压力、温度和晶粒尺寸对Fe-N合金的合成及结构的影响

在 1× 1 0 - 3 Pa～ 4 GPa的压力和 5 80～ 930 K温度范围内 ,利用高压技术并结合机械球磨 ,研究了压力、温度和晶粒尺寸对α-Fe与非晶 BN的固态反应的影响 .发现高压和晶粒细化可以极大地促进α-Fe和非晶 BN的固态反应过程 ,α-Fe与非晶 BN发生固态反应的临界晶粒尺寸约 8nm.压力和温度对反应产物及其晶体结构有明显影响 .2 GPa和 80 0 K时 ,反应产物为具有正交结构的 Fe-N新相 ;在 3～ 4 GPa和 690～80 0 K时 ,可形成单一ε-Fex N合金相 ;而在 4 GPa和 930 K以上 ,反应产物由 Fe-N合金相转变为 Fe3B相     

碳离子辐照对神经胶质瘤干细胞杀伤的研究

虽然重离子束治癌已经被证明有着射程精确、入口坪区剂量小、相对生物学效应高等显著优点,但重离子辐照对肿瘤干细胞所产生的辐射生物学效应特性依旧不明确。本研究使用人源神经胶质瘤干细胞来研究在面对肿瘤干细胞时,重离子相对于传统X射线是否有明显的生物学优势。实验结果证明,在神经胶质瘤干细胞中,2 Gy碳离子造成的DNA损伤的修复率比X射线造成的损伤修复率要低;MTT实验则证明经过碳离子辐照的肿瘤干细胞活力要比X射线辐照的肿瘤干细胞低得多。综上所述,面对神经胶质瘤干细胞,碳离子能更有效地靶向肿瘤干细胞从而相对于传统X射线有明显的生物学优势。这些发现对于更好地理解重离子束治癌相关的生物学效应有重要的作用。Though heavy-ion therapy has demonstrated significant benefits such as well-defined range, small entrance dose and high relative biological effectiveness, the characteristics of radio-biological effects on cancer stem cells induced by heavy-ion treatment is not completely clear. In this paper, we used human glioma cancer stem cells to investigate whether heavy ions offered a biological advantage, by effectively targeting cancer stem cells, in comparison to conventional X-rays. Our results showed that the repair rate of DNA damage generated by 2 Gy of carbon ions was lower than that generated by X-rays in glioma stem cells. MTT assay showed that the viability of cancer stem cells irradiated by carbon ions was significant lower than that irradiated by X-rays. Taken together, carbon ions showed a biological advantage over X-rays by effectively targeting glioma cancer stem cells. These findings have significant importance in understanding the biological effects related to heavy-ion therapy.     

γ-Fe2O3纳米纤维的丙酮敏感特性

采用静电纺丝法制备了PVP/FeC₆H₅O₇复合纳米纤维, 并将复合纤维在500 ℃高温烧结3 h, X射线衍射分析(XRD)表明, 烧结后的产物为正尖晶石结构的γ-Fe₂O₃晶体. 扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明, 制得了直径均匀、 连续的复合纳米纤维, 其平均直径约为1000 nm; 烧结后的γ-Fe₂O₃纳米纤维保持了其连续性, 但纤维发生了收缩, 直径较烧结前小, 平均约为600 nm. 比表面积分析表明, γ-Fe₂O₃纳米纤维比表面积为57.18 m²/g. 气敏性能测试结果表明, 230 ℃为γ-Fe₂O₃纳米纤维检测丙酮气体的最佳工作温度. 在此温度下, γ-Fe₂O₃纳米纤维对丙酮气体表现出高响应度[S=6.9, c(Acetone)=7.88×10⁴ mg/m³]和线性度(7.88×10²~1.58×10⁵ mg/m³浓度范围内). 同时, γ-Fe₂O₃纳米纤维气体传感器件还表现出良好的长期稳定性.     

金属钾和碳酸钠高压合成金刚石

以金属钾和碳酸钠为反应原料, 在压力为2 GPa, 温度为500 ℃的密封白金坩埚中反应18 h, 所得产物通过粉末X射线衍射和显微拉曼分析进行了表征, 证实合成出了微米级的金刚石. 对金刚石的合成机理进行了研究, 推测其反应过程为碳酸钠在铂和钾的作用下分解出CO2, CO2与钾反应得到金刚石. 研究结果表明金刚石可以在温和的条件下合成.     

γ-Fe_2O_3纳米纤维的丙酮敏感特性

采用静电纺丝法制备了PVP/FeC6H5O7复合纳米纤维,并将复合纤维在500℃高温烧结3 h,X射线衍射分析(XRD)表明,烧结后的产物为正尖晶石结构的γ-Fe2O3晶体.扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明,制得了直径均匀、连续的复合纳米纤维,其平均直径约为1000 nm;烧结后的γ-Fe2O3纳米纤维保持了其连续性,但纤维发生了收缩,直径较烧结前小,平均约为600 nm.比表面积分析表明,γ-Fe2O3纳米纤维比表面积为57.18 m2/g.气敏性能测试结果表明,230℃为γ-Fe2O3纳米纤维检测丙酮气体的最佳工作温度.在此温度下,γ-Fe2O3纳米纤维对丙酮气体表现出高响应度[S=6.9,c(Acetone)=7.88×104mg/m3]和线性度(7.88×102~1.58×105mg/m3浓度范围内).同时,γ-Fe2O3纳米纤维气体传感器件还表现出良好的长期稳定性.     

Reactive Mechanical Alloying Synthesis of Nanocrystalline Cubic Zirconium Nitride

Zirconium nitride powders with rock salt structure （γ-ZrNx） are prepared by mechanical milling of a mixture of Zirconium and hexagonal boron nitride （h-BN） powders. The products are analysed by x-ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, and Raman spectroscopy （ITS）. The formation mechanism of γ-ZrNx by ball milling technique is investigated in detail. N atoms diffuse from amorphous BN （a-BN） into Zr to form Zr（N） solid solution alloy, then the Zr（N） solid solution alloy decomposes into γf-ZrNx. No ZrB2 is observed in the as-milled samples or the samples annealed at 1050° C for 2h.     

ZrN-ZrB2纳米复合材料的高压制备及性能表征

 以金属锆粉（Zr）和六方氮化硼粉（h-BN）为原料,结合高能球磨和高温高压合成技术,制备出了ZrN-ZrB₂纳米复合材料。利用X射线衍射、透射电镜和拉曼光谱等测试手段,对材料的结构和合成规律进行了研究。结果表明,高能球磨过程中只合成出了ZrN_x,没有出现ZrB₂,从N、B原子与Zr进行固态反应的热力学和动力学方面分析了原因。利用Zr与BN粉球磨10 h后的混料,在压力为5 GPa、温度为1 300 ℃的条件下,制备出了具有高致密度的ZrN-ZrB₂纳米复合材料。其维氏显微硬度（17 GPa）、热膨胀系数（7.57×10^-6 ℃^-1）和电阻率-温度系数（8.846×10^-4 ℃^-1）等材料参数的测量结果表明,ZrN-ZrB₂复合材料是一种集优良的力学、热学和电学性能于一体的纳米复合材料。     

一步法高效制备纳米Si/C复合材料及其在高性能锂离子电池中的应用

开发了一种一步高效合成纳米硅/碳复合材料的新方法, 该方法通过球磨SiCl₄、 Mg₂Si和商业碳片, 使SiCl₄自下而上还原, 原位形成的纳米硅均匀生长在碳片上, 高效制备了纳米硅与碳片均匀复合物(Nano-Si/C). 该Nano-Si/C用作锂离子电池负极材料展现出高的可逆储锂容量(2450 mA·h/g)、 良好的倍率性能及优异的长循环稳定性, 在2 A/g电流密度下, 经过600次循环后, 容量仍然稳定在1400 mA·h/g. 其突出的电化学性能主要归因于小尺寸纳米硅与碳片均匀复合的纳米结构, 在循环嵌锂/脱锂过程中仍能保持结构和电化学性质的稳定性.     

六方MoN的合成新路线

 在高温高压极端条件下利用CH₄Cl还原二氧化钼的方法合成了六方MoN。反应条件为：压力2 GPa,温度1 500 ℃,时间2 h。并利用XRD对合成产物进行了表征。经最小二乘法拟合后结果表明,该合成产物具有六方结构对称性,其晶格常数为a＝0.572 nm,c＝0.560 nm。经过对其衍射峰位和峰强进行拟合计算,并与实验结果进行比较, 结果表明 MoN 产物的空间群为P6₃/mmc,其中Mo原子位于2b (0, 0, 1/4)和6h (x, 2x, 1/4),x＝0.489。N原子位于2a (0, 0, 0)和6g (0.5, 0, 0)。所采用的方法具有反应条件易达到、反应时间短、反应产物单相性好等特点。     

S-La共掺杂ZnO性能的第一性原理研究

采用基于广义梯度近似的第一性原理方法,研究了纯ZnO、S单掺、La单掺和S-La共掺ZnO的能带结构、态密度和光学性质。S单掺ZnO后,价带和导带同时向低能量转移,导致带隙减小。La单掺ZnO后在导带底产生杂质能级使得带隙减小。S-La共掺ZnO导致La的局部化减弱,表明La形成的施主能级由于S的3p态的影响变得更浅,从而减小了带隙。和纯ZnO相比,掺杂后的ZnO吸收系数和反射系数都减小,导致透射能力增强,为ZnO作为透明导电氧化物应用于太阳能电池提供了潜在的理论依据。