石墨烯的边界效应在电化学生物传感器中的应用

石墨烯是由底面和边界组成的,这种独特的结构赋予石墨烯很多特殊的性质,如边界上的异相电子转移速率、电容量、局域态密度和结构缺陷、功能性基团等均高于石墨烯的底面,这些固有特征对石墨烯的电化学性能有极大的促进作用,是边界效应的具体体现。本文在阐述石墨烯电化学性能边界效应的基础上,对具有不同形貌特征的石墨烯,如石墨烯纳米片、纳米毯、片晶、纳米墙、纳米纤维、纳米带、量子点等在电化学生物传感领域的具体应用进行了综述和展望。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合薄膜材料的制备及其非线性光限幅效应的研究

石墨烯及其衍生物作为新型碳纳米结构,由于其优异的光限幅性能而受到广泛关注,但现有的工作多侧重于其在液相体系中光限幅效应及其起因研究.本文以壳聚糖为成膜基质,将氧化石墨烯(GO)与壳聚糖(CS)在液相中均匀共混后成膜,对比研究GO溶液和GO-CS复合膜的光限幅效应及其起因.结果表明在线性透过率相同的情况下,GO在固相基质中表现出比液相基质更强的光限幅效应和更弱的非线性散射.这说明不同于碳纳米管简单的非线性散射,在GO中可能存在多种非线性光学效应.     

四磺酸基酞菁氯化铝复合二氧化硅干凝胶的制备及光学性能研究

采用溶胶凝胶法将不同掺杂浓度的四磺酸基酞菁氯化铝(AlClPcTS)植入二氧化硅凝胶基质,制备了均匀掺杂的复合干凝胶通过对二氧化硅凝胶基质和掺杂AlClPcTS后复合干凝胶孔结构的测定和对复合体系紫外可见吸收光谱的表征,证实了AlClPcTS在基质中的成功掺杂,并发现AlClPcTS同时以单体和二聚体的形式存在于复合体系中,且AlClPcTS二聚体所占比例随着凝胶化过程的进行而增大对不同AlClPcTS掺杂浓度复合干凝胶的光限幅性能进行了测试,并讨论了掺杂浓度对复合体系光限幅性能的影响,证明复合体系的光限幅性能随掺杂浓度的提高而增强.     

有机-无机复合骨修复材料

本文对近5年来有机/无机复合骨修复材料研究领域的进展进行了综述,根据材料组分的特点分析其在生物相容性、生物降解性、生物活性以及力学性能等方面的优缺点,同时探讨了目前骨修复材料领域存在的问题,并对今后人工骨替代材料的发展趋势作出了展望。     

纳米碳管复合凝胶玻璃结构及谱学性能研究

用物理掺杂工艺将纳米碳管引入二氧化硅凝胶玻璃基质,成功制备了纳米碳管复合凝胶玻璃,采用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等测试方法对其结构和谱学性能进行了表征。结果表明,通过优化掺杂工艺能够实现纳米碳管与基质的均匀复合,纳米碳管本身的结构在掺杂过程中并未发生改变。纳米碳管的引入对二氧化硅凝胶玻璃基质的紫外-可见吸收光谱和红外光谱未产生显著影响。     

硫化镉量子点的合成及其光限幅效应

采用胶体化学法制备了四种表面修饰有不同有机功能团的CdS量子点(QDs),利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、光致发光(PL)光谱、开孔Z扫描技术分别研究了四种CdS样品的线性光学和非线性光学性能.结果表明:颗粒大小、表面形貌和缺陷浓度是影响CdS QDs非线性光学性能的主要因素.     

爆破振动作用下含软弱夹层边坡稳定性及安全判据

运用FLAC3D软件建立了顺层台阶边坡数值模型,首先分析爆破振动作用下边坡的振速响应规律,然后通过边坡的位移、剪应变增量分析其稳定性,最后根据边坡稳定性判据,制定爆破振速安全阈值。研究表明,随着爆心距的增大,振速传播规律为近处衰减快、远处衰减慢,坡面存在高程放大效应,临空面中由于软弱夹层的阻隔影响,使得坡脚的振速最大;边坡的变形破坏受软弱夹层控制,其上覆岩体为潜在滑体,破裂面可以根据水平位移云图和塑性区分布图综合确定;边坡的破坏是一个渐进性的累积过程,位移和剪应变的累积会导致岩体的力学参数不断弱化,爆破振动劣化作用后仍有较大安全储备的边坡只会累积产生永久位移,而接近极限平衡状态的边坡将会失稳;当岩层倾角为15°~23°时,边坡振速安全阀值为21 cm/s;当软弱夹层剪出口距离坡顶高度为14 m,倾角分别为24°、29°、31°、34°时,安全阀值分别为10、8、6、5 cm/s。     

酞菁锌掺杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶凝胶技术将四磺化酞菁锌 (ZnPcS4)成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中 ,制备了均匀掺杂的有机 /无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶凝胶过程中紫外可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明 ,在溶胶阶段 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大 ,说明凝胶中酞菁单体的浓度增大 ;而形成凝胶后 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小 ,二聚体的吸收峰强度增大 ,说明由于体系结构和微化学环境的变化 ,酞菁分子趋向于聚合。     

石墨烯量子点的制备

作为石墨烯家族的最新一员,石墨烯量子点(GQDs)除了具有石墨烯的优异性能,还因量子限制效应和边界效应而展现出一系列新的特性,因此吸引了化学、物理、材料和生物等各领域科学家的广泛关注。仅近两三年内,关于这种新型零维材料的研究,在实验和理论方面均取得了极大进展。本文主要介绍制备GQDs的两大类方法——自上而下和自下而上的方法。前者包括水热法、电化学法和化学剥离碳纤维法,后者则主要介绍溶液化学法、超声波法和微波法、可控热解多环芳烃法。另外还对一些制备条件较为苛刻的制备方法如电子束刻蚀法和钌催化富勒烯C60开笼法也作了简要介绍,并对GQDs的应用前景进行了展望。     

二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁的动力学研究

实现酞菁材料化进而器件化的一个重要途径是将其引入到固相基质制备酞菁掺杂的复合材料。文章以邻苯二腈和可溶性镍盐为反应试剂,通过一定温度的热处理,采用原位合成技术在二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁,制备了复合凝胶玻璃材料, 并用紫外-可见吸收光谱表征了其制备过程。由于镍酞菁在可见光区域有明显吸收,以镍酞菁物理掺杂的复合凝胶玻璃作为参照,用670 nm处的吸光度来计算原位合成镍酞菁的量。研究了原位合成动力学,拟合出原位合成NiPc的量与加热时间的关系曲线。拟合曲线呈“S”形,与Avrami-Erofeev公式相符。由此推导出在180, 185, 190, 195和200 ℃时的反应级数分别是4.5, 4.5, 3.7, 3.2, 1.9。