Si衬底上异质外延金刚石的初始阶段原子H的作用及其界面结构

用高分辨率电子能量损失谱方法研究了原子 Ｈ 与被 Ｃ２ Ｈ２ 吸附的 Ｓｉ（１００） 界面的相互作用．结果显示,在 Ｓｉ（１００） 界面上, Ｓｉ— Ｓｉ 二聚化键和 Ｃ２ Ｈ２ 中的 Ｃ— Ｃ 键被 Ｈ 原子打开,它们分别形成 Ｓｉ— Ｈ, Ｃ— Ｈ 键．用 Ａ Ｍ１ 量子化学方法,计算了 Ｃ２ Ｈ２ 和 Ｃ２ Ｈ４ 在 Ｓｉ（１００） 上的吸附结构,指出了 Ｃ２ Ｈ２ 在 Ｓｉ（１００） 上的吸附位置,进一步讨论了金刚石在 Ｓｉ 异质外延初始阶段的形核机制．计算结果显示：在原子 Ｈ 的作用下,可以显著地降低反应的活化能,有利于 Ｃ Ｈ３ 的产生和 Ｃ Ｈ３ 向 Ｓｉ 衬底的键连．计算结果与实验相符合．     

一类新颖含C60复合材料的合成及其光限制效应的研究

报道了在Ｃ６０与ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３中的胺基反应生成Ｃ６０－ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３物质后引入ｒ－缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷「ＣＨ２ＯＣＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，３－Ｇｌｙｃｉｄｏｘｙｐｒｏｐｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ，简称ＫＨ５６０」与二甲基二乙氧基硅烷「（ＣＨ３）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２，Ｄｉｅｔｈｏｘｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ     

基于模糊聚类算法的苯系物二次有机气溶胶质谱数据分析

OH自由基启动苯系物光氧化形成的二次有机气溶胶能够影响气候变化,降低大气能见度,危害人类健康。我们实验室自行研制的气溶胶飞行时间质谱仪能够用于二次有机气溶胶的实时检测研究。该仪器在检测过程中产生大量的实验数据,对这些数据快速、自动处理并提取有价值的信息是整机系统的关键之一。本文介绍模糊聚类算法在苯系物二次有机气溶胶单粒子聚类分析中的成功运用。利用该算法对OH自由基启动1,3,5-三甲苯光氧化形成的二次有机气溶胶单粒子质谱数据进行了聚类分析,在得到的五个聚类中包含了芳香醛、酚类化合物、硝基酚和羧酸等重要的光氧化产物,为研究苯系物光氧化机理提供了新的信息。     

碳氢碳氟表面活性剂混合胶束的NMR和ESR研究

用ＮＭＲ，ＥＳＲ和表面张力测量研究了３－十二烷氧基－２－羟丙基磺酸钠（ＳＤＥＨＳ）与全氟辛酸钠（ＳＰＦＯ）混合溶液微环境性质，表面张力测定表明长链烷基磺酸盐中嵌入羟丙基后，其表面活性提高，而与ＳＰＦＯ混合溶液的表面活性高于单一的ＳＤＥＨＳ和ＳＰＦＯ，ＮＭＲ和ＥＳＲ研究表明，ＳＤＥＨＳ的碳氢链与ＳＰＦＯ的碳氟链之间有强烈的相互作用，ＳＤＥＨＳ与ＳＰＦＯ形成混合胶束，混合胶束“界面”的微观粘度较ＳＤＥ     

稀氢氟酸中硅表面氢终端的原位拉曼光谱研究

本文用共焦显微拉曼系统原位观察了Ｓｉ（１００）表面氢终端原子在稀氢氟酸中的变化过程。研究表明：在硅片浸入氢氟酸溶液的初期,表面主要被硅和三个氢原子的结合体（Ｓｉ Ｈ３）以及硅和两个氢原子的结合体（Ｓｉ Ｈ２）所覆盖。随着腐蚀过程的延长,Ｓｉ Ｈ３越来越少,Ｓｉ Ｈ２的信号不断增强,并且,硅和单个氢原子的结合体（Ｓｉ Ｈ）的信号也开始出现。最终,硅表面主要被Ｓｉ Ｈ２所覆盖,有少量Ｓｉ Ｈ３和Ｓｉ Ｈ键。本文还表明,拉曼光谱用来原位观察半导体材料表面终端原子键在溶液中的变化是很有用的工具     

红外光谱原位跟踪活性自由基聚合反应过程研究

使用新型可插入式红外光谱仪原位检测在4－羟基2，2，6，6－四甲基氧化哌啶醇（HTEMPO）存在下苯乙烯稳定自由基活性均聚合反应和苯乙烯／甲基丙烯酸羟丙酯的共聚合反应以及苯乙烯原子转移活性自由基聚合（ATRP）反应三个过程，分别考虑了它们的反应动力学，并给出了可能的聚合反应机理。研究结果表明，对于均相的苯乙烯（St)均聚合反应和苯乙烯（St)/甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）的自由基共聚合反应体系，聚合反应显示一定的诱导期，与反应体系中存在的HTEMPO捕捉自由基有关，而对于St／HPMA共聚合体系，诱导期更长，这是因为HPMA易和HTEMPO自由基发生氢转移反应，导致游离的HTEMPO浓度升高。最后用红外光谱实时跟踪苯乙烯非均相ATRP过程，发现苯乙烯聚合反应动力学接近于表现零级。因为单体分子在由增长自由基、卤化铜和联二吡啶形成的络合物的界面增长，与单体相内St浓度无关。     

四磺化酞菁钴在水溶液中二聚作用力的研究

采用发光光度法研究了四磺化酞菁钴（ＣｏＴＳＰｃ）在水、醇－水（ＭｅＯＨ、ＥｔＯＨ、ＰｒＯＨ）、胶束、微乳液、乙二胺、氨水、氰化钾的水溶液中的二聚现象，测定了ＣｏＴＳＰｃ的二聚常数ＫＤｏＴＳＰｃ与ｅｎ、ＮＨ３、ＣＮ形成配合物的稳定常数Ｋ和生成反应速率常数ｋ。     

a－Si：H／a－SiC＿x：H超晶格的界面特性

报道等离子体化学汽相沉积法制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ／ａ－ＳｉＣ：Ｈ超晶格的蓝移现象，用小角度Ｘ射线衍射确定超晶格的界面陡度。通过红外测量和常数光电流测量发现，超晶格界面附近存在较高浓度的Ｈ和较多的Ｓｉ－Ｃ键，界面Ｈ的热稳定性较差，界面缺陷态密度为１．２×１０￣（１１）ｃｍ￣（－２）。     

金属镍吸附氢同位素的量子力学计算

根据原子分子反应静力学与群论，确定了ＮｉＨ、ＮｉＤ和ＮｉＴ的基电子状态为２Σ＋。应用基函数６－３１１Ｇ和组态相关ＣＩ或ＱＣＩＳＤ方法，计算了氢同位素分子及其镍化物的能量Ｅ、定容热容Ｃｖ和熵Ｓ。设用总能量中的电子和振动能量近似代表ＮｉＨ、ＮｉＤ和ＮｉＴ分子处于固态时的能量，用总熵中的电子和振动熵近似代表这些分子处于固态时的熵，进而计算了镍吸附Ｈ２、Ｄ２和Ｔ２分子过程的ΔＨ°、ΔＳ°、ΔＧ°和平衡压力，并导出它们与温度的函数关系。计算指出了同位素分子效应，结果合理。所以，本文所建议的用量子力学方法计算多相化学反应，有应用参考价值。     

初态波函数改变对原子光电离截面库泊极小值的影响

分别计算了原子光电离跃迁过程的Ｈａｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ（ＨＦ）初态波函数、Ｈａｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ－Ｓｌａｔｅｒ（ＨＦＳ）初态波函数和ＨＦＳ末态波函数，并就两种不同初态波函数，对部分元素的不同壳层的光电离跃迁库泊零点能进行了计算，最后对两种计算结果作了比较。     

SELF-ASSEMBLY AND POLARIZABILITY OF CAPPED CdS NANOCRYSTALS ON SILICON SURFACES

The zinc-blende CdS nanocrystals with particle size less than 10nm were prepared in solution with a molecular surfactant. The particle surface was modified with capping molecules, bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate disodium salt (AOT) or hexametaphosphate (HMP). The colloid solution was deposited on silicon wafer and the assembly of these nanocrystals was studied by atomic force microscopy. It was found that the CdS/AOT formed a monolayer by simply dropping the colloid solution on silicon surface, while CdS/HMP exhibited 3D structure with prefered orientation in the similar deposition process. A dynamic electric force microscopy was performed and the polarizability was measured from the resonance of cantilever under applied alternating voltage between tip and substrate. The dielectric constant of CdS nanocrystal was estimated by comparing the different electric capacitance of Au and CdS nanocrystals.     

硫化镉胶粒界面自由基反应动力学的ESR研究

用电子自旋共振波谱方法研究了半导体超微粒子表面光诱导电子转移所引发的底物的次级自由基反应动力学过程.结果表明,用含有水溶性草酸盐的硫化镉(CdS)胶体体系产生的COO·^-离子基,可以较方便地引发其它自由基反应,并根据已知的由DMPO捕捉COO·^-的反应速度常数数据,去计算COO·^-基与其它可产生稳定自由基的化合物进行反应的速度常数值,从而在此基础上发展了一种研究自由基反应动力学的行之有效的简便的新途径和新方法,可以较广泛地应用于其它凝聚相的自由基反应动力学体系的研究.     

利用Cd(OH)_2选择性包覆与光分解腐蚀缩小CdS纳米微粒的尺寸分布的研究

提出结合Ｃｄ（ＯＨ）２ 选择性包覆与光分解腐蚀法缩小ＣｄＳ纳米微粒的尺寸分布, 并通过对ＣｄＳ纳米微粒发射光谱的研究证实了这一设计思想． 以多聚磷酸钠（ＨＭＰ）为稳定剂合成ＣｄＳ纳米微粒, 再通过Ｃｄ２＋ 与ＯＨ－ 的选择性包覆在大粒径的ＣｄＳ纳米微粒表面形成一层Ｃｄ（ＯＨ）２, 然后溶液置于日光下辐照处理, 数天后, 未经包覆的小粒径ＣｄＳ纳米微粒被日光腐蚀分解, 溶液中只剩下被Ｃｄ（ＯＨ）２ 包覆的大粒径ＣｄＳ纳米微粒, 这样即可达到缩小ＣｄＳ纳米微粒尺寸分布的目的．     

Photocatalytic Oxidation of Hydrosulfide Ions by Molecular Oxygen Over Cadmium Sulfide Nanoparticles

Photocatalytic activity of CdS nanoparticles in hydrosulfide-ions air oxidation was revealed and thoroughly investigated. HS⁻ photooxidation in the presence of CdS nanoparticles results predominantly in the formation of SO₃ ²⁻ and SO₄ ²⁻ ions. Photocatalytic activity of ultrasmall CdS crystallites in HS^– photooxidation is much more prononced as compared to bulk CdS crystals due to high surface area of nanoparticles, their negligible light scattering, improved separation of photogenerated charge carriers etc. It was shown that hydrosulfide ions can be oxidized in two ways. The first is HS⁻ oxidation by the CdS valence band holes. This process rate depends on the rate of comparatively slow reaction between molecular oxygen and CdS conduction band electrons. The second reaction route is the chain-radical HS⁻ oxidation induced by photoexcited CdS nanoparticles and propagating in the bulk of a solution. In conditions favourable to chain-radical oxidation of HS⁻(i.e. at low light intensities and CdS concentration and high oxygen and Na₂S concentrations) quantum yields of the photoreaction reach 2.5.     

甲基紫精与醇类间的光诱导电子转移及光催化反应的ESR研究

用ESR方法研究了甲基紫精(MV⁺⁺)与甲醇,乙醇及苄醇等之间的光诱导电子转移和光反应过程.结果发现,甲基紫精存在条件下,某些很稳定的醇类也可以发生光催化分解和光催化氧化的反应,甲基紫精在反应过程中起的是催化剂的作用在无氧条件下,MV⁺⁺/C₂H₅OH体系经UV光照10min后即可观察到很强的MV⁺离子基的信号,表明甲基紫精与乙醇分子之间发生了电子转移;当进行较长时间光辐照,则MV⁺离子基逐步消失而生成H原子和碳中心自由基。在通氧条件下进行光照时,则无MV⁺基信号而产生OOH基和碳中心自由基的信号.当体系中有一定量的水存在时,OOH基减弱而产生·OH基,且随着水量的增加,·OOH基的强度更为减弱直至消失,而同时羟基浓度则大大增加.另一个有趣而重要的现象是,对于MV⁺⁺/苄醇体系,在通氧条件下辐照时可给出很强的超氧阴离子基O₂^-的信号,而MV⁺⁺/甲醇体系可产生较弱的O₂^-信号.但是在无氧时甲基紫精的存在进行光辐照甲醇并不发生反应,而苄醇却可被甲基紫精光催化分解产生很强的苄氧基,羟甲基等自由基.本文详细地研究和讨论了甲基紫精与几种醇之间的光诱导电子转移和相应的均相光催化反应过程的机理.     

二氧化钌对硫化镉超微粒体系界面电子转移及光反应的催化与阻催化作用

用ESR方法研究了二氧化钌对硫化镉超微粒子界面光诱导电子转移及光催化性能的影响, 结果表明, 与单一的硫化镉胶粒体系的作用不同, 在二氧化钌的存在下的CdS/RuO₂体系, 可对某些底物体系的光反应有明显的增强催化的作用, 而对另一些体系则产生抑制或负催化的作用. 此复合体系的协同作用也与单纯二氧化钌的催化作用有所不同, 故复合体系更有利于界面光反应过程与方向的控制.     

CdS及其包裹型纳米颗粒PVA基复合膜的特性研究

以聚乙烯醇 (PVA)、六偏磷酸钠为分散剂 ,采用溶胶法合成了 Cd S纳米胶体颗粒 ,制备出 Cd S及其包裹型纳米颗粒 PVA基复合膜。通过光子相干光谱粒度仪 (PCS)、紫外 -可见吸收光谱 (UV- VIS)、荧光光谱 (PL)对样品进行了初步表征。结果表明 ,Cd S纳米颗粒 PVA基复合膜的紫外 -可见吸收光谱有明显的蓝移现象 ,所发荧光主要由表面态发射引起 ;包裹型 PVA基复合膜所发荧光主要由带边发射引起     

微波放电活化氮及氩与丙酮、丁酮反应机理的ESR/GC研究

用电子自旋共振(ESR)/气相色谱(GC)相结合的方法,研究了在氮或氧氢气存在下进行微波放电中酮类分子的反应过程.由ESR和GC平行检测结果表明:主要过程是经由微波放电面使N₂或Ar活化后形成激发态分子或激发态离子后,与酮分子进行碰撞传能而生成激发态酮分子,并立即进一步分解,继而产生自由基反应.     

胆红素—氟化钡体系固相研磨反应的红外光谱研究

本文利用红外光谱法对胆红素－氟化钡体系的固相研磨反应进行了研究。结果表明，该固相研磨反应具有氧参加的自由基反应机制，并且反应产物中胆红素与钡离子的络合形式五液相反应合成的胆红素钡络合物不同。     

In Situ Synthesis of Oil-Based Polymer/Silver Nanocomposites by Photoinduced Electron Transfer and Free Radical Polymerization Processes

In this study, in situ synthesis of oil-based polymer–silver nanocomposites was achieved by using photoinduced free radical polymerization processes in which silver nanoparticles were formed by electron transfer reaction. An oil-based macromonomer was prepared and then copolymerized with styrene in the presence of AgNO₃. Copolymerization was started with free radicals formed by photolysis of 2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone and simultaneously silver nitrate was reduced to metallic silver in nanosize by electron transfer reaction. The amount of photoinitiator influenced the size of silver nanoparticles formed within the polymer films. Nanocomposite films were characterized by TEM and TGA analysis. The obtained polymer nanocomposite film was also examined in respect of surface coating material that would have an antibacterial effect against Gram-positive, Gram-negative and spore-forming bacteria. It was demonstrated that suitably coated nanocomposite samples exhibited an antibacterial effect against these bacteria.