铝基体上定向碳纳米棒阵列膜的制备

采用两步阳极氧化法在铝基体上制备多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜,然后在其上有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂,通过催化化学气相沉积(CCVD)法制备出高度有序的定向碳纳米棒阵列。利用场发射SEM、Raman光谱仪、XRD及高分辨率TEM等方法表征及分析定向碳纳米棒阵列膜的表面形貌和微观结构。实验结果表明:铝基体上AAO薄膜的孔洞为六边形蜂窝状结构且大小均匀,孔径约为85nm,孔洞密度为1.16×1010/cm2;制备出的定向碳纳米棒排列高度有序,直径与模板上的孔洞基本一致,且主要呈现非晶态结构。     

新型羧酸盐Gemini表面活性剂的合成及性能

以丙二酸二乙酯为原料,用醇钠夺取活泼氢,利用二溴代烷烃形成联接链,再加入溴代烷取代,经水解,脱羧合成了3种同系列的羧酸盐Gemini表面活性剂,并用红外光谱,核磁共振氢谱,质谱和元素分析等手段对产物结构进行了表征.表面张力法和稳态荧光光谱法分析产物的表面性质显示,联接链碳数为6,疏水链碳数为8,10,12产物的临界胶束浓度(cmc)值分别为1.51×10-4,1.05×10-4,9.03×10-5 mol/L,对应的表面张力分别为42.09,36.30,34.96mN/m.动态光散射和透射电镜结果表明,该系列表面活性剂水溶液的浓度在cmc之上时极易形成囊泡聚集体.     

丝光沸石复合膜的制备及其影响因素

采用在多孔氧化铝支撑体上预涂纳米丝光沸石晶种,再用水热晶化的方法制备丝光沸石复合膜.系统考察了反应母液陈化、碱度、盐以及反应温度等因素对丝光沸石晶体在预涂晶种支撑体上成膜化过程的影响.研究发现,膜表面晶体间空隙随反应母液陈化时间的增加而略有增大;高碱度的反应母液不利于连续丝光沸石复合膜的形成;反应母液中盐的浓度对丝光沸石晶体沿各个轴方向上的生长速率有不同程度的影响,膜表面晶体间空隙随盐浓度的增加而增大;晶化温度过高,容易形成细棒状晶体,导致晶体间空隙增大.     

硬碳嵌锂负极非对称超级电容器

硬碳(hard carbon)嵌锂实验及循环伏安测试表明,该硬碳表面形成SEI(solid electrolyte interface)膜的电位区间为1.0~0.5 V,并且SEI膜主要在首次阴极化过程中形成;嵌脱锂反应电位区间为0~0.5 V。硬碳负极与活性碳(activated carbon)正极组装成非对称超级电容器,电化学测试表明,     

合成试剂及反应XIV-聚乙二醇相转移催化下苯甲酰甲酯的合成

苯甲酰甲酯在有机合成中有广泛应用。Hendrickson等报道应用苯甲酰甲基作为酸和酚羟基的保护基团,它在许多条件下很稳定,但又可在较温和的条件下除去。苯甲酰甲酯的经典合成方法是利用羧酸盐与α-溴代苯乙酮反应制得,但此法存在着反应时间长、烃化试剂被水解、产率低、产品不纯等缺点。1974年Durstr报道以冠醚作相转移催化剂的苯甲酰甲酯的合成方法,可获得较好结果,但冠醚有较难制备、价格昂贵、毒性大的缺点。新近报道聚乙二醇可以折迭成螺旋结构(Ⅰ),因此具有类似冠醚的性质,可与金属正离子络合,此络合正离子可与负离子形成离子对而进入有机相中,起到相转移催化作用。     

氧化性与还原性气体对氧化铟及氧化铟锡(100)表面的修饰作用

采用第一原理方法计算了氧化铟(In2O3)及氧化铟锡(ITO)材料中In2O3(100)和ITO(100)表面结构特征及氧化性气体O2和还原性气体NH3在该表面的成键机理、表面结构和表面电荷分布等性质.计算结果表明, In2O3及ITO薄膜表面的金属原子在优化过程中会向表面方向膨胀,而次外层氧原子则由于膨胀程度不同形成了两种配位环境的表层氧原子.吸附在表面上的O2分子对称轴平行于表面,由于表层金属原子d轨道电子流向O2的空π*反键轨道,在表面层中形成大量空穴,提高材料空穴注入效率,相反NH3中氮原子sp3杂化轨道电子流入表层金属原子的空轨道不利于材料提供空穴.     

表面引发原子转移自由基聚合制备梳型共聚物刷

对聚偏氟乙烯表面进行化学处理使其表面羟基化,然后与2-溴异丁酰溴反应引入表面引发剂。表面引发三甲基硅保护的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA—TMS）原子转移自由基聚合,在聚偏氟乙烯表面获得聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚合物刷。动力学研究揭示PHEMA的接枝浓度随反应时间呈线性关系,表明表面链增长是可控或活性过程。2-溴异丁酰溴与三甲基硅氧基反应,在PHEMA聚合物刷侧链引入2-溴代酯组分。紧接着,表面引发甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEGMA）原子转移自由基聚合制备梳型聚合物刷。使用衰减全反射傅立叶红外光谱和X-射线光电子能谱表征修饰后PVDF表面,通过接枝梳型聚合物刷,聚偏氟乙烯薄膜表面由憎水变成高度亲水。     

基于紫外-可见及表面增强拉曼光谱的四苯基类卟啉自组装膜的分子取向研究

通过羧基与基底表面的相互作用, 将5,10,15,20-四-(羧酸苯基)卟啉(TCPP)超薄膜成功地组装在金属基底和非金属基底表面, 并采用紫外光谱和表面拉曼增强散射光谱系统地研究了自组装膜中卟啉分子的聚集形态、结构、自组装过程的驱动力及取向. 结果显示, 超薄膜组装在金属基底上时, 出现部分卟啉发生金属化; 而组装在非金属基底上时, 由于三甲氧基硅烷(APTMS)的无序排列, 自组装膜中的卟啉环没有特定取向.     

人尿胰蛋白酶抑制剂与1-苯胺基-8-萘磺酸的相互作用研究

用荧光光谱、等温滴定微量热(ITC)及分子模建3种方法研究了人尿胰蛋白酶抑制剂(UTI)与1-苯胺基-8-萘磺酸(ANS)的相互作用.结果表明:在UTI上有4个以静电相互作用为主要作用力的特异性的ANS结合位点,分别命名为位点Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ;其中位点Ⅰ位于UTI上结构域Ⅱ的第98位色氨酸(Trp98)附近,位点Ⅱ位于结构域Ⅰ和结构域Ⅱ的相互作用区,位点Ⅲ与位点Ⅳ位于结构域Ⅰ;这4个特异性结合位点所处的区域疏水性较强.ITC实验测得另外5个非特异性结合位点,其主要相互作用力是以ANS的磺酸基与UTI分子表面的带正电的基团间形成的盐键,表明在中性缓冲液中,有5个带正电的氨基酸残基暴露在UTI分子表面.     

关于氧化硅烯结构和电子性质的第一性原理研究

利用基于广义梯度近似的密度泛函理论,本文研究了二维氧化硅烯的几何结构和电子特性.结果显示,随着氧含量的增加,氧原子更加倾向于以-（Si2O2）x-键的形式排列在硅烯表面.每一个-（Si2O2）x-键都会使临近氧原子的六个硅原子处在同一表面,并且四个Si-O键构成一个与之相垂直的平面.当所有的硅原子都转化成sp3杂化后,氧化硅烯会形成最稳定的全氧化结构并具有0.46 eV的带宽.部分氧化的硅烯结构具有从0.30 eV到0.38 eV的较小带宽,这些较小的带宽非常吻合较早时的关于氧化硅纳米带的带宽的实验数值（0.35 eV）,并且说明离子化的Si-O键和共价性的Si-Si键共存导致了较小带宽的出现.     

不同退火条件对多孔阳极氧化铝热释光的影响

本文采用两步阳极氧化法在0.5mol/L的草酸溶液中制备了多孔且排列有序的多孔阳极氧化铝（PAA）薄膜,并对薄膜进行不同条件的退火后处理,通过对PAA薄膜的热释光（TL）特性表征和机理分析,研究了基底及后处理中退火时间、退火温度及退火气氛等条件对其热释光特性的影响．结果表明,相同辐照剂量下,去除铝基底的双通PAA薄膜,接触辐射面积大,吸收辐射能量多,表现出更强的热释光响应;相同退火环境中,经γ辐照后的PAA薄膜的TL特性随退火处理的时间延长而增强;退火时间均控制为4h时,薄膜的TL强度随退火温度的升高也明显增强,在空气中经600℃退火的PAA薄膜显示出最大的TL强度;并且PAA薄膜在空气中退火后的TL发光强度明显高于在真空中退火后的强度．     

纯氮气反应溅射c-轴择优取向AIN薄膜的制备及性质研究

在纯氮气气氛、衬底温度为20℃至370℃的条件下,分别在硅（100）和石英衬底上沉积氮化铝薄膜．原子力显微镜图片表明：在不同衬底温度制备的薄膜表面平滑,均方根粗糙度为2．2—13．2nm．X射线衍射图谱表明：可以在衬底温度为180°条件下沉积出具有c-轴择优取向的纤锌矿氮化铝薄膜,衬底温度的增加有利于薄膜结晶性的改善．由紫外-可见光透射谱计算得到薄膜折射率为1．80～1．85,膜厚约为1μm、光学能隙为6．1eV．     

无支撑体SiO2膜的制备及其表征

本文以正硅酸乙酯为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,N-N-二甲基甲酰胺及PVA为成膜助剂,用溶胶—凝胶法在载玻片上制备了无支撑体的S iO2膜,并利用差热-失重分析(DTA-TG)、X衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段对凝胶、粉体材料、膜进行了分析和表征.实验结果表明:DCCA及PVA的加入能有效地防止膜的开裂,可以制备连续性较好的薄膜.     

金刚石粉悬浮液超声预处理促进金刚石成核特性研究

本工作发展了一种金刚石粉悬浮液超声预处理方法，有效地促进了各种衬底材料特别是绝缘材料上金刚石膜的成核，大大提高成核密度，使硅和石英玻璃上金刚石晶粒密度分别达到l Olo和10'cm-Z，并使成核的孕育期缩短到S分钟，获得了连续的超薄金刚石膜.本文同时提出了这种预处理方法促进成核的机理.     

HZSM-5催化剂上超临界乙醇中生物油催化提质及检测方法研究

采用不同硅铝比的HZSM-5催化剂,在不同条件下(超临界、亚超临界、非超临界乙醇)催化提质生物油中的高沸点组分(HBF),应用磷核磁共振(31P-NMR)定量检测了提质前后生物油中醇、酚和羧酸类羟基的质量比(羟基质量/生物油质量)变化,研究和评价了催化剂和超临界条件对生物油催化提质的效果.研究表明,超临界条件有利于生物油中脂肪族羟基的转化,但是不利于非缩合羟基的转化;使用不同酸强度的HZSM-5都能使生物油中的羧基完全转化,增加催化剂的酸强度可以促进脂肪族羟基的转化,而只有酸性较弱的催化剂才能顺利转化非缩合酚羟基.     

复合材料层合板的奇异应力场分析

本文根据特征值与特征函数展开理论,用极其简单的矩阵形式,对纤维增强复合材料层合板中各种断裂模型的界面裂纹奇异性问题进行了一系列的理论推导。计算了各种情况下的应力奇异性值,提出了具有一般奇异性的扇形奇异裂纹单元。最后,分析了复合材料中的边界层效应、层面离层、层板横裂等情况的奇异应力场。计算结果表明,本文的方法是行之有效的。     

靛红键合固定相分离黄酮类化合物

以γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,采用固液相表面连续反应法,制备了靛红键合硅胶固定相(ISSP)。采用红外光谱法、元素分析和热重分析表征配体的结构,根据碳含量数据计算得到硅胶上的靛红配体键合量为0.294mmol·g-1。将新固定相用于中草药有效成分黄酮类化合物的分离,分别考察了流动相pH值和甲醇含量对黄酮类化合物分离选择性的影响,探讨了相关色谱保留机理。结果表明,采用甲醇-0.01mol·L-1磷酸二氢钠(4060,pH=4.0)二元流动相,橙皮苷、芦丁、7-甲基黄烷酮、7-羟基黄烷酮、紫花牡荆素和染料木素在靛红键合相上达到了基线分离。该固定相不仅具有反相色谱特征,除疏水作用外,靛红配体还能为黄酮类化合物提供氢键、偶极作用等位点,因而显示较强的分离能力。更多还原     

THT-TTF/硬脂酸组装体系L-B膜的研究

本文首次报道了THT-TTF/硬脂酸组装体系L-B膜的制备。对成膜条件进行了探索,发现在相同温度、同一亚相的条件下,增加硬脂酸的比例,成膜质量提高;在同一温度、同一组份的条件下,亚相的pH值对L-B膜的质量影响较大,在碱性条件下分子排列比酸性条件紧密,L-B膜质量好。并对这一体系的L-B膜进行了电子吸收光谱的研究,发现膜中的THT-TTF与其它状态(如溶液、固态、熔融态)的光谱有很大的不同,不仅发生了红移,而且相对强度发生了变化,说明形成了超分子体系。     

二嵌段共聚物薄膜模板化自组装

用实空间自洽场理论研究了二嵌段共聚物薄膜受限于平行板中的模板化自组装情况.通过改变平行板表面场修饰的情况,给出了粗略微观结构,观察了体系微相结构的变化过程,并对所观察到的变化规律作了讨论.另一方面,固定平行板的厚度、相分离强度等参数,改变吸附表面场的大小,观察并讨论了体系微相结构的变化及其规律.结果表明,二嵌段共聚物体系的微相结构是由受限条件和表面场修饰共同所决定的,因而控制表面场修饰情况的相关参数可以得到所期望的特定高分子体系结构.