原子力显微镜研究聚四氟乙烯纳米粒子对瑞氏木霉疏水蛋白HFBII的吸附

利用离子束溅射镀膜技术将聚四氟乙烯(Teflon)纳米粒子沉积到石英基板,将基板置于50 μg/mL的瑞氏木霉疏水蛋白HFBII溶液中浸泡,通过原子力显微镜直接观察和水接触角测试仪测试基板表面水接触角的变化,研究了HFBII在Teflon纳米粒子表面的吸附行为.结果表明Teflon纳米粒子能够对HFBII产生吸附且对其生长有很强的异相成核作用,同时用超声波方法对Teflon纳米粒子上的HFBII进行脱附,并通过原子力显微镜图像进行了分析.     

激光刻蚀金、铜纳米粒子岛膜的表面增强拉曼散射特性研究

采用激光刻蚀法在水溶液中分别制备了金纳米粒子和铜纳米粒子.通过电镜、原子力显微镜和紫外—可见吸收光谱对它们的结构和光学性质进行了表征.将所得纳米粒子沉积在铝片的表面,获得了具有良好拉曼增强效果的金属岛膜.利用表面增强拉曼散射对4-巯基吡啶在金、铜岛膜上的吸附特性进行了对比研究,推测出4-巯基吡啶在金岛膜上采用垂直于表面的吸附取向,在铜岛膜上具有倾斜于表面的吸附取向.     

Au纳米晶在单晶硅(110)表面上的分形生长

利用水溶液法制备了Au纳米粒子水溶胶, 透射电镜观察, Au纳米粒子的平均粒径 为29 nm. 将此溶胶滴至干净的单晶硅(110)表面上, Au纳米粒子自组装形成分形结构. 通 过控制温度, 所得的分形结构表现出不同的形貌特点. 利用光学显微镜观察Au纳米粒子 的聚集分形生长过程, 用原子力显微镜对分形结构的表面形貌进行表征, 讨论了分形生 长机理.     

PMMA/SiO2纳米复合膜表面性能的研究

采用有机硅处理剂对纳米SiO2进行化学修饰,得到表面官能团化的纳米SiO2,然后再通过溶液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/SiO2)纳米复合膜.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角仪(WCA)对其进行表征.结果表明,经有机硅处理剂官能团化的纳米SiO2能很好地分散于PMMA基体中,SiO2有富集到聚甲基丙烯酸甲酯表面的趋势,加入纳米SiO2降低了聚甲基丙烯酸甲酯表面自由能,提高了膜表面的水接触角.经四氢呋喃溶剂刻蚀后,膜表面的水接触角显著提高,得到憎水型PMMA/SiO2纳米复合膜.     

磺化聚苯乙烯/二氧化钛有序交替纳米复合多层膜的制备、结构表征及其微观摩擦学行为

利用离子自组装技术在石英片表面制备了TiO2/PSS有序交替的层状纳米多层膜.采用透射电子显微镜、接触角测量仪和原子力显微镜对所制备的TiO2溶胶粒子和TiO2/PSS有序纳米多层膜进行了结构表征并研究了其微观摩擦学性能.结果表明:摩擦力随着薄膜层数的增加而减小.     

磺化聚本乙烯／二氧化钛有序交替纳米复合多层膜的制备、结构表征及其微观摩擦学行为

利用离子自组装技术在石英片表面制备了TiO2/PSS有序交替的层状纳米多层膜。采用透射电子显微镜、接触角测量仪和原子力显微镜对所制备的TiO2溶胶粒子和TiO2/PSS有序纳米多层膜进行了结构表征并研究了其微观摩擦学性能。结果表明：摩擦力随着薄膜层数的增加而减小。     

利用静磁场控制磁性纳米颗粒在聚甲基丙烯酸甲酯表面的生长和组装

将丙烯酸共价聚合到聚甲基丙烯酸甲酯表面,并利用全反射红外吸收光谱和原子力显微镜对其进行表征.丙烯酸中的羧酸吸附铁离子,利用硼氢化钠还原可以得到铁磁性纳米粒子,并在垂直方向下的静磁场作用下形成微米级别的海星状团簇.利用简单的一步法可以得到可控的铁磁性纳米颗粒,并同时有序的在表面形成微米级别的图案.     

超疏水海绵的制备及油水分离性能研究

采用硅烷偶联剂将Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子进行表面功能化处理后在聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液中均匀分散,将聚氨酯海绵在混合溶液中充分浸润后取出,干燥固化后制得了超疏水海绵.通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜、水接触角分析仪等对功能化Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子和海绵的疏水性能进行表征和测试,发现海绵疏水性能随着Fe_3O_4@SiO_2粒子含量增加而逐渐增加,当粒子含量增加至50%时,海绵的水接触角达到154°,具有超疏水性,它对不同油和溶剂具有良好的吸附能力,可以用于油水混合物的分离,并具有良好的循环使用性能.     

制备工艺对TiO2纳米结构电极光电响应的影响

以钛酸四丁酯水解法合成TiO2纳米粒子胶体,用玻璃棒滚压涂膜制成TiO2纳米结构电极,研究了不同TiO2纳米结构电极的光电响应,用原子力显微镜(AFM)对电极的形貌进行了表征。结果表明:制备工艺不同,电极的光电响应有很大差异,主要与TiO2纳米粒子的粒径大小和膜的表面状态有关。     

玻璃基片上磁控溅射制备纳米TiO2薄膜的亲水性能研究

采用射频磁控溅射法制备了纳米TiO2薄膜,应用原子力显微镜观察了薄膜表面形貌,通过测量薄膜表面水滴直径计算接触角的方法研究了TiO2薄膜的亲水性能,发现磁控溅射制备的TiO2薄膜在紫外灯照射下有明显亲水性.     

硅表面改性及其生物学研究

为了增加海马神经元在以硅为基底的微电子器件表面的黏附和生长,采用化学方法对集成电路的衬底材料硅进行了表面改性,并对改性前后的硅表面进行了x射线光电子能谱分析、原子力显微镜形貌分析和接触角测定.用改良的考马斯亮蓝法对硅片和改性后的硅片进行了蛋白质吸附研究,并采用荧光显微镜观察了胎鼠海马神经细胞在改性前后硅表面的黏附行为.结果表明,改性后的硅表面接触角减小,粗糙度增加.蛋白质吸附结果表明硅的改性能减少蛋白质的吸附.海马神经细胞在改性硅前后表面的黏附行为研究表明,未改性的硅片上几乎不能黏附海马神经细胞,而改性后硅片上能显著增加海马神经细胞的黏附和生长,并能形成神经细胞网络.     

用原子力显微镜研究聚苯乙烯胶体颗粒的特性

以聚苯乙烯胶体颗粒为研究对象,主要讨论均分散聚苯乙烯胶体颗粒的制备、用原子力显微镜研究样品的各种物性．首先寻找合适的方法合成均分散聚苯乙烯微球,制备较均匀的胶体颗粒：然后用原子力显微镜分别从样品表面微观形貌的直观的三维结构信息,及表面在纳米尺度上表现出来的物理、化学性质进行测试;最后对获得的数据进行分析,并对其性质进行表征．结果表明：无皂乳液法,为制备单分散聚苯乙烯微球的有效方法;通过分析聚苯乙烯颗粒样品表面孔径大小和分布,显示了原子力显微镜在分析样品表面形貌结构方面有其特有的优势,它非常适合用于研究纳米尺度上样品。     

聚丙烯膜表面氨基化及对纳米金的吸附

合成了一端带有蒽醌基团另一端带有氨基基团的光敏性小分子——蒽醌-己二胺,在其浓度为6.6mmol/L、光强8.5mW/cm2、光照时间为15m in的反应条件下,对流延聚丙烯薄膜(CPP)进行了表面改性;进一步研究了改性CPP对纳米金的吸附性能,并用扫描电镜表征了改性CPP吸附纳米金后的表面形貌。结果表明,对CPP进行表面氨基化改性后,它的水接触角由原来的103.5°变为68.2°,其表面亲水性得到了很大改善。光照时间对接触角也有影响,前2m in内,接触角随时间的变化比较显著,之后,随着光照时间的增长,接触角的变化就渐趋平缓。吸附纳米金后,改性CPP的表面出现了分布较均匀的颗粒形貌,与空白CPP相比,其对纳米金的吸附能力得到显著提高。     

柔性显示用纸基复合阻隔层的探究

纸具有可弯曲、质量轻、环保可降解等优点,因而以纸为基板的柔性显示引起学者广泛研究的兴趣.柔性基板在显示领域扮演着重要的作用.本文通过对纸质基板进行Al_2O_3/SiO_2/PET复合阻隔层薄膜的制备,降低表面粗糙度、提高其阻水阻氧性能,以满足柔性显示基板要求.采用原子力显微镜、扫描电镜、氧气水汽透过性测试仪等进行性能表征,并与无阻隔层的纸质基板进行比较,发现改性后的纸质基板表面光滑度提高了11倍,氧气阻隔性与水汽阻隔性分别提高了272倍、9倍.     

氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿表面性质及其浸出的影响

通过测定吸附量、Zeta电位和接触角,并通过对原子力显微镜表面进行表征及摇瓶浸出试验考察不同能源(Fe2+、单质硫和黄铜矿)培养的氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans对黄铜矿表面性质的影响及其与黄铜矿浸出的关系。研究结果表明:不同能源培养的A.ferrooxidans菌对黄铜矿表面性质的影响规律相似;A.ferrooxidans菌均能快速吸附在黄铜矿表面,而矿驯化的A.ferrooxidans菌在矿表面的附着能力更强;细菌的吸附使黄铜矿的等电点朝细菌的等电点方向偏移,且由于在黄铜矿表面生成了硫膜和不稳定铜硫化物使得黄铜矿表面接触角增大,疏水性增强;在浸矿初期,细菌与黄铜矿作用以直接作用机理为主。     

水和乙二醇在特氟龙表面的本征接触角测量

开发了一种通过对基板施加超声振动实现对液滴本征接触角测量的新方法.通过此方法发现无论液滴是否润湿基板,当对基板施加超声振动时前进接触角显著减少,停止超声振动时接触角迅速增加.使用超声振动之前获得的前进接触角和停止超声后获得的后退接触角的值来推测液滴的本征接触角,测得水在特氟龙表面的本征接触角为(96±2)°,乙二醇在特氟龙板上的本征接触角为(75±1)°.     

超细铁粉降解水样的COD

以高能球磨法制备了纳米尺度的单质铁粒子,并用原子力显微镜对其进行了表征．以所制备的纳米铁为处理剂,进行了去除模拟水样和地表水COD的实验,主要研究了COD去除效果与纳米铁加入量的关系．结果表明：此超细铁粉对多数水样的COD均有较好的降低效果．     

表面修饰的金纳米粒子的制作及表征

通过硼氢化钠NaBH4还原金氯酸HAuCl4，成功地制作了羧酸酯表面修饰的金纳米粒子，并用丁二酸硫醇作为硫醇配体稳定剂，抑制了纳米粒子的进一步生长，这种方法有效地把粒径控制在纳米范围内并且粒径分布范围小，只需通过一次反应就可大量地制得1－20nm、具有量子效应的纳米料，用X射线衍射仪、透射式电子显微镜和隧道扫描显微镜对这些粒子进行了检测，证实了大量的粒子都是面心立方结构，硫醇配体在金粒子在表面由化学吸附形成一层单分子膜，隧道扫描显微镜观察到了这一层单分子膜。     

纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。     

木材表面SiO2/环氧树脂/氟硅烷复合超疏水膜的构建

【目的】为获得具有良好机械耐磨性的超疏水木材,构建了木材表面SiO₂/环氧树脂/氟硅烷复合超疏水膜。【方法】采用两步法在木材表面构建有机/无机复合超疏水涂层,在木材基底预置透明环氧树脂底层以覆盖木材表面天然微沟槽结构,然后构建SiO₂/环氧树脂/氟硅烷(FAS)复合超疏水薄膜。采用场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜以及傅里叶红外光谱仪对超疏水涂层的微观形貌和化学组成进行表征,并测试其疏水、疏油和机械耐磨性能。【结果】木材表面复合超疏水涂层具有精细的微/纳米二元粗糙结构,该结构协同低表面能物质FAS,使木材表面不仅具有良好的超疏水性能(水静态接触角为153°,滚动角低于4°),而且疏油(乙二醇接触角为146°,滚动角低于11°); 经砂纸多次磨擦后木材表面水接触角和滚动角基本不变,超疏水性能保持稳定,超疏水涂层的微纳米结构及疏水物质依然保留,表现出良好的机械耐磨性。【结论】有机/无机复合超疏水涂层体系中,环氧树脂由于黏结作用使得SiO₂纳米粒子与木材基底形成牢固的结合,从而赋予涂层良好的机械稳定性。