现代仪器分析在生物矿化研究中的应用

现代仪器分析技术在天然生物复合材料研究中具有十分重要的地位.人们对生物矿化的了解,从简单的有机/无机相间的叠层结构到复杂的多级构造、从晶粒的有序排列到特定的晶面取向、从定性描述可溶性有机基质(SM)和不可溶性有机框架(IM)到基质氨基酸分子的组分和蛋白质序列片段的解析、从有机/无机界面天然有机模板对无机结构的指导作用到人工组装的有机模板对诱导产物进行调控,尤其进入到分子水平,无不借助于分析测试技术的进步.     

均相催化反应在任一给定形状微电极上的稳态电化学行为

根据反应层的概念对在任一给定形状微电极上进行的准一级和二级均相催化反应机理(EC'')的稳态电化学行为进行了研究。本方法简便易行,不需要解复杂方程的数学技巧。利用推导出的这些方程,可计算准一级和二级均相催化反应的动力学常数。     

新型层柱微孔材料-XW11Co柱撑Zn-Al型层柱化合物的合成、表征及催化活性研究

采用水热合成与离子交换方法,将中心原子不同的过渡金属(Co~(2+))取代型Keggin结构杂多阴离子XW_(11)O_(39)Co(H_2O)~(n-)(X=Ge~(4+),B~(3+)和Co~(2+))嵌入Zn-Al型阴离子粘土层间,合成了底面间距(d001)为1.46±0.01nm的新型层柱化合物Zn_2Al—GeW_(11)Co,Zn_2Al-BW_(11)CO和Zn_2Al-CoW_(11)Co;通过XRD,IR,XPS和DTA等手段,研究了它们的结构与性质,推测了这些杂多阴离子(XW_(11)Co)在层间的空间取向;考察了这些新型层柱化合物对乙酸与n-丁醇酯化反应的催化活性;吡啶吸附IR光谱研究结果表明,它们同时具有B酸与L酸两种酸中心.     

毛细管电色谱中双电层叠加的研究

通过流动相中电解质浓度对毛细管电色谱柱效能的流动相平均线速度的影响，研究了ＣＥＣ中双电层叠加现象。提出选择合适电解质组成的浓度及在制备色谱柱过程中避免细小和破碎的固定相颗粒进入柱中，以有效地减小双电层叠加作用。     

聚酰胺／粘土纳米复合材料的掉备,结构表征及性能研究

聚酰胺／粘土纳米复合材料，由于粘土以纳米悄度均匀地分散在聚酰胺基体中以及粘土与基体间强的化学结合，较常规填充增强聚酰胺复合材料具有更高强度，模量，耐热，气体阻隔等性能，是一种性能优异的聚酰胺材料，本文重点综述了混杂材料的制备，结构表征，特殊的界面相互作用，力学性能，结晶行为及结晶动力学等方面的研究，并展望了该材料的应用前景。     

界面分级离子/配位子交换-静电交换的复合模型——离子强度对海水中微量金属-固体粒子相互作用的影响

在实验上首次发现,粘土矿物为固体粒子的体系的E％-pH曲线之离子强度效应是“先右后左摆动现象”;而水合氧化物为固体粒子的体系则是“向左单向移动现象”。对应的等温线之离子强度效应则是“先下后上摆动”和“单向上移”现象,两类四现象一致。为解释上述诸现象,提出液-固界面分级离子/配位子交换-静电交换的复合模型作统一解释和定量处理。由粘土矿物和水合氧化物两类物质的结构可知,前者可发生两类交换作用,彼此消长时曲线位置产生双向摆动;后者只有界面分级离子/配位子交换,故曲线位置单向移动。模型计算结果与实验吻合。     

离子束混合条件下Fe—Dy多层膜的非晶化

在超高真空（１０＾－７Ｐａ）条件下用双源蒸镀法在单晶Ｓｉ和ＮａＣｌ衬底上制备了一系列Ｆｅ，Ｄｙ原子配比的成分调制多层膜。用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和俄歇能谱（ＡＥＳ）分析成分沿厚度的分布，并用掠入射Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）离子束混合前后的结构。结果表明，随Ａｒ＾＋离子剂量的增加混合量增加，在１０＾１７Ａｒ＾＋／ｃｍ＾２达到均匀混合，同时混合还诱发非晶化，平均成分约为Ｆｅ６０Ｄｙ４０的多晶膜完全转变为     

纳米TiO2的光生电荷迁移特性研究

利用场诱导光电压谱(简称FISPS)和瞬态光伏(简称TPV)技术研究了TiO₂的光生电荷的产生和传输机制.发现光生电荷在体块TiO₂上的迁移机制不同于在纳米TiO₂上的迁移机制，也不同于在结界面空间电荷区的迁移机制. 400 ℃处理的TiO₂颗粒表面具有大量的表面态，光生电荷被表面态捕获-释放机制控制着光伏行为的过程是慢过程. 800 ℃处理的TiO₂已经形成了完整的能带结构，光伏响应除了表现带-带跃迁外,还有一个在带边的自由激子带，光生电荷被表面自建场驱动进行传递的过程是快过程. 600 ℃处理的TiO₂混晶由锐钛矿型和金红石型两种构型组成，在两相之间存在着较低势垒的结界面．它的光伏响应受控于两种机制 ：光生电荷在两相间结界面空间电荷区的传输和在表面自建场驱动下的传输.当激发光强较小时，界面空间电荷区的光生电子由于积累的浓度较小而不能隧穿过结界面，这种场助隧穿只有在外场作用下才能发生.     

提升教学魅力,打造一门好课——《材料表面与界面》教学改革探索

《材料表面与界面》为高分子材料与工程专业复合材料方向的限选课。本课程对于学生奠定学科基础、培养学生对复合材料方向的兴趣具有重要的先导作用。笔者以"提升教学魅力,打造一门好课"为改革目标,充分贯彻了"教学内容是教学魅力的根本,教学方法与教学手段是将教学内容高效转化为教学魅力的催化剂"这一指导思想,从教学内容与教学方式两方面进行改革。从教学反馈看,这些改革措施能够改善教学效果,提高学生学习效率,得到了学生的认可。