氧化钨纳米棒的制备及其形貌控制

报道了一种利用溶胶-凝胶法和水热法相结合制备纳米氧化钨的新方法.首先在丙醇-四丁基溴化铵-环己烷体系中,由钨酸钠和盐酸反应出发制备凝胶状的钨酸,然后将其置于高压反应釜中200℃下处理12 h即可制得氧化钨纳米棒.使用X-射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构与形貌进行表征.     

抗癌胚抗原纳米抗体与人Fc融合蛋白在毕赤酵母和HEK293细胞中的表达、纯化和性质比较

通过对不同系统表达的肿瘤标记物癌胚抗原(CEA)纳米抗体与人Fc融合蛋白(11C12-Fc)的表达、纯化及抗体性质等的比较分析,比较不同表达系统的特点及其对融合抗体性质的影响;从而为CEA融合纳米抗体在体内检测方面的应用提供理论依据。构建两种11C12-Fc表达系统(Pichia pastoris和HEK293)相应的表达载体和菌株,分别进行诱导表达、分离纯化;并对其纯化产物的生物学活性等进行初步研究。成功构建了毕赤酵母、HEK293细胞两种CEA纳米抗体融合蛋白(11C12-Fc)表达系统并实现11C12-Fc的胞外分泌表达;通过protein A柱及阴离子交换层析纯化,获得了较高纯度和浓度的11C12-Fc样品;通过突变糖基化位点的方式有效去除了毕赤酵母表达11C12的过度糖基化作用;并且其抗体亲和力较突变前未发生明显改变,与HEK293细胞表达的11C12-Fc都表现出较高的亲和力。毕赤酵母和HEK293系统均能够表达具有较高生物活性的11C12-Fc,后续的科研或生产可根据实际需要和条件来合理选择表达系统。为后续的纳米抗体融合蛋白规模化生产、体内诊断与靶向治疗的应用提供了理论和技术参考。     

Fe3O4@NiSiO3催化剂制备及其催化芬顿氧化降解染料性能研究

通过溶剂热法和溶胶凝胶法制备Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂,并利用TEM、XRD、VSM、BET进行表征。构建非均相芬顿氧化体系,由单因素实验得出在最佳降解条件为, pH值为5.5、催化剂投加量为1.00 g.L_-1、H₂O₂投加量为2.5%时,罗丹明B的降解率达95%以上。利用磁性分离催化剂并重复利用5次,罗丹明B降解率无明显降低,证明Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂重复利用性能良好。同时,考察了该催化剂对其它四种染料：酸性大红3R、孔雀石绿、甲基橙、亚甲基蓝的催化芬顿氧化降解性能。结果表明,孔雀石绿、罗丹明B、亚甲基蓝的降解率均达95%,但偶氮类染料降解率较低。通过对比实验进一步研究表明,Ni元素对芬顿反应起促进作用。     

接触电阻对电化学阻抗影响的试验研究

在电化学阻抗测试中,电极作为传递信号的载体,电极与材料的接触程度,也即之间存在的接触电阻的大小,直接影响到了电化学阻抗及其阻抗谱所拟合等效电路参数的结果。通过对粉土、灰土分别在不同电极间压力和不同电极面积的正交试验下,所测得的阻抗|Z|和接触电阻R_0,来探求R_0与|Z|及其等效电路参数的关系。研究表明:电化学阻抗谱呈现非Randles模型的材料,可以提出类似于材料电阻率ρ_m的材料阻抗率ρ来表征材料的特性;同时ρ可以用其相对应的R_0与参数α的乘积表示。α随着电极间压力的增大而缓慢增大,随着电极面积的增大而急剧增大,随着材料压缩模量E_s的增大而减小;随着电极间压力的增大,其ρ、R_0、|Z|以及等效电路参数溶液电阻R_s、电荷转移电阻R_t在不断减小,而其双电层电容C_d在不断增大;随着电极面积的增大,其R_0、C_d在不断减小,而其ρ、|Z|、R_s和R_t在不断增大;随着材料E_s、ρ_m的增大,其ρ、R_0、R_s和R_t在不断增大,而其C_d不断减小。     

等离子体增强纳米金刚石荧光特性研究

金刚石纳米颗粒(Nanodimonds)具有大的比表面积、发光稳定、无毒性、固态量子比特等特性的惰性纳米材料,因此被广泛应用于生物医学、生物传感、生物成像、材料科学、核磁共振等领域,本文利用等离子体共振技术,结合纳米胶体金材料实现金刚石纳米颗粒的荧光增强特性的研究,得到Raman和荧光增强因子分别达到29.08和28.26,为进一步研究金刚石纳米颗粒作为生物荧光探针提供研究基础。     

纳米Al/Cr2O3/ETN复合含能材料的制备与表征

采用溶胶-凝胶法,以1,2-环氧丙烷作为Cr(Ⅲ)离子的水解促进剂,温和条件制备了Al/Cr_2O_3/ETN湿凝胶,超临界干燥后得到Al/Cr_2O_3/ETN纳米复合物。讨论了氯化铬初始浓度、溶剂选择、环氧丙烷用量和初始p H值对体系温度和p H的影响,确定了最佳工艺。利用TEM、SEM、BET、EDS、IR、DSC和感度测试对Al/Cr_2O_3/ETN纳米复合物的形貌、结构、热分解性能和机械感度进行了表征。结果表明,纳米Al的表面被粒径约20 nm的纳米ETN和Cr_2O_3的小粒子致密包覆,形成纳米复合物,其比表面积为290.8 m2·g-1,IR图谱中有明显的硝酸酯基炸药的特征峰。DSC分析表明,ETN在63.4℃出现熔化峰,194.3℃出现分解放热峰。感度测试结果表明,复合物的撞击感度和摩擦感度只有53 cm、46%,所以此复合物的感度较低。     

纳米植物胶钻井液低温流变特性

钻井液的低温流变特性是冻土天然气水合物钻探研究中的关键问题之一。将纳米材料应用于植物胶无固相钻井液体系;并对其低温流变特性进行专门研究具有重要意义。以KL植物胶与瓜尔胶为研究对象,采用理论分析与试验研究相结合的方法,开展了纳米植物胶钻井液低温流变特性研究。首先,通过试验分别获得了两种纳米植物胶钻井液的优化配方。然后,试验绘制其剪切应力-剪切速率变化曲线;并应用回归分析法和最小二乘法,分别采用宾汉模式、冥律模式、卡森模式以及赫-巴模式对植物胶钻井液在不同温度条件下的试验结果进行回归拟合,对其流变模式进行探讨。分析结果表明,冥律模式是描述纳米植物胶钻井液低温流变性能的最佳模式。最后应用该模式对所研究的钻井液进行了低温流变性能表征。     

锂离子电池极片制造中的微结构演化

锂离子电池是能源领域的革命性创新,具有能量密度高、循环寿命长等优点,推动了新能源、新能源汽车等新兴产业的跨越式发展,并应用于卫星、无人机等国家战略领域,成为世界各国竞争的战略高地.锂离子电池的广泛应用不仅源于新兴能源材料的创新,还与制造工艺及装备技术的进步密不可分.极片制造作为生产锂离子电池最核心的过程,包括制浆、涂布、辊压三大关键工序,制造的正负电极构成了电化学反应载体和整个电池的核心.在电极制造中,多孔多组分电极微结构发生复杂的演化与定构过程,很大程度上决定了单体电池的能量密度、倍率特性等性能.本文分析极片制造中制浆、涂布和辊压技术进展与应用情况,重点讨论电极微结构在制造过程中的演化以及其对电池电化学性能的影响,旨在从“制造工艺-微结构-性能”之间的关系视角形成对电极微结构设计、材料制备、制造工艺的进一步认识,为研发高性能锂离子电池提供指导.     

纳米颗粒表面活性剂对T型微通道中液滴分裂的影响

液滴分裂是微通道中获得单分散小尺寸液滴的重要方法,纳米颗粒表面活性剂能够包裹液滴,是制备功能胶囊的潜在技术手段,研究纳米颗粒表面活性剂作用下的液滴分裂行为对于获得尺寸更小、分散性更好的功能液滴具有重要意义.本文通过微流体可视化实验和理论分析方法,研究纳米颗粒表面活性剂对液滴分裂的影响规律.在纳米颗粒表面活性剂作用下,液滴分裂存在阻塞分裂、过渡态分裂、非阻塞分裂、不分裂4种状态;通过分析液滴颈部宽度随时间的变化关系,得出纳米颗粒表面活性剂对液滴分裂的影响机理,即通过降低界面张力影响挤压颈缩速率;通过分析基于液滴尺寸与毛细数的液滴分裂状态分布相图,建立了液滴阻塞分裂与非阻塞分裂的临界转化理论模型.     

GaAs光导开关电极制备工艺及性能测试

为了解决目前GaAs光导开关成品率低、稳定性差和可靠性低等问题,提出了GaAs光导开关的关键电极制备工艺解决方案。该方案首先以半绝缘GaAs材料作为衬底,利用电子束蒸镀机在GaAs衬底上沉积Ni/Ge/Au/Ni/Au金属复合层作为光导开关电极,并对电极进行快速退火使其与GaAs衬底形成欧姆接触;然后,为了隔绝光导开关与外界环境,在GaAs衬底上沉积氮化硅作为钝化保护层;最后,通过在欧姆接触电极上外延场板的工艺,制备出电极间距为4 mm的异面GaAs光导开关。对所制备的GaAs光导开关的测试结果表明：在400℃退火条件下,电极的接触电阻率最低可达到0.019 5Ω·cm²;采用50Ω单脉冲形成线,在工作频率为1 kHz、偏置电压为22 kV时,光导开关的输出电压脉冲为10 kV,脉冲上升时间为亚ns量级。采用该制备方法制备的GaAs光导开关的成品率高达约98%,可稳定工作上万次。