约束电爆过程中石墨的纳米化机制

利用自行研制的约束电爆石墨制备低维纳米碳装置,通过改变初始充电电压与约束管管径进行系列性电爆实验,实验中对气溶胶形式的电爆产物进行原位取样,并进行显微分析.结合电爆产物显微分析结果和约束管中能量密度与电爆产物粒径间的关系,对电爆过程中石墨的纳米化机制进行研究.研究结果表明:电爆过程中约束管内产生的机械压缩波能够对石墨施加瞬间高压使石墨碎化,这一压缩波在传播过程中对已碎化的石墨进行反复冲击与剥离,从而导致石墨颗粒从约束管中喷射而出.在喷射过程中,石墨颗粒之间以及石墨颗粒与约束管壁之间不断发生碰撞,致使石墨颗粒进一步碎化,并形成低维纳米碳.     

天然纤维负载铂金属催化剂的光化学制备及其催化应用

设计并利用天然纤维(Natural cellulose,NC)实现了在温和反应条件下的K₂[PtCl₄]前驱体甲醇还原负载反应。还原产物铂原子纳米金属簇分布在NC表面及内部,从而获得了负载型催化剂Pt@NC。以扫描电子显微镜(SEM)、能量色谱X射线光谱仪(EDS)以及红外光谱(FT-IR)等对Pt@NC催化剂的结构、组成和形貌进行了表征,紫外-可见分光光度法(UVVis)研究了其催化降解对硝基苯酚(4-NP)的性能。实验显示,在可见光照条件下,K₂[PtCl₄]前驱体能够被还原为Pt0原子并以原子簇的形式均匀分布在NC管腔表面。NC表面含氧基团能够作为作用位点将铂纳米团簇结构稳定地固定在NC表面。Pt@NC催化剂催化降解4-NP反应中,表观一级反应速率常数为0.19mim^-1,显示出了较高的催化活性。     

不同含量ZnO纳米粒子对MoS2纳米花SERS性能影响的研究

合成了ZnO纳米粒子(ZnO NPs)附着在MoS2纳米花(MoS2 NFs)上的异质结纳米复合材料(MoS2/ZnO NCs),该材料能够对内分泌干扰物(BPA)进行痕量检测.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试仪器对该复合材料的结构进行了表征,并且通过有机染料亚甲基蓝...     

能模拟伤口愈合的“自然绷带”

通过利用与人体凝血时出现的同一化合物,美国弗吉尼亚联邦大学的科学家发明了可能会最终成为一种“自然绷带”的纳米纤维垫。由只有人的头发丝千分之一细的纤维蛋白原束织成的这种织物,可以永久性地放在伤口上,将失血量减少到最少并有助于伤口的自然愈合。     

纳米金颗粒在石英晶体微天平检测DNA中的表面修饰作用

采用石英晶体微天平(QCM)技术, 用不同粒径的纳米金颗粒来进行QCM的表面修饰, 提高对单链靶标DNA的检测灵敏度. 在相同的实验条件下, 通过研究5~60 nm范围内不同粒径纳米金颗粒对QCM表面的修饰作用发现: 金颗粒粒径的大小对DNA探针在石英晶体微天平表面的固定量和DNA的杂交率均有影响. 20 nm粒径的金颗粒对QCM表面修饰作用为最佳, 能最好地提高DNA检测灵敏度.     

纳米氧化钴的制备及其超电容特性

实验制得粒径为3 nm左右的氧化钴微粒材料并以此制成电化学电极. 分析测试表明该氧化钴微粒不仅粒度小, 具有较大的比表面积(192 m²/g)及适宜的孔径分布(1~3 nm为主), 而且在一定程度上解决了小颗粒材料存在的团聚问题. 电化学测试表明, 此电极具有典型的电容性能, 单电极比容量为370~401 F/g, 主要以超电容形式存在.     

K2PtCl6/PVP体系四面体形状纳米铂的控制合成

以适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂, 用H₂还原K₂PtCl₆水溶液高选择性(>80%)地合成了四面体形状的纳米铂晶粒(3~8 nm). 采用透射电子显微镜(TEM)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)研究了合成体系四面体形状纳米铂晶粒的合成过程. 合成体系纳米铂胶体吸收光谱数据表明, 纳米铂晶粒的生成经历了由快到慢的转变过程. TEM数据表明, 绝大多数四面体形状纳米铂晶粒不是在成核和快速生长阶段, 而是在小晶粒(<3 nm)的缓慢生长阶段生成. 这些结果说明纳米铂的四面体形状很可能是通过晶粒生长中的表面晶面淘汰形成的.     

纳米碳管的管内物理化学过程

纳米碳管所特有的接近理想一维的中空管内腔可以引发很多宏观表面上不可能发生的物理化学过程, 吸附、填充于其中的反应物可实现纳米尺度内的反应, 因此纳米碳管可视为“纳米试管”. 从纳米碳管的化学性质入手, 对纳米碳管管中化学(纳米碳管中空管中发生的物理化学过程)这一新兴研究领域的起源、研究进展进行了评述, 讨论了纳米碳管中发生的超常吸附、充填、纳米级反应过程, 并对“纳米试管”这种纳米级反应器的特点和可能发生的奇特物化过程进行了展望, 同时还讨论了对纳米碳管中空管结构进行控制的方法.     

柔性电子喷印制造: 材料、工艺和设备

喷印技术直接将功能材料沉积到基板上形成图案, 有望成为高性能柔性电子的主流制造工艺之一. 目前, 喷印技术面临材料、工艺和设备等诸多挑战. 本文讨论了无机、有机以及纳米复合喷印材料的电学性能, 分析了打印性能与黏度、表面张力、蒸发率等关系. 压电、热泡等传统喷印可实现微米级分辨率图案化, 而电喷涂、电纺丝、电喷印等电流体动力喷印可实现纳米级分辨率图案化, 如何通过多场调控提高其喷印过程操控性至为关键. 讨论了电流体动力喷印设备实现关键技术, 包括液滴操控、喷嘴设计、卷到卷输送等. 最后展望了柔性电子喷印制造需研究并解决的关键科学技术问题.