纳米铜和纳米导电纤维的结构

目前化学家们用化学法制备了各种无机固体小颗粒的催化剂及各种由纳米级微粒组成的薄膜与合金,这种材料的研制使得材料物理与化学更进一步地渗透,推动了材料科学的更新与进步.纳米金属超细微粒作为催化剂已经是化学家们熟悉的课题,例如在铂重整中所使用的铂黑等.使用物理法在高真空中制备的各种纳米超微粒子,具有体积小,比表面积大,且表面无微孔及其它极性物质(例如羟基等的吸附),因此引起了人们尝试用物理法研制纳米金属超微粒子作催化剂的兴趣.     

用超声化学方法产生超细非晶态铁微粒

超细金属微粒是新材料的重要部分,是一种在纳米级范围内研究的新的物理状态,具有与人们通常所认识的“块状”材料不同的新的物理、化学特性,以及崭新的应用前景.因此国际上在发展新材料的计划中,都瞄准这一新的纳米科技的前沿领域,并促使其研究、开发和应用迅速发展.纳米级金属微粒的制备方法很多,大致可分为物理、化学和综合方法等.发展较快的有激光气相法、激光加热蒸气法和红外多光子解离法.本文研究用超声化学方法产生非晶态铁微粒.非晶态铁可作为耐腐蚀涂料、高磁性记录密度材料以及用于制造电力变压铁     

四探针扫描隧道显微镜

据国家自然科学基金委员会2006年8月18日报道，中科院物理所高鸿钧小组自行设计与研制了可原位生长、构造和研究介观体系的电、光、力学特性的分子束外延一四探针扫描隧道显微镜（MBE-4P—STM）联合系统，在国际上独具特色。该系统可在超高真空环境下制备与构造纳米体系，可用扫描隧道显微镜对其表面电子结构进行表征．用四探针方法研究电子输运性质，同时可研究纳米结构的光学特性，为系统地研究介观小尺度体系的物理、化学性质提供了强有力的工具，目前初步取得了一些有意义的研究结果。     

液体的脆性——一把深入了解玻璃态物质的钥匙

“液体的脆性”概念的提出不到20年的时间, 已成为玻璃态物质研究中的一个热点. 它利用玻璃转变温度约化温度轴的办法, 使具有不同动力学性质的玻璃形成体可以用一个统一的标准进行比较. 为阐明液体的脆性在研究玻璃转变过程、结构弛豫现象及过冷态结构中的重要意义, 综合评述了液体的脆性在凝聚态物质热力学和动力学性质相关性、势能图谱、非指数弛豫过程、微观理论模型以及中程有序等研究领域中的最新进展和面临的挑战, 并指出了该研究领域今后的发展方向.     

高聚物基质GPC填料的传质和阻碍效应

多孔微粒填料的研究促使了高效GPC的发展。目前在GPC中所使用的填料大都是以多孔硅胶或多孔高聚物微粒为基质材料。所以探索不同类型基质材料的结构对于以分子尺寸排除为基础的GPC分离过程的影响,是色谱学中具有实际意义的课题。本文根据不同分子量     

离子液体酸性强度探针

离子液体作为绿色溶剂和催化剂在有机合成和催化反应中具有重要作用.酸性离子液体因同时拥有液体酸高密度的反应活性位和固体酸的不挥发性,近年来受到了广泛的关注.离子液体的酸性强度会影响化学反应的活性和作用位点的选择,测定离子液体的酸性强度对于认识酸催化反应机理、寻找合适的催化剂具有十分重要的指导意义.使用探针分子的分子光谱研究离子液体性质是一种重要的实验方法.本文主要介绍几种离子液体酸性的探针,着重介绍如何利用这些探针来测定离子液体的酸性强度.     

金属玻璃异常放热现象与隐藏非晶相变研究进展

金属玻璃因其简单的金属键结合及原子密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。解开玻璃形成液体的微观结构可以探寻玻璃形成能力的秘诀。许多非晶合金体系在玻璃转变点以上、结晶温度以下表现出异常放热现象,暗示在超过冷液相区间隐藏着非晶相变,这一现象的微观结构本质困扰了学界逾四十年。近来,中子和同步辐射散射等大科学装置的发展为揭示隐藏非晶相变的机制提供了原位、无损以及从原子到纳米级别的多尺度"探针"。最新研究发现Pd-Ni-P这一典型的具有异常放热现象的原型非晶合金在临界转变温度处发生了重入超过冷液体转变,其内在微观机制为中程有序结构的演变所导致的液-液相变。同时通过恰当的热处理,人们可以方便地调控这一类非晶合金的微观结构。经过统计几种具有异常放热现象的典型金属玻璃体系的热物理参数,发现异常放热峰可能与玻璃形成能力有一定的关联。金属玻璃中的异常放热现象及其隐藏的非晶相变为开发新型非晶合金体系并改进合金的性能提供了新的思路。     

离子液体的吸水性研究进展

大部分离子液体如果直接暴露在空气中都能吸收一些水分,而水会对离子液体的微观结构、物理化学性质等产生一定程度的影响,从而进一步影响离子液体的应用,因此有必要对离子液体的吸湿性开展系统深入的研究.本文评述了离子液体吸湿性研究领域的最新进展.通过对50多种离子液体的吸湿性的分析,总结了离子液体的结构因素和温度、湿度等外部因素对其吸湿性的影响,并对文献中提出的两步吸收机理和3类用于表征吸收过程参数进行了讨论,评述了基于实验数据的离子液体吸湿性分类标度.另外,离子液体的宏观吸湿性取决于其和水分子间的微观相互作用,关于这方面的研究已经比较多,本文简单综述了离子液体和水的分子间相互作用,和根据离子液体的氢键酸性和氢键碱性等参数预测离子液体吸水性的方法.随后,讨论了用二维相关光谱技术研究离子液体的吸湿过程的进展,认为该过程可以分成几个阶段,分别受不同的分子间作用力控制.根据相律,憎水性离子液体的水溶液可以用来调节相对湿度,而且鉴于醋酸根离子液体具有强的吸水性,一定条件下可以作为吸水剂来使用.     

纳米颗粒Ag的晶格畸变

纳米材料许多特有的性质,与其晶格结构密切相关。对纳米Ni微粒的研究表明,晶格收缩导致其Curie温度下降。由于晶格畸变(收缩),键长缩短导致纳米微粒的键本征振动频率增大,使得纳米材料光吸收带“蓝移”。晶格畸变引起纳米材料的晶格势场变化,改变了电子的运动状态,使得材料的电输运行为异常。纳米材料的晶格畸变引起的奇异性质倍受关注,对纳米材料晶格结构变化的研究也不断地深入和系统:人们先后用各种技术研究了用气体冷凝法、等离子体溅射法和高能球磨法等方法制备的纯组元纳米材料的晶格畸变,观察到了或收缩或膨胀的不同畸变结果。究竟纳米材料的晶格畸变与什么因素有关,如何看待晶格或收缩或膨胀等不同畸变结果,这需要对纳米材料的晶格畸变做进一步的研究。     

荧光光谱法研究黑皂膜(BSF)的形成过程及其聚集状态

近来,人们发现黑皂膜(black soap film简称BSF)在结构上与细胞生物膜极为相似,因而被用来研究生物膜的结构、性质及其与功能的关系。 由于BSF太薄,光谱学方法研究显得很困难,因此有关这方面的报道极少。Von Wandruszka用若丹明B(rbodamine B简称RbB)作为荧光探针,通过跟踪BSF形成过程中     

玻璃态物质的本质

玻璃自古以来便被不断使用,当今仍然是人类生活中无处不在、不可或缺的最有价值材料之一.然而,由于玻璃态物质是一种与固体、液体不同的介稳态物质,处于复杂的多体相互作用体系,玻璃态物质的本质一直是凝聚态物理中最富挑战的谜题之一.Science在创刊125周年之际将"玻璃态物质的本质是什么"这一问题列为125个最具挑战性的科学前沿问题之一.本文综述了玻璃态转变过程中的热力学和动力学变化规律、玻璃态形成的物理机制和理论预测、玻璃态的结构假说等玻璃态物质研究的焦点和难点,讨论了当前的研究进展并展望未来的研究方向,以期增加人们对玻璃态物质本质的新认识,为玻璃态物质的后续研究提供借鉴.     

纳米尺度下不同曲率半径针尖接触滑动过程的分子动力学模拟

针对不同磨损情况的原子力显微镜探针,运用三维分子动力学模拟方法研究不同曲率半径探针接触压入及滑动过程中单晶铜基体表面材料的变形及摩擦磨损机制.研究结果发现,在探针接触压入单晶铜基体时,接触作用力、位错及位错发射等缺陷随着接触深度或接触半径的增大而增加,位错发射方向为[101]和[101].探针在单晶铜基体表面滑动过程中,探针曲率半径增大,因材料塑性变形形成的沟槽、法向力及摩擦力也随之增大,而摩擦系数随之减小.堆垛层错沿着滑动方向扩展并随探针曲率半径增大而增多.此外,摩擦磨损过程中产生的隆起堆积原子数量随着探针曲率半径或滑动距离增大而增多.     

用电子扫描技术观察TGS的动态电畴结构

为了观察热释电晶体TGS的电畴结构,已有不少的研究者用不同方法进行过研究,其中广泛使用的有腐蚀法、粉纹图法、热释电探针技术。近来又采用液晶显示、扫描电子显微镜观察等。本文所用的方法类似于扫描电镜,但却在一个热释电摄象管中进行,用此种     

Pt纳米微粒电极上CO吸附的电化学循环伏安和原位FTIR反射光谱

用化学还原法制备铂金属纳米微粒. 经TEM表征纳米Pt微粒的平均直径为2.5 nm. 应用电化学循环伏安法研究了该纳米微粒电极的电化学性质, 与本体Pt相比, 吸附在Pt纳米微粒表面CO的氧化电流峰较宽. 原位傅里叶变换红外反射光谱检测到Pt纳米微粒电极表面的孪生吸附态CO, 以及随电极电位变化线型吸附和孪生吸附态CO向桥式吸附态CO的转化过程. 还发现了Pt纳米微粒上吸附态CO的增强红外吸收等一系列特殊性能.     

Pt纳米微粒电极上CO吸附的电化学循环伏安和原位FTIR反射光谱

用化学还原法制备铂金属纳米微粒。经TEM表征纳米Pt微粒的平均直径为2.5nm。应用电化学循环伏安法研究了该纳米微粒电极的电化学性质，与本体Pt相比，吸附在Pt纳米微粒表面CO的氧化电流峰较宽。原位傅里叶变换红外反射光谱检测到Pt纳米微粒电极表面的孪生吸附态CO，以及随电极电位变化线型吸附和孪生吸附态CO向桥式吸附态CO的转化过程。还发现了Pt纳米微粒上吸附态CO的增强红外吸收等一系列特殊性能。     

大型对撞机的中国选择

<正>1972年,我国政府和科学界面临着一个重大选择:是否建设大型对撞机。对撞机是现代物理研究的基础设备,是研究物质基础结构和相互作用的探针。二战之后,近一半的诺贝尔物理学奖颁发给了与对撞机相关的研究成果。但大型对撞机需要各种高新技术的支持,耗资巨大,建设和操作难度极高。     

溶质在作圆管层流的微极流体中的分散

一、导引分散过程在化学和生理系统中有重要意义。尤其在血液中,营养物质、新陈代谢成分、药剂等以分散方式传输。许多学者曾在不同物理系统中研究分散规律。例如Taylor曾研究溶质在作圆管层流的牛顿流体中的分散问题。他引入以平均流速运动的平面,溶质相对于该动平面以“等效扩散系数”分散。该系数依赖于平均流速、管半径和分子扩散系数等。他还找到用溶质在溶液中分散来测量分子扩散系数的条件。以后,Taylor方法开始用于各种非     

冷中子的性能

英国研究人员研制了一种设备,用它能研究润滑油和燃料在火箭推进器工作期间的品性,以验查结构的缺陷。在这台设备中使用了引自原子核反应堆的速度较慢的中子。这种中子甚至有一个专门的名称,叫冷中子。冷中子具有许多绝妙的特性。在上述场合只用上它们的一个特性。冷中子能穿透金属,却会被含氢的液体(例如水、油、碳氢燃料)大大地减速和吸收。     

直喷式汽油机微粒排放规律与控制策略的研究进展

直喷式汽油机因较高的热效率而得到广泛的应用,然而它存在微粒排放较高的缺点.由于碳烟微粒的潜在致癌性,国际上开始将直喷式汽油机的微粒排放质量和数量列入新的排放法规进行限制.针对这一问题,国际上开展了大量的探索性研究.结果发现,直喷式汽油机的微粒排放主要来源于活塞顶面、气缸壁面、气门底面等处附着的燃油发生非预混合燃烧以及混合气分层燃烧.因而汽油机的混合气制备方式、燃油喷射参数、燃料物理化学特性、环境条件、运行工况参数等对微粒排放质量和微粒数量有显著影响.此外,乘用车排放测试是在底盘测功机上运行不同的工况循环,各种法规的工况条件不同,因而同一台汽车也会得到不同的排放测试结果.本文针对国际上的最新研究,系统总结了直喷式汽油机微粒生成路径、微粒生成影响因素与控制策略、汽油醇微粒排放特点、工况循环对微粒排放影响等几个方面的最新进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

磁性液体数值模拟研究进展

磁性液体(magneticfluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟领域的最新研究进展,介绍了磁性液体在剪切、挤压和阀模式3种工作模式下的力学模型,对磁性液体的现有模拟方法进行了总结,讨论了磁性液体数值模拟的研究现状,并展望了数值模拟的发展前景.磁性液体的数值模拟亟待开展以下三方面研究:(1)建立涵盖多种微观相互作用的精细理论模型,研究颗粒表面包覆、添加剂等非磁性成分对磁流变效应的影响;(2)将不同数值模拟方法相结合,建立磁性液体的多尺度模型,进一步提高模拟精度,利用机器学习协调不同尺度的数值模拟,压缩计算量,已成为一种可行思路;(3)将力学模型与电、磁学模型相结合,发展多尺度、多物理场耦合的数值模拟方法,模拟磁性液体其他物理性能.最终为高性能磁性液体的研制及其应用研究提供技术和理论支撑.