纳米银的电解质效应

向2种不同电性的纳米银溶胶中分别加入KCl、KBr、KI、KNO3、Mg(NO3)2、Al(NO3)3、K2CO3、K2SO4、KOH和HNO3电解质溶液,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计等研究电解质对纳米银的显微结构和光谱学性质的影响。结果表明,不同电解质离子在纳米银胶体表面吸附程度以及导致纳米银胶体聚集和生长程度不同,从而对纳米银胶体的分散状态和表面电势产生不同影响。这种影响的结果导致其对相同电性纳米银粒子和不同电性纳米银粒子的显微结构和光谱学性质影响不同。     

高分子线性柔性链在超滤过程中第一类突变现象的观察

利用一种双层结构的膜屏蔽了每个微孔所产生的流场之间的相互作用,从而首次观测到理论上预计的高分子线性柔性链在超滤过程中的第一类突变现象,即仅当宏观流速高于一宏观阈值时,高分子长链方可通过尺寸远小于链无扰半径的微孔,且该宏观阈值与高分子链的长短无关.另外,实验中的过滤膜含有多个微孔,实验结果显示,当一给定的宏观流速低于宏观阈值时,部分微孔会被无法通过的较长的高分子链堵塞,造成未堵塞微孔中的微观流速大于微观阈值.因此,较短的高分子链可从未堵塞的微孔通过滤膜.     

不同拓扑结构高分子链在拉伸流场下如何穿过柱状纳米小孔?

在流场剪切下发生形变的高分子穿过比自身尺寸还小的纳米孔的现象被称为高分子的超滤.阐明该现象是高分子物理研究中的一个重要课题,它的研究与许多其它领域相关,如高分子研究中常用的体积排除色谱,石油开采用的高分子助剂,DNA、mRNA和蛋白链的跨膜传输.然而,因缺乏合适的理想高分子样品及纳米孔中超滤流场的不确定性,直到21世纪初人们仍未系统地在实验上对高分子的超滤行为进行本质探究.为揭示其物理本质及验证相关理论,近十年来我们课题组合成了一系列具有不同拓扑结构的模型高分子,解决了在纳米孔道中形成理想拉伸流场等一系列技术难题,成功开展了对高分子链在柱状纳米小孔中超滤行为的系统研究.本文回顾了高分子链穿过纳米小孔的经典理论,并综述了我们所取得的研究成果,即(1)首次成功观测到了线形高分子链穿越柱状纳米小孔的"coil-to-stretch"转变行为,并发现过孔临界流量的确与高分子链长无关,但与小孔直径相关,与de Gennes经典理论的预测不相符;(2)结合实验观测结果,建立了不同拓扑结构高分子链穿过柱状纳米小孔的统一理论描述;(3)通过高分子模型样品,系统地在实验上研究了过孔临界流量与高分子链拓扑结构、小孔结构之间的关系;(4)根据实验研究结果和新发展的理论描述,成功实现了不同拓扑结构高分子链混合物的分离以及高分子聚集结构之间的快速转变.     

纳米银粒子的发光特性研究

研究了不同粒径和表面修饰的纳米银粒子的发光特性。研究结果表明,在不同波长光激发下,纳米银粒子在362 nm附近出现较强的发射峰,592和725 nm附近出现较弱的发射峰。随着激发光波长增加,发射峰强度下降,362 nm附近的发射峰红移。纳米银颗粒对210 nm的激发光最为敏感。发射峰波长与纳米银粒子表面修饰状态和颗粒尺寸关系不大,只是随着颗粒尺寸的减小,发射峰强度下降。随着狭缝宽度的减小,发射峰强度下降。随着纳米银胶浓度减少,发射峰逐渐聚拢合并为426 nm的单峰,且发射峰的强度先增强后逐渐下降。通过纳米银粒子表面光电子的吸收-再发射和表面能级杂化探讨了纳米银粒子的发光机理。