纳米颗粒悬浮液池内泡状沸腾的实验研究

本文对纳米颗粒悬浮液在平壁面上池内沸腾进行了实验研究。实验用的纳米粒子为26 nm的铁粉和13 nm的三氧化二铝纳米粉末,基液为去离子水。分别配成体积浓度为0．1％, 1％和2％的悬浮液。实验结果表明,纳米悬浮颗粒对液体沸腾换热过程的影响会随着纳米颗粒性质,颗粒浓度及热流密度大小的不同而出现不同的效果;加入纳米颗粒后, 对基液沸腾换热的影响存在着两个相反的作用机制,它们分别为:纳米颗粒增强了液体内部的热量迁移能力(热物性的影响)和改变了加热面的表面结构特性(加热面特性的影响)。     

纳米颗粒在低温保护剂中分散性研究

纳米颗粒加入低温保护剂中改善低温保护剂结晶性是一个新兴的研究方向,但是由于低温保护剂中化学键的作用和小颗粒效应的影响,纳米颗粒的分散性能往往受到抑制。文中以吸光值为指标,研究了不同纳米颗粒在低温保护剂中的分散和沉降性能。结果发现:尽管不同的纳米粒子的分散效果不同,使用超声波分散纳米颗粒时,5分钟左右为最佳分散时间。纳米粒子受pH值、颗粒种类、低温保护剂中含水量的影响,分散效果不同。     

温度对CdS纳米颗粒形状和光致发光特性的影响

采用反胶束法,在常温和低温下(接近零度)合成了硅土包裹的CdS纳米颗粒.高分辨电镜表明常温下合成的颗粒呈现直径小于5 nm的球形,而在低温下出现了短棒形和长达微米量级的线形.通过对实验过程的分析表明:不仅合成CdS纳米颗粒溶液的浓度,而且温度对CdS纳米颗粒的形状产生了重要的影响.进一步研究了CdS纳米颗粒的光致发光特性.     

准稳态法测量纳米颗粒悬浮液的热物性

通过添加亲水性分散剂,经超声振动制备了粒径为50 nm CuO纳米颗粒悬浮液。理论和实验分析了运用准稳态法测量纳米颗粒悬浮液有效导热系数和比热容等热物性的可行性。加热密度为100～500 W/m~2时,热物性测量结果的合理性和重复性都较好;而加热密度较小时离散性较大。实验表明,常温下2~(wt)％的CuO纳米颗粒悬浮液的有效导热系数约为纯水的1.08倍,比热容约为纯水的1.02倍。     

基于表面等离激元光镊的新型纳米热源研究

针对纳米尺度热现象研究的需求,基于表面等离激元光镊对金纳米颗粒的动态操控能力,设计了一种实时、动态、可控的纳米热源。利用有限元法对光镊系统中金纳米颗粒的光热效应与表面等离激元电磁场强度的关系进行了模拟,阐明了由于表面等离激元和局域表面等离激元的耦合作用导致的电磁场能量聚集和增强,以及同时实现的金属纳米颗粒的光热效应;分析了在该光镊系统捕获金属颗粒过程中颗粒所产生的热效应,并由此得到了实时控制纳米热源热功率的方法。在理论研究的基础上设计实验并证实了该光镊系统中金纳米颗粒基于光热效应的加热能力。结合表面等离激元光镊系统对纳米热源的精确定位操控能力,该系统为纳米尺度热现象的研究提供了灵活而可靠的手段。     

含油纳米制冷剂沸腾中纳米颗粒相间迁移特性预测模型

为了评估纳米颗粒对沸腾传热的影响效果和采用纳米制冷剂的制冷系统长期运行稳定性,提出了含油纳米制冷剂沸腾中纳米颗粒相间迁移特性预测模型,通过模拟气泡的脱离和上升过程、纳米颗粒的运动、纳米颗粒与气泡的黏附、气液交界面上纳米颗粒的脱离,最终得到纳米颗粒的迁移量.该模型能够反映热流密度和加热容器几何结构等因素对纳米颗粒迁移特性...     

不同磁场下退火的纳米BiFeO3颗粒的拉曼散射研究

对不同外磁场强度(B = 0T, 5T和10T)下退火的纳米BiFeO3颗粒进行了室温和液氮温度下的拉曼光谱研究。实验发现, 与0T磁场下退火样品的Raman光谱相比, 同一温度下, 纳米BiFeO3颗粒中的Raman振动模式峰的线宽随着磁场的增加而减小, 表明在外磁场的作用下, 纳米BiFeO3颗粒内部的缺陷在减少,晶格完整性得到改善。经外磁场处理的纳米BiFeO3颗粒位于139 cm-1处的A-1模式峰明显向紫端移动, 说明磁有序的程度可以影响到声子-自旋耦合。5T和10T磁场下退火的样品相比, 该峰峰位没有明显改变, 说明影响样品中磁有序排列的磁场存在一个临界值。三块样品的低温拉曼光谱证实了磁场的作用确实影响样品内磁有序的排列。     

纳米尺度下光热治疗等离激元耦合影响分析

作为一种高效、 局域化且高度可控的纳米热源, 金纳米棒越来越多的应用于肿瘤的光热治疗之中。 为探讨微观尺度下金纳米棒的产热与传热机理, 以及颗粒之间耦合作用对体系光热效应的影响。 本文运用基于有限元的 COMSOL 软件, 建立了金纳米棒光热耦合的三维模型, 分析了排布方式和颗粒间距等因素对纳米棒光学性质和光热响应的影响。 研究表明, 不同排布方式下近距离耦合颗粒之间的耦合强度随间距的增大呈指数衰减, 在一定间距范围内这种衰减行为可以被等离子体尺度方程描述; 单体共振波长照射下, 颗粒间的聚集影响光热治疗的效果, 在颗粒耦合作用范围内, 分散性越高, 体系加热效果越好。 本文研究模型及所得结论可为金纳米棒的产热与传热机理及肿瘤的光热治疗提供参考与指导。     

激光高精度细胞微手术机理的研究

激光微手术的精度通常受到热作用或者热机械效应间接损伤的限制。把激光脉宽调整到与吸收颗粒的热弛豫时间一致可以避免热副作用,可对所选细胞产生选择性处理。这里胶体金与牛肠硷性磷酸脂酶（Alkaline phosphatase,AP）结合物作为分析强吸收颗粒附近的蛋白质变性的模型系统,利用皮秒和纳秒激光对结合体进行照射,在一定的条件下可以使蛋白质失活,并可以使细胞膜的通透性提高。通过计算可知,采用脉宽为皮秒或者纳秒级的激光照射纳米吸收物（胶体金）时,颗粒很容易被加热到几百开,而且热效应仅限于几十纳米的空间范围内。利用纳米吸收颗粒进行激光微手术的方法．在蛋白质失活的情况下对其机弹讲行了分析．     

高温电离气体中微细颗粒的加热

本文分析表明，自由分子流区高温电离气体中颗粒的团相加热、熔化、液相加热与强烈蒸发等加热阶段所需的时间，均正比于颗粒半径，其中蒸发阶段需时最长．颗粒表面温度高于约４０００Ｋ时，热电子发射开始显著影响颗粒的加热速率，辐射则在低得多的温度下（如２０００Ｋ）开始影响颗粒的加热．