二维相关红外光谱研究聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料

通过使用变温傅里叶变换红外光谱对不同温度下聚乳酸/有机蒙脱土(PLLA/OMMT)纳米复合材料进行研究,并采用二维相关分析(2DCOS)对羰基谱带的变化进行系统分析。结果表明,加入OMMT后的纳米复合材料,其无定形态的变化总是优于结晶型。红外光谱结合2DCOS能更深入的挖掘聚乳酸复合材料的构象转变信息。     

1H NMR研究β-环糊精与环氧氯丙烷共聚物的反应机理和分子链结构

β-环糊精(cyclodcxtrin)与环氧氯丙烷(Epichlorohydrin)一个系列的共聚物获得,¹H NMR以D₂O或DMSO-d₆为溶剂的测定,其谱峰被归属.共聚合反应机理为以羟基和环氧基为活性中心的亲核取代.当环氧氯丙烷:β-环糊精=n ≤ 3时,聚合物分子链呈现以β-环糊精母体为中心的线状或低枝化状链结构;当n ≥ 5时,分子链出现交联网络结构.n越大(n ≤ 12),分子量越急剧增加,其交联度也越大.     

BN&Al2O3/环氧树脂复合材料粘接层对LED灯结温的影响

自制BN/EP(环氧树脂)复合材料和Al₂O₃/EP复合材料作为LED灯PCB板和散热铝块之间的粘接层材料,采用精密钻孔的方法用高精度测温仪测量LED灯正常工作时的温度分布,讨论粘接层对结温的影响,并与COMSOL Multiphysics软件模拟结果进行对比分析。实验测量LED结温与模拟结温变化趋势基本一致,结温会随着粘接层厚度的增加而上升、随着粘接层复合材料热导率的增加先快速降低而后趋于平缓。最终得到PCB板和散热铝块间最佳粘接层厚度和粘接层复合材料配比,当BN的质量分数为60%时,BN/EP复合材料粘接层的热导率最高,此时LED结温为75.2 ℃,比纯环氧树脂粘接层LED的结温降低了27.6 ℃。而Al₂O₃/EP复合材料粘接层LED的最低结温为78.2 ℃,此时Al₂O₃的质量分数为50%。     

Co~(2 )-Ti~(4 )和Cu~(2 )-Nb~(5 )离子取代BaFe_(12)O_(19)单晶体中Fe~(3 )离子的研究

本文对用Co~(2 )-Ti~(4 )和Cu~(2 )-Nb~(5 )离子取代BaFe_(12)O_(19)单晶体中Fe~(3 )离子进行了研究,以Bi_2O_3作为助熔剂生长出了BaFe_(12-2x)Co_x~(2 )Ti_x~(4 )O_(19)(x=0;0.04;0.09;0.13;0.27和0.68)以及BaFe_(12-x)[Nb_(1/3)~(5 )Cu_(2/3)~(2 )]_xO_(19)(x=0;0.28;0.44和0.60)这两系列的单晶体,测定了100—300K温度范围内样品的磁化强度σ与单轴各向异性常数K_1,我们发现,对CO~(2 )-Ti~(4 )取代的样品,当x≤0.09时,其σ与K_1随x的增加而缓慢增加;当x>0.09时,其σ与K_1随x的增加而迅速降低,至x=1.1时,K_1变为零,对Nb~(5 )-Cu~(2 )取代的样品,其σ值在整个成份范围内基本保持不变,且有缓慢增加趋势;而K_1值则随x增加而单调下降,提出了取代离子在M型六角铁氧体中可能的分布模型来解释我们的结果。     

Si在TiAl3中取代行为的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Si原子在TiAl3中的格点取代行为.通过对不同原子被置换后的c/a值、形成能以及电子态密度的计算和比较,发现Si原子倾向于取代TiAl3中的Al原子,其取代行为主要由系统的电子结构决定,计算结果与实验相符.为了进一步研究Si原子的取代行为,对Si原子占据的格点以松散或紧凑分布下体系的总能、形成能以及电子态密度进行了计算,结果表明Si原子倾向于取代TiAl3中松散分布的Al(2)原子.对c/a值的计算表明,随Al(2)格点Si原子浓度的增加,c/a值逐渐增大;而当Si取代Al(1)格点时,c/a值随Si原子浓度的增加而减小.研究表明,Si在TiAl3中的极限固溶度介于12.5at%-18.75at%之间.     

紫外-可见光谱法研究二茂铁衍生物与血红素的相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究三种二茂铁衍生物[Fc(COOH)₂(λ_max=286 nm), Fc(OBt)₂(λ_max=305 nm), Fc(Cys)(λ_max=289 nm)]与血红素(heme, λ_max=386 nm)的相互作用。实验结果表明：当固定heme浓度时,heme的吸光度随着Fc(COOH)₂和Fc(Cys)浓度的增加而增大,而heme的吸光度随着Fc(OBt)₂的浓度的增加几乎没有增大;当分别固定Fc(COOH)₂, Fc(Cys)和Fc(OBt)₂的浓度时,Fc(COOH)₂和Fc(Cys)的吸光度随着heme浓度的增加而增大,而Fc(OBt)₂的吸光度随着heme浓度的增加没有变化,说明Fc(COOH)₂和Fc(Cys)与heme存在分子间的相互作用,主要是由于Fc(COOH)₂和 Fc(Cys)与heme能形成氢键,分子链增长,吸收的能量增加,导致吸光度增大;而Fc(OBt)₂与heme没有分子间的相互作用,是由于Fc(OBt)₂没有自由的氢,不能与heme形成分子间的氢键。同时考察了三种二茂铁衍生物与heme 的吸光度随时间的变化,Fc(COOH)₂和 Fc(Cys)与heme的吸光度随着时间的增加而减少,而Fc(OBt)₂与heme的吸光度随时间的变化几乎没有变化。Fc(COOH)₂与Fc(Cys)和heme的反应时间为0.5,18和48 h,当固定Fc(COOH)₂浓度时,在λ_max=384 nm处的吸光度由2.64分别变为2.53和2.51;当固定heme的浓度时,在λ_max=384 nm处的吸光度由1.76分别变为1.72和1.68;当固定Fc(Cys)浓度时,在λ_max=397 nm处的吸光度由2.74分别变为2.63和2.55;当固定heme的浓度时,在λ_max=397 nm处的吸光度由1.82分别变为1.58和1.49。     

CS结构修饰及其与MB空间定向相互作用机理

为从分子水平探讨硫酸化多糖与小分子相互作用机理,采用氯磺酸 吡啶法(Wolfrom法)对硫酸软骨 素(CS)进行结构修饰,应用光谱法研究了亚甲蓝(MB)与CS空间定向相互作用的机理,考察了硫取代度对CS抗 凝血活性及MB与CS相互作用的影响.测得MB与不同硫取代度的CS最大结合数分别为73、89、103和119, CS的抗凝血活性随硫取代度的增加而增加.认为MB与CS相互作用具有空间位阻效应,CS的抗凝血功能与磺 酸基有关.     

聚偏二氟乙烯/(Y0.97Eu0.03)2O3稀土氧化物纳米复合材料制备、形貌及发光性能

借助超声技术采用一种简便易行的共沉淀方法制备出聚偏二氟乙烯(PVDF) /钇铕稀土氧化物((Y0.97Eu0.03)2O3)纳米粒子发光纳米复合材料。复合材料的断面形貌和(Y0.97Eu0.03)2O3纳米粒子在PVDF基体中的分散状态通过扫描电子显微镜(SEM)进行了研究,其发光性质通过荧光光谱进行表征。SEM结果表明:当(Y0.97Eu0.03)2O3纳米粒子添加量在1% ～5%时,(Y0.97Eu0.03)2O3纳米粒子在PVDF基体中形成尺寸在50 nm～2μm的团聚体,其尺寸随(Y0.97Eu0.03)2O3添加量增加而增大;当(Y0.97Eu0.03)2O3添加量小于1%时, (Y0.97Eu0.03)2O3纳米粒子在PVDF基体中实现了较好分散。发光光谱结果表明制备的纳米复合材料具有明显的红光发射特征,对应于(Y0.97Eu0.03)2O3纳米粒子的本征发射。制备的高分子发光纳米复合材料将来有望在光学材料中获得应用。     

碳化钛/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

以环氧树脂(Epoxy)为基材、碳化钛(Ti_3C_2T_x)为填料,通过溶液共混的方法制备复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)表征材料的微观结构,采用同步热分析仪、激光导热仪测量复合材料的热学性能,采用阻抗分析仪测量复合材料的电学性能。结果表明,Ti_3C_2T_x填料质量分数为30%时,Ti_3C_2T_x/Epoxy复合材料的热导率达到0.414 W/(m·K),相较纯环氧树脂提高了 2.27倍。随着Ti_3C_2T_x含量的增加,复合材料的介电常数和介电损耗也有所增加。     

SiC纳米纤维/C/SiC复合材料拉伸行为的分子动力学研究

本文采用分子动力学计算方法和Tersoff作用势研究了无定型碳(amorphous carbon, a-C) 涂层厚度对SiC纳米纤维/SiC纳米复合材料断裂方式及力学性能的影响. 分析结果发现, 随着涂层厚度的增加, 纳米纤维的平均应力集中系数下降, 即足够厚度涂层可以同时起到增强和补韧的作用. 当a-C涂层厚度t ≤ 0.3 nm时, 裂纹直接穿透纤维, 纳米复合材料表现出典型的脆性断裂方式; t = 4.0 nm时, 裂纹发生偏转, SiC纳米纤维发生拔出现象, 此时纳米复合材料的拉伸强度约为无涂层纳米复合材料的4倍, 断裂能则提高一个数量级. 计算结果表明, a-C涂层的厚度是SiC纳米纤维/SiC纳米复合材料中产生韧性机理的重要因素, 即传统微米级陶瓷基复合材料的增韧理论在纳米复合材料中仍适用. 研究结果可望为设计同时具有高强度、高韧性的陶瓷基纳米复合材料提供理论基础.     

Co2+-Ti4+和Cu2+-Nb5+离子取代BaFe12O19单晶体中Fe3+离子的研究

本文对用Co²⁺-Ti⁴⁺和Cu²⁺-Nb⁵⁺离子取代BaFe₁₂O₁₉单晶体中Fe³⁺离子进行了研究,以Bi₂O₃作为助熔剂生长出了BaFe_12-2xCo_x²⁺Ti_x⁴⁺O₁₉(x=0;0.04;0.09;0.13;0.27和0.68)以及BaFe_12-x[Nb_1/3⁵⁺Cu_2/3²⁺]_xO₁₉(x=0;0.28;0.44和0.60)这两系列的单晶体,测定了100—300K温度范围内样品的磁化强度σ与单轴各向异性常数K₁,我们发现,对Co²⁺-Ti⁴⁺取代的样品,当x≤0.09时,其σ与K₁随x的增加而缓慢增加;当x>0.09时,其σ与K₁随x的增加而迅速降低,至x=1.1时,K₁变为零,对Nb⁵⁺-Cu²⁺取代的样品,其σ值在整个成份范围内基本保持不变,且有缓慢增加趋势;而K₁值则随x增加而单调下降,提出了取代离子在M型六角铁氧体中可能的分布模型来解释我们的结果。 关键词：     

基于偏斜度、陡峭度特征的光纤布拉格光栅冲击载荷定位

针对复合材料结构上低速冲击载荷位置识别问题,通过构建分布式光纤布拉格光栅(FBG)传感网络,分析了光纤布拉格光栅传感器感知的冲击响应信号时间序列的偏斜度、陡峭度与到传感器之间距离的关系。通过不同位置传感器感知的冲击响应信号的偏斜度和陡峭度对冲击载荷所在的区域和到各个传感器之间的距离进行了辨识,采用加权质心定位算法实现了冲击载荷位置的坐标定位。实验结果表明:在碳纤维复合材料板上240mm×240mm的监测区域内随机选取16个测试样本点进行低速冲击定位识别,实现了所有冲击实验点的区域辨识,坐标定位的平均误差为20.7mm。研究结果为碳纤维复合材料板的低速冲击定位提供了一种可靠的方法。     

氧化铟/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料的微结构及其热电性能研究

通过化学氧化合成的方法将纳米In_2O_3复合到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)中得到In_2O_3/PEDOT复合材料.利用X射线衍射、红外光谱、电子显微镜及正电子湮没等方法对复合材料的微观结构进行了系统研究,同时对材料的热学和电学性能进行了表征.结果表明,当In_2O_3的含量在22 wt%以下时,In_2O_3能很好地分散到PEDOT基体中.热电性能测试则显示In_2O_3/PEDOT复合材料的导电率随In_2O_3含量增加明显增大.纯PEDOT的电导率仅为7.5 S/m,而含12.3 wt%In_2O_3的复合材料的电导率达到25.75 S/m.该复合材料相应的功率因子(68.8×10~(-4)μW/m·K~2)相对于纯的PEDOT(14.5×10~(-4)μW/m·K~2)提高了近4倍.另外,复合材料的热导率相对于纯PEDOT也有所降低.最终复合材料的热电优值由0.015×10~(-4)提高到了0.073×10~(-4).结果表明,In_2O_3/PEDOT复合材料的热电性能相对于纯PEDOT的热电性能得到了比较明显的提高.     

Ni原子倾斜轰击Pt(111)表面低能溅射现象的分子动力学模拟

采用嵌入原子方法的原子间相互作用势,通过分子动力学模拟详细研究了以不同角度入射的低能Ni原子与Pt (111)基体表面相互作用过程中的低能溅射行为.结果表明:随着入射角度从0°增加到80°,溅射产额Y_s和入射原子钉扎系数S的变化均可以根据入射角θ近似地分为以下三个区域:当θ ≤ 20°时,Y_s和S几乎保持不变,其值与垂直入射时接近,溅射原子的发射角分布和能量分布也与垂直入射时的情 关键词： 分子动力学模拟 入射角 低能溅射     

InAlAs浓度对In_(0.83)Al_(0.17)As/In_(0.83)Ga_(0.17)As红外探测器特性的影响北大核心CSCD

红外探测器的性能受内部结构各层掺杂浓度的影响,而倍增层掺杂浓度会明显改变器件的性能。为了降低暗电流,提高器件性能,采用三元化合物In_(0.83)Al_(0.17)As作为倍增层材料,借助仿真软件Silvaco详细研究了In_(0.83)Al_(0.17)As/In_(0.83)Ga_(0.17)As红外探测器的倍增层掺杂浓度对器件电场强度、电流特性和光响应度的影响规律。结果表明,随着倍增层掺杂浓度的增加,器件倍增层内的电场强度峰值增加,同时,器件的暗电流与光响应度减小。进一步研究发现,当倍增层掺杂浓度为2×10^(16) cm^(−3)时,器件获得最优性能,暗电流密度为0.62144 A/cm^(2),在波长为1.5μm时,光响应度和比探测率分别为0.9544 A/W和1.9475×10^(9) cmHz^(1/2)W^(−1)。     

弱电离大气等离子体电子能量分布函数的理论研究

使用球谐展开的方法求解玻尔兹曼方程,得到了弱电离大气等离子体(79％氮气和21％的氧气)的电子能量分布函数(EEDF).发现当约化电场较小时(E/N＜100 Td),EEDF在2-3 eV急剧下降,在此情况下,高能尾部比麦氏分布要小;当约化电场增加,E/N＞ 400 Td,分布函数趋近于麦氏分布;当约化电场进一步增加,E/N＞ 2000 Td,EEDF的高能尾部(超过200 eV)相对于麦氏分布增加,在高频场作用下,EEDF更倾向于麦氏分布.当ω》vm时,有效电子温度只依赖于E/ω,而与碰撞频率无关;当ω《vm时,有效电子温度只依赖于E/N,与微波频率无关.与一些单原子分子等离子体中电子-电子碰撞在电离度大于10-6时就会影响EEDF不同,空气等离子体中,只有当电离度大于0.1％时,电子-电子碰撞才会对EEDF有明显影响.     

平板前缘分离抑制的周期性激励研究

本文采用大涡模拟对平板前缘分离在周期性来流激励作用下的流动结构进行了数值研究。将计算得到的结果与实验数据进行了对比。在此基础上,对涡量等值面和Q准则可视化手段进行了比较。通过研究不同外部周期性激励频率抑制分离的效果,讨论了有效外部扰动频率与分离区域特征频率的关系。结果显示,外部频率为f_(shear)、f_(shed)、1/2f_(shear_时分离抑制明显,其中1/2f_(shear)效果最佳。当分离区域显著减小时,流动具有明显的周期性;当在外部扰动作用下的分离抑制效果很弱时,外部扰动无法直接在分离区域中促成对应尺度的涡生成。     

高压对溶液中聚左旋乳酸单晶生长的影响

采用高压技术实现了500 MPa下聚左旋乳酸(PLLA)在稀薄二甲苯溶液中的单晶生长,采用透射电子显微镜、拉曼光谱和红外光谱对样品的结晶形态和结构进行了表征,考察了高压对聚左旋乳酸单晶生长行为的影响。结果表明,在相同的结晶温度和时间下,高压结晶PLLA的单晶仍为α-型晶体,但单晶尺寸明显大于常压样品;高压环境下PLLA分子链在晶核两端的生长扩散速率不同,容易形成非对称的菱晶形态;高压影响PLLA晶体中分子链的构象分布;在单晶生长期,高压诱导有利于PLLA晶体成核,但不利于单晶生长。     

自催化沉积非晶态复合材料的组成与晶化特性研究

用自催化沉积非晶态(Ni,Cu)_100-xP_x+SiC复合材料,研究了复合材料的组成与晶化特性,结果表明,当x>14或者SiC体积分数小于12.8%时,复合材料即保持非晶态;时效温度达到603—618K,复合材料逐渐向晶态过渡,晶化相为fc c Ni和Ni_yP_z,稳定组织为(Ni,Cu)P+Ni₃P+SiC.较非晶态复合材料,晶态材料具有更高的力学性能. 关键词：     

~1H NMR研究β—环糊精与环氧氯丙烷共聚物的反应机理和分子链结构

β-环糊精(cyclodcxtrin)与环氧氯丙烷(Epichlorohydrin)一个系列的共聚物获得,~1HNMR以D_2O或DMSO-d_6为溶剂的测定,其谱峰被归属.共聚合反应机理为以羟基和环氧基为活性中心的亲核取代.当环氧氯丙烷:β-环糊精=n≤3时,聚合物分子链呈现以β-环糊精母体为中心的线状或低枝化状链结构;当n≥5时,分子链出现交联网络结构.n越大(n≤12),分子量越急剧增加,其交联度也越大.