新型TiO2纳米管透析膜与传统透析膜对细胞生长状态的影响

 研究采用阳极氧化法制备新型高强度的TiO₂纳米管阵列薄膜, 通过对纳米管底部进行腐蚀获得两端通透的TiO₂纳米管阵列薄膜.在纳米管阵列薄膜表面和高分子透析膜表面种植HK-2细胞和HUVEC细胞, 成功制备具有生理功能的生物膜材料.采用MTT方法对比研究了TiO₂纳米管阵列薄膜、聚醚砜(PES)、混合纤维素以及再生纤维素4种薄膜材料黏附细胞的活性;利用荧光显微镜观察4种材料对两种细胞黏附的影响;同时使用扫描电镜观察细胞在4种薄膜材料上的生长形态.结果表明, TiO₂纳米管阵列薄膜最有利于细胞的黏附及增殖, 且细胞活性最高, PES薄膜的效果次之, 再生纤维素薄膜最不适合细胞的增殖及黏附;荧光显微镜观察证实TiO₂纳米管阵列薄膜相比高分子薄膜更能促进细胞的黏附及生长, 证实所制备的TiO₂纳米管阵列薄膜能够很好地与两种细胞相容, 克服了传统透析材料的不足, 改善了细胞与材料的黏附, 是用于生物人工肾研究较为理想的候选材料.     

交联点官能度和网络缠结效应对凝胶薄膜屈曲失稳的影响

对于响应型水凝胶薄膜屈曲失稳行为的研究一直是水凝胶薄膜应用中的重点.本文考虑水凝胶拓扑网络结构以及构成水凝胶的高分子网络缠结效应凝胶耦合大变形中的影响,引入了一种将Edwards-Vilgis的slip-link模型与Flory-Huggins理论相结合的自由能方程,旨在还原水凝胶在化学-力学耦合场作用下发生大变形时真实高分子网络的作用.通过解析方法求解了二维水凝胶薄膜单向非线性屈曲的临界应力和波长,探讨了外部溶液环境变化时,构成水凝胶的高分子网络微结构对凝胶薄膜屈曲的影响.结果表明:水凝胶的微结构参数在较小数值变化时对水凝胶增量模量以及凝胶薄膜屈曲的临界应力和波长有显著影响,当微结构参数不断变大这种影响逐渐减弱.     

固态染料敏化二氧化钛纳晶薄膜太阳能电池的研究进展

固态染料敏化太阳能电池是目前能源研究的热点领域之一。我们设计并合成了一系列含有不同特性基团(如柔软的高分子链、可现场固化基团和高电导的离子液体基团)的高分子固态电解液应用于染料敏化太阳能电池;同时,结合理论模拟计算得出的二氧化钛纳晶薄膜工作电极和对电极的光散射效应与光限域效应能提高电池的光吸收效率,二氧化钛纳晶薄膜孔隙率的增大能增加固态电解液在膜内的渗透和扩散,对工作电极和对电极进行结构优化可得到高光电转换效率的固态染料敏化太阳能电池。     

Cu层厚度对NiFe/Cu/Co 的巨磁电阻效应影响

用磁控射频溅射法制备了NiFe/Cu/Co多层膜;研究了薄膜的磁特性和磁电阻特性与中间层Cu厚度的关系.在适当的Cu层厚度下 (大约为2 nm),制备出了具有很好自旋阀巨磁阻效应的多层膜.研究表明,在弱磁场下,薄膜的磁电阻回线的斜率与原来的磁化过程有关,因此该薄膜材料可以用于巨磁电阻存储器中.     

星形两嵌段共聚高分子薄膜微相分离的耗散粒子动力学模拟

 利用耗散粒子动力学模拟研究两类典型的星形两嵌段共聚高分子薄膜的微相分离行为,观察到一系列有序结构,并获得相应的相图.结果表明：(A_x)₄(B_y)₄体系的相图比(A_xB_y)₄体系具有更明显的对称性,且前者比后者更易发生相分离,这与体相中的情况相近,而同等条件下,后者比前者更易形成岛状结构;组成相同的星形共聚高分子体系在体相与薄膜中所形成的介观结构之间存在对应关系,且一维受限能够使得该体系所形成的微相分离结构更为多样化;较小的薄膜厚度与较强的A-B组分间的排斥作用均有利于增强所形成结构的有序性.     

双寡头企业价格博弈分析

文章以高新技术产业为背景,采用价格竞争方式,研究了一个具延迟效应的双寡头博弈模型;从有限理性的观点研究该模型在进行多次博弈后达到的均衡,对离散动力系统的Nash均衡的稳定性进行了分析,并通过数值仿真分别模拟出不存在延迟效应和存在延迟效应的情况下,该模型均衡的动态演化过程;可以看出,延迟效应可以延缓系统分岔及混沌状态的出现.     

LiClO4有机高分子电解质的电致变色效应

研究了聚甲基丙烯酸甲酯为基的PC LiClO4有机高分子电解质薄膜的制备、特性及其在电致变色器件中的应用.采用溶胶-凝胶法制备有机高分子电解质,当LiClO4的浓度为1.5 mol/L时,电解质的电导率达到最大值2.0 mS/cm.将此样品作为离子传输层与NiOχ电致变色薄膜构成全固态电致变色器件,在紫外光辐照区域,光密度差大于1.66,在350～850 nm光区范围内,光密度差为0.83～1.66,在可见光区和近红外区都具有优良的变色性能.     

三源共蒸法制备CIS薄膜及其性能研究

用三源共蒸法以高纯的Cu,In,Se粉为原材料制备了CuInSe2薄膜,研究了基片温度、退火处理对薄膜形貌、结构、光学及电学性能的影响.用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、霍尔效应仪对薄膜的形貌、结构、光学及电学性能进行检测.研究结果表明:不同基片温度下的薄膜对可见光都具有较高的吸收指数;薄膜在(112)晶面有高度的择优取向;基片温度为200℃时薄膜的Eg为0.99 eV;基片温度为200℃和300℃时薄膜都获得了单一黄铜矿结构的CuInSe2,退火处理后电阻为1.53Ω/cm2和1.55Ω/cm2.     

利用不同沉积温度和衬底控制压电/压磁异质结的磁电耦合系数

以生长在不同电极衬底:MgO,c-sapphire,a-sapphire,Si上的钙钛矿PbTiO3(PTO)/Terfenol-D压电/压磁异质结为例,利用唯象热力学理论研究了热应力对压电/压磁异质结磁电耦合效应的影响.计算结果表明,铁电薄膜内的热应力强烈依赖于薄膜沉积温度与衬底、薄膜之间热膨胀系数的差异,而热应力又显著影响磁电耦合性能.对于热膨胀系数大于薄膜材料的衬底,如MgO,铁电薄膜内的热应力为压应力,导致压电/压磁异质结的磁电电压系数增强;对于热膨胀系数小于薄膜材料衬底,如c-sapphire,a-sapphire,Si,铁电薄膜内热应力为拉应力,导致压电/压磁异质结的磁电电压系数减小.研究提出了通过改变沉积温度以及选择合适衬底来调控压电/压磁异质结磁电耦合效应的新思路,为工程上增强压电/压磁异质结磁电耦合性能提供了新的途径.     

聚合物/纳米荧光晶体复合体系研究取得新进展

在国家自然科学基金和国家杰出青年科学基金资助下,吉林大学超分子结构和材料重点实验室杨柏及其所在的研究小组最近在高分子/纳米半导体的稳定性方面取得重要研究成果.他们将表面诱导原子转移自由基聚合与气/固相化学反应相结合,发展了一种制备无机纳米微粒/高分子复合薄膜的新途径,所制备的膜具有厚度均匀、性能稳定等特点,文章发表在化学领域重要期刊“J Am Chem Soc”(2002,124:13358-13359)上.     

Anisotropic spinodal dewetting as a route to self-assembly of patterned surfaces

The ability to pattern surfaces on a microscopic length scale is of importance for technological applications such as the fabrication of microelectronic circuits and digital storage media. Devices fabricated entirely from polymers are now available, opening up the possibility of adapting polymer processing technologies to fabricate cheap, large-area devices using non-lithographic techniques--for example, by exploiting dewetting and phase separation in thin films. But the final pattern adopted by the polymer film using such approaches requires a template printed onto the substrate by optical lithography, microcontact printing or vapour deposition. Here we describe a simple process for patterning surfaces that does not require a template. Our method involves the spinodal dewetting of a polymer surface by a thin polymer film, in which a liquid film breaks up owing to the amplification of thermal fluctuations in film thickness induced by dispersion forces. A preferred orientation is imposed on the dewetting process simply by rubbing the substrate, and this gives rise to patterns of remarkably well-aligned polymer lines. The width of these lines is well-defined, and is controlled by the magnitude of the dispersion forces at the interface, which in turn can be varied by varying the thickness of the polymer substrate. We expect that further work will make it possible to optimize the degree of order in the final morphology.     

聚合物接枝改性超细二氧化硅表面状况及形成机理

在超细二氧化硅表面复合接枝聚合改性工艺的基础上,对改性前后超细二氧化硅的表面状况进行了研究,证明通过该工艺能够实现对超细二氧化硅表面接枝聚合改性,能够有效分散超细二氧化硅聚集体,其原因是苯乙烯与预先接枝在超细二氧化硅表面上硅烷偶联剂的双键发生了自由基聚合反应。该改性工艺增强了无机粉体表面改性的针对性。     

Polymer grafting modification of the surface of nano silicon dioxide

Based on the composite modification technology of the surface of nano silicon dioxide by non-soap emulsion polymerization, it is verified that there are polymer grafted on the surface of nano silicon dioxide. The modification mechanism and the bonding status on the surface of nano silicon dioxide after modification were suggested via the results of the infrared spectrum, transmission electronic microscope photograph and X-ray photoelectron spectrum. The hydroxyl formed by hydrolyzing of silane coupling agent reacts with hydroxyl on the surface of nano silicon dioxide to form Si-O-Si bonds by losing water molecules and hence the double bonds are introduced onto the surface of nano silicon dioxide. The surface of nano silicon dioxide is grafted with polymer through free radical polymerization between the double bonds on the surface of nano silicon dioxide and styrene under the action of initiating agent. The dispersibility of nano silicon dioxide and the controllability of surface modification of nano silicon dioxide can be greatly improved by the modification process.     

含表面活性剂液膜的去湿特性

针对存在壁面滑移的含非溶性表面活性剂液膜在固体表面的去湿过程,应用基于润滑理论建立的液膜厚度及表面活性剂浓度的演化方程组,采用PDECOL程序对液膜演化历程进行了数值模拟,并分析了各特征参数对去湿特性的影响.结果表明,Marangoni效应对垂直方向上液膜厚度的变化影响微弱,液膜厚度的变化由分离压及毛细力所主导;Marangoni数对最终形成的去湿结构的影响并不显著,减小毛细力数则有助于抑制去湿过程的发展;增大滑移系数可以加速去湿进程,而最终形成的去湿结构明显缩小;增大平衡液膜厚度,液膜表面变形程度减小,液膜厚度逐渐趋于平稳.     

Si/Na杂质对Al晶界影响的第一性原理研究

根据密度泛函理论,用第一性原理的赝势方法计算了对Al∑9倾侧晶界掺杂Si和Na前后的原子及电子结构,进而研究杂质Si,Na偏聚对Al晶界的影响.计算结果表明,掺杂Si后,Si-Al之间形成了较强的具有共价-金属混合性质的化学键,从而阻止了应力作用下的原子重组,可归于"bond mobility model";而Na杂质的引入,使Al晶界处原子间距变大,电荷密度明显减小,属于"decohesion model".     

低阻硅TSV与铜填充TSV热力学特性对比分析

对低阻硅TSV以及铜填充TSV的热力学性能通过有限元仿真的方法进行对比分析.低阻硅TSV在绝缘层上方以及低阻硅柱上方的铝层区域中凸起最为显著,且高度分别为82 nm和76 nm;铜填充TSV的凸起位置主要集中在通孔中心铜柱的上方,最大值为150 nm.应力方面,低阻硅TSV在绝缘层两侧的应力最大,且最大值为1 005 MPa;铜填充TSV在中心铜柱外侧应力最大,且最大值为1 227 MPa.另外,两种结构TSV的界面应力都在靠近TSV两端时最大.低阻硅TSV界面应力没有超过400 MPa,而铜填充TSV在靠近其两端时界面应力已经超过800 MPa.综上所述,相比于铜填充TSV,低阻硅TSV具有更高的热力学可靠性.      

页岩气调查井复杂地层有机硅聚合物钻井液体系的研制与应用

页岩气调查井通常地质条件复杂,钻探难度大。在对页岩气调查川沐地2井井壁稳定性分析的基础上,优选了有机硅聚合物钻井液体系,并通过正交试验,明确了有机硅改性聚合物、多级配超细碳酸钙、乳化石蜡和硅氟聚合物等主要处理剂的最优加量,形成了基本配方,在室内实验评价中该体系展现了良好的抗钻屑污染能力、抗钙侵能力、抑制性和封堵性。现场应用表明,川沐地2井在采用有机硅聚合物钻井液体系后,井内复杂情况得到明显改善,有效保障了井内安全,并顺利钻进至设计井深,实现了地质目标,钻进效率相比同区域同类型钻井大幅提高。研究成果可为页岩气调查井复杂地层钻探钻井液的选择与应用提供借鉴。     

Purity of SiC powders fabricated by coat-mix

Silicon carbide powders were synthesized by the coat-mix process, with phenolic resin and silicon powders as starting materials. The effects of synthetic conditions, including sintering temperature and the molar ratio of resin-derived carbon to silicon on the composition and the purity of the resultant powders were investigated. The results show that a higher sintering temperature and an appropriate molar ratio of resin-derived carbon to silicon are favorable for producing high purity silicon carbide powders. It is found that the silicon carbide content increases slightly with increasing the sintering temperature during the solid-solid reaction. The temperature gradient plays an important role on this trend. When the sintering temperature is raised up to 1500℃, the formation of silicon earbide is based on the liquid-solid reaction, and high purity (99.8wt%) silicon carbide powders can easily be obtained. It can also be found that the optimum molar ratio of resin-derived carbon to silicon is 1:1.     

微针给药系统的研究进展

微针是一种具有微米尺度的经皮给药技术,从内部结构可分为实心与空心微针.制作微针的材料主要有硅、金属、聚合物等.微针增强了皮肤对药物尤其是大分子药物的渗透性,不会到达神经分布丰富的皮肤深层组织,并且使用方便,因此是一种高效、无痛、安全的经皮给药方式.微针在胰岛素给药、卵清蛋白的免疫接种、缓控释给药、微量输液等方面的研究为微针经皮给药提供了应用可能.     

2,3,4,5,6-五氟苯乙烯聚合物刷的制备和表征

用原子转移自由基聚合方法在硅片表面制备了2,3,4,5,6-五氟苯乙烯聚合物刷．利用椭圆偏正光测厚仪、接触角测定仪和X射线光电子能谱仪对薄膜结构进行了表征．