局域表面等离激元效应增强TiO_2-SiO_2-Ag复合薄膜光催化性能

用高纯度的Ag靶,采用直流溅射法在石英衬底上通过退火处理,得到Ag纳米颗粒薄膜;然后通过射频溅射法在Ag纳米颗粒上沉积不同厚度的SiO2隔离层,再通过直流反应溅射在SiO2隔离层上沉积TiO2薄膜(膜厚60nm),得到TiO2-SiO2-Ag复合薄膜.对样品进行了紫外-可见吸收光谱、拉曼散射光谱、扫描电子显微镜及光催化性能研究.研究结果表明,TiO2-SiO2-Ag复合薄膜结构由于Ag纳米颗粒的局域表面等离激元效应,而与入射光场耦合,使TiO2对紫外光的吸收增强,从而增加了电子-空穴对的产生率,表现出较TiO2更强的光催化性能;通过调节SiO2的厚度可以调控Ag纳米颗粒的局域表面等离激元与TiO2的相互作用,从而提高TiO2的光催化性能.     

耐高温高湿电阻用底漆的制备及性能分析

用纳米SiO2、环氧树脂、酸酐、乙二醇等在80℃下制备了耐高温、耐高湿电阻用底漆,并对底漆的电性能、结构、热稳定性、机械强度、耐湿性能及电阻耐湿失效进行了分析研究.IR分析表明,纳米SiO2的加入改变了环氧树脂固化聚合物的结构,使其交联网状结构更为致密和稳定,且聚合物分子极性变小,从而对水具有较弱的亲和力,使得这种体系的底漆具有较好的耐高温高湿性能.冲击实验SEM照片显示加纳米SiO2的固化物呈韧性断裂,这表明纳米SiO2对环氧树脂具有增韧作用.当纳米SiO2质量分数为2.79×10-2时,底漆耐高温、耐高湿性能最好,且电阻变化率均小于1‰.     

纳米二氧化硅体内与体外氧化应激及细胞毒性实验研究

研究了纳米二氧化硅(SiO2)体内及体外氧化应激损伤及细胞毒性作用及机制.体内实验采用ICR小鼠,纳米SiO2经口灌胃染毒3次,检测肺组织中MDA(丙二醛)和SOD(超氧化物歧化酶)含量,观察纳米SiO2对小鼠肺的氧化应激毒性.采用体外培养的小鼠上皮细胞(JB6细胞),观察不同质量浓度纳米SiO2染毒后的细胞形态改变,通过蛋白免疫印迹实验检测纳米SiO2是否通过FAS信号途径引起细胞凋亡.研究结果表明:纳米SiO2经口染毒后对小鼠肺具有氧化应激损伤作用,表现为随染毒剂量的升高,肺组织中MDA产生量增加,呈一定的剂量-反应关系.同时,肺组织内SOD水平总体趋势降低,但是差别未见统计学意义.体外培养细胞实验中,纳米SiO2染毒后可引起细胞出现凋亡并呈空泡样变.蛋白免疫印迹实验中,纳米SiO2可引起FAS信号蛋白表达量明显上升,但是FADD表达水平并不升高.     

纳米SiO_2/尼龙6复合材料动态拉伸力学性能

纳米复合材料可以显著增加基体材料的某些性能,为了研究其在不同应变率下的力学特性和纳米颗粒的改性效果,利用拉伸式霍普金森拉杆实验装置对纳米SiO2/尼龙6复合材料进行了动态力学实验,以及讨论了应变率效应和纳米颗粒含量对基体的影响和纳米材料的增强机理.结果表明：纳米SiO2颗粒对尼龙6基体具有增强效果.     

基于CaCO3/SiO2复合粒子的超疏水表面制备

通过表面化学修饰,制备了超疏水CaCO3/SiO2复合粒子,并用接触角测量仪检测疏水性能,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于10：1时,可以制得超疏水复合粒子.基于表面修饰的CaCO3/SiO2复合粒子,对亲水涂料进行改性,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于6：1时,可以制得超疏水涂层,且涂层疏水性随复合粒子加入量的增加而增大.同时,采用扫描电镜、红外光谱和热重分析等对复合粒子进行结构表征,探讨了基于CaCO3/SiO2复合粒子制备超疏水表面的机理.     

三维多孔SiO_2-TiO_2异质结材料的制备及其光催化性能

在锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,通过溶胶-凝胶法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为模板合成了三维(3D)多孔SiO2-TiO2异质结复合材料,采用XRD、ESEM等技术对产物进行表征,并研究了其光催化特性.结果表明:复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的亲水性,经550℃热处理后的TiO2仍具有以锐钛矿相为主的相组成;在光催化降解甲基橙实验过程中,经去模板后形成的三维多孔SiO2-TiO2异质结复合材料表现出较纯锐钛型TiO2更为优异的光催化活性,其降解速率较TiO2提高了3倍,较SiO2提高了30倍,这主要与复合SiO2后其锐钛矿相结晶度提高和三维多孔结构具有更大的比表面积等因素有关.     

TiO_2纳米森林的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

利用简单的两步水热法,制备了由底层一维TiO_2纳米杆阵列以及上层三维TiO_2纳米花团簇结构构成的TiO_2纳米森林光阳极薄膜及其染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSSC).本文分别研究了TiO_2纳米颗粒、一维TiO_2纳米杆阵列以及纳米森林结构对光阳极和DSSC性能的影响.实验结果显示,TiO_2纳米森林结构可提高光阳极对入射光和散射光的利用以及对光生载流子的收集和传输速率.因此,基于TiO_2纳米森林结构光阳极的DSSC经过TiCl_4后处理后具有最佳性能,其短路电流密度(short-circuit photocurrent density,J_(sc))为16.31mA·cm~(-2),光电转换效率(photoelectric conversion efficiency,PCE)为6.47%,与基于TiO_2纳米颗粒光阳极的DSSC相比,分别提高了约30.7%和17.4%.     

单分散顺磁性镍纳米空心球的合成

利用SiO2纳米球为模板,通过水解、还原方法成功制备了内径为320nm的镍空心球.利用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相、形貌进行分析.结果表明：制备的镍纳米空心球尺寸均匀、形状统一,所得空心球的几何外形和表面形貌均较好;比表面积测试及吸附脱附等温线显示样品具有较大的比表面积并存在介孔结构;物理性能测试仪（PPMS）分析了它的磁性能,发现该纳米空心球是顺磁性材料.     

FeNi合金纳米粒子的结构和磁性能

在超声、机械和微波等条件下,用水合肼还原铁盐和镍盐制备出不同形貌和组分的FeNi合金纳米粒子.利用X射线衍射(XRD)验证了纳米粒子是FeNi合金的结晶结构,同时X射线能谱(EDS)测定的纳米粒子中Fe和Ni的原子组成与投料时Fe/Ni摩尔比基本吻合.利用扫描电镜(SEM)观测了FeNi合金纳米粒子的形貌,结果显示:超声条件下采用3种投料比(Fe/Ni的摩尔比分别为4∶1,1∶1和1∶4)均制得球形纳米粒子,粒径均介于50～120 nm之间;机械搅拌条件下按Fe/Ni等摩尔投料比制得的纳米粒子结构为表面乳突状、粒径约100 nm的纳米球;微波条件下按Fe/Ni等摩尔投料比制得了尺度分布较宽的立方体型FeNi合金纳米粒子.由此可见,控制反应条件和投料摩尔比直接影响到:FeNi合金纳米粒子的形貌和尺寸.最后,利用振动样品磁强计(VSM)测定了各种FeNi合金纳米粒子在室温下的磁性能,所有FeNi合金纳米粒子均显示出良好的软磁材料特性.机械搅拌合成的Fe/Ni等摩尔投料比的纳米粒子具有最高的饱和磁化强度(92.68 A·m2/kg).     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/SiO2复合材料及其磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了CoFe2O4/SiO2纳米复合材料,利用X射线衍射,透射电镜以及傅立叶变换红外吸收光谱分析了该复合材料的结构、形貌及形成机理,并在室温下用振动样品磁强计测量了复合材料的磁滞回线.实验结果表明:当煅烧温度不超过1 250 ℃时,复合材料中的球型CoFe2O4纳米晶镶嵌在非晶SiO2基体中,纳米晶的平均尺寸从煅烧温度850 ℃时的5 nm缓慢增大到1 250 ℃时的35 nm;当煅烧温度升高到1 300 ℃时,SiO2的晶化导致了CoFe2O4纳米晶的严重团聚,CoFe2O4纳米颗粒的平均尺寸迅速增大到83 nm,CoFe2O4的晶体结构有所改变,饱和磁化强度急剧增大,矫顽力和剩磁比则显著下降.并且在1 250 ℃时,复合材料的矫顽力和剩磁比均达到最大值,分别为1.61 kOe和0.91.在850 ℃时,复合材料表现超顺磁性.     

低温衬底的射频反应溅射法制备a-SiO_2薄膜的研究

低温衬底使器件在制膜过程中避免热伤害． 研究得到强水冷衬底的射频反应溅射法制备ａ－ＳｉＯ２ 薄膜的最佳工艺条件． 所制得的薄膜具有好的致密度和抗腐蚀性．     

反应离子刻蚀中掩膜对刻蚀率的影响

本文描述了在反应离子刻蚀（RIE）中,以CF4/O2为刻蚀气体,用铝、光刻胶作为衬底掩膜时,Si及SiO2的刻蚀率依赖掩膜材料的情况。并给出了有掩膜和无掩膜情况下,两者刻蚀率上的差异。     

离子液体中柠檬醛选择性催化加氢合成薄荷醇的研究

研究制备了Ni-Cu／SiO2双功能催化剂,并在离子液体和有机溶剂介质中研究柠檬醛催化加氢合成薄荷醇反应．结果表明：离子液体中催化剂对柠檬醛分子中的2位C=C双键加氢更容易,提高了催化剂选择性,反应条件更为温和;特别是可调节酸度的[bmim][AlmCln]离子液体,在竞争性加氢中促进了柠檬醛向生成薄荷醇的方向转化;在2MPa,80℃的反应条件下,柠檬醛转化率为100％,对薄荷醇的选择性为88．6%．而且,催化剂和离子液体可回收和重复使用．     

PMA链规整性对溶液特性粘度的影响

本文在旋转异构态模型下,导出高分子链构型参数理论公式,计算了聚丙烯酸甲酯链的特征比随分子量和链规整性变化的规律. 并通过比较聚丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯链的计算结果,研究了溶液特性粘度与链规整性之间的关系.     

SiO-2包覆超细CaCO-3的结构和机理分析

合成了表面包覆SiO2的超细CaCO3。通过XPS，XRD对包覆表面层结构的分析，证实了SiO2以无定形包覆于CaCO3表面，并在其表面形成了Si-O-Ca键。对SiO2包覆超细CaCO3的机理分析结果可知：Na2SiO3的加入量是影响包覆效率的重要因素，由于硅酸易自聚，控制SiO2与CaCO3的重量比约为4％－5％时为包覆的最佳点；CaCO3晶粒度大小影响分散性能，进而影响包覆效率，分散性能好的包覆效率较高。     

大尺寸SiO2大孔材料的表面改性及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位溶胶-凝胶过程和高温烧结法制备出大尺寸SiO2大孔材料,通过水热法用铝酸钠对材料进行表面改性,得到铝掺杂SiO2大孔材料（Al-SiO2）,并用SEM、FTIR和XPS对大孔材料进行了表征．以Cu^2＋和Pb^2＋为模拟污染物,研究改性大孔材料的吸附性能．结果表明：改性大孔材料对Cu^2＋和Pb^2＋均具有良好吸附能力;Al-SiO2对Cu^2＋和Pb^2＋的最大吸附量分别为71mg·g^-1和138mg·g^-1,0．100gAl-SiO2对100mL50mg·L^-1水溶液中Pb^2＋的去除率达到95.3％,重复使用3次后的去除率保持在89．8％．     

注入剂量和低温退火对硅离子注入热氧化硅层发光特性的影响

采用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子源制得了SiO2:Si辐照层。样品的室温可见PL谱峰位集中在560～700nm的4个谱带;Raman谱表明样品中没有纳米硅晶形成,XPS谱检测到富氧和缺氧两种价键结构。560nm发光中心起源于氧化硅层中的富氧结构缺陷SPR,620～700nm的谱峰均源自非桥氧空穴中心NBO     

紫外聚合高吸水高耐盐性聚丙烯酸盐树脂的制备研究

紫外（UV）光聚合法合成超高强吸水高耐盐性聚丙烯酸盐,对比于传统的聚合方法具有工艺过程简单、反应时间短、易操作、可在常温下进行以及无三废污染等优点．本文研究了中和度、光照时间、NaOH与KOH的比值、交联剂含量等因素对聚丙烯酸盐吸水性的影响．结果表明,在NaOH：KOH=1：1,交联剂3％,中和度为77．5％,光照时间为20min时合成的聚丙烯酸盐吸水树脂具有很高的吸水率和很好的耐盐性．吸去离子水率为3563g／g,吸生理盐水（0．9％NaCl水溶液）率为212g／g．     

大黄鱼胚胎在不同稀释液及抗冻剂中的成活及超低温冷冻保存试验

为了解大黄鱼胚胎在不同稀释液与抗冻剂中的成活及超低温冷冻保存的效果, 开展了大黄鱼胚胎在不同稀释液及抗冻剂中的成活试验. 结果表明, 大黄鱼原肠期胚胎在BS2稀释液中培育30min后的成活率与对照组无显著差异, 说明BS2可能适合作胚胎冷冻保存用稀释液; 单一抗冻剂对大黄鱼胚胎的毒性依次为丙二醇(PG)<甲醇(MeOH)<二甲基亚砜(DMSO)<二甲基甲酰胺(DMF)<乙二醇(EG), 抗冻剂使部分胚胎的卵黄囊皱缩, 胚体发生损伤, 影响胚胎的成活率及孵化率; 混合抗冻剂PMD (PGMeOHDMSO=965)对大黄鱼心跳期胚胎的毒性较小, 不影响胚胎的成活率及孵化率. 以BS2为稀释液, 40% PMD为抗冻液, 采用两步降温法进行超低温冷冻保存大黄鱼胚胎试验, 解冻后成功复活卵裂期及尾芽期冻胚各1粒, 原肠期冻胚2粒, 心跳期冻胚3粒.