钻井泥浆泵活塞表面多场耦合电沉积Ni-TiN纳米镀层研究

采用多场耦合电沉积方法,在钻井泥浆泵活塞表面制备Ni-TiN纳米镀层.利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、摩擦磨损试验机对Ni-TiN纳米镀层微观组织结构和耐磨性能进行研究.XRD分析表明,在钻井泥浆泵活塞试样表面存在金属镍晶粒和TiN粒子.当复合镀液中TiN粒子为6g/L时,Ni-TiN纳米镀层中镍晶粒和TiN粒子的平均粒径分别为65.5 nm和38.6 nm.AFM分析表明,当TiN粒子浓度为6g/L时,镀层表面镍晶的平均粒径最小,其均方根表面粗糙度(RMS)为44.077 nm.摩擦磨损实验测试表明,当复合镀液中TiN粒子为6g/L时,Ni-TiN纳米镀层的磨损量和摩擦系数都最小,其最小磨损量和摩擦系数分别为34.7 mg和0.44.     

金纳米棒/石墨相氮化碳复合薄膜的制备及其光电化学性能

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种新型的非金属有机半导体材料在光催化领域受到了人们的广泛关注。 为进一步改善它的光电化学性能,本文利用种子生长法和一锅法相结合制备了Au纳米棒/g-C₃N₄复合材料。 结果表明,金纳米棒降低了载流子的复合率,使复合材料表现出了较好的光电化学性能。 该材料光电流密度可达到17.18 μA/cm²(相对于可逆氢电极),是纯的石墨相氮化碳材料的2.5倍。     

GaSb基PECVD法制备SiO2薄膜的应力研究

为了实现在GaSb衬底上获得低应力的SiO₂薄膜,研究了等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在晶格失配较大的GaSb衬底上沉积SiO₂薄膜的应力情况。通过改变薄膜沉积时的工艺条件,如反应温度、射频功率、反应压强、气体流量比,并基于曲率法模型,对镀膜前后的曲率半径进行了实验测量,利用Stoney公式计算相关应力值并绘制应力变化曲线。详细讨论了PECVD工艺条件的改变对SiO₂薄膜应力所产生的影响。同时通过在Si衬底上沉积SiO₂薄膜,对比分析了导致薄膜应力产生的因素及变化过程。实验结果表明,在沉积温度为300℃、射频功率为20 W、腔体压强为90 Pa、气体流量比SiH₄/N₂O为125/70 cm³·min^-1的工艺参数下,PECVD法在GaSb衬底上沉积的SiO₂薄膜应力相对较小。     

发夹型DNA结构特征的表面增强拉曼光谱分析

对DNA携带的遗传信息的探索一直是人类科学研究的重要课题。DNA碱基间的相互作用不仅形成B型双螺旋结构而且可能形成其他变化的结构。然而,受实验技术条件的限制,我们对不同DNA结构的物理化学特征和形成条件的认识非常有限。最近,我们在含有碘的银溶胶中加入铝离子,将其作为表面增强拉曼(SERS)的基底用于DNA四链结构的研究。我们首次观察到反映四链DNA结构特征的高灵敏和高重现性拉曼光谱。我们前期的研究显示:这种新的银溶胶用于DNA分子拉曼检测,产生稳定增强的由分子内原子间相互作用,如氢键和碱基堆积等引起的拉曼信号,在DNA空间结构的研究中具有巨大的应用潜力。本工作我们应用这种银溶胶作为基底,利用拉曼光谱对一系列发卡型DNA结构进行了研究。我们发现了不同的碱基堆积对表面增强拉曼光谱的影响,这种新的发现可用于定量识别DNA序列中G-C含量,为SERS在DNA测序领域应用提供新思路。     

连续碳纤维增强碳化硅的辐照效应

连续碳纤维增强碳化硅材料除了具有碳化硅材料固有的低中子活化性能,低衰变热性能和低氚渗透性能等优点以外,还具有密度低、线性膨胀系数小、高比强度、高比模量、耐高温、抗氧化、抗蠕变、抗热震、耐化学腐蚀、耐盐雾、优良的电磁波吸收特性等一系列优异性能,是各类核工程重要的潜在候选材料。在核聚变工程应用领域,连续碳纤维增强碳化硅材料作为第一壁材料不可避免地会受到各种辐射粒子的影响。研究清楚这些辐射粒子对它的辐照效应对其在核工程领域的安全使用至关重要。采用蒙特卡罗方法与分子动力学方法进行模拟计算,研究了氕、氘、氚和氦四种粒子对连续碳纤维增强碳化硅的辐照效应。SRIM和LAMMPS计算结果表明:当入射原子能量为100 eV,连续碳纤维增强碳化硅中碳的浓度在80%~85%时,氕、氘、氚和氦原子的溅射率存在最小值;入射粒子的种类对溅射率的影响显著,氦原子的溅射率大于氘原子和氚原子,而氘原子和氚原子的溅射率相差不大但均显著大于氕原子;溅射率随入射能量的增加先迅速增加后逐渐减小,氕、氘、氚和氦原子入射能量分别在200,400,600和800 eV时存在溅射率最大值;当氦原子入射能量为100 eV时,溅射率随入射角度的增加而逐渐减少。这些结果对连续碳纤维增强碳化硅材料在核工程上的应用具有一定的参考意义。Continuous carbon fiber reinforced silicon carbide material has the low neutron activation, low decay heat performance and tritium permeability, which are inherent performance of silicon carbide materials. It also has other advantages such as low density, small linear expansion coefficient, specific strength and specific modulus, high temperature resistance, oxidation resistance, creep resistance, thermal shock, resistance to chemical corrosion, salt fog resistance, excellent electromagnetic wave absorption properties, etc. It is an important potential candidate material in various field of nuclear engineering. In the field of nuclear fusion engineering applications, continuous carbon fiber reinforced silicon carbide as the first wall material will inevitably be bombarded by a variety of radiation particles. The radiation effect is critical to its safe use in nuclear engineering. The Monte Carlo method and the molecular dynamics method were used to study the radiation effect of protium, deuterium, tritium and helium on continuous carbon fiber reinforced silicon carbide. The SRIM and LAMMPS simulation results show that when the incident energy is 100 eV and the concentration of carbon in the continuous carbon fiber reinforced silicon carbide is about 80% ~ 85%, the sputtering yield of protium, deuterium, tritium and helium atoms have the minimum values. The kind of incident particle has a significant effect on the sputtering yield. The sputtering yield of helium atoms is larger than that of tritium atoms and deuterium atoms. There is not much difference between the sputtering yield of deuterium atoms and tritium atoms, and both the sputtering yield of deuterium atoms and tritium atoms are larger than that of protium atoms. The sputtering yield initially increases rapidly with the increase of the incident energy and then decreases gradually. The incident energy of the protium, deuterium, tritium and helium atoms has the maximum value of the sputtering yield at 200, 400, 600 and 800 eV, respectively. When the incident energy of helium atoms is 100 eV, the sputtering yield decreases while the increase of the incident angle. These results can provide a certain reference for the application of continuous carbon fiber reinforced silicon carbide materials in nuclear engineering.     

基于一种远程双脉冲激光诱导击穿光谱系统原位分析钢样成分

为了实现钢铁等金属熔炼过程中实时、在线监测元素组分含量,设计了一种远程双脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)分析系统,对远距离的样品进行非接触式远程测量、成分分析。首先利用固体标准钢样对系统进行了测试以及标定,为下一步利用此系统在线监测熔融钢液组分含量提供了基础。实验结果表明：激光远距离聚焦光斑在1 mm左右;双脉冲烧蚀比单脉冲烧蚀深度深很多;双脉冲最佳延时在不同距离下不一致;3.1 m处双脉冲增强效果比2.1 m处更好,其中Ti(Ⅰ)319.99 nm增强最显著为5.19倍;各种元素的标定曲线相关系数r都在0.99左右,重复精度(RSD)基本都小于5%,测量偏差(RMSE)都小于0.021%,2.1 m处的检出限相比3.1 m处更低,2.1 m处多数元素检出限小于500 ppm。     

分子ABEEM电荷分布的图形表示

利用Matlab软件编写程序, 将基于密度泛函理论和电负性均衡原理发展的原子-键电负性均衡方法σ-π模型(ABEEM σ-π)计算的电荷分布, 特别是键电荷和孤对电子的电荷分布, 用图形表现出来, 对分子的电荷分布给出直观形象的认识, 并以腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸以及丙烯与氯化氢的马氏亲电加成反应为例, 进行应用说明.     

基于表面增强拉曼光谱的无标记检测蛇毒平台的建立

蛇毒主要含有酶类的毒性蛋白质、多肽类化合物,而快速、准确地鉴别蛇毒种类可以有效提高中毒患者救治率。目前鉴定蛇毒的技术包括凝集测试法、酶联免疫吸附法等,但上述检测方法存在检测灵敏度不高、易发生假阴性或假阳性的问题。本工作创新性地设计了一种基于表面增强拉曼光谱的两步法增强基底蛇毒检测技术平台。通过该新型增强基底,可以稳定、准确地捕获蛇毒金属蛋白酶的拉曼信号。这一平台为不同蛇毒的鉴别提供了研究基础,具有重要的研究意义。     

氢化铝锂还原α，β-不饱和羰基化合物的新反应——一种合成l，3-二醇的简便方法

在0℃下，以四氢呋喃为溶剂，用氢化铝锂还原α，β-不饱和酯和配，除得到 正常的还原产物一醇外，还以适中的产率方便地得到1，3—二醇，该反应原料易得 ，操作简单，有望应用于合成含有1，3—二醇骨架结构的天然产物。     

Stereoselective Synthesis of （Z）-5-（Trideca-4-enyl）resorcinol and Gibbilimbols A-D

(Z)-5-(Trideca-4-enyl)resorcinol (1) and gibbilimbols A-D(2-5) were synthesized in 47%-60% yields over 6 steps from commercially available starting materials. The Wittig reaction of various alkyl phosphonium bromides with appropriate aldehydes in the presence of potassium tert-butoxide (t-BuOK) in anhydrous THF solution at room temperature served as the key step, and the result showed that only (Z)-configuration olefins were formed by this procedure. The synthesis of the (Z)-5-(trideca-4-enyl)resorcinol (1) was reported for the first time.