双重优化对基于P3HT:PCBM有机太阳能电池效率的提高

有效提高太阳能电池对光的吸收效率是提高太阳能电池能量转换效率的重要因素.在以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)为电子给体材料,[6,6]-phenyl C60-butyric acid methyl eater(PCBM)为电子受体材料的有机太阳能电池中,Poly-(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)与活性层之间插入不同厚度的P3HT层,并在P3HT层最佳厚度的基础上,进一步在活性层中掺杂不同比例的Ag纳米粒子,双重优化了电池器件.当插入45 nm的P3HT层及掺杂质量比为5%的Ag纳米粒子时活性层薄膜的形貌及内部结构得到了改善,电池对光的吸收,及外量子效率得到了显著地提高,并出现红移现象.在25°C,光强为100 mW/cm2的条件下测量其短路电流密度JSC为11.21 mA/cm2,能量转化效率PCE为3.79%.     

表面等离激元光学力研究进展

当一束光照射在物质上,光子与物质发生动量交换,部分动量转移到物质,等效于对物质产生作用力,称为光学力.这一作用力非常弱,一般在pN甚至更小的量级,但一定条件下,仍足以捕获和操纵纳米、微米尺度的物体.在金属纳米结构中,由于表面等离激元共振效应,诱导的局域电场可以产生增强的光学力,可以在亚波长尺度实现光操纵,并且由此衍生出一个极具吸引力的研究方向——表面等离激元光学力.本文介绍了利用金属纳米结构进行表面等离激元光学力操纵的最新研究进展.     

Preparation of NiO nanoparticles from Ni（OH）2-NiCO3-4H2O precursor by mechanical activation

A mechanical activation process was introduced as a facile method for producing nickel oxide nanopowders. The precursor compound Ni（OH）2-NiCO3-4H2O was synthesized by chemical precipitation. The precursor was milled with NaCl diluent. A high-energy ball milling process led to decomposition of the precursor and subsequent dispersal in NaCl media. Nickel oxide nanocrystalline powders were produced by subsequent heat treatment and water washing. Milling rotation speed, milling time, ball-to-powder ratio （BPR）, and nickel chlo-ride-to-precursor ratio were introduced as influential parameters on the wavelength of maximum absorption （λmax）. The effects of these pa-rameters were investigated by the Taguchi method. The optimum conditions for this study were a milling rotation speed of 150 r/min, a mill-ing time of 20 h, a BPR of 15/1, and a NaCl-to-powder weight ratio （NPR） of 6/1. In these conditions,λmax was predicted to be 292 nm. The structural properties of the samples were determined by field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and energy dispersive spectrometry.     

基于FIB和TEM的纳米材料中界面分层破坏的实验方法研究与应用

本文针对三维尺寸均处于纳米量级的材料与结构中常见的界面分层破坏问题,利用聚焦离子束技术(FIB)和透射电子显微镜(TEM)开发设计了一套研究纳米材料中界面端部裂纹启裂行为的实验方法.采用FIB成功从宏观多层薄膜材料(硅/铜/氮化硅,Si/Cu/SiN)中切割制备出了由硅基体(Si)和200 nm厚铜薄膜(Cu)及1000 nm厚氮化硅层(SiN)构成的纳米悬臂梁试样.利用高精度微小材料加载装置,在TEM中对该试样进行加载实验,并原位观测了不同试样中Cu/Si界面端部裂纹启裂的行为.通过对启裂瞬时Cu/Si界面上临界应力分布的有限元分析发现,不同尺寸试样中的界面上法向应力与剪切应力均集中在距界面端部100 nm的范围内,且临界法向应力远大于剪切应力.对应力分布的进一步分析则发现,距界面端部5 nm区域内的法向应力场控制着Cu/Si界面的分层破坏过程,可用于表征界面分层破坏的局部控制准则.     

纳米TiO_2固载脂肪酶及其固载界面表征

以3种不同形貌的纳米TiO2为载体固定化脂肪酶,研究载体形貌、酶添加量、pH值、温度和时间对固载酶活性的影响.研究结果表明,纳米线形貌TiO2固定化效果最好,最优固定化条件为加酶量0.25g/25mL溶液、pH 7.0、固载温度40℃、固载时间6.3h.利用SEM、XRD、FT-IR等对固载酶及其界面进行表征,SEM和XRD结果表明,脂肪酶吸附于纳米线TiO2载体表面,且未改变纳米线TiO2的晶型结构;FT-IR表征表明固载酶含有脂肪酶的特征吸收峰;比表面积分析显示固定化后样品的BET明显减小,表明脂肪酶在纳米线TiO2表面进行物理型吸附.     

基于隐失场的基底纳米微粒的力学分析

针对光纤探针复合原子力显微镜(AFM)作用于纳米量级物体分析的操作,对纳米微粒、探针、基底之间作用力规律进行初步分析.指出纳米微粒所受的主要作用力为范德华力、毛细作用力、微观接触斥力、微观摩擦力和静电力等,通过纳米微粒受力分析并确定出微粒和探针之间距离的关系曲线,达到有利于控制纳米微粒精确操作的目的.     

聚乙二醇水溶液中纳米钯微波合成与表征

为防止纳米粒子发生团聚现象和沉降现象,在聚乙二醇的存在下,不加还原剂,微波辐射氯化钯水溶液,合成了纳米钯粒子。采用紫外可见吸收光谱、X射线衍射、透射电镜等技术对钯粒子的形貌进行了研究,考察了微波时间和聚乙二醇用量对纳米钯粒子形态的影响。结果表明,m(PEG400):m(PdCl2)=30时,微波功率300 W下反应30 min,得到单分散的纳米钯粒子,尺寸在10nm左右。而且纳米钯的存在降低了基体聚乙二醇400的热稳定性。     

溶胶凝胶法制备二氧化锡纳米晶体

以四氯化锡(SnCl4·5H2O)为前驱原料,采用溶胶凝胶法制备纳米SnO2.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段对其进行表征,考察了反应物配比、SnCl4浓度、煅烧温度等实验条件对纳米SnO2粉体的晶体结构、粒度及分散性的影响,结果表明,在四氯化锡水溶液浓度为0.63511 mol/L,氨水溶液为4 mol/L,600℃烧结3 h得到的粉体结晶性好、晶体尺寸合适、比表面积大、并具有良好的分散性.     

蚕豆根尖微核试验研究云南松松塔球提取物抑突变性

目的:探讨云南松松塔球提取物的抑突变作用。方法:分别将大理邓川和湾桥产的蚕豆随机分为4组,经实验处理后,采用蚕豆根尖微核技术对蚕豆根尖细胞微核数进行检测,考察松塔球提取物对蚕豆根尖细胞微核率的影响情况。结果:松塔球提取物I对邓川产蚕豆根尖细胞微核的产生有抑制作用,抑制率达50%,且对环磷酰胺诱导的蚕豆根尖微核有明显的抑制作用,抑制率为62.5%。松塔球提取物I对湾桥产蚕豆根尖细胞微核的产生有抑制作用,抑制率达50%,且对环磷酰胺诱导的蚕豆根尖细胞微核有明显的抑制作用,抑制率为50%。结论:松塔球提取物可有效抑制环磷酰胺诱导的蚕豆根尖微核的产生,具有抑突变性,从而说明松塔球提取物对肿瘤的防治可能具有积极的作用。     

中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.