Pt/Nafion膜制备的研究

采用还原剂渗透还原法制备了不同Pt载量的Pt/Nafion膜,并利用扫描电镜(SEM),X射线衍射分析(XRD)对反应不同时间制得的Pt/Nafion膜中的Pt在膜内及膜表面的生长情况进行了研究。实验发现:Pt在膜内及膜表面均能发生生长,且主要沉积在膜内靠近膜表面处的一段区间。采用KBH~4还原H~2PtCl~6有利于Pt(111)晶面的生长。分析不同反应时间的横截面及正面照片,提出了Pt生长的可能机理。     

Pd在p型单晶硅(100)表面自催化化学沉积

研究了Pd在氢终止的p型单晶硅(100)表面的自催化化学沉积(AED). 在室温下将刻蚀过的硅片浸入常规的HF-PdCl2-HCl溶液制备了Pd膜. 将沉积了Pd的基底作为工作电极, 用循环伏安法(CV)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了Pd膜的阳极溶出行为和形貌. 结果表明, Pd的生长遵循Volmer-Weber (VW)生长模式, Pd膜给出了很好的支持.     

磷酸化壳聚糖膜的仿生复合修饰

仿生构建羟基磷灰石/壳聚糖复合材料是制备骨修复材料的一条有效途径.以甲醛和磷酸为反应试剂,采用均相反应法制备出壳聚糖(CS)的磷酸化衍生物-甲基磷酸化壳聚糖(NPCS).红外光谱、X射线光电子能谱分析结果表明,改性后的CS分子结构和元素组成发生显著变化,偶合等离子体发射光谱测试显示NPCS的取代度可达到0.5左右.用模拟体液(SBF)处理CS和NPCS膜,扫描电镜(SEM)观察和能量色散X射线分析表明,NPCS膜表面沉积了磷酸钙盐.由X射线衍射分析得知,NPCS膜表面形成的是低结晶度的羟基磷灰石(HA).接触角测试结果表明,经改性或修饰后,材料表面的亲水性明显提高.     

防冰材料研究进展及其在风电领域的应用展望

新型防冰材料在风力发电领域具有非常广泛的应用前景。风机叶片表面的覆冰现象通常与冰的成核和冰生长两个因素息息相关。本文总结了本课题组在防冰材料方面的研究进展，包括抑制冰成核、防止冰生长、降低冰粘附力以及在低温与高湿等极端环境下具有光热除冰性能的防冰涂层。防冰材料技术的进步势必极大促进风电行业的发展，对我国的经济转型和能源结构调整具有重要意义。     

高度b取向Silicalite-1分子筛膜的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂, 通过调变合成silicalite-1分子筛溶胶组成及反应时间等合成参数, 用原位水热晶化法在玻璃基底上制备了表面平整、连续性好且高度b取向的silicalite-1分子筛膜. 研究了溶胶组成及基底表面粗糙度与分子筛膜中晶体取向的关系, 讨论了晶化条件对分子筛膜厚度及膜中微晶尺寸及分布的影响, 实现了silicalite-1 沸石分子筛在基底表面的高度取向生长和膜中晶体大小及膜层微结构的调控. 本文描述的制备方法简单且重复性好. 此外, 还利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析方法对样品进行了表征.     

液相沉积法制备TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜

研究了用液相沉积法在TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜的过程.通过透射电镜(TEM)和酸溶实验分析,证实本实验在TiO2颗粒表面包覆了一层连续、致密的SiO2纳米膜.ζ-电位分析表明,颗粒表面只需少量包覆就可以显著改变颗粒表面的电动力学行为.采用 X射线荧光光谱分析仪（XRF）测定SiO2包覆量随包覆过程的变化.通过X射线光电子能谱（XPS）分析,获得Ti 2p、Si 2p及 O 1s电子结合能及其相对强度随包覆过程的变化规律,揭示硅酸分子在TiO2颗粒表面的包覆过程.分析表明,初期形成的活性硅酸分子与TiO2颗粒表面的羟基反应形成Ti－O－Si键,后期形成的硅酸分子与已键合在表面的硅酸发生缩合反应,形成连续致密的硅膜,膜层在陈化过程中继续缓慢生长.     

直流磁控溅射Au膜的微观应变研究

采用直流磁控溅射技术在室温下制备了厚度为108.4和215.6 nm的Au膜,膜厚由椭偏仪测定.利用常规CBD扫描模式对Au膜微结构进行分析,并采用剖面分析直接法测定Au膜的微观应变.X射线衍射(XRD)分析表明,Au膜在平行于基片表面沿<111>方向择优生长;衍射线剖面的宽化主要由晶格畸变所致.厚度为215.6 nm Au膜的微观应变量为0.065,比108.4 nm Au膜(0.055)略大.     

初始钙-磷物质的量比值对超长羟基磷灰石纳米纤维微观结构的影响

羟基磷灰石(HA)晶体的形核和生长与表面活性剂、初始钙-磷物质的量比值(nCa,0/nP,0)密切相关.因此,本研究以油酸为表面活性剂制备高柔韧超长HA纳米纤维,利用X射线衍射(XRD)、FTIR、场发射扫描电镜(FESEM)和能量色散X射线谱(EDS)探究了不同nCa,0/nP,0对HA纳米纤维微观结构的影响,并基于...     

接枝丙烯酰胺改善聚乙烯膜表面亲水性的研究

利用等离子体技术和紫外照射接枝相结合在聚乙烯膜表面接枝丙烯酰胺(AAm)以改善其亲水性。通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测定验证了在无光引发剂的条件下,将等离子体预处理和紫外照射接枝结合起来可以有效地提高AAm的接枝效果,很好地改善PE膜表面的亲水性。探讨了等离子体复合参数W/(FM)、等离子体预处理时间、AAm单体浓度以及紫外照射时间对改善PE膜表面亲水性的影响,确定改善PE膜表面亲水性的最佳实验条件。     

片层WC/C的原位合成及其在甲醇氧化中的应用

以片层二硫化钨(WS2)为前驱体,氯化钠(Na Cl)为介质,CO为气体碳源,采用程序升温法一步合成片层碳化钨/碳复合材料(WC/C)。通过X射线衍射(XRD),X射线近边吸收谱(XANES)和扫描电镜(SEM)等一系列手段对样品的化学组成、形貌、结构等进行表征。研究发现,在高温渗碳过程中,不仅利用WS2的片层结构和Na Cl的锚定作用合成了具有薄层孔洞的WC,而且Na Cl和WS2金属面对碳膜生长的催化作用使WC表面覆有原位生长的碳膜,为电子传输提供了有效通道。将该材料作为载体材料进行电化学性能测试,结果表明:负载少量Pt后制得的Pt/WC/C电催化剂,在甲醇氧化反应(MOR)中表现出良好的电催化活性、稳定性及优异的抗CO中毒能力。     

PdAu合金泡沫膜的制备及其对乙醇的电催化活性（英文）

采用氢气泡动态模板电沉积法制备了三维多孔Au掺杂的Pd合金泡沫膜。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对三维多孔PdAu合金泡沫膜的形貌和结构特征进行了表征。由于特殊的多孔结构和电子效应,Au掺杂的PdAu合金泡沫膜与单种多孔Pd膜相比,在碱性介质中对乙醇的电氧化具有高电催化活性。     

AuPt合金泡沫膜的制备及其电催化性能研究

采用阴极共沉积氢气泡动态模板法成功地制备了AuPt合金薄膜,这种三维分级多孔结构是由连通的枝晶壁构成。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分别对泡沫膜的形貌、物相、表面组成进行了表征。结果表明:由于多孔结构、电子效应和集合效应的影响,AuPt合金对甲酸的电催化氧化表现出高催化活性。     

PdAu合金泡沫膜的制备及其对乙醇的电催化活性（英文）

采用氢气泡动态模板电沉积法制备了三维多孔Au掺杂的Pd合金泡沫膜。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对三维多孔PdAu合金泡沫膜的形貌和结构特征进行了表征。由于特殊的多孔结构和电子效应,Au掺杂的PdAu合金泡沫膜与单种多孔Pd膜相比,在碱性介质中对乙醇的电氧化具有高电催化活性。     

灌注液体型光滑多孔表面制备及应用

仿猪笼草效应的灌注润滑液的光滑多孔表面(SLIPS)是将润滑液如全氟聚醚、硅油、离子液体等灌注到微/纳粗糙结构基材中制备的。SLIPS材料表面可达到分子尺度的光滑,能显著减小液滴滑动角和滞后角,具有全方位疏液、自修复、透明度高、温度和压力稳定性好等诸多优点,能够高效抑制各种基材包括油脂、血液、冰以及生物膜的黏附,在自清洁涂料、海洋防污、生物医用领域具有广阔的应用前景。近年来SLIPS材料因其具有的特殊表面润湿性能而备受研究者的关注,本文详细介绍了SLIPS材料的构建机理和制备方法,包括浸润法和溶胀法等。综述了SLIPS材料在防污、促进滴状冷凝、防霜防覆冰、油水分离等方面的最新进展,并对SLIPS目前存在的问题与发展方向进行了分析和展望。     

二次生长法制备高分离性能的PHI分子筛膜

通过二次生长法在α-Al2O3支撑体表面合成了PHI分子筛膜,考察了晶种合成方式、二次生长合成温度及时间对形成PHI分子筛膜的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对合成膜进行表征.结果表明:载体表面合成出了PHI分子筛;二次生长法合成出的PHI分子筛膜连续、致密,膜厚约为20 μm.利用渗透汽化技术对甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇等不同分子尺寸的醇/水体系进行分离性能的研究,同时考察原料液中水含量对所制备的PHI分子筛膜的分离性能的影响.结果表明:PHI分子筛膜对几种醇水体系都具有良好的分离效果,随着水含量的增加,水的渗透通量呈增大趋势,乙醇和甲醇的理想分离因子有所降低,异丙醇和叔丁醇的理想分离因子增大.     

铜在碱性溶液中阳极过程的研究

用慢电势扫描和恒电流法研究铜在浓碱中的阳极过程,并用角分辨X射线光电子能谱测试了铜表面二次钝化膜。结果表明,该膜由内层Cu₂O和外层CuO-Cu(OH)₂组成,越靠近膜的表面,CuO/Cu(OH)₂含量比越小,吸附水越多。据此提出成膜的电化学氧化-表面转化历程。     

镀锡薄钢板在功能饮料中的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱(EIS)技术,结合扫描电镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描探针显微镜(SPM)等表面分析技术,研究了镀锡薄钢板在功能饮料中的腐蚀过程并探讨了腐蚀机制.结果表明:浸泡前期,EIS低频阻抗模值的增加与前31 h镀锡薄钢板表面形成的腐蚀产物膜有关;随着浸泡时间的增加,EIS低频阻抗模值有所下降,这与腐蚀产物膜的部分脱落以及暴露的基底金属碳钢的腐蚀有关.镀锡薄钢板在功能饮料中浸泡24天后其表面的腐蚀产物膜由外层的富锡层和内层的富铁层组成,XPS结果表明其成分主要是Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)与柠檬酸阴离子及Fe(Ⅲ)与柠檬酸阴离子组成的化合物,其腐蚀类型主要是功能饮料中的有机酸对镀锡薄钢板的腐蚀.     

宽带隙Cu(In,Al)Se2薄膜的制备及表征

以特殊脉冲电沉积方法制备CuInSe2(CIS)前驱体薄膜, 通过真空蒸镀法在CIS薄膜上沉积Al膜, 经硒化退火后在氧化铟锡(ITO)基底上制备了Cu(InAl)Se2(CIAS)薄膜. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其形貌、结构、成分及光学吸收性质进行了表征. 结果表明, 制备的CIAS薄膜颗粒均匀, 表面平整致密, 呈黄铜矿结构. 薄膜在可见光区具有良好的吸收, 带隙约为1.65 eV.     

OTS自组装单层膜诱导定向生长SrTiO3功能陶瓷薄膜

采用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichioro-silane,OTS)为模版,在玻璃基片上成功制备了钛酸锶晶态薄膜.改性基板的亲水性测定与金相显微镜测试表明,紫外光照射使基板由疏水转变为亲水,OTS单分子膜对薄膜的沉积具有诱导作用:X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)表征显示,制备成功的钛酸锶薄膜结晶良好,样品表面均匀,在垂直基板表面方向上呈花状生长:EDS能谱测试为钛酸锶薄膜的化学组成提供了有力的证据;同时探讨了白组装单层膜和钛酸锶薄膜的形成机理.     

AZ31镁合金表面镧转化膜的形成机制

通过化学浸泡方法在AZ31镁合金表面制备了高防护性镧转化膜。X射线光电子能谱(XPS)对膜组成的测试结果表明:镧转化膜主要由氢氧化镧组成,另外还有少量氢氧化镁及碳酸镧、碳酸镁成分。电化学技术测量成膜过程中试样开路电位(OCP)的变化,分为剧增、降低、缓慢平稳增长3个阶段。原子力显微镜(AFM)对膜层形貌的表征结果表明:镧转化膜最初为均匀致密膜,后出现纤维结构,然后纤维结构不断稳定发展。在上述结果基础上讨论了镧转化膜的形成机制:成膜过程分为紧密层形成、纤维层萌生、纤维层稳定生长3个特征阶段,前两个阶段发生非常迅速,后一阶段持续时间较长,是成膜的主要过程。