氮掺杂长竹节状碳纳米管的制备及其生长机理

采用电弧放电法,通过阳极棒与不锈钢片的共蒸发,制备了氮掺杂长竹节状碳纳米管(NDLBLCNTs)。借助扫描电子显微镜(SEM)、场发射高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及其附带能量色散X射线(EDX)光谱仪和电子能量损失谱(EELS)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法,对产物的形貌、结构和组成进行表征。表征结果表明,NDLBLCNTs的长度在640~835 nm之间,其内径在23~35 nm之间,外径在28~47 nm之间;且在每一节"竹节"与另一节"竹节"的连接处形成的内腔中均有一个黑色纳米颗粒,其直径尺寸以及产物中的NDLBLCNTs的含量均与熔化、蒸发的不锈钢片的面积有关。对NDLBLCNTs的生长机理进行了简单的探讨。     

光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长机制——晶核密度控制的生长模式转换

利用AgNO3水溶液,通过严格控制TiO2薄膜的化学活性,系统研究了在TiO2表面光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长行为。研究发现,光催化合成金属Ag纳米颗粒存在着两个完全不同的生长机制,分别对应着金属Ag纳米颗粒的各向同性和各向异性生长。当溶液浓度较低时,Ostwald熟化(OR)机制主导着金属Ag纳米颗粒的长大过程;当溶液浓度较高时,取向附生(OA)机制决定着金属Ag纳米颗粒长大成纳米片。原位消光光谱分析表明,OR机制和OA机制生长的前期具有相近消光特征,决定金属Ag纳米颗粒生长模式的关键是AgNO3溶液的浓度,更准确地说是金属Ag初级晶核的局域密度。在此基础上提出了有关光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长模型。     

拉曼光谱技术在聚合物研究中的应用进展

拉曼光谱可以提供分子的振动信息,对于聚合物分子链的构象和链间的相互作用非常敏感,能够提供聚合物固体、薄膜或溶液的物理化学特性信息,如聚合物的结构单元、空间构型、晶态结构、分子链的物理构象或分子链子链和侧基在界面间或在各向异性材料中的排列等链取向信息等。因此拉曼光谱作为一种原位无损检测技术,其衍生出的表面增强拉曼光谱技术(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)、变温拉曼光谱技术、共焦显微拉曼光谱技术(Confocal Raman Microscopy,CRM)、拉曼Mapping成像技术和共振拉曼散射技术(Resonance Raman scattering,RRS)等,广泛应用于物理、化学和生物医学等领域。本文从拉曼光谱的基本理论基础、拉曼光谱技术及其在聚合物研究中的最新应用进展等方面进行综述,以探索扩展拉曼光谱技术在高分子物理与化学领域中许多问题,如分子链的构象结构、分子链的结晶行为、分子链的扩散运动和共混体系相态结构变化等方面的应用。     

Partially crystallized Pd nanoparticles decorated TiO2 prepared by atmospheric-pressure cold plasma and its enhanced photocatalytic performance

TiO2 decorated with partially crystallized Pd nanoparticles （Pd/TiO2-P） was successfully prepared by atmospheric-pressure dielectric barrier discharge cold plasma. The XRD and XPS analyses proved that Pd ions were reduced to partially crystallized metallic Pd nanoparticles in Pd/TiO2-P. The XPS spectra also indicated that an enhanced metal-support interaction was formed due to the existence of partially crystallized Pd nanoparticles with lower coordination number in Pd/TiO2-P. Photocatalytic activity of Pd/TiO2-P was much higher than that of TiO2 samples decorated with well crystallized Pd nanoparticles.     

磁性石墨烯对结晶紫的吸附性能研究

本文研究了磁性石墨烯对结晶紫的吸附特性,考察了pH、吸附剂用量、结晶紫浓度以及温度等对吸附平衡的影响。磁性石墨烯吸附结晶紫符合准二级动力学模型。不同温度下磁性石墨烯对结晶紫的吸附等温线满足Langmuir方程(R20.99)、Freundlich方程(R20.97)以及D-R模型(R20.96)。吸附热力学计算结果表明该吸附过程的△G0,并且随着温度升高△G越来越小,表明该吸附反应是自发进行的吸热反应。     

生长溶液配比对MnTeMoO6晶体形态的影响

采用顶部籽晶溶液法生长Mn Te Mo O6晶体,研究了在不同配比生长溶液中Mn Te Mo O6晶体的实际生长形态,模拟计算了Mn Te Mo O6晶体的理想生长形态,探讨了生长溶液配比对晶体形态的影响,选择的3种生长溶液中Mn Te Mo O6∶Te O2∶Mo O3摩尔比分别为1∶2∶2、1∶3∶2和1∶3∶3。结果表明,在3种配比的生长溶液中Mn Te Mo O6晶体的(110)面具有最大的面网密度和最小的生长速率;生长溶液中Te O2和Mo O3的含量和比例影响了晶体在不同方向的生长速率,从而影响到Mn Te Mo O6晶体的实际生长形态。     

氧化锌在ITO导电玻璃上电沉积生长过程研究

采用恒电流电解法,以0.1mol/LNH4NO3、0.01mol/LZn(CH3COO)2水溶液为电解液,成功将ZnO电沉积于ITO导电玻璃的表面。利用扫描电子显微镜(SEM)研究了ZnO晶核在ITO导电玻璃表面上的生长过程,对其生长取向、排列方式及微观形貌等方面发生的一系列变化的规律进行了研究和讨论。利用X射线衍射分析(XRD)研究了电沉积时间对ZnO结晶性的影响。结果表明:ZnO在ITO导电玻璃上的电沉积过程,经历了晶核生成、增长成片、片状组合、定向排列、团聚成花、团聚成块等连续过程;随着沉积时间的增长,沉积厚度增加,使得ZnO晶体的结晶性变差。     

水热法可控制备铋铁系化合物材料

本文以Fe(NO₃)₃·9H₂O和Bi(NO₃)₃·5H₂O为反应原料,以NaOH为矿化剂, 利用水热方法制备出几种纯相的铋铁系化合物材料,通过调节NaOH的浓度范围可以很容易的控制铋铁系化合物的物相。在NaOH浓度为0.1~0.4 mol·L^-1区间,可以得到立方相的软铋矿Bi₂₅FeO₄₀,当NaOH浓度提高到0.8~2.0 mol·L^-1区间,可以得到六方钙钛矿结构的BiFeO₃,再提高NaOH浓度至8.0 mol·L^-1以上可以得到正交相的Bi₂Fe₄O₉,在NaOH浓度为12.0 mol·L^-1时可以获得纳米片状Bi₂Fe₄O₉。同时探讨了铋铁系化合物的生长机理。     

自生核壳结构MnO2的电磁性能及其生长机理研究

采用水热合成法,以(NH₄)₂S₂O₈作氧化剂,以MnSO₄·H₂O为锰源,制备了自生核壳结构MnO₂粉体。利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计和热重分析对产物进行成分、晶型、形貌、磁性能和热稳定性分析,并通过电磁参数的测试对产物的电磁特性以及电磁波损耗机制进行阐述。结果表明：所制得粉体是直径3～5 μm的核壳结构海胆球形MnO₂,其复介电常数实部在8.40～5.35,虚部在2.66～2.07;复磁导率实部和虚部都很小,分别在1.04～1.14和0.03～0.21范围内。最后分析了核壳结构MnO₂的电磁波损耗机制以及热稳定性能。     

用密度梯度理论研究缔合流体的汽液成核性质

在密度梯度展开的基础上,将影响参数k 表达成温度的函数,建立了一个适用于均相和非均相缔合流体的状态方程。应用流体的蒸汽压和液相密度实验数据关联分子参数。在密度梯度理论的框架下,计算了水,重水,甲醇,乙醇,正丙醇,正丁醇,正戊醇和正己醇的成核速率并与实验数据进行了对比,计算结果令人满意。结果表明,密度梯度理论与密度泛函理论一样,可研究液核的结构和性质,但通过调整影响参数k, 可获得更为准确的成核速率。