不同气氛中热分解碳酸镍制备纳米氧化镍

以碳酸镍(NiCO3)在空气和氩气中的热重-差热(TG-DSC)分析为理论依据,利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM)对NiCO3在空气或氩气中热分解最终产物进行表征。研究结果表明:Ni CO3在氩气中的热分解温度总的趋势是小于其在空气中的热分解温度。前者的热分解过程只有两步,而后者的热分解过程却需要三步。NiCO3在空气和氩气中热分解的最终产物均为NiO。以6℃/min升温速率升至450℃并在450℃保温20 min热分解NiCO3时,在空气中热分解NiCO3能获得约10nm的NiO,而在氩气中热分解NiCO3能获得约5 nm的NiO。这两者NiO的粒径分布都较均匀。     

Lyocell纤丝及其可生物分解的纳米复合材料研究

可生物分解的纳米复合材料是新一代材料,微米和纳米级纤维素纤丝具有环保性和潜在的低密度及高强度,可用来制造能生物分解的纳米复合材料.为了描述用一种新的机械方法从Lyocell纤维中分离出的纤丝的特性,以及探索这种纤丝能否增强生物分解的聚合物,笔者用偏振光显微镜(PLM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了纤丝的几何特性,用宽角X光衍射法(WAXD)分析了其结晶度,纤维的纤丝化程度用水分保持值(WRV)进行了评价;纤丝增强的聚乳酸(PLA)纳米生物复合材料由模压法制备,用拉伸试验来检测其力学强度,采用SEM来观察其断面特性.结果表明:纤丝提高了PLA的弹性模量和拉伸强度,但纤丝和聚合物基质之间的结合强度很弱.     

稀土掺杂纳米二氧化钛染毒对大鼠生化指标的影响

探讨了稀土铈掺杂纳米二氧化钛(纳米TiO2、Ce/TiO2和CeO2/TiO2)经口长期染毒对大鼠血清生化指标的影响。方法:以每只0.15 g/kg的初始剂量给大鼠灌胃染毒,每4天递增1.5倍剂量,共染毒28 d。采集测定各组大鼠第4、16、28 d血清生化指标的变化。结果:长期毒性第4和16 d TiO2、Ce/TiO2和CeO2/TiO2三组大鼠血清生化AST和LDH活力明显高于对照组(P<0.05)。长期毒性的第28 d Ce/TiO2和CeO2/TiO2三组大鼠血清生化ALT活力明显高于对照组(P<0.05),Ce/TiO2组大鼠血清的BUN活力明显高于对照组(P<0.05)。结论:纳米TiO2、Ce/TiO2和CeO2/TiO2长期染毒对大鼠血清LDH、AST、ALT活力及BUN水平有不同程度的影响,与其他两组相比,纳米TiO2组对大鼠生化指标的影响最小。     

纳米炭黑对镉胁迫下黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

采用水培方法,分别进行了镉胁迫、纳米炭黑与镉共同作用下黑麦草种子的萌发实验,并应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对黑麦草幼苗体内的镉含量进行测定。镉溶液浓度低于50 mg/L时对发芽率和发芽指数表现为促进作用,而镉溶液浓度高于50 mg/L则为抑制作用。对幼苗的根长、芽长和种子的活力指数表现为典型的Hormesis效应,在溶液镉浓度为5 mg/L时促进作用最为明显。添加定量纳米炭黑后,在较低镉浓度下(≤10 mg/L)可明显提高黑麦草种子的发芽力,其他种子萌发指标均高于未加入纳米炭黑的各项处理组,且趋势相同。ICP-MS测定结果显示,幼苗体内镉含量随镉浓度增加而增加,在溶液镉浓度小于100 mg/L时,添加纳米炭黑的处理组幼苗体内镉含量低于未添加纳米炭黑的处理组,这说明纳米炭黑对镉有一定的钝化作用,可阻碍幼苗对镉的吸收,降低体内镉含量。     

Al/Ti对磁控溅射TiAlN膜层结构、硬度和摩擦性能的影响

采用磁控溅射技术在炮钢基材表面制备不同Ti靶电流的TiAlN膜层。利用激光共聚焦、X射线衍射仪、扫描电镜、纳米压痕仪、多功能材料表面性能测试仪、蔡司显微镜等检测方法,研究不同Al/Ti对TiAlN膜层的粗糙度,相结构、纳米硬度、摩擦性能的影响。结果表明:磁控溅射沉积TiAlN膜层光滑致密,无大液滴,以TiN(200)、(220)为主相择优生长。Al/Ti比值为1.32时,薄膜硬度处于峰值区,纳米硬度最高可达19GPa。Al/Ti比值为0.87时硬度略微降低,但表面粗糙度最小为0.029μm,摩擦系数保持稳定最低为0.4723左右。Al/Ti比值为0.87时,表现出较好的抗磨损性能。     

Tubular pure copper grain refining by tube cyclic extrusion–compression (TCEC) as a severe plastic deformation technique

Tube Cyclic Extrusion–Compression(TCEC) method is a novel severe plastic deformation technique developed for grain refining of cylindrical tubes to ultrafine grained(UFG)/nanostructured ones. In this method, tubes are fully constrained and deformed between chamber and mandrel with a small neck zone. The principle of TCEC technique which was adopted to impose severe plastic strains to the tubular materials was explained. Also, the deformation and grain fragmentation mechanism during TCEC was analyzed. The material deformation characteristics during TCEC were numerically simulated by FE code of ABAQUS/Explicit. The FEM results demonstrated that TCEC technique was able to impose extremely high plastic strains. The TCEC method was successfully applied to a commercially pure copper(99.99%) and significant grain refinement was achieved. TEM observation demonstrated the refinement of grains from the initial size of 45 μm to 200–350 nm after four processing cycles of TCEC. Microhardness measurements were carried out across the thickness of the initial and processed tubes. The results show good homogeneity of hardness distribution and an increase to 102 Hv from initial value of 55 Hv after four TCEC cycles. Mechanical properties of the specimens were extracted from tensile tests. The obtained results documented notable increase in the yield and ultimate strengths, whereas the uniform and total elongations decreased. Fracture surfaces after tensile tests were investigated by scanning electron microscopy(SEM), and the observed morphology indicates ductile fracture mode after four cycles of TCEC.     

赤桉木材微纳米粒子溶出规律的研究

采用单因素试验法,分析赤桉溶出粒子的特征,探索赤桉木材纳米粒子在索氏抽提、超声波抽提、冷冻抽提、激光等离子抽提中的溶出规律。结果表明：（1）回归曲线显示,在索氏抽提过程中,抽出量随赤桉木片抽提时间延长而增大;（2）在索氏苯/醇抽提过程中,以体积分数为评价指标时,溶出的纳米粒子直径主要集中在37.8～106nm,60.27%;以数量分数为评价指标时,溶出的纳米粒子直径主要集中在28.2～91.3nm,83.68%; 4150～5560、4150～5560nm、1110～6440nm的粒子数量极少而无法测试,其体积分数仅分别为0.3％、0.3％、2.6％,但足以对木材渗透产生屏障、对制浆产生树脂障碍;（3）超声波抽提过程中,粒径在28.2～78.8 nm之间的纳米粒子的体积分数为80.1％,粒径在24.4～50.7 nm之间的粒子数占89.0％,而粒径在190～396 nm之间的粒子体积占15.2％,且数量极少;冷冻抽提过程中,粒径在18.2～32.7 nm之间的纳米粒子的体积分数为89.0％,粒径在18.2～28.2 nm之间的粒子数占88.6％,而粒径在220～531 nm之间的粒子体积占4.7％,且数量极少;激光等离子抽提过程中,粒径在11.7～18.2 nm之间的纳米粒子的体积分数为92.3％,粒径在11.7～18.2 nm之间的粒子数占96.5％,而粒径在220～396 nm之间的粒子体积占1.6％,且数量极少。由此可见,超声波、冷冻预处理、激光等离子在抽提中均能降低赤桉木材微纳米粒子的集聚程度,而且还能提高微纳米粒子的溶出量,其中激光等离子抽提效果最好。     

乙二醇溶剂中纳米TiO2的制备

利用化学沉淀法，以乙二醇作为溶剂，氢氧化钠、四氯化钛为原料，在非水体系中，制备纳米级氧化钛。用FT-IR、XRD、TEM研究中间粒子和纳米粒子的晶体结构，证明中间粒子表面有有机物包覆，在500℃的高温下煅烧，得到纳米TiO2，粒子平均粒径为(17nm)。通过光催化降解苯酚实验，证明其具有较好的光催化性能。     

纳米粒子对PET结晶过程的效应

以纳米氧化硅作PET填加剂 ,实验测定及理论计算得到不同填加量对PET的结晶度及结晶速率的影响 ,表明纳米氧化硅的适宜填加量为 1 6 4 %。     

高校《纳米科学与技术》课程开设的必要性及教学原则

当前,高等院校进行纳米科技教育非常必要,它有助于拓宽学生的知识面、提高学生的创造性思维能力、培养更多纳米科技人才。《纳米科学与技术》课程的教学应反映学科前沿、展现发展趋势,抓住核心内容、强调实际应用,突出科技思维、培养创新意识。要努力提高该课程的教学效果,推动该课程深入发展。