电流脉冲阳极氧化过程中氧化电压对氧化铝光子晶体结构的影响

多孔阳极氧化铝(AAO)的微观结构对其自身的性能有重要影响.使用指数型电流脉冲和非对称锯齿状电流脉冲在磷酸电解液中对高纯铝箔进行周期性脉冲阳极氧化,制备了具有锥型和棒槌型孔结构的三维AAO(3D AAO)薄膜.通过改变非对称锯齿状电流脉冲的幅值成功实现了对3D AAO纳米孔的调控,使纳米孔结构由棒槌型转变为"Y"型分支...     

纳米级氧化锆的电化学合成

以分析纯ZrOCl·28H2O为原料,采用电化学方法在常温下合成了氧化锆纳米晶体,经400℃热处理2h,粉体晶化为四方相氧化锆,晶化比较完全。经800℃温度处理2h,出现了单斜相氧化锆晶体,粉体初始粒径为7.6nm。与其它方法相比,此方法具有预烧温度低、操作简便、污染小、能耗低、原材料利用率高、不会引入杂质等优点。在此基础上对其合成机理进行了探讨。     

现代流体力学研究的若干基本问题与速度场和压力场"耦合模型"的初步探索

提出了现代流体力学研究需要考虑的若干基本问题,并且在Navier-Stokes方程合理重构和提出符合物理实在的动力学边界条件的基础之上,构造了一个能够大致刻画速度场和压力场2个独立宏观物理量、处于彼此耦合之中的数学物理模型,进而为绕流体最佳型线的数值模拟提供了可能。     

微流体数字化的科学与技术问题(Ⅱ):物质数字化及物质能量信息统一数字化概念研究

定义的物质数字化是物质自身或相互间的数字化,物质能量信息统一数字化是这三者作为统一体组成部分而协调地各自传输与相互转化的数字化,把数字化界说为微传输与微转化在时间上是节拍化、物理量取值是规整化且该节拍和规整是脉冲序列可控的。阐述了在几何、物理、化学、生物诸方面物质微转化的内容和用途;分析了电效应与流体、化学、生物效应在所述两个数宇化中的互补作用;指出了现有信息数字化和我们的微流体数字化技术为实现两个数字化提供的基础和开辟的道路:指出基础力学体系对微米、纳米系统规模应用的指导意义,认为代表尺寸递减时系统历经3个层次,建议把牛顿力学、量子力学单独指导的第一、第三层次作为现阶段规模应用重点。     

我所经历的5个物理实验

结合亲身经历的5个物理实验,讲解了从事科学研究的独到体会。     

不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒与人皮肤角质形成细胞系(HaCaT)的生物效应

系统地研究了纯硅纳米颗粒(SiNP)、磷酸化硅纳米颗粒(PO4NP)和氨基化硅纳米颗粒(NH2NP)与人皮肤角质形成细胞系(HaCaT)的生物效应. 考查了3种不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒对HaCaT细胞的细胞黏附效率、细胞增殖及细胞周期的影响, 以及HaCaT细胞对SiNP, PO₄NP和NH₂NP的吞噬情况. 结果表明: SiNP, PO₄NP以及NH₂NP 3种颗粒对HaCaT细胞的影响均存在浓度依赖关系, 当3种不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒在细胞培养液中的终浓度低于0.2 μg/μL时, 与HaCaT细胞具有良好的生物相容性, 但是随着纳米颗粒在细胞培养液中终浓度的增大, PO₄NP, SiNP和NH₂NP对HaCaT细胞的影响也逐渐增大, 其中PO₄NP所产生的影响随浓度增大的趋势最慢, SiNP次之, NH₂NP最快; 同时, HaCaT细胞对纳米颗粒的吞噬量和吞噬速度也因其表面修饰的不同而存在差异, 在同样的作用浓度和作用时间下, NH₂NP进入到细胞的量最多、速度最快, SiNP次之, PO₄NP则最少、最慢. 这些研究结果的获得为指导硅纳米颗粒在生物医学研究中的安全应用以及硅纳米颗粒的后续修饰提供了理论依据, 有利于进一步拓展硅纳米颗粒在生物医学领域中的应用.     

低温MOCVD法制备铜纳米棒

选用乙酰丙酮铜Cu(acac)₂为前驱物, 氢气为反应气, 采用低温有机金属化学气相沉积法(MOCVD)在介孔基质SBA-15中合成出了铜纳米棒. 该反应过程中, 氢气起了重要作用, 一方面氢将金属有机物的配位还原, 从而使其更容易扩散进入SBA-15孔内部, 同时氢也将二价铜离子还原为金属铜, 从而得到铜棒. 这种铜纳米结构由于具有独特的光学、磁学及电学特性, 因而在半导体研究领域中有潜在的重要应用价值. 另外, 研究还发现基质SBA-15的表面特性对于合成该铜纳米结构有重要影响, 将一层碳覆盖于基质表面后, SBA-15由亲水表面变为憎水表面, 更加有利于有机铜的吸附和铜离子在其内表面的沉积. 该合成方法简单, 反应只需较低的反应温度(400℃)和真空度(2 kPa), 实现了温和条件下制备铜纳米棒状材料.     

一种新的二次利用光的染料敏化太阳电池改进结构

介绍了一种新的可二次利用太阳光的染料敏化纳米晶太阳电池改进结构. 典型的三明治式染料敏化太阳电池由透明导电玻璃为衬底的光阳极、电解液和镀铂透明导电玻璃的对电极构成, 本文对此结构进行了改进. 将对电极的背面附上一层银反光膜, 从而将透过光阳极没有充分利用的光通过银反光膜再次反射回光阳极, 以达到二次利用光的目的. 以水热法制备的两种不同膜厚的太阳电池经太阳模拟器测试, 加反光膜二次利用光后, 短路电流密度和光电转换效率都有明显提高.     

陆桥说和长距离扩散—老观点,新证据

以大陆漂移为基础的陆桥说及长距离扩散说重新引起重视是生物地理学研究的两个新趋势. 本文综述了这方面的进展, 并重点介绍了以陆桥为基础的金虎尾路线、变色龙模式和以“浮岛”为例的长距离扩散. 金虎尾路线表明, 一些冈瓦纳大陆间断分布的类群可以从南美北部扩散到北美, 再通过大西洋陆桥在北美和欧亚之间传播, 并从欧亚大陆进入非洲; 欧亚起源的类群也可以通过相反的路线进入南美. 这条解释泛热带间断分布的重要路线, 已经在很多类群中得到了证实, 某些中国和南美、非洲间断分布的模式可以通过这条路线解释. 变色龙的间断分布是长距离跨海扩散而形成的. 近来年对长距离扩散的研究迅速增加, 如南美和非洲之间的间断分布的“浮岛”假说. 长距离扩散对于理解植物的分布模式乃至流行病的传播都有一定的意义, 应在生物地理学研究中给予高度的重视.