电解质浓度对胶体粒子表面有效电荷的影响

胶体粒子的表面有效电荷是决定胶体性质的重要物理量,但溶液环境(如电解质溶液浓度)是否影响其数值至今尚无统一认识,近年来的一些研究工作给出了存在争议的不同结果和假设.在直接实验测量方面,由于电解质离子和胶体表面吸附离子的置换,粒子表面基团的不完全电离和胶体粒子对离子吸附的共同作用,使得对这类粒子在不同溶液环境下的表面有效电荷的测量和变化机理的认识极为困难.针对该问题,本文测定了羧基和磺酸基修饰的聚苯乙烯胶体颗粒在不同粒子浓度和HCl浓度下的电导率,由于两种粒子与HCl电离产生的阳离子相同(均为H+),可根据电导率-数密度法(迁移法)得到胶体颗粒表面有效电荷数.通过实验结果分析,明确了HCl浓度以及粒子数密度对胶体粒子表面电荷的影响规律以及表面电荷随HCl浓度增大的原因.除此之外,羧基修饰颗粒比磺酸基修饰颗粒的表面电荷随HCl浓度变化更快;对于同一HCl浓度,磺酸基修饰胶体表面电荷不受粒子数密度影响,而羧基修饰胶体颗粒却与之相关.基于粒子表面电荷的理论模型,对这些问题都给出了相应的解释.     

相转变—微波法制备匀分散α—Fe2O3胶体粒子

用相转变－微波法制备了均分散α－Ｆｅ２Ｏ３胶体粒子。实验表明,采用微波辐照并加入ＣＴＡＢ表面活性剂,可有较短时间内,制备出均分散的α－Ｆｅ２Ｏ３胶体粒子。所得粒子呈均分散的假立方体,比常法制得的粒子小,产率高。讨论了微波辐照和不同的表面活性剂对粒子形状的影响,得出ＣＴＡＢ阳离子表面活性剂有利于均分散α－Ｆｅ２Ｏ３假立文体的形成。用时间分辨ＴＥＭ和ＦＴＩＲ对粒子的形成过程进行了研究,认为在粒子成长过     

聚乙二醇光化学法制备金纳米微粒及共振散射光谱研究

采用共振散射光谱、紫外-可见吸收光谱、透射电镜对聚乙二醇(PEG)-Au3+纳米光化学反应进行了研究。讨论了金纳米粒子合成条件的影响,发现金纳米粒子的尺寸与PEG分子量大小有关。建立了一个利用不同分子量PEG制备一系列粒径为6～60 nm金纳米粒子的光化学合成新方法。根据PEG分子的空间位阻、疏水性等解释了PEG分子量不同而获得不同粒径金纳米粒子的原因。提出了一个合理的纳米光化学反应机理。     

四苯基卟啉及其金属配合物在溴化银胶体上的表面增强喇曼光谱研究

研究了四苯基卟啉（H2TPP）及其金属配合物（AgTPP和MgTPP）在AgBr胶体上的表面增强喇曼光谱（SERS）。SERS光谱表明,吸附在ArBr胶体粒子表面的MgTPP和H2TPP分子分别发生银离子交换和银配位反应生成AgTPP,这种表面反应可能与激光照射有关。AgTPP分子在胶体粒表面的吸附导致卟啉大环的非平面化,使v8振动（M－N键伸缩振动）向高波数方向移动近10cm^-1。632.8nm激发下的表面喇曼谱以化学增强为主,而488.0nm激发下表面喇曼谱除化学增强效应外,还存在共振增强效应。     

基于“热点”效应的表面增强拉曼散射光谱研究

本文利用罗丹明6G在银胶体粒子聚集点上的表面增强拉曼光谱的强度变化,采用逐点扫描获得拉曼光谱的"Mapping"方法,获得了不同的银胶体粒子聚集点对吸附的R6G表面增强拉曼光谱强度的影响。分析了"热点"对拉曼散射的增强的作用,表明"热点"的增强强度和纳米粒子的聚集程度有关。     

纳米银粒子的发光特性研究

研究了不同粒径和表面修饰的纳米银粒子的发光特性。研究结果表明,在不同波长光激发下,纳米银粒子在362 nm附近出现较强的发射峰,592和725 nm附近出现较弱的发射峰。随着激发光波长增加,发射峰强度下降,362 nm附近的发射峰红移。纳米银颗粒对210 nm的激发光最为敏感。发射峰波长与纳米银粒子表面修饰状态和颗粒尺寸关系不大,只是随着颗粒尺寸的减小,发射峰强度下降。随着狭缝宽度的减小,发射峰强度下降。随着纳米银胶浓度减少,发射峰逐渐聚拢合并为426 nm的单峰,且发射峰的强度先增强后逐渐下降。通过纳米银粒子表面光电子的吸收-再发射和表面能级杂化探讨了纳米银粒子的发光机理。     

以新型银胶为衬底小鼠血清的表面增强拉曼光谱分析

针对以新型银胶体粒子为表面增强拉曼衬底获得的高信噪比的小鼠血清的表面增强拉曼光谱进行了分析,对小鼠血清拉曼光谱进行了初步指认。文章首先根据银胶体粒子形貌及特性,从电磁场物理增强的角度,分析了表面增强拉曼散射中有关银胶体粒子聚集形成“热点”导致局部电场增强效应的作用机理,并依据“热点”理论的分析,认为这种新型银胶体粒子具有很强的局域电场增强效果。同时运用表面增强拉曼中“热点”的现象,解释了小鼠血清的表面增强拉曼光谱中出现的低含量成分的拉曼光谱现象。希望通过表面增强拉曼光谱,了解血清中某些低含量成分的微小变化,进而能够及时获得机体的状况。研究结果为如何获得高信噪比生物大分子的表面增强拉曼散射光谱,了解丰富的生物分子结构信息提供了一种新的方法,同时也为开拓医学上利用血清进行疾病的早期检测提供了一种分子光谱学手段。     

BaTiO_3∶Ce自泵浦相位共轭产生机理随泵浦光斑尺寸的变化

实验发现当光入射到晶体表面的泵浦光斑尺寸较小时，无论入射角和入射位置怎样，擦除光对相位共轭反射率没有影响，同时从上表面可观察到全内反射的光回路，所以ＳＰＰＣ的形成机理为ＦＷＭ－ＴＩＲ；当入射到晶体表面的泵浦光斑尺寸较大时，在一定的入射角和入射位置，擦除光的作用使相位共轭反射率很快减小，表明这时的ＳＰＰＣ的形成机理为ＦＷＭ－ＳＰＢ．     

液晶显示用取向材料聚甲基丙烯酸肉桂酰氧基乙酯的光控取向研究

通过实验研究了光聚合物材料聚甲基丙烯酸肉桂酰氧基乙酯（ＣＥＭＣ）的光化学反应过程, 以及对液晶材料ＬＣ－６７１０Ａ 的取向能力． 通过原子力显微镜（ＡＦＭ）观察了取向层表面在光化学反应前后的变化, 测量了光控取向膜液晶盒中液晶分子的预倾角及单面光控取向扭曲向列液晶显示器（ＴＮＬＣＤ）的电光特性和时间响应特性曲线, 研究了液晶分子排列取向的机理．     

液晶显示用取向材料聚甲基丙烯酸肉柱酰氧基乙酯的光控取向研究

通过实验研究了光聚合物材料聚甲基丙烯酸肉柱酰氧基乙酯（ＣＥＭＣ）的光化学反应过程,以及对液晶材料ＬＣ－６７０１Ａ的取向能力。通过原子力显微镜（ＡＦＭ）观察了取向层表面在光化学反应前后的变化,测量了光控了以向膜液晶盒中液晶分子的预倾角及单面光控取向扭曲现列液晶显示器（ＴＮＬＣＤ）的电光特性和时间响应特性曲线,研究了液晶分子排列取向的机理。     

TPP－AQ的光诱导电子转移

首次合成了肽键桥连的四苯卟啉－蒽醌（ＴＰＰ－ＡＱ）化合物，以此作为研究光合成电子传递的模型化合物，用时间相关单光子荧光技术研究了该化合物在不同溶剂中分子内的电子转移。     

TPP—AQ的光诱导电子转移

首次合成了肽键桥连的四苯卟啉－蒽醌（ＴＰＰ－ＡＱ）化合物，以此作为研究光合成电子传递的模型化合物，用时间相关单光子荧光技术研究了该化合物在不同溶剂中分子内的电子转移。     

金纳米粒子自组装薄膜的光谱学研究

采用柠檬酸钠还原氯金酸制备了金胶体，通过静电自组装制备了金纳米粒子薄膜，利用紫外-可见光吸收光谱等对金纳米粒子薄膜进行了光谱学研究，紫外-可见光吸收光谱表明所制备的金溶胶为单分散体系，根据自组装薄膜的X-射线衍射谱，由谢乐公式估算金纳米粒子的粒径约为21nm；X-射线光电子能谱显示氯金酸的还原反应比较完全，金主要以Au^0的价态存在，金胶体粒子通过静电吸引机制组装到PDDA改性的衬底表面；紫外-可见光吸收光谱和表面增强拉曼光谱显示，由于粒子间的电磁耦合，自组装金纳米粒子薄膜表现出协同等离子体共振吸收行为和表面增强拉曼散射效应。     

微波法制备银胶体及其在表面增强拉曼散射中的应用

本文提出了一种利用微波加热的原理,合成一种新型的银胶体溶液。该银胶具有高效的表面增强拉曼活性。以这种新型银胶体粒子作为活性衬底,测得的强荧光物质R6G的表面增强拉曼光谱,体现出荧光背景低,信噪比高的特点。通过两种不同方法制备的银胶体粒子的表面增强拉曼散射效果的比较,发现这种新型银胶纳米粒子通过聚集,形成更多的具有很强的提高样品表面增强拉曼散射强度作用的“热点”,从实验的角度验证了表面增强拉曼中的“热点”理论。     

随机取向立方粒子光散射的数值分析

用离散偶极子近似法，计算了立方粒子随机取向时在几种等效尺度参数下的光散射特性，并与等效球形粒子的光散射特性进行了比较．结果表明：立方粒子和其他非球形粒子与其等效球形粒子光散射特性之间的差别大致相同，说明对于随机取向的非球形粒子的光散射问题，粒子的内在对称性和表面的突变不会带来明显的效果． 关键词：     

带电胶体粒子结晶过程的实验研究

利用带电单分散聚苯乙烯胶体粒子，通过自组装机理，制备了体积百分比为4.8%的具有多晶结构的胶体晶体，并用Kossel衍射技术和紫外可见分光光度计分别对晶体的生长过程进行了监测.通过对Kossel的图像分析检测不同阶段相应的晶格结构，发现胶体结晶过程晶体结构演变顺序为由液态—随机层结构—堆无序结构—面心立方孪晶结构到面心立方结构.定量地确定了结晶过程中晶体不同晶面的晶面间距和晶体的晶格常数，通过紫外可见分光光度计测量的晶体透射谱图，计算得到111晶面的晶面间距和晶体的晶格常数，与用Kossel衍射技术得到的结果相一致，还发现随样品放置时间的延长，衰减峰变窄和加深，并向短波方向移动，对应着晶体的晶格常数减小的现象. 关键词： 胶体晶体 自组织 Kossel环 聚苯乙烯粒子     

二维组装纳米银粒子上对巯基苯胺的表面增强拉曼光谱研究

采用表面自组装方法在聚赖氨酸修饰ITO电极表面和对巯基苯胺修饰光滑银表面组装了纳米银粒子的二维结构。FT -SERS光谱结果表明 ,巯基苯胺的吸附取向垂直于金属银表面 ,其中电磁增强机理起主导作用 ,但同时也存在化学增强的贡献。纳米银粒子的“体积效应”使其与吸附分子间的电荷转移更为有利。耦联于纳米银和光滑银表面间的巯基苯胺的拉曼散射增强则与纳米银粒子和光滑银表面的耦合而导致的局部电磁场增强直接相关。     

准分子激光增强高分子材料粘着力的机理研究

 由热方程计算激光与液体薄膜材料相互作用时的温度场,分析高分子材料表面熔化及材料表面液体膜汽化产生的材料的表面粗化;近一步分析高分子的断裂、F原子 替代等光化学反应;从而提出激光增强高分子材料的粘着力的表面粗化和光化学反应的机理。     

一维σ^＋—σ^—冷却光和再抽运光对多能级钠原子作用研究

表述了包含钠２４个磁能级的原子在一维σ＾＋－σ＾－冷却光和再抽运光中各磁子能级粒子分布随时间变化的公式及多普勒冷却力，计算并讨论了不同冷却光失谱情况，不同抽抽运光强和失谐情况下原子的多普勒冷却力的上能级粒子数占基态总粒子数的比例Ｐ（ｖ）随速度的变化，该模型的计算结果能解释在磁光陷阱（ＭＯＴ）实验中的现象和和为磁光陷阱实验选择参数时的参考。     

软X射线辐照引起的铟锡氧化物表面光化学反应

利用XPS原位研究了Mg Kα X射线辐照对ITO表面的影响.结果表明,随着X射线辐射时间的延 长,表面辐照区域In,Sn相对含量增加,而O则逐渐减少,同时,In,Sn3d光电子峰随X射线 辐射的增强而变化.分析说明X射线的辐照导致了ITO表面光化学反应,氧的脱离使In,Sn有 被还原的趋势,受损较重的In明显存在亚氧化态.In,Sn俄歇参数的变化进一步证实ITO表面 发生了光化学反应.并讨论了X射线引起ITO表面光化学反应的机制. 关键词： X射线辐照 光电子能谱 光化学反应