金属/水界面振动光谱的等离基元场增强

电化学反应在许多学科中扮演着很重要的角色. 对于化学分析来说,振动光谱是一门很好的原位测量技术,然而由于红外光在电极和电解质中强烈的衰减使得它在电化学反应中的应用受到了很大的限制. 本文中论证了在金属电极上结合适当的亚波长等离子体结构,在OH伸缩振动频段内,通过激发表面等离激元能够大大增强金属与液态水电化学界面的红外场强. 这对于原位振动光谱的研究,特别是当用到表面灵敏的光学混频技术时可产生很大的促进作用.     

电子束诱导沉积纳米线的电阻与场发射特性

"运用电子束诱导沉积技术在钨针尖表面沉积钨纳米线．在透射电子显微镜中,原位测量单根纳米线的电阻与场发射特性,并观察其显微结构变化．样品台为特制的电性能测试样品台,包括步进电机和压电陶瓷驱动的装置．导电铜片作为与纳米线相对的另一极．自行设计制作锁相放大器电路测量纳米线的电阻．结果表明,纳米线的电阻为0.1*10-3 -m量级．纳米线头部的几何缺陷将影响其场发射特性．纳安级电流将改变纳米线头部的几何结构与微观结构．场发射开启电压比结构变化前低11 V左右．"     

同步辐射技术在大气科学领域的研究进展

作为新颖和独特的大型仪器,同步辐射装置正在越来越多地被应用到大气和环境科学的研究中。本文介绍了基于同步辐射的探测技术的理论原理、关键技术以及近期的主要研究成果。涉及的同步辐射技术包括:常压X射线光电子能谱(APXPS)、近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)和扫描透射X射线显微镜(STXM)。本文按实验类型进行了分类,即APXPS实验、流体束实验和STXM实验。主要内容包括:(1)冰表面;(2)盐表面;(3)酸性溶液;(4)有机溶液;(5)盐溶液;(6)臭氧分解;(7)黑碳;(8)冰核;(9)吸湿性;(10)反应机理。同步辐射设施的发展为气溶胶科学和大气异相化学的研究提供了强大的工具。可以预见越来越多的重要大气过程和机制将通过基于同步辐射的研究所揭示,而这也将体现同步辐射装置在大气和环境领域的巨大潜力和价值。     

扫描透射电子显微镜技术及其在中药研究中的应用

扫描透射电子显微镜(STEM)兼具透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)的优势,具有高分辨成像、强原子衬度敏感以及图像易懂、直观等优点,已成为材料微结构和微区分析的必要性工具. 中药研究有着悠久历史,显微技术一直是研究药材微特征和作用机制的重要手段之一,具有其他手段不可替代的作用. 综述了STEM的原理、方法、技术特点,以及其在中药显微结构和纳米颗粒等方面的应用,以期为进一步扩展中药微特征领域的研究作参考.     

液体透镜的透射波前特性研究

液体透镜是一种新型光学元件,通过改变表面曲率而调整光焦度。液体透镜的透射波前质量会影响成像质量,将液体透镜应用于精密光学系统需要探明其透射波前变化特性。通过理论和仿真分析液体透镜通光孔径内不同高度入射光线的光程差随曲率半径的变化,以及光程差对光焦度的敏感性,以此研究光瞳空间内光程差微变的一致性。分别测量液体透镜在零、正、负光焦度下的透射波前,通过分析实验数据验证液体透镜的光程差微变的一致性。实验结果表明:光程差微变的空间最大差异约为0.22λ～0.36λ,空间分布离散程度约为0.01λ～0.02λ,得出液体透镜随电流微变产生的光程差微变一致性较好,为液体透镜在精密光学系统中的应用和像差补偿提供了技术支撑。     

用透射光做牛顿环实验

本介绍一种用透射光做牛顿环实验的方法．并从理论上证明了这种方法的可行性。     

Preparation of a kind of mesoporous carbon and its performance in adsorptive desulfurization

Carbon materials were prepared using mesoporous silica HMS with different pore sizes as the hard templates and water-soluble phenolic resin as the carbon source. The obtained materials were characterized by powder X-ray diffraction, transmission electron microscopy and N₂ physical adsorption, and were used in adsorptive desulfurization. It has been shown that the carbon material prepared using HMS with larger pore size (>3 nm) presented uniform wormlike mesopore of 2.3 nm and large BET surface area (1903 m²/g). The mesoporous carbon was an excellent adsorbent to remove the refractory sulfur compound in diesel, especially dibenzothiophene and 4, 6-dimethyldibenzothiophene.     

电解质溶液的太赫兹透射特性研究

许多生物大分子的振动和转动能级都在太赫兹波段,且太赫兹波具有光子能量低,峰值功率高的特点,因此用太赫兹技术进行检测,能够从很大程度上保证生物分子不被破坏。然而,大部分的生物分子只有在水溶液中才能保持其生物活性,且水是极性分子,对太赫兹波有强烈的吸收,因此使用常规的太赫兹技术检测水溶液中生物样品的特性存在一定困难。设计了一种具有夹层结构的太赫兹微流控芯片,包含基片、盖片和微通道层,基片和盖片用环烯烃共聚物(COC)和有机玻璃(PMMA)作为材料。COC材料对太赫兹波具有高透性,并且对可见光透明,是制作太赫兹微流控芯片的理想材料,但是价格昂贵且不易获得。为了减少COC的用量,将COC嵌入到基片和盖片的PMMA中,保证太赫兹波能从COC中穿过。COC的直径为5 mm,厚度与PMMA材料一致,都为2 mm,与微通道中心对准。选用厚度为50 μm的强粘性双面胶作为微通道层,将双面胶的中心进行镂空处理作为微通道,其长为3 cm,宽为4 mm。基片、盖片和微通道层紧密粘合在一起构成太赫兹微流控芯片,太赫兹探测区直径为4 mm。将微流控技术与太赫兹技术相结合,减少了样品的消耗量,缩短了太赫兹波与样品的作用距离,为液态样品的检测提供了可能。研究发现,水对太赫兹波的强烈吸收主要是由于水中氢键引起的,而电解质溶液会对水溶液中的氢键产生影响。以电解质溶液为研究对象,分别配置了不同浓度的KCl,K₂SO₄,CuCl₂和CuSO₄溶液,利用太赫兹微流控技术研究了它们的太赫兹透射谱。结果表明：四种电解质溶液的太赫兹透射强度都低于纯去离子水的透射强度,但实验现象也有差别,CuCl₂溶液随浓度增加,太赫兹透射强度增加,而KCl,K₂SO₄和CuSO₄溶液则随着浓度的增加,太赫兹透射强度减小。     

不同糖类化合物的太赫兹光谱特性

选取对人体有重要作用的三种糖类化合物,采用高分辨率太赫兹时域光谱系统与傅里叶变换红外光谱系统,在较宽的频谱范围内,对样品进行测谱分析;实验发现无水葡萄糖在1.10,1.30,1.45,1.79,1.88,1.97,2.08,2.40,2.55,2.70,2.84 ,2.96,3.24,3.64和4.23 THz频率处存在特征吸收,无水果糖在1.09,1.33,1.65,2.14,2.62,2.97,3.24,4.75,6.97,7.35,7.98,8.36,9.16,9.32,9.53和9.73 THz频率处存在特征吸收,无水半乳糖在2.21,2.33,2.70,2.82,3.17,3.42,3.93,4.51,5.07,5.96,6.60,6.91,8.03,8.71和9.01 THz频率处存在特征吸收。对掺杂不同比例葡萄糖、果糖、半乳糖与聚乙烯样品的实验结果做定量分析,发现在测得的上述特征吸收频率处,随化合物样品质量分数的增加,样品的吸收系数或吸光度呈线性递增。实验进一步得到无水葡萄糖与无水果糖在2.96 THz存在共同的特征吸收,无水葡萄糖与无水半乳糖在2.33,2.70和2.82 THz三处存在共同的特征吸收,无水果糖与无水半乳糖在8.00 THz处存在共同的特征吸收,而无水葡萄糖、果糖、半乳糖三者在3.20 THz处存在共同的特征吸收。三种化合物具有相同的分子式,所以三者都具有的3.20 THz特征吸收频率主要源于分子内相互作用,反应同分异构体相同的化学键或者基团。三者特征吸收频率的差异主要源于分子结构以及分子间相互作用的不同,代表同分异构体结构以及分子间振动模式的差异。通过分析三种糖类样品的实验测量结果,预测了葡萄糖在4.70,5.30,5.60,5.98,7.03,7.85,8.26,8.71和9.01 THz处存在特征吸收。基于密度泛函理论,采用CASTEP量子化学计算软件对三种化合物进行理论模拟,对样品在THz波段的特征吸收进行指认,计算得到的结果与实验结果吻合,这表明了CASTEP晶体模拟软件在化合物的THz光谱模拟方面应用的可行性。