碳纳米片-碳纳米管复合材料的一步合成及其场 发射性质研究

利用等离子体化学气相沉积技术, 在引入Ti过渡层后的Co膜表面一步制备出碳纳米片-碳纳米管复合材料, 研究了Co膜厚度对复合材料形貌及场发射性质的影响. 当Co薄膜厚度为11 nm时, 得到了垂直基片定向生长的碳纳米管和碳纳米片复合物, 此时, 碳纳米片分布在碳纳米管的管壁上和管的顶端, 样品的场发射性能最佳.     

钡作为掺杂元素调控铅基钙钛矿材料的毒性和光电特性

近年来,有机-无机杂化卤化物钙钛矿材料(ABX_3)由于具有优异的光电性质,受到了材料、能源等领域的广泛关注.但是,卤化物钙钛矿存在两个明显阻碍其商业化应用的问题:热稳定性差和含有有毒的铅(Pb)元素.相比于有机-无机杂化卤化物钙钛矿,全无机卤化物钙钛矿通常拥有更好的热稳定性.同时,采用一些无毒的元素部分替代B位的Pb,可以在保持优异光电特性的同时减小材料的毒性.本文结合无序合金结构搜索方法和第一性原理计算,系统研究了Ba掺杂CsPbX_3 (X=Cl, Br, I)钙钛矿体系的热稳定性和光电特性.计算结果显示,只有在高Ba浓度时,可以在室温下形成无序固溶体.由于Ba和Pb的离子半径和电负性等物理化学性质存在显著差异,随着Ba掺杂浓度的增加,带隙和载流子有效质量都呈现上升趋势,且带隙具有很宽的调节范围.因此,我们预测高Ba掺杂浓度的CsPbX_3 (X=Cl, Br, I)钙钛矿体系在短波段(如紫外或近紫外光)发光二极管或辐射探测器等领域具有潜在的应用价值.     

一种新型室温固化、耐高温环氧树脂体系及其性能

采用1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐([C₆mim]FeCl₄)与混合胺复配室温(20 ℃)固化双酚A型环氧树脂E-51,并与其它脂肪胺类室温固化E-51体系在力学性能、热性能、耐老化性能方面的数据进行了比较,同时分析了[C₆mim]FeCl₄不同添加量对固化体系性能的影响,结果显示:[C₆mim]FeCl₄/混合胺复配室温固化E-51体系的室温拉伸强度可达90 MPa,高温(120 ℃)下也保持了良好的力学性能,热失重(5%)分解温度为310 ℃,200 ℃老化7 d后,拉伸强度为28 MPa,是一种可在高温下使用的新型环氧树脂室温固化体系。     

聚吡咯铀酰氧-酰亚胺配合物结构、振动光谱和基团交换反应的相对论密度泛函理论计算

铀酰氧-酰亚胺混合型配合物的合成为热力学稳定、动力学惰性铀酰（UO₂²⁺）和等电子体系铀酰亚胺（U（NR）₂²⁺）研究建立了纽带. 使用相对论密度泛函理论计算“Pacman”结构配合物[（THF）（OU^VIE）（A₂L）]（E=O、NH、NMe和NPh; A=H和Li; L为八齿氮供体低聚吡咯大环配体）. 优化得到U=O/U=N距离与实验值符合; 键级和电子结构分析显示U=O_exo/U=N有部分三重键特征; 由于受Li离子扰动,U=O_endo强度则介于单键和双键之间. 计算表明O=U=NH和O=U=O成键相近,均具有对称和反对称伸缩振动频率,而取代基Me和Ph耦合作用使得U=N-C吸收峰出现在高频区域. 酰氧和酰亚胺基团交换反应计算发现独特Pacman结构配合物的反应能相对五角双锥型配合物的有所降低,其中=O与=NMe交换反应最易实现; A离子变换不但能调控配合物结构和特征振动谱,还可降低基团交换反应能.     

氨基酸功能化的果胶/姜黄素胶体粒子的合成与性质

通过酯化反应合成了新型的氨基酸功能化的果胶衍生物, 通过红外光谱(FTIR)和元素分析确认了果胶衍生物的化学组成及结构, 用动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)表征了果胶衍生物胶体的形貌和尺寸. 结果表明, 果胶衍生物胶体呈现不规则的球状结构, 粒度分布较均一, 平均粒径200 nm. 用紫外-可见(UV-Vis)光谱测试了果胶衍生物胶体对姜黄素的包裹和控制释放, 结果表明, 姜黄素能够有效被果胶衍生物胶束包裹. 体外细胞毒理实验结果表明, 果胶衍生物胶体载体能显著提高姜黄素对HepG2细胞生长的抑制作用.     

一步水热合成Mn-ZSM-5纳米分子筛及其性能

在强碱性条件下直接引入二价锰源, 一步合成出高纯度的纳米级Mn-ZSM-5分子筛. 通过X射线粉末衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)、 ²⁹Si核磁共振波谱(²⁹Si NMR)、 电感耦合等离子光谱(ICP)和氮气吸附-脱附等测试方法对其进行结构表征和性能测试. 结果显示, 锰原子存在于沸石骨架中, 产物为具有MFI结构的纳米级分子筛. 使用苯乙烯氧化反应作为探针反应, 以过氧化氢为氧化剂, 结果显示苯乙烯转化率达到84.98%, 转化数(TON)为208, 环氧苯乙烷选择性为87.62%, 产率为74.46%.     

Cu2O薄膜的电化学沉积和生长机理研究

采用酸性醋酸铜体系,在透明导电玻璃(ITO)上恒电位沉积Cu2O薄膜,研究阴极还原Cu2O的电化学行为,利用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)分析了Cu2O薄膜的微观结构和表面形貌,通过控制电沉积时间,研究Cu2O薄膜的表面形貌变化规律,讨论了Cu2O的生长机理.     

分子量多分散性对AB二嵌段共聚物相行为的影响

采用Monte Carlo方法研究了分子量多分散性对AB型嵌段共聚物相行为的影响. 通过调整嵌段共聚物中组分含量, 考察了整体多分散性和单嵌段多分散性对嵌段共聚物共混物的有序-无序转变(Order-disorder transition, ODT)、 形貌及链尺寸的影响. 研究结果表明, 多分散度的增大使无序相向较大χN区域略微移动, 形成的片层结构厚度增加. 在形成微观有序形貌后, 较大分散度时各亚组分的链会得到更大的伸展, 表明分子链堆积受挫的程度减小, 因此, 涨落作用受到的抑制作用减小, 无序相区向更低温度区域移动.     

蠕虫状聚离子复合型胶束的合成、组装和胶体稳定性

采用开环聚合方法制备了嵌段共聚物聚乙二醇-聚乙烯亚胺(PEG-b-PEI), 通过静电组装方法使其与质粒DNA(pDNA)在溶液中自发构筑成蠕虫状聚离子复合型胶束(PICmicelle), 利用原子力显微镜、 动态光散射、 Zeta电势和凝胶电泳等方法研究了血液或细胞间质中各种因素对胶束稳定性的影响. 结果表明, 在蠕虫状聚离子复合型胶束中, PEI和pDNA通过静电吸引构成疏水性内核, 而亲水性的PEG分子作为保护型外壳包裹在内核的表面. 在保持PEG链段长度不变的前提下, 增加PEI链段长度可明显增强PEI与pDNA的静电结合力, 有效地防止了NaCl对胶体结构的破坏, 而且有助于抑制阴离子的取代. 但增加PEI链段长度会导致胶束表面PEG分子含量的降低, 不利于胶束抵抗蛋白质的吸附和DNA酶的降解. 因此合理地调整PEG-b-PEI分子的结构, 对于获得高效、 安全和稳定的蠕虫状聚离子胶束具有重要意义.     

基于横向分子间氢键的棒-线型分子自组装研究进展

棒-线(Rod-Coil)型分子的合成及其自组装行为研究是当前超分子材料研究领域的重要研究方向. 与传统的柔性(Coil-Coil)型嵌段聚合物和Rod-Coil型嵌段聚合物相比, Rod-Coil型分子表现出不同的相行为、自组织特性和微结构, 可以自组装形成多种纳米结构. 研究结果显示, 横向分子间氢键是Rod-Coil型分子自组装形成液晶相和(或)有机凝胶等自组装体的主要驱动力. 主要介绍目前文献报道的横向分子间氢键驱动下的Rod-Coil型分子自组装.