单壁碳纳米管中稳态机械波的激发条件研究

通过分子动力学模拟,对单壁碳纳米管中稳态机械波的激发条件进行了详细的研究.利用所施加的周期性机械外力,使单壁碳纳米管产生局部径向形变,该形变将以单壁碳纳米管的管壁为弹性媒质传播开去,从而在单壁碳纳米管中形成机械波;机械波产生的条件依赖于单壁碳纳米管波动系统能量的维持和受迫振动区域形变方向的控制;稳定机械波形成的最佳条件是碳纳米管的形变度和受迫振动频率之间的最优匹配,以及由此形成的单壁碳纳米管在周期性外力作用下产生的共振.     

单壁碳纳米管的电子结构与声子谱的第一性原理计算

针对三种结构类型的单壁碳纳米管的电子结构和声子谱,采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算.在完成建模和结构优化的基础上,对扶手椅型(10,10)、锯齿型(6,0)和螺旋型(4,2)单壁碳纳米管的电子能带及电子态密度、声子谱及声子态密度进行了理论计算,并对计算结果进行了理论分析.结果表明:(10,10)及(6,0)单壁碳纳米管无能量禁带,它们属于金属型管;而(4,2)单壁碳纳米管有一宽度为0.85 eV的能量禁带,它属于半导体型管.以上计算结果与用其它判据给出的结论相一致.在以上三种管的声子谱中,它们依次有120条、72条和168条(其中有简并情况)色散曲线,并且它们的声子态密度依次在频率41.88 THz、23.95THz和23.43 THz处出现最大值,即在这些频率附近的格波最多.这一计算结果与物理规律是一致的.     

单壁碳纳米管场发射计算

本文以Maxwell电磁场理论为基础,对金属型单壁碳纳米管场发射阴极尖端附近的电场进行了计算,给出了不同结构单壁碳纳米管尖端附近的电场分布,发现场强沿管的径向及轴向方向随与管尖端距离的增加而迅速下降,说明了碳纳米管产生的激发场为极强的小范围局域场。通过计算不同几何尺寸单壁碳纳米管的场增强因子随其长度、半径的变化曲线,发现单壁碳纳米管的场增强因子数值非常大,并且根据曲线的变化规律可知,越细越长的单壁碳纳米管具有更大的场增强因子,同时也表明了单壁碳纳米管作为场发射阴极具有低的阈值和大的发射电流密度。本文所得结果为单壁碳纳米管做场发射材料提供了理论参考。     

单壁碳纳米管储氢密度计算与分析

借助于分子动力学方法,对单壁碳纳米管的储氢过程进行了模拟.根据得到的管内外H2分子的分布规律,计算了H2分子密度分布曲线,对其结果给出了理论分析和物理解释,提出了单壁碳纳米管储氢的多层吸附机制,定量地计算了碳纳米管储氢量(wt.;).这些为进一步研究单壁碳纳米管储氢问题提供了必要的理论依据.     

单壁碳纳米管的稳定性研究

采用化学气相沉积法(CVD),以正己烷为碳源制备单壁碳纳米管(SWNTs),研究了纯化后的单壁碳纳米管在空气中的稳定性,分别对刚纯化后和在空气中放置5d、10d和15d后的样品进行了SEM、HRTEM和TG表征,结果发现单壁碳纳米管的氧化程度随在空气中放置时间的延长而增加,15d后几乎完全转化为无定形碳.表明单壁碳管在空气中不稳定,很容易氧化,需要密闭保存.     

非手性型单壁碳纳米管的对称性分析

碳纳米管有着奇特的物理性质和化学性质,该性质与其特有的几何结构有着密切的关系.本文由点群理论出发,分析了非手性型即锯齿型(n,0)和扶手椅型(n,n)单壁碳纳米管所属的点群,并对这两种类型的单壁碳纳米管的对称元进行总结.分析出n为奇数与偶数时它分属两个不同的点群.并列举了n分别取6和5时(6,0),(6,6)与(5,0),(5,5)型单壁碳纳米管分别所属的点群为D6h和D5d,并给出相应的特征标表.     

芳基苄醚树枝配体取代酞菁锌-单壁碳纳米管复合物的合成及光诱导分子内电子转移

将芳基苄醚树枝配体酞菁锌四-3,5-(二-4-羧基苯甲氧基)-苯甲氧基]酞菁锌(DZnPc)与氨基化单壁碳纳米管(SWNTs-NH2)通过酰胺缩合反应合成了一种新型芳基苄醚树枝配体酞菁锌-单壁碳纳米管复合物(SWNTs-DZnPc).通过透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和拉曼光谱对SWNTs-DZnPc的结构进行了表征.采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱法研究了SWNTs-DZnPc的光物理性质.结果表明,DZnPc是以共价键方式修饰在SWNTs-NH2表面;在光诱导下,纳米复合物发生分子内电子转移,电子从DZnPc传递到SWNTs.     

气体流量对热解火焰法合成碳纳米管的影响

采用热解火焰法制备了碳纳米管,研究了不同气体流量对碳纳米管制备的影响.结果表明:He流量变化会对碳纳米管形态产生影响,CH4、H2流量变化对碳纳米管形态影响不大;He、H2、CH4流量变化会影响碳纳米管的产量,当He、H2、CH4流量比2∶3∶6时,碳纳米管产量最高且产物主要是单壁、双壁、三壁碳纳米管.     

化学所与索尼公司合作实现单壁碳纳米管选择性分离/富集

自单壁碳纳米管被发现以来,其优异的电学性能引起了广泛的关注。但是,现有方法制备的单壁碳纳米管都是金属性管和半导体性管的混合物,两种管的互相影响会降低彼此的器件性能。为使金属性管和半导体性管各尽其用,而不是互相影响进而降低彼此的器件性能,单壁碳纳米管的分离／富集就显得尤为重要,并成为本领域一个亟待解决的瓶颈问题。     

取样时间和碳源气体流量对火焰法催化裂解乙烯制备碳纳米管的影响

采用火焰法,并使用Fe/Mo/Al2O3型载体催化剂,催化裂解乙烯制备了碳纳米管,并对取样时间和乙烯气体流量进行了实验探究.结果表明:取样温度保持1000℃,He和H2气体流量保持为经验配比He∶H2=2∶3时,取样时间越长,生成的碳纳米管数量也越多,而取样时间达到7 min时,碳纳米管的数量已经基本稳定;乙烯气体流量为0.2 L/min时,生成的碳纳米管在质量和数量上都达到较佳,乙烯流量偏低或者偏高都不利于碳纳米管的生成;实验中制备的碳纳米管以双壁或者少壁的多壁碳纳米管为主,没有单壁碳纳米管生成.     

A review of measurement of thermophysical properties of silicon melt

Measurements of thermophysical properties of Si melt and supplementary study of X-ray scattering/diffraction by the authors' group were reviewed. The values obtained differed variously from those of literature. Density was 2–3% larger, surface tension 20–30% smaller, viscosity up to 40% larger, electrical conductivity 8% smaller, spectral emissivity more or less in good agreement with literature values, and thermal diffusivity a few percent larger. An anomalous density jump was found near the melting point. Surface tension and viscosity also showed anomaly. A strange time-dependent change of density was observed over 3 h after melting. X-ray analyses suggested a slight change in local atom ordering, but showed no sign of cluster formation. An addition of 0.1 at% gallium caused the density jump to disappear, while that of boron caused no change. An EXAFS study of the former melt indicated a strong interaction between Ga and Si atoms as if molecules of GaSi₃ existed. The implications of the measured properties are a possibility of soft-turbulence in an Si melt in a relatively large crucible, a more complicated manner of intake of oxygen depleted molten Si from the free surface region to underneath the growing crystal, and a relaxation of the melt after melting arising from trapped gas species.     

电子显微分析在表征纳米晶体化学组分中的应用

纳米材料的化学组分及含量影响其光、电、声、热、磁等物理性能,电子显微分析是表征纳米晶体化学组分的重要方法之一.本文综述了X-射线能谱(EDS)、X-射线波谱(WDS)、电子能量损失谱(EELS)和选区电子衍射(SAED)等现代电子显微分析技术在表征纳米晶体化学组分、形貌、尺寸和结构等方面的应用及其研究进展,并比较了这些分析方法存在的差异,提出了其应用中存在的不足及今后的研发方向.     

原位氮化法制备TiN纳米粉体

用溶胶凝胶法合成的纳米TiO2粉体作为原料,将该粉体在氨气中进行原位氮化制备了TiN纳米粉体.用XRD,TEM,化学分析等手段对合成的TiN纳米粉体的物相组成、形貌、成分进行了分析.实验分析表明:在1000℃和1100℃下分别氮化5h,可以制备粒径大约为40nm和80nm的TiN粉体,其TiN的含量分别为95.40;和98.37;;而在1000℃条件下氮化时间减少到2h时,TiN的含量仅为58.36;.氮化温度和氮化时间是合成纳米TiN的重要因素,提高合成温度和延长氮化时间均可形成纯度较高的TiN纳米粉体,但延长氮化时间更有利于获得粒径小的氮化钛粉体.     

Mesomorphism Dependence on the Position of Substitution of a Pair of Esters

A novel homologous series of ethylene derivatives of thermotropic liquid crystals has been synthesized. The methoxy to octyloxy derivatives are nematogenic, the decyloxy to tetradecyloxy derivatives are smectogenic, in addition to nematogenic, and the hexadecyloxy homologue is smectogenic only. All the members of the series are enantiotropically mesogenic. Thermotropic behavior was determined by an optical polarizing microscope equipped with a heating stage and Differential Scanning Calorimetry (DSC) study. Analytical and spectral data confirm the molecular structures of homologues (infrared, nuclear magnetic resonance, mass spectra, X-ray, and DSC data). Textures of the nematic phase are threaded or Schlieren and that of smectic phase are focal conic fan-shaped of smectic A or C. Transition curves of the phase diagram behave in a normal manner except one or two deviations from the normal trend. The mesophase range (Sm+N) varies from 3°C to 44°C. The average thermal stability for smectic is 93°C and that for nematic 117.4°C. The LC behavior of the novel series is compared with a structurally similar known series.     

On the influence of structural features of DNA on the possibility of metabolic transfer of electrons

Abstract

A fragment of a DNA molecule is considered as one of the channels of metabolic electron transfer. The heterogeneity of the complementary chains is effectively taken into account. This made it possible to find the speed of the electron injected into the DNA conduction band and the current density that it creates. Estimates of electron mobility in nucleic acid chains are made. They were an order of magnitude smaller than that of typical semiconductors. For the specific conductivity of nucleic acid chains, estimates provide a conductivity of one to two orders of magnitude lower than in graphite.     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层的制备及纳米颗粒分布均匀性研究

研究了在复合电铸过程中,当其它工艺参数一定时,复合电铸层的沉积速率及其厚度随时间的变化趋势, 以及复合电铸层表面微观形貌随电沉积时间的变化趋势.测定了复合电铸层的组织成分,并就纳米颗粒在复合电铸层表面和横截面上分布的均匀性进行了评价.结果表明,复合电铸层表面平整,组织均匀致密,其组成主要是镍和所复合的纳米颗粒,纳米颗粒较为均匀地分散在复合电铸层中.     

前驱物合成条件对锰锌铁氧体结构和性能的影响

采用共沉淀-热处理工艺合成了尖晶石型锰锌铁氧体粉末,利用正交试验优化了制备工艺。利用X射线衍射仪(XRD)扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对粉体的显微结构和静磁性能进行了研究。结果表明:热处理温度为1350℃、保温时间为3.5 h、进料比为1.5时,若前驱物的pH值为6,制备的样品的主晶相为锰锌铁氧体;若前驱物的pH值为7 9,则形成单相尖晶石型锰锌铁氧体,样品的饱和磁化强度先增大后减小,矫顽力逐渐增大。pH值为7时,配方为Fe∶Mn∶Zn=68.4816∶17.1368∶14.381,进料比为1.5,滴加时间为40 min,反应温度为50℃,不加表面活性剂时得到的样品具有较高的饱和磁化强度。     

PEG聚合度对氧化铝造粒粉的性能影响

为制备适用于干压成型的氧化铝造粒粉,研究了PEG聚合度对氧化铝造粒粉微观形貌、流动性和松装密度的影响.结果表明PEG的聚合度对氧化铝浆料粘度影响显著,PEG2000-6000是较为理想的粘结剂选择,造粒粉的流动性与环境温度及湿度相关.采用正交实验设计,以造粒粉的流动性和松装密度为评价指标,对PEG聚合度、粘结剂添加量和固含量进行了优选,其影响顺序为PEG聚合度＞固含量＞粘结剂添加量.以优选参数PEG6000、添加量为4wt;、固含量为80wt;,制备了性能优良的氧化铝喷雾造粒粉.     

近化学计量比铌酸锂晶体组分测定与缺陷观察

采用助熔剂提拉法生长得到近化学计量比LiNbO3晶体.用多种方法测定了晶体组分,结果表明生长得到的晶体中[Li2O]含量为49.80;摩尔分数;对晶体缺陷的研究表明晶体质量有待提高,并分析了晶体中出现包裹物的原因.     

Some peculiarities of spectral proprieties of leukocytes

This article presents the results of spectral investigations of white blood human cells including absorption, fluorescence and phosphorescence (using low-temperature measurements). For this research, the main optical centres were identified and local distribution of emitting and absorbing centres into white blood human cells was determined. In addition, the spectra of normal and pathological (B-cell chronic lymphocytic leukemia, B-CLL) cells were compared.