泡沫镍上原位生长CoMn2O4多级空心纳米球作为超级电容器电极材料的电化学性能研究

采用水热法结合空气气氛中的热处理过程,在泡沫镍（NF）表面生长了锰酸钴（CoMn₂O₄）多级空心纳米球,通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）和X射线光电子能谱（XPS）等测试手段对纳米球进行了表征.在三电极电化学测量系统中,0.1Co²⁺-250电极材料在5 mA·cm^-2时的面积比电容高达6 184 mF·cm^-2.以0.1Co²⁺-250为正极,商用活性炭（AC）为负极组装而成的混合超级电容器,在1.6 mW·cm^-2时的最大能量密度为0.112 mWh·cm^-2.即使在功率密度为16 mW·cm^-2时,能量密度仍达到0.064 mWh·cm^-2.在2 mA·cm^-2的电流密度下,经过10 000次充放电循环后,电容保持了初始值的93%.因其优越的电化学性能和低成本的便捷合成方法,CoMn₂O₄多级空心纳米球作为电极材料具有重要的应用前景.     

太阳能电池用低掺杂率多晶硅薄膜的制备

通过铝诱导晶化非晶硅(Aluminum-Induced Crystallization, AIC)制备的多晶硅薄膜具有较高的铝掺杂浓度(2×10¹⁸ cm^-3), 不适宜作为薄膜太阳能电池的吸收层. 我们提出了QCGE AIC法, 即: 硅原子的快速扩散; 冷却成核; 晶粒的慢速生长; 铝原子的向外扩散.通过精确控制AIC过程中退火温度及模式制备了掺杂率为2×10¹⁶ cm^-3的高品质多晶硅薄膜. 二次离子质谱(Secondary-Ion-mass Spectroscopy, SIMS)结果表明: 制备多晶硅薄膜中铝残留浓度依赖于退火的温度模式; 霍尔效应测试结果表明: 制备多晶硅薄膜的掺杂率依赖于退火的温度和退火模式; 拉曼光谱表明: 通过QCGE AIC 制备的多晶硅薄膜中包含有少量由小颗粒硅组成的区域.     

银纳米颗粒溶胶表面增强红外基底对低浓度福美双农药的快速检测

采用水热法制备了一种银纳米颗粒溶胶,通过乙醇洗涤后得到银纳米颗粒表面增强红外基底,用于检测低浓度福美双农药。结果表明,该增强基底可检测低至10^-7mol/L的福美双农药,且不同浓度下福美双溶液的表面增强红外光谱强度呈现良好的线性关系,该基底对福美双分子的红外光谱增强能力高达150倍。银纳米颗粒的富集作用、电荷转移机制和电磁增强机制的共同作用使福美双的红外光谱得到显著增强。     

二月兰对铜污染的耐受与富集分析

为探究十字花科植物二月兰对土壤中铜离子的吸收和耐受性，采用不同浓度的硫酸铜溶液对其种子萌发阶段和生长阶段进行处理，测定了二月兰的生理指标.结果表明：铜离子溶液处理15 d后会对二月兰的萌发率产生影响.当铜离子质量分数为35，100 mg∙kg^-1时，均能促进二月兰种子的萌发，而400 mg∙kg^-1处理组则导致萌发率显著下降，发芽率仅为对照组的41％；土壤栽培处理，35，100 mg∙kg^-1均能促进二月兰生长，而400 mg∙kg^-1处理组则导致生长幅度减小，叶片数量和株高也显著少于前两组实验.同时，400 mg∙kg^-1处理组导致超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性提高，铜离子对二月兰造成一定生长胁迫.铜离子转运系数和富集系数分别为0.56和0.52，说明二月兰对铜离子的富集能力表现优良，尚未造成毒害.进一步分析铜离子转运相关基因的表达，外源施加铜离子，导致体内OvCOPT1基因表达量相对于对照组显著降低.本研究揭示了二月兰对于土壤中铜离子污染具有吸收和富集作用，为治理土壤中铜离子污染提供了理论依据，并证明二月兰可作为优良的富集植物.     

基于透明微针拉曼原位检测H2O2

在聚甲基丙烯酸甲酯-微针（PMMA-MNs）阵列上修饰聚多巴胺（PDA）层,通过离心技术将金纳米粒子（Au NPs）组装在MNs表面,构建纳米金@聚多巴胺@聚甲基丙烯酸甲酯微针阵列（Au@PDA@MNs）.Au@PDA@MNs有强表面增强拉曼散射（SERS）效应,以罗丹明6G（R6G）作为拉曼探针,在10^-4~10^-8 mol·L^-1的范围内有良好的线性响应,检测限（LOD）可达3.1×10^-10 mol·L^-1.为了检测过氧化氢（H₂O₂）,4-巯基苯硼酸（4-MPBA）被修饰在Au@PDA@MNs上以构建功能化的MNs.利用4-MPBA分子氧化生成4-羟基硫代苯酚（4-HTP）和MNs的透光性,基于1 000 cm^-1和1 068 cm^-1处拉曼强度比（I_{1 000}/I_{1 068}）的变化,完成了H₂O₂的拉曼定量检测,I_{1 000}/I_{1 068}的变化与H₂O₂浓度成定量关系.线性响应范围为10~2 000 μmol·L^-1,LOD为0.93 μmol·L^-1.MNs和SERS技术的结合为确定具有短半衰期和弱拉曼信号的疾病相关生物标志物开辟了一条新途径.     

有机衬底Zn-Sn-O透明导电膜的低温制备及特性

采用射频磁控溅射法在有机衬底PPA上低温制备出Zn-Sn-O透明导电膜, 并对薄膜的结构和光电性质进行了研究. 制备的薄膜为非晶结构, 薄膜与衬底有良好的附着性. 性能良好的有机衬底Zn-Sn-O透明导电膜的电阻率为1.3×10^−2 Ω∙cm, 载流子浓度为4.4×10¹⁹ cm^−3, Hall迁移率为12.4 cm²∙V^−1∙s^−1. 薄膜在可见光范围的平均透过率达到了82%.     

罗丹明6G在多孔硅-银粒子复合基底上的表面增强拉曼散射

多孔硅与货币金属(Au、Ag、Cu)的复合材料在表面增强拉曼光谱领域有很大的应用前景。本文采用恒电流电解法分别制备了具有均匀纳米孔洞的低阻多孔硅和具有多层次微纳米结构的高阻多孔硅，并开发了一种将铈掺杂进入银胶体中形成铈掺杂的银纳米粒子的方法。作为固态SERS基底的一种制备方式，将银颗粒在多孔硅表面固定化，获得了具有很强选择性的复合基底。以罗丹明6G(Rhodamine 6G, R6G)作为探针分子的拉曼测试表明：多孔硅-银粒子复合基底对较大拉曼位移的拉曼峰(1 590 cm^-1)更加敏感，铈掺杂则进一步增强1 360 cm^-1处的拉曼峰；且复合基底能够检测到10^-9 mol/L浓度的R6G。     

基于Pd纳米粒子/聚苯胺的葡萄糖电化学传感器研究

采用静电纺丝技术结合化学原位还原沉积方法构建钯纳米粒子（Pd NPs）修饰的聚苯胺（PANI）空心管复合材料（Pd/PANI/GCE）.首先通过静电纺丝法制备聚苯乙烯（PS）纤维膜基底,然后在纤维膜基底上修饰苯胺单体,并进行原位聚合,获得磺化聚苯乙烯@聚苯胺（SPS@PANI）复合纤维膜.采用四氢呋喃（THF）溶解去除磺化聚苯乙烯（SPS）内芯后获得高导电性、高比表面积的PANI空心管材料,再通过化学原位还原法在PANI空心管表面均匀沉积Pd NPs,并由此构建了无酶葡萄糖传感器.实验结果表明：该传感器对葡萄糖检测的线性范围包括0.1~44.0μmol·L^-1和44.0~3 423.0 μmol·L^-1两段线性,最低检测限为0.06 μmol·L^-1.该传感器能够直接应用于实际唾液样品中对于葡萄糖的检测.     

高载量钴离子掺杂MnO2用于高性能锌离子混合电容器

通过恒流电沉积的方法在柔性碳布上制备了钴离子掺杂的MnO₂,其负载量达到13.8 mg/cm²。利用X射线衍射仪（X-ray diffractometer, XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectrometer, XPS）和电化学工作站等对材料的结构和性能进行表征,探究了钴离子掺杂对MnO₂电化学性能的影响。结果表明,当该电极与活性炭组装成液态锌离子混合电容器（zinc ion hybrid capacitors, Zn-HCs）时,Zn-HCs在2 mA/cm²的电流密度下,面积比电容高达5 883.0 mF/cm²,面积能量密度为3 154.9 μWh/cm²,与锌离子电池的能量水平相当。当该电极与活性炭组装成准固态柔性Zn-HCs时,Zn-HCs具有较好能量密度（在1 mW/cm²的功率密度下达1 351.1 μWh/cm² ）的同时具有优异的机械柔韧性,使Zn-HCs有望应用于新一代的柔性可穿戴设备。     

预制层结构对CZTS薄膜微观组织和光学性能的影响

研究了叠层顺序对磁控溅射沉积铜锌锡硫（CZTS）吸收层的微观结构、表面形貌和光学性能的影响.试验结果表明：当预制层结构为Cu/ZnS/SnS₂时,制备的CZTS薄膜在（112）晶面具有择优生长取向,并具有较好的结晶一致性,在288,335和368 cm^-1处呈现出特征拉曼（Raman）峰,薄膜表面晶粒较大、形状规则、薄膜空隙较少、比较致密,可见光范围内的吸收系数较高,光学带隙1.5 eV,适合作为CZTS薄膜太阳能电池的吸收层;当预制层结构为SnS₂/Cu/ZnS和ZnS/SnS₂/Cu时,由于在预制层硫化过程中造成一定的Zn和Sn流失,使CZTS薄膜中含有CuS杂相,导致薄膜表面质量下降,禁带宽度增加,不适合做CZTS薄膜太阳能电池的吸收层.     

丝网印刷法制备纸质SERS基底及其性能研究

以绘画纸、白卡纸和坐标纸为衬底,采用丝网印刷银油墨,制备了高效的表面增强拉曼散射(SERS)基底,结果表明:银薄膜/绘画纸的SERS活性最佳,其次是银薄膜/白卡纸和银薄膜/坐标纸,对结晶紫的最低检测限分别为10-8,10-7和10-7 mol·L-1.此外,在同一银薄膜/绘画纸表面随机选取10个不同位置,在特征峰913...     

2，4-二叔丁基苯酚对细叶小羽藓生理的影响

为探究木麻黄（Casuarina equisetifolia）林地化感物质中含量最为丰富的2，4-二叔丁基苯酚（2，4-di-tert-butylphenol，2，4-DTBP）对细叶小羽藓（Haplocladium microphyllum）生长发育的影响，用不同物质的量浓度（0，0.01，0.05，0.10，0.50，1.00 mmol·L^-1）的2，4-DTBP处理细叶小羽藓，分别进行叶绿素、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量的测定.结果表明：用适宜物质的量浓度（0~0.10 mmol·L^-1）2，4-DTBP处理时，细叶小羽藓叶绿素含量增加，脯氨酸和丙二醛含量下降；而物质的量浓度大于0.50 mmol·L^-1时，叶绿素含量下降，脯氨酸和丙二醛含量增加.当2，4-DTBP浓度高于0.50 mmol·L^-1时，对细叶小羽藓产生明显的化感抑制效应，不利于细叶小羽藓生长.本研究以常见种细叶小羽藓为例，探讨了2，4-DTBP对苔藓植物的化感作用，为细叶小羽藓是否适应木麻黄林地生态环境提供参考.     

结晶紫表面增强拉曼与时间关系研究

【目的】研究银包金纳米颗粒(Ag@AuNP)对结晶紫信号的增强效果与时间的关系。【方法】用新型纳米材料银包金纳米颗粒作为拉曼增强基底,采用785nm激光激发结晶紫表面增强拉曼光谱,统计光谱特征峰强度变化趋势。【结果】结晶紫725cm-1,801cm-1,914cm-1,1177cm-1,1392cm-1,1588cm-1等特征峰强度在0~30min内随时间的延长而逐渐升高,达到一个平台后随时间(30~36min)的增加基本保持不变。【结论】最优最快的结晶紫表面增强光谱的测定时间约为30min,该结论丰富了表面增强拉曼的研究成果。     

Structural OH in mantle-derived clinopyroxene megacrysts from Nushan

Thirteen clinopyroxene megacrysts from Nushan Cenozoic basalts have been investigated by Fourier transform infrared spectrometer(FTIR). The results demonstrate that all samples contain trace amount of structural OH. Clinopyroxenes from Nushan show four groups of absorption bands, in which, 3 472–3 506 cm⁻¹ is the major characteristic one. It is suggested that the position of major band is probably related to AI content: the position of major characteristic band for high-AI samples is around 3 470 cm⁻¹, whereas that for low-AI samples around 3 620 cm⁻¹.     

基于反应体系的表面增强拉曼光谱快速检测乙基麦芽酚

以铁离子(Fe~(3+))为媒介,鞣酸还原氯金酸制备的金纳米粒子(Au NPs)作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,实现比色-散射光谱双响应,快速鉴别食品中的乙基麦芽酚.其中比色法中,对乙基麦芽酚的检测限为0.50 mg·mL~(-1).SERS检测中,利用Fe~(3+)和乙基麦芽酚的络合作用,乙基麦芽酚的最低检测限降低到0.01 mg·mL~(-1),线性范围为0.05～1.00 mg·mL~(-1).该方法使用的仪器简单,操作方便,可对样品中的乙基麦芽酚进行现场直接测定.     

SBS含量对沥青老化性能的影响

为提高苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS)改性沥青的路用性能，延长路面使用寿命，通过物理指标试验、流变测试、傅里叶红外光谱法和凝胶色谱法（GPC）对比分析不同含量SBS改性沥青老化前后的性能差异，探究SBS含量对沥青老化性能的影响. 结果表明：短期老化后，随着SBS含量的增加，沥青粘度和复数模量增大，针入度减小，延度迅速下降，沥青显示出脆性；改性剂发生降解，GPC图谱中改性沥青SBS特征峰峰面积均有所减小；改性沥青的红外光谱图在1696cm^-1（C=O伸缩振动）处出现新的特征吸收峰. 长期老化后，改性沥青中大分子物质几乎完全降解，SBS特征峰均消失；红外光谱图中1696cm^-1处吸收峰强度加强，丁二烯指数（BI）减小一半；随着SBS含量的增加，羰基指数和亚砜基指数变化不大，而BI指数持续增加,并与SBS含量呈现良好的线性关系.     

Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响

【目的】研究p-Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响,为制备高效太阳电池提供理论基础。【方法】将器件的n-InGaN掺杂浓度固定为10~(16 )cm~(-3),在改变p-Si衬底掺杂浓度N_A的情况下,采用一维光电子和微电子器件结构分析模拟软件(AMPS-1D)对InGaN/Si异质单结太阳电池器件的各项性能参数进行模拟。【结果】随着掺杂浓度N_A的升高,电池的电流密度J_(SC)和填充因子FF随之升高,当到达一定高的掺杂浓度范围时(N_A5.00×10~(17)cm~(-3)),J_(SC)基本保持不变,约为28.12mA/cm~2,FF保持在0.85左右且变化不大。开路电压V_(OC)和光电转换效率E_(ff)与掺杂浓度的大小呈正相关关系,随着N_A的增大,V_(OC)、E_(ff)缓慢增大。【结论】高掺杂浓度下的太阳电池具有较好的光电转换效率。低掺杂浓度的太阳电池光电转换效率较低,这是因为其对应的尖峰势垒高度和宽度均较大,影响了光生载流子的输运。     

基于比色光谱和SVM快速检测白菜中氧乐果农残方法

为快速安全地检测白菜中氧乐果农药残留,用改进的氯化钯乙酸溶液作比色剂,和氧乐果农药发生比色反应,利用分光光度计在300～1100nm采集吸光度谱图。将氧乐果乳油农药和白菜汁混合,利用乙醇萃取,在0.5～400mg/kg随机配置了60个样本,分别和等量的乙酸氯化钯溶液反应。实验证明,当样本质量比大于50mg/kg时,吸光度曲线的走势发生变化,且和质量比的相关性较差;当样本质量比大于90mg/kg时,吸光度曲线和样本质量比相关性更差。引入支持向量机SVM进行三分类建模,利用5-折交叉验证,当光谱数据归一化为[0,1],核函数采用径向基RBF函数时,测试集样本质量比范围的预测效果最好,准确率达到96.7742%,为快速检测蔬菜中氧乐果的质量比范围提供了可行的方法。