、球形镍纳米颗粒作为基础油液体石蜡(LP)的添加剂,在UMT-Ⅱ摩擦磨损实验机上分别考察添加前、添加后LP的摩擦磨损性能.结果表明,镍纳米片的晶格参数膨胀率为0.971%,各晶面2θ相应增加;与基础油LP相比,添加纳米镍后,较大程度降低了摩擦副的摩擦因数,显著改善了LP的摩擦性能;就改善效果而言,镍纳米片优于球形镍纳米颗粒.     

钯晶种镍纳米颗粒的制备和表征

寻求镍纳米颗粒制备的有效方法及反应条件．以钯纳米颗粒为晶种制备出了镍纳米颗粒，并对影响镍纳米颗粒制备的各种因素即温度、浓度、PVP、Pd和水合肼等进行了探索．结果表明：当摩尔比npd：nNi2＋=1：40时，反应时间仅用20min．npvp：nNi^2＋=40：1时，PVP对镍纳米胶体的稳定效果最好，14d之内不会聚沉，镍纳米颗粒的平均粒径约13nm，远小于不用钯纳米颗粒为晶种所制得的镍纳米颗粒粒径（约40nm）．以紫外一可见光谱表征反应进程，TEM表征经无水乙醇稀释后的胶体形貌，XPS表征元素化合价以及XRD表征其晶形．     

核壳型钴碳纳米颗粒的微波法制备

以硝酸钴为钴源,葡萄糖为碳源,乙二醇做溶剂,水合肼做还原剂,使用微波加热的方法两步合成核壳结构的纳米颗粒。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征。结果表明:产物为核壳结构的球形碳包钴纳米颗粒,尺寸分布在300-500 nm,晶化程度较高。     

铜系导电涂料中纳米铜粉抗氧化问题的研究

以水合肼为还原剂、PVP(聚乙稀吡咯烷酮)为分散剂,采用二月桂酸二丁基锡对纳米铜颗粒表面进行活化处理,然后采用置换反应法制备得到了与原纳米铜粉粒径和形貌大致相同的核壳型铜-银双金属粉末,采用XRD,XRF,TGA等手段,分析了核壳铜-银双金属粉的抗氧化性能,并用TEM对粉末形貌进行了表征.结果表明,经表面活化处理后得到的核壳铜-银双金属粉,在银含量较低(37.68%)时,也能形成完全包覆型结构,至700℃以下不被氧化.     

水热合成条件对纳米ZnTe结构的影响

用Zn粉和Te粉为原材料,利用水热合成法在不同条件下合成出不同结构的ZnTe纳米材料。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合成的ZnTe纳米材料进行了表征,研究了合成条件对纳米ZnTe结构的影响。结果表明,在无机NaOH溶液中易形成ZnTe纳米晶体颗粒,而在有机水合肼溶液中易形成非晶ZnTe纳米片或纳米线,非晶ZnTe纳米材料通过退火处理很容易地转化成晶体纳米材料。研究结果丰富了ZnTe纳米材料的合成知识。并为ZnTe纳米材料的应用研究奠定了基础。     

溶剂热条件下钴微纳米颗粒的构筑习性

以乙酸钴为钴源,水合肼为还原剂,在不同表面活性剂下,溶剂热法制备出不同形貌的二维、三维钴微纳米颗粒。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量色散谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对产物进行了表征。采用自制的2-十一烷基-1-二硫脲乙基咪唑啉季铵盐（SUDEI）为表面活性剂时,制备出直径400～600nm,厚度约100nm的六角盘状二维产物,采用其他表面活性剂只能制备出三维的花状钴。初步探讨了溶剂热条件下钴微纳米颗粒的构筑习性。     

CdS纳米颗粒掺杂对ZnO气敏性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了CdS-ZnO复合纳米颗粒,通过把纳米颗粒旋涂在叉枝Au电极上,制得传感器元件来研究CdS纳米颗粒掺杂对ZnO气敏性能的影响.利用X射线衍射研究了CdS-ZnO纳米颗粒的相结构,研究表明当CdS含量为1%与3%时,ZnO纳米颗粒的结晶度相对较好.透射电镜研究表明:CdS掺杂后,ZnO颗粒仍处在纳米尺度范围,大小约为10 nm,同时小的纳米颗粒容易团聚在一起,形成大小约为200 nm的纳米球.通过对CdS-ZnO纳米颗粒传感器气敏性能的系统研究,发现当CdS纳米颗粒的含量为3%时,传感器在室温下对NH3气体的灵敏度和选择性较好,且重复性较好.最后初步讨论了CdS掺杂的ZnO气体传感器与NH3气体相互作用的气敏机理.     

钛基二元纳米合金形成焓的尺寸效应

基于计算合金形成焓的改进Miedema模型和考虑纳米颗粒表面效应,研究了钛基二元纳米合金形成焓的尺寸和成分效应.计算结果表明钛基二元合金纳米颗粒的形成焓依赖颗粒尺寸,显示了明显的尺寸效应.纳米颗粒的形成焓随粒径的减小而增大,当粒径减小到某一临界尺寸时,纳米合金的形成焓由负值转变为正值,从而降低了纳米颗粒的热稳定性.当颗粒粒径小于10 nm时,纳米颗粒发生成分聚集,这种成分聚集发生的趋势取决于纳米合金的表面形成焓.     

纳米流体中纳米颗粒分散性能的分子动力学模拟

建立以水分子为基础液、中空SiO2纳米颗粒为悬浮粒子的纳米流体模型,采用分子动力学模拟方法研究中空SiO2纳米颗粒在水中的运动特性.结果表明,纳米颗粒在水中首先进行无规则运动,随后相互靠近、黏结,最后达到相对平衡.水分子的加入可以延缓纳米颗粒的团聚,但不足以形成稳定的纳米流体.纳米流体中纳米颗粒间相互作用能为-632 kJ/mol,表现为相互吸引,纯纳米颗粒和纳米流体中的纳米颗粒一旦发生聚集,将无法自行分散.纳米流体中距离纳米颗粒表面较近的水分子扩散系数接近于零;距离纳米颗粒表面越远,水分子扩散系数越大,直至2.43×10-9 m2/s.这意味着纳米颗粒在运动初期靠近速度较快,随纳米颗粒间距离的缩短其靠近速度变慢.     

含油金刚石纳米制冷剂的核态池沸腾换热特性

研究了含油金刚石纳米制冷剂（即由制冷剂R113、润滑油VG68和金刚石纳米颗粒组成的纳米流体）的核态池沸腾换热特性,分析了金刚石纳米颗粒对含油制冷剂核态池沸腾换热的影响.实验中饱和压力为101.3 kPa;热流密度为10~80 kW/m2;纳米油(纳米颗粒和润滑油的混合物)的质量分数为0~5%;在纳米油中金刚石纳米颗粒的质量分数为0~15%.实验结果表明：金刚石纳米颗粒增强了含油制冷剂的池沸腾换热,在测试工况下换热系数最大可增加63.4%,并且增加幅度随纳米油中纳米颗粒质量分数的增加而增加,随纳米油质量分数的降低而增加.开发了含油纳米制冷剂池沸腾换热关联式,关联式预测值与94%的实验数据偏差在±20%以内.