空位在金刚石近(001)表面扩散的分子动力学模拟

用分子动力学方法模拟了空位在金刚石近(001)表面的扩散过程,研究了温度对空位扩散的影响.结果表明,当温度为1000K左右时,位于近表面第二层上的空位开始向表面运动;当温度在1400—2000K时,空位完全扩散到表面.这与实验结果和其他计算结果符合得很好.同时发现,温度为1400—1800K时,空位的扩散经历了两次迁移运动,其分别对应了均方位移图中的两个极大值.在不施加任何约束的条件下得到了空位的动态扩散路径,空位在金刚石近(001)表面的扩散势垒约为042eV.并探讨了一定温度下空位数目增多及其不同排列 关键词： 金刚石 空位 扩散 分子动力学     

NdBCO厚膜籽晶生长YBCO块体材料

本研究采用液相外延生长(Liquid phase epitaxy,简称LPE)的NdBa2Cu3O7-δ(NdBCO)高温超导厚膜作籽晶,通过冷籽晶熔融织构的方法生长YBa2Cu3O7-δ(YBCO)块体材料.与通常使用的籽晶相比,NdBCO厚膜籽晶具有如下优点:相对于非超导材料籽晶(MgO 等),NdBCO具有和YBCO相似的晶体结构和晶格常数,并对体系不会造成污染;与单晶体及熔融织构获得的籽晶相比,LPE获得的大尺寸NdBCO厚膜,有可能得到大单畴结构的YBCO块体材料;与NdBCO薄膜籽晶相比,NdBCO厚膜具有更高的结晶性能.本文讨论NdBCO厚膜籽晶生长YBCO块材过程中籽晶的影响及其热力学稳定性等问题.     

氧化铝/碳纳米管复合材料的制备及表征

采用聚乙烯醇对碳纳米管表面进行改性，通过化学沉淀法将Al(OH)₃均匀沉积在碳纳米管表面，然后在氮气气氛下于500 ℃煅烧2 h，制备出氧化铝/碳纳米管复合材料。采用TEM、TG、DTA、XRD、IR、氮吸附脱附(比表面积及孔结构分析)等对氧化铝/碳纳米管复合材料进行表征，结果表明:未经聚乙烯醇改性的碳纳米管，氧化铝与碳纳米管相互分离;经聚乙烯醇改性的碳纳米管，氧化铝与碳纳米管结合良好。经聚乙烯醇改性的碳纳米管表面均匀覆盖一层聚乙烯醇膜，通过聚乙烯醇的吸附作用， Al(OH)₃沉积在碳纳米管表面形成一层连续的覆盖层。     

Y2O3薄膜处理对3Cr25Ni7N合金的抗高温氧化性能的影响

采用电沉积-热解法在3Cr25Ni7N合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理对合金在1000℃空气中的抗高温氧化性能的影响。氧化动力学曲线、SEM及XRD分析结果表明,Y2O3薄膜处理使合金表面氧化膜以尖晶石结构为主,氧化膜致密,有效地抑制了Cr2O3的挥发反应,且氧化膜与基体的附着性好,因此合金在高温下的抗氧化性能得到提高,这与氧化钇薄膜在较低温度下抗高温氧化性能提高的机制是不同的。在不同温度下,Y2O3薄膜处理均可以有效提高合金的抗高温氧化性能。     

乙酰化淀粉的塑化和性能研究

以乙酰化改性淀粉为基体,甘油为增塑剂,利用哈克旋转流变仪密炼制备热塑性乙酰化淀粉.实验结果表明制备热塑性乙酰化淀粉的甘油/乙酰化淀粉配比应大于30/100(W/W),且随甘油含量增加,热塑性乙酰化淀粉的脆性降低.动态机械热分析(DMTA)显示热塑性乙酰化淀粉包含富甘油和富淀粉两相,乙酰化淀粉和甘油为部分互溶.流变学分析显示淀粉分子间作用力非常强,表现为类固态行为.同时本文对材料的热稳定性进行了初步研究.     

新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料Fe掺杂Sm0.5Sr0.5CoO3性能研究

本文系统研究了新型中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极材料Sm_0.5Sr_0.5Co_1-xFe_xO_3－δ(SSCF)的晶体结构、热膨胀系数、导电率及电化学性能。固相合成的Sm_0.5Sr_0.5Co_1-xFe_xO_3－δ化合物均为单相材料，随着掺Fe量的不同，SSCF的晶体结构发生变化，在0≤x≤0.4时，SSCF为正交晶系钙钛矿结构，在0.5≤x≤0.9时，SSCF为立方晶系钙钛矿结构。Fe掺杂可以显著的改善Sm_0.5Sr_0.5CoO₃的热膨胀系数，随着Fe含量的增加，热膨胀系数减小。在800℃下，SSCF导电率均大于100 S·cm^-1。随着Fe含量的增加，极化电阻增大；含量x=0.4时，极化电阻达到最大值；之后，随Fe含量的增加，极化电阻减小，在700～800 ℃时，Sm_0.5Sr_0.5Co_0.2Fe_0.8O_3－δ表现出了良好的氧催化活性。     

超弹性石墨烯气凝胶的制备及其性能

以多胺小分子二乙烯三胺(DETA)为还原剂和结构增强剂,采用水热还原法,制备了具有三维交联网络结构的高弹性石墨烯气凝胶(GA)。通过X射线衍射仪(XRD)、四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、万能拉力机和吸附实验等手段对GA的微观结构和性能进行了表征和测试。研究了氧化石墨烯(GO)和DETA的质量浓度对GA性能的影响。结果表明:GA的密度和导电率随着GO和DETA的质量浓度变化而变化,压缩强度随着GO和DETA质量浓度的升高而增大。当GO的质量浓度为8mg/mL,GO与DETA的质量浓度之比为1 000∶7.5时,其最大压缩强度高达6.8 MPa。GA被压缩后,其形貌可基本完全回复,表现出较好的抗疲劳性能。GA对7种常见有机溶剂的吸附量为自身质量的41~83倍,其中对二氯甲烷的吸附量最大,达到了自身质量的83倍。     

高分子材料图案记忆表面

微纳米图案赋予了材料表面独特的光学、电学、声学、力学以及生物学等特性,其中具有动态变化形貌的表面图案能够实现对材料表面性能原位实时调控,可用于构建智能表面.能够改变临时拓扑形貌并在外界刺激下恢复初始状态的一类动态表面材料称为图案记忆表面(pattern memory surface, PMS).PMS在浸润性调节、智能显示、电子器件和信息安全等多个领域具有重要的应用前景,涉及化学、物理、材料和生物多个学科交叉领域,是智能材料研究热点之一.然而,由于基底材料对高分子链在微观尺度上的运动具有束缚作用,如何构筑动态可调的拓扑形貌记忆表面一直是该领域面临的难题.基于此,本专论试图定义高分子材料图案记忆表面特征,并总结PMS有关研究的新进展.重点讨论基于褶皱图案构建PMS的优势,进而介绍了PMS作为智能材料在动态光栅、防伪、反射式显示、细胞培养等领域的应用,同时展望PMS的发展前景.     

顺铂前药接枝修饰硫代DNA及其自组装靶向纳米药物研究

选用具有良好生物相容性的硫代修饰嵌段核酸为载体,将其非硫代修饰部分设计为靶向MUC-1蛋白的核酸适配体序列,同时在其硫代修饰部分通过硫代磷酸酯基团（Phosphorothioate,PS）接枝修饰四价顺铂前药,制备了两亲性核酸-顺铂前药缀合物MUC-1/^PODNA-b-（^PSDNA-g-Pt）,并进一步自组装成类似球形核酸（Spherical nucleic acid,SNA）的含铂靶向纳米药物（MUC-1/Pt-SNAs）.结果表明,该纳米药物递送体系载药率高、形貌稳定、分散性好,能够高效靶向MUC-1蛋白过表达的MCF-7乳腺癌细胞,并在体内外实验中表现出优异的抗肿瘤效果和极低的毒副作用.     

聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域的应用

光热治疗是近年来兴起的一种治疗方法,具有靶向性强、适应性广的特点。在光热治疗中,通过光热剂对光的吸收将光能转化为热能,从而实现治疗作用,因而光热剂的光热转化性能直接决定了光热治疗的效果。光热剂的种类丰富,涵盖由无机到有机等组成和性能各异的多种材料。其中,聚吡咯具备良好的生物相容性、优异的光稳定性以及光热转化性能,在光热治疗领域受到广泛关注,是一种拥有巨大应用潜力的光热剂,然而其在光热治疗领域的发展趋势及前景却鲜有报道。本文综述了聚吡咯及其纳米复合材料的制备方法,详述了聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域中的应用情况,包括聚吡咯基纳米材料的自身性能和实际光热治疗的效果,指出以聚吡咯为基体或修饰材料来制备具有CT、磁共振、光声显影及光热治疗性能的聚吡咯基复合材料已成为发展趋势。在此基础上,本文还总结了聚吡咯基纳米复合材料在制备和应用中存在的问题,并分析了其在发展过程中遇到的挑战以及在生物医学应用中的前景。