不同孪晶界密度银纳米线拉伸形变行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了不同孪晶界密度银纳米线的拉伸形变行为, 分析了孪晶界密度对多晶银纳米线屈服强度、弹性模量和塑性变形机理的影响. 在弹性形变区域, 孪晶界的存在对杨氏模量变化的作用不明显. 在塑性形变阶段, 首先从表面边缘开始产生位错成核, 然后延伸并受阻于孪晶界. 在进一步拉伸载荷作用下, 孪晶界将作为位错源产生新的位错. 模拟结果表明, 银纳米线的强度与孪晶界和晶粒的尺寸有关. 孪晶界密度较小(即晶粒的长径比大于1)时, 此纳米线的屈服应力比单晶纳米线还要小, 只有当孪晶界密度较大时(即晶粒的长径比小于1), 孪晶界使得纳米线得到强化. 综合分析了孪晶界和晶粒尺寸对银纳米线的影响, 为构建高强度金属纳米线打下基础. 最后讨论了温度和拉伸速度对孪晶纳米线屈服应力所产生的影响, 随着温度的升高, 孪晶纳米线与单晶纳米线的屈服应力差先升高后趋于稳定; 当拉伸速度逐渐增大, 孪晶纳米线与单晶纳米线的屈服应力差先稳定后增大.     

Formation of unusual Cr~(5+) charge state in CaCr_(0.5)Fe_(0.5)O_3 perovskite

A new oxide CaCr_(0.5)Fe_(0.5)O_3 was prepared under high pressure and temperature conditions. It crystallizes in a B-site disordered Pbnm perovskite structure. The charge combination is determined to be Cr~(5+)/Fe~(3+) with the presence of unusual Cr~(5+) state in octahedral coordination, although Cr~(4+) and Fe~(4+) occur in the related perovskites CaCrO_3 and CaFeO_3.The randomly distributed Cr~(5+) and Fe~(3+) spins lead to short-range ferromagnetic coupling, whereas an antiferromagnetic phase transition takes place near 50 K due to the Fe~(3+)–O–Fe~(3+) interaction. In spite of the B-site Cr~(5+)/Fe~(3+) disorder,the compound exhibits electrical insulating behavior. First-principles calculations further demonstrate the formation of CaCr_(0.5)~(5+)Fe_(0.5)~(3+)O_3 charge combination, and the electron correlation effect of Fe~(3+) plays an important role for the insulting ground state. CaCr_(0.5)Fe_(0.5)O_3 provides the first Cr~(5+) perovskite system with octahedral coordination, opening a new avenue to explore novel transition-metal oxides with exotic charge states.     

Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3的制备及光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O、Na OH、Ti(OC4H9)4为原料,采用水热法制备Bi0.5Na0.5Ti O3纳米光催化剂。用XRD、TEM表征了Bi0.5Na0.5Ti O3光催化剂的结构和形貌。以亚甲基蓝为模型污染物,考察了不同浓度的Na OH对Bi0.5Na0.5Ti O3晶体在紫外光和可见光照射下光催化活性的影响。通过荧光技术研究了Bi0.5Na0.5Ti O3光催化剂表面羟基自由基的生成,探究了清除剂对光催化降解污染物活性的影响。结果表明:Na OH的浓度对Bi0.5Na0.5Ti O3光催化剂的紫外光和可见光活性有很大的影响,当Na OH浓度为8mol·L-1时制备的Bi0.5Na0.5Ti O3晶体光催化活性最高,光照1h,亚甲基蓝的紫外及可见光催化降解率分别达到69.8%、53.4%,在光催化降解过程中·O2ˉ和·OH起主要作用,尤其是·O2-起了重要作用。     

光致噻吨酮与胺类、酚类、醇类的电子转移和氢转移反应

利用激光闪光光解方法研究了一系列胺类、酚类、醇类在脱氧乙腈中猝灭噻吨酮(TX)三重态的反应,得到了相应的瞬态吸收光谱和猝灭速率常数(kq).通过对光谱演变特性的分析,推断出三重态噻吨酮与不含有活泼氢的胺发生了电子转移反应,与含有活泼氢的胺发生了电子-质子转移反应.三重态噻吨酮与酚类、醇类反应中观察到噻吨酮加氢自由基的生成,据此推断出三重态噻吨酮与酚类、醇类发生了氢转移反应.胺类的猝灭速率常数随着反应自由能变(ΔG)的增大而减小,说明电子转移影响了噻吨酮三重态的猝灭.酚类的猝灭速率常数先随ΔG增大而减小,后随酚阳离子的酸性增强逐渐增大,可能是猝灭过程中电子转移影响减弱的同时氢转移影响逐渐增强.醇类的猝灭速率常数随着醇的α-C—H键能的增大而减小,说明α-C—H键能是影响噻吨酮三重态猝灭的关键因素.比较以前研究的胺类、酚类、醇类与三重态呫吨酮(XT)、芴酮(FL)反应的结果可知,由于分子结构差异性的影响,相关的猝灭速率常数按照呫吨酮、噻吨酮、芴酮的顺序逐渐减小.     

CaMoO4：Eu3+,Bi3+,Li+红色荧光粉的共沉淀制备与表征

采用共沉淀法合成了红色荧光粉Ca_0.75MoO₄：Eu_0.25³⁺、Ca_0.75MoO₄：Eu_0.25-x³⁺,Bi_x³⁺及Ca_0.5MoO₄：Eu_0.25-2x³⁺, Bi_x³⁺,Li_0.25+x⁺,并采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱,扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)测定分析了其结构形貌特征及发光性能。结果表明：制备的CaMoO₄：Eu³⁺,Bi³⁺,Li⁺红色荧光粉为白钨矿结构,颗粒尺寸约为0.5~1 μm。掺杂Bi³⁺的Ca_0.75MoO₄：Eu_0.25-x³⁺,Bi_x³⁺的相对发光强度明显高于未掺Bi³⁺的Ca_0.75MoO₄：Eu_0.25³⁺荧光粉。Bi³⁺离子的掺杂将吸收来的能量传递给激活离子Eu³⁺,起到了能量传递的作用。当Bi³⁺掺杂量为x=0.005时,在395 nm激发下,主发射峰在616 nm处的相对发光强度最大,但掺杂浓度过高时会出现浓度猝灭现象。另外,电荷补偿剂的掺入能够解决材料中因同晶取代引起的电荷不平衡的问题,以Li⁺作电荷补偿剂、Eu³⁺和 Bi³⁺共掺合成的Ca_0.5MoO₄：Eu³⁺_0.23,Bi_0.01³⁺,Li⁺_0.26红色荧光粉的发光性能强于Ca_0.75MoO₄：Eu_0.25³⁺、Ca_0.5MoO₄：Eu_0.25³⁺, Li_0.25⁺及Ca_0.75MoO₄：Eu_0.24³⁺,Bi_0.01³⁺。     

γ-AlOOH纳米棒的水热合成与形貌调控

γ-AlOOH作为液相法合成γ-Al₂O₃的前驱体,其形貌与最终产物的性能密切相关。 本文采用水热法合成γ-AlOOH纳米棒,通过改变Al³⁺浓度和沉淀剂的种类调控γ-AlOOH纳米棒的长径比,利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征产物的晶体结构和形貌。 结果表明,随Al³⁺浓度增大可得到长径比在5.9~8.0的γ-AlOOH纳米棒,而改变沉淀剂的种类可进一步将长径比增大到8.0~10.0。 通过对产物结晶过程的分析,发现增大Al³⁺浓度和增强沉淀剂碱性均可以促进铝离子与羟基的配合。 提高反应体系中Al(OH)₃浓度,有利于γ-AlOOH晶粒的成核,促进了晶核之间的定向接触,从而提高了纳米棒的长径比。 长径比为10.0的γ-AlOOH纳米棒烧结所得纳米γ-Al₂O₃改性变压器油(体积分数为0.1%)的正冲击击穿强度较纯油提高9.9%.     

铂纳米颗粒修饰电化学DNA传感器检测大豆中转基因成分

用电沉积方法将铂纳米颗粒修饰在玻碳电极表面,然后将花椰菜花叶病毒35S启动子ssDNA片段直接吸附在铂纳米颗粒上,制成特异的电化学DNA传感器。用扫描电子显微镜和循环伏安法对修饰铂纳米颗粒电极进行了表征。ssDNA探针与互补目的ssDNA杂交,以[Co(phen)3]3 (phen=1,10-Phe-nanthroline)为杂交指示剂,用方波伏安法进行检测,表现出良好的响应信号。与在裸玻碳电极上修饰的探针相比,测定目的基因的灵敏度显著提高。传感器对互补目的ssDNA检测的线性范围为2.14×10-9～2.14×10-7mol/L;检出限为1.0×10-9mol/L,与3个碱基错配的DNA序列杂交,观察不到明显的杂交信号。样品DNA经HindⅢ非限制性内切酶酶切后测定,杂交检测信号增大。用传感器检测含量不同的转基因大豆DNA和非转基因大豆DNA的混合溶液,杂交前后的电流差与转基因DNA的含量呈良好线性关系。连续5次测量含有100%转基因大豆DNA杂交后的电信号,相对标准偏差为5.89%,固定探针的电极再生后可重复使用8次。     

圈梯形图序列的嵌入

本文主要研究确定圈梯形图序列和莫比乌斯梯形图序列(由梯形图类生成的图)的亏格分布.首先利用运算矩阵讨论梯形图类的亏格分布,然后利用加边规则,在梯形图类上加边,得到圈梯形图序列或莫比乌斯梯形图序列,进而得到圈梯形图序列(莫比乌斯梯形图序列)的亏格分布.另外,还验证了经典梯图亏格分布的渐近正态性.