In Situ Tests of Multiwalled Carbon Nanotubes with Strength Close to Theoretical Predictions

Using MEMS technology and transmission electron microscopy we show experimentally multiwalled carbon nanotubes with a mean fracture strength of larger than 100 GPa, which exceeds the earlier observations by a factor of approximately 3. These results are in excellent agreement with quantum-mechanical estimations. This performance is made possible by omitting chemical treatments from the sample preparation process, thus avoiding the formation of defects. High-resolution imaging is used to directly determine the number of fractured shells and the ehirality of the outer shell. Electron irradiation at 200keV for 10, 100 and 1800s lead to improvements of the maximum sustainable loads by factors of 2.4, 7.9 and 11.6 compared with non-irradiated samples of similar diameter. This effect is attributed to crosslinking between the shells. This procedure is a cost effective way of customizing the properties of multiwall nanotubes for many applications of interest ranging from nanocomposites to nanodevices.     

Monolithic integration of an AlGaN/GaN metalinsulator field-effect transistor with an ultra-low voltage-drop diode for self-protection

In this paper,we present a monolithic integration of a self-protected AlGaN/GaN metal-insulator field-effect transistor(MISFET).An integrated field-controlled diode on the drain side of the AlGaN/GaN MISFET features a selfprotected function for a reverse bias.This diode takes advantage of the recessed-barrier enhancement-mode technique to realize an ultra-low voltage drop and a low turn-ON voltage.In the smart monolithic integration,this integrated diode can block a reverse bias(> 70 V/μm) and suppress the leakage current(< 5 × 10-11 A/mm).Compared with conventional monolithic integration,the numerical results show that the MISFET integrated with a field-controlled diode leads to a good performance for smart power integration.And the power loss is lower than 50% in conduction without forward current degeneration.     

处理参数问题的思维路径

参数问题广泛地存在于高中数学的各类问题中，也是近几年来高考重点考查的热点问题之一．本文将介绍处理参数问题的几种主要方法．     

拉曼光谱分析人类单个血小板的类胡萝卜素

应用拉曼光镊对人的单个血小板细胞(Plt)进行拉曼光谱收集与分析.拉曼信号显示,人类血液成分中,血小板的类胡萝卜素浓度最高.虽然类胡萝卜素在人类血小板中普遍存在,但是单个血小板之间差异极显著,且与血小板的脂类物质、蛋白质含量没有相关性.血小板激活过程引起蛋白质拉曼光谱的变化,而类胡萝卜素基本没有变化;常温(25℃)保存...     

颗粒物质“巴西果”分离的影响因素及分离机制概述

＂巴西果＂分离（BNS）是振动颗粒物质的一个主要现象.近几年来,寻找影响＂巴西果＂分离的因素及其形成的物理机制受到众多学者的广泛关注.文章系统地总结了影响＂巴西果＂分离的各种因素及相关物理模型,指出了各种模型的适用范围及存在的不足.阐述了目前颗粒物质研究热点及今后需要开展的研究工作的方向.     

微量Co修饰的碳载超细Pt纳米粒子的制备及其在燃料电池氧还原催化中的应用

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有清洁、高效等优点,是一种理想的汽车动力电源.然而,由于其阴极氧还原反应(ORR)速率缓慢,需要使用大量的Pt基催化剂,导致燃料电池成本居高不下,严重制约了PEMFC的商业化发展.将Pt与过渡金属Fe, Co, Ni等形成合金,对表面Pt原子的几何结构和电子结构进行调变,可以有效提高催化剂的活性,实现Pt用量和燃料电池成本的降低.但是目前合金催化剂多采用溶剂热、浸渍-高温退火等制备方法,使用有毒有害试剂和难清洗的表面活性剂,且过程复杂、能耗高,不利于大规模化生产.此外,合金中过渡金属占比高,在燃料电池工况下,大量过渡金属溶解,加速了膜的降解,导致实际PEMFC性能的降低.对此,我们探索了一种简便有效的方法制备高活性、高稳定性的碳载Pt-Co催化剂.在没有添加表面活性剂的情况下,采用硼氢化钠辅助乙二醇还原法合成了具有超小尺寸和均匀分布的Pt-Co纳米颗粒,后续酸刻蚀处理去除不稳定的Co原子,重组双金属纳米颗粒的表面结构形成富Pt壳层,进一步提高了催化剂的活性和稳定性.通过电感耦合等离子体、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、高角环形暗场-扫描透射-元素分布及光电子能谱等物理表征证实了微量Co改性的碳载超细铂合金纳米颗粒的组成和结构.进一步对催化剂进行旋转圆盘电极和单电池测试,结果表明, Pt_(36)Co/C具有明显高于商业化Pt/C的有效电化学活性面积和电池性能.此外,加速衰减测试和衰减前后的电镜图片表明, Pt_(36)Co/C催化剂的稳定性相较于Pt/C亦有所增强.分析Pt-Co/C催化性能提高的原因,主要归于以下三点:(1)催化剂纳米颗粒在载体上分布均匀,且具有超小的粒径尺寸,提供了大量的三相反应界面位点;(2)双金属配体和电子效应的协同作用,降低了氧化物质在催化表面的吸附能力,加速了ORR的电催化动力学;(3)酸蚀刻导致的不稳定Co的溶解及催化剂表面结构的重排,形成了富Pt壳层结构,有利于提高催化剂的稳定性.这种简单有效的合金制备方法可以在电催化领域推广使用.     

4-二苯胺基苯甲醇功能化石墨烯的制备、电子传递及光催化性能

在碱性条件下由氧化石墨(GO)还原获得还原石墨烯(RGO). RGO与4-二苯胺基苯甲醇(TPACH₂OH)混合后发生相互作用, 得到功能化石墨烯复合物(TPACH₂OH-RGO). 采用密度泛函理论(DFT)对TPACH₂OH-RGO模拟计算结果表明, TPACH₂OH和RGO之间主要通过氢键作用形成复合物. 利用紫外-可见光谱(UV-vis)、拉曼光谱(Raman)、荧光光谱(Fluorescence)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学等方法研究了TPACH₂OH-RGO结构和光电性质, 并研究了以TPACH₂OH-RGO为催化剂在光照射下光催化分解水制氢性能. 实验结果表明: 光照下复合物中激发态TPACH₂OH向RGO转移电子. 在TPACH₂OH和RGO的质量比为4/3, 体系pH＝6条件下, 光照6 h, TPACH₂OH-RGO的产氢总量达到35.0 μmol, 比RGO的产氢总量(20.4 mmol)有明显的提高.     

邻菲咯啉铜微纳米棒的制备及其影响因素研究

以五水硫酸铜和1,10-邻菲咯啉为原料,采用液相沉淀法制备邻菲咯啉铜(Ⅱ)微纳米棒,研究 pH 值和温度对产物形貌和尺寸的影响.通过 XRD、SEM、UV-Vis、FT-IR、元素分析和荧光光谱表征产物的结构与性能.结果表明,硫酸铜溶液的 pH 值显著影响室温时反应产物的物相和形貌.当起始 pH 值为 2.0和5.0时,分别生成了微米级的花状和长片状的单斜品系[Cu(phen)(H2O)2]·SO4;当 pH 值上升至 9.0和11.0时,分别生成了平均直径172 nm 和253 nm 的[Cu(phen)(OH)]2SO4·5H2O 棒状结构.在 pH 值为9.0条件下,棒状产物的直径随着反应温度的降低而减小,4℃时可获得平均直径为87 nm 的纳米棒.此外,片状[Cu(phen)(H2O)2]·SO4 的荧光光谱相对于纳米棒状[Cu(phen)(OH)]2SO4·5H2O 出现蓝移和发射增强现象.     

分子模拟用于尤文肉瘤EWS-FLI1蛋白HLA-A2.1限制性CTL表位的筛选

为获得尤文肉瘤EWS-FLI1融合蛋白有效的HLA-A2.1限制性CTL表位, 综合运用BIMAS, SYFPEITHI, Predep和IEDB方案对EWS-FLI1进行CTL表位的预测, 得出8个CTL表位9肽序列; 应用多项式方案、量化基序方案对8个表位9肽进一步进行筛选, 获得其中4个9肽序列, 并进一步运用分子模拟方法初步模拟了4个表位肽与HLA-A2.1分子间的相互结合作用; 应用标准Fmoc方案合成CTL表位肽, RP-HPLC与MS分别鉴定合成肽的纯度与分子量; 通过亲和力实验验证了表位肽QIQLWQFLL_{(EWS-FLI1 304)}与HLA-A2.1有较强的结合力, 从而为表位肽的后继免疫学特性研究提供了基础. 本研究提供了一个合理高效的表位筛选方法.