金纳米空球表面吸附行为的SERS研究

以硒球为模板合成了金纳米空球及其修饰玻碳电极,采用 SEM、XRD 和电化学循还伏安（CV）法,对金纳米空球的表面形貌和晶体结构进行了表征.实验结果表明:其粒径约为150 nm,壳厚约为25 nm,球壳表面由荔枝状的金原子簇团所构建,为多晶面心立方结构;应用电化学原位表面增强拉曼光谱技术,以吡啶为探针分子,初步研究了金纳米空球的 SERS 活性,计算其增强因子约为7.6×104;通过电化学和电化学原位表面增强拉曼光谱技术考察了硫氰根离子在金纳米空球上的吸附与氧化行为,发现在-0.80~0.60 V 的电位区间,SCN -离子通过电位调制可分别以 S 和 N 端竞争吸附在金纳米空球表面,但在0.60 V时,SCN -就开始氧化成 OCN -离子,当电极电位≥0.70 V 时,主要检测到位于2223 cm -1处OCN -离子在双电层的溶液谱.研究结果可为谱学电化学、电分析生物检测和靶向药物制备与检测等领域带来某些应用.     

Compression behavior of Sm）2Ti2O7-pyrochlore up to 50 GPa：single-crystal X-ray diffraction and density functional theory calculations

Single-crystal X-ray diffraction at pressures up to 50 GPa has been employed to study the compression behavior of Sm2Ti2O7-pyrochlore. In contrast to earlier reports, we observed no pressure-induced amorphization or pressure-induced anion disorder up to 50 GPa. The experimental study has been complemented by density functional theory-based calculations. A combination of the theoretical and experimental data yields a bulk modulus of 185 GPa, significantly higher than a value which had been reported earlier. In comparison to earlier work, the current study provides more reliable data due to the use of neon as a pressure medium, which provides a more hydrostatic pressure than the aluminum, which had been employed as a pressure medium in the earlier studies. An analysis of the compressibility of Al2B2O7 pyrochlores shows an approximately linear dependence of the bulk modulus on the unit cell volume.     

One-Pot Synthesis of Mesoporous Hollow Silica Nanospheres(MHSNS) by Templating Calcium Carbonate

Mesoporous hollow silica nanospheres(MHSNS) with an average diameter of 100 nm and wall thickness of approximately 10 nm were synthesized via core-shell structure of CaCO3@SiO2 by a one-pot route. Hollow silica nanospheres with mesoporous shell were obtained by dissolving CaCO3 in HCl dilute solution. The characterization of as-prepared hollow products by BET indicates that MHSNS have a specific surface area of 865 m2/g and a narrow pore size of 3.78 nm.     

NiPt hollow nanocatalyst: Green synthesis,size control and electrocatalysis

Nearly monodispersed hollow nanospheres of bimetallic NiPt have been synthesized by a one-pot wet chemical method at room temperature with a precursor Ni nanocompound as a sacrificial template. The size control is carried out via the sacrificial template, from about 35 nm to nearly100 nm in diameter. The shell thickness of the NiPt hollow sphere reaches down to as thin as 2–3 nm slightly larger than a single layer of alloyed NiPt nanocrystallites. The product with the citric acid as surfactant exhibits enhanced oxygen reduction activities compared to a commercial Pt/C catalyst and the hollow nanospheres coated with PVP. It has potential applications in fuel cells, biotechnology and environmental chemistry with the facile synthesis, low cost and excellent electrocatalytic activity.     

氧化锌纳米线的稳定性和电子性质

运用第一性原理方法研究了四种尺寸的ZnO纳米线的结构稳定性和电子性质.结果表明,纳米线的稳定性随着尺寸的增大而增大.所有ZnS纳米线显示了直接带隙半导体特性.由于量子尺寸效应,纳米线的带隙比纤锌矿体材料的带隙大,并且随着纳米线直径的增大而减小.     

单层和双层氧化锌纳米管的稳定性和电子性质

运用第一性原理方法研究了单层和双层ZnO纳米管的结构稳定性和电子性质.结果表明,单层管的稳定性随着纳米管直径的增大而增大,而双层管的稳定性几乎与纳米管的直径和厚度无关,并且双层管的稳定性比单层管高.所有纳米管都显示了直接带隙半导体特性.其中,双层管的带隙比单层管的带隙大,并且几乎与纳米管的直径和厚度无关.由于量子尺寸效应,纳米管的带隙比纤锌矿体材料的带隙大.     

导管伸出长度对气雾化制备TC4粉末特性的影响

采用电极感应熔炼气雾化法(EIGA)制备TC4钛合金粉末,模拟了雾化流场并研究了环形喷嘴中导管伸出长度对粉末形貌、粒径分布、空心球率、松装密度和流动性等特性的影响.结果表明:随着导管伸出长度的增加,负压区增大,雾化破碎更充分.当导管伸出长度为3mm时,负压区分裂成两个独立的小负压区,制备的粉末中块状粉末和空心球增加.雾化气压为6.0MPa、熔炼功率为60kW、导管伸出长度为2mm时,负压区面积大且呈倒置三角形,充满整个导管下方,液滴雾化破碎更充分;制备的粉末D₍₅₀₎小于90μm,可打印粉末的收得率为51.60%;粉末松装密度为2.870g/cm³,粉末流动性为22.23s/50g,空心球率≤3%,雾化制备的TC4粉末更适合激光直接沉积技术.     

不同热处理过程对CoPt磁性纳米颗粒结构和磁性的影响

通过溶胶-凝胶法制备了L10相CoPt磁性纳米颗粒.结果表明,不同热处理过程对CoPt纳米颗粒的结构和磁性有着明显的影响.磁性测试结果显示,所制备的L10相CoPt纳米颗粒在室温下具有铁磁性.     

高温高压下3C-SiC的结构和弹性性质计算

文章利用第一性原理非局域超软赝势密度泛函理论研究了3C-SiC的结构,其零温零压下的晶格常数、体弹模量及其对压强的一阶导数,计算结果与实验值和其它理论计算结果相符合。并结合准谐德拜模型,得到了不同温度和压强下的弹性常数,发现弹性常数随压强的增加而增加,随温度的增加而减小;由弹性常数出发计算出了不同温度和压强下的绝热体弹模量BS、剪切模量G、弹性各向异性A、偏差δ等一系列表征物质弹性性质的物理量。     

复合空心TiO2@SiO2纳米微球光催化性能研究

通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)粒子在SiO2包覆的同时被乙醇/氨水介质溶解,得到了单分散空心SiO2纳米微球,经溶胶-凝胶法与纳米TiO2复合制备得到了TiO2@SiO2纳米球.利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的TiO2@SiO2纳米球进行了物理特性及光化学性质的初步表征,探讨了SiO2纳米微球的复合对TiO2粒径大小、比表面积、形貌、晶型转变以及光催化活性的影响.在可见光照射下,利用有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解为探针反应,研究了TiO2@SiO2纳米球的光催化活性及适应的pH范围.结果表明,SiO2纳米球的复合能明显提高光催化剂的比表面积及其对RhB的吸附量.同时能明显提高TiO2在可见光下的光催化活性,可见光下照射120min后RhB完全褪色,同时16h后的矿化率达到60%.TiO2@SiO2纳米球在pH 3～9范围内均表现出较高的催化性能.     

[Ag／CoPt]n／Ag薄膜的结构和磁性

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了[Ag／CoPt]n／Ag薄膜,并在600℃退火30min．结果表明,Ag掺杂厚度（x）对CoPt薄膜的结构和磁性影响很大．当Ag层厚度为0．5nm时,薄膜的垂直取向程度最高,其垂直矫顽力高达8．68×10^5A·m^-1而平行矫顽力仅为0．54×10^5A·m^-1．适当厚度的Ag不仅有利于薄膜的垂直取向,而且能降低晶粒间的交换耦合作用．     

高压下BeSe相变和热力学性质第一性原理研究

利用密度泛函理论研究了BeSe的相变、晶格动力学和热力学性质.计算得到的晶格常数、体弹模量以及其对压强的一阶偏导与实验值符合较好.焓的计算结果表明在压强为57.68GPa时BeSe会发生从闪锌矿(ZB)结构到砷化镍(NiAs)结构的相变,与实验值56±5GPa较吻合.BeSe的声子色散曲线计算表明零压下ZB结构满足动力学稳定性,而在高压下ZB结构的动力学稳定性将消失.基于准简谐近似方法,还成功预测了BeSe的热容、热膨胀系数和熵随着压强和温度的变化关系.     

高压下GaAs的电子结构的从头计算

应用密度泛函理论从头计算了不同压强下半导体GaAs闪锌矿结构的电子结构，得到了各个高压下平衡时晶格常数、总能量、键长和能带结构等性质，并且获得了直接带隙结构向间接带隙结构转化的临界压强为8.65GPa, 与实验值符合得很好，结合实验值详细地讨论了高压下GaAs的电子结构以及电学性质.     

压强下TaB2力学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,在广义梯度近似下运用纯理论计算方法得到TaB2的晶格常数、弹性模量、切变模量和泊松比等力学参数,研究了TaB2在不同压强下的弹性常数、体弹模量和态密度.结果表明:随着压强的增加,TaB2的弹性常数和体弹模量随之增加,而相对晶格常数和相对体积则随着压强的增加而减小;在一定压强下,TaB2沿着c轴方向的压缩性要比a轴方向的大.依据Bardeen-Cooper-Schrieffer超导理论,TaB2在其费米能级处的态密度值随着压强的增加而降低,说明它的超导转变温度Tc随着压强的增加而降低.     

单分散Au/ZnO纳米球的可控制备及气敏性能研究

以二水合醋酸锌和二甘醇为原料,采用微波法制备ZnO单分散纳米球;采用柠檬酸还原法制备Au纳米颗粒,并通过静电作用将金纳米颗粒修饰在ZnO纳米球上制备Au/ZnO气敏材料.XRD结果证明了多晶ZnO的形成以及金属Au的成功修饰;FESEM和TEM观察到ZnO单分散纳米球由纳米颗粒组装而成,粒径约280nm;PL光谱对合成材料的晶体缺陷进行了提取,在此基础上深入讨论了Au/ZnO的增敏机理.气敏测试结果显示,Au/ZnO纳米球比未修饰的ZnO纳米球对丙酮具有更好的选择性与更低的检测温度,在体积分数为1×10-6下仍具有较强的气敏响应.     

环柱形催化剂当量直径及传热参数的测定

实验测定了一种新型的环柱形催化剂活性组分在其内、外表面上不均匀分布的乙烯基乙酸酯合成反应器的床层压降和该催化剂填充床的二维温度分布；以压降实验数据代入Ergun公式计算了环柱形催化剂的当量直径ds和填充床的传热参数，采用正交配置的方法对拟均相二维传热模型进行求解，得到床层的径向有效导热系数和壁给热系数。     

N,N-二甲基脲二聚体和三聚体的氢键结构

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31++G**理论水平研究N,N-二甲基脲二聚体和三聚体氢键结构.构型优化和频率计算得到3个稳定的二聚体和三聚体氢键异构体.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定的二聚体和三聚体的相互作用能分别为-48.52和-72.15 kJ/mol.振动分析表明二聚体和三聚体存在典型的红移氢键.热力学分析显示,298.15 K和标准压力下,二聚体和三聚体的形成是一个放热过程.     

聚阴离子电解质纳米粒子的制备及其表征

探索了一种新的聚阴离子电解质基(海藻酸钠、果胶和羧甲基壳聚糖)的纳米粒子的制备方法.该方法不涉及任何有机溶剂和表面活性剂,并且能够很好的控制聚阴离子电解质基纳米粒子的形貌及粒径.应用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测了干态纳米粒子的形貌;采用扫描电镜在低真空下以环境扫描模式(ESEM)表征了湿态纳米粒子的形貌,利用纳米粒度仪测定了纳米粒子的粒径及其分布.结果表明,在含有Ca2+和CO32-的水溶液中,聚阴离子电解质可以自组装成形状规整且分散性好的纳米粒子.     

The role of isotropic and anisotropic Hubbard corrections for the magnetic ordering and absolute band alignment of hematite α-Fe_2O_3(0001)surfaces

An isotropic (+U) and anisotropic [+(U-J)] corrected Density Functional Theory study for bulk hematite (α-Fe_2O_3) was carried out,and several competing terminations of its (0001) surface modeled via slabs of increasing thickness from twelve to thirty-six Fe-layers.In spite of small quantitative differences,the use of either U or (U-J)corrections showed not to qualitatively affect the results of the simulations both for bulkα-Fe_2O_3 and the lowestenergyα-Fe_2O_3(0001) surface studied,regardless of the thickness of the slab used.The energy favored antiferromagnetic ordering of bulkα-Fe_2O_3 was preserved in the relaxed slabs,with the largest surface-induced effects limited to the outermost three Fe-layers in the slabs.Mixed O-and Fe-terminations were found to be energetically favored and insulating.Conversely,fully O-or Fe-terminated surfaces were calculated to be energetically disfavored and metallic.Finally,the role of Fe-or O-termination for the semiconducting or metallic nature as well as absolute band alignment ofα-Fe_2O_3 (0001) surfaces was analyzed and discussed with respect to the challenges in enhancing the activity ofα-Fe_2O_3 samples as photo-electrode for water splitting.     

无泡曝气工艺实验研究

实验研究了中空纤维膜向水中进行无泡曝气的工艺过程,结果证明,这是一种高效的新型曝气工艺技术,其供氧的总传质系数可以达到605h-1,是传统气泡曝气方式的6倍以上;水流速和气体压力是影响无泡曝气供氧能力的2个主要变量,通过控制气压可以定量调节曝气量。