CALCULATION OF THE YOUNG''''S MODULUS OF AN ADSORBED POLYMER LAYER

Polymer layers adsorbed to a surface or in a confined environment often change their mechanical properties. There is even the possibility of solidification of the confined layer. To judge the stiffness of such a layer, we used the Hertz model to calculate the Young's modulus of the polymer layer in the confinement of AFM experiments with silicon nitride tip with a radius of curvature of R≈50 nm and a glass sphere attached to the cantilever R = 5μm. Since there is no visible indentation of the layer in the AFM experiments, the layer is either penetrated very easily, or the indentation is too small to be seen in a force curve. The latter would be the case for a polymer layer with a Young's modulus above 4×108 Pa in case of an experiment with a silicon nitride tip and 4×105 Pa in case of a glass sphere.     

离子液体中Fe电极界面结构的SERS光谱研究

采用高灵敏度的表面增强拉曼光谱(SERS)技术, 结合不同长度的探针分子, 通过电化学调控研究了Fe电极在离子液体中的表面增强因子、零电荷电位、界面吸附及界面双电层结构. 利用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)技术提高表面吸附物种的拉曼信号, 降低高浓度本体的信号干扰, 研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF₄)离子液体本身在Au@SiO₂修饰的Fe电极表面的吸附行为. 结果表明,[BMIm]BF₄在Au@SiO₂修饰的Fe电极表面的吸附行为随电位变化而变化. 在-1.3 V以正区间, 咪唑阳离子以垂直吸附为主, 随电位负移逐渐倾斜甚至平躺吸附于电极表面; 当电位负至-2.3 V, 咪唑阳离子还原成卡宾. 再分别以不同分子长度的硫氰根(SCN^-)和4-氰基吡啶(4-CNPy)为探针分子, 发现SCN^-在[BMIm]BF₄中以N端吸附在纯Fe电极上, 三键频率随电位变化的速率, 即Stark系数为17 cm^-1/V; 4-CNPy以吡啶环上的N垂直吸附于Fe电极上, 频率保持不变, 即Stark系数接近零. 以上结果表明, 在离子液体中电极界面双电层与水体系的差别较大, 电位主要分布在电极紧密层中, 几乎无分散层存在. 此外, 还计算了[BMIm]BF₄中Fe电极的增强因子约为1.5×10².     

人工活性膜模板制备铅钡铬酸盐纳米棒及其光学性能

利用胶棉人工活性膜模板与乙二胺的协同作用，成功制备了铬酸铅、铬酸钡纳米棒.前者直径范围为28～55 nm，最大长径比为25，结构为单斜单晶；后者直径范围为24～38 nm，最大长径比为28，结构为正交单晶.产物相对于其体材料而言，红外光谱峰值仅有少量蓝移，而紫外-可见光谱最大吸收峰则分别蓝移了30 nm和35 nm，荧光发射峰也分别蓝移了9 nm和15 nm，这均是纳米材料量子尺寸效应的体现.还对产物的形成机理作了初步探讨.     

自旋电子学-光催化产氢交叉学科研究中的测试表征技术进展

清洁能源的研究和开发为解决化石燃料的日益枯竭问题带来了希望.氢能燃烧热值高,产物零污染,是理想的清洁能源.利用太阳能,通过光催化反应从水中制取氢气,是一条极有发展前景的制氢途径.然而,太阳能光催化制氢的发展受到许多因素的限制,特别是光电子传输过程中的电子-空穴复合及能量损失导致的电子输运效率低以及高的产氢产氧过电位导致水分解过程的势垒增大.自旋电子学的发展,为太阳能光催化制氢中的这些问题提供了解决之道.通过将自旋电子学的思路及原理应用于太阳能光催化制氢,借助自旋输运及电子隧穿可有效提高电子的输运效率,光电子的自旋极化还可降低产氢产氧过电位并抑制副产物的生成.测试表征技术的发展为揭示自旋电子学-太阳能光催化制氢交叉科学的内秉机理做出了重要贡献.然而,目前尚无相关文籍对此类测试表征技术的发展进行总结和评述.考虑到这些测试表征技术在自旋电子学-太阳能光催化制氢交叉科学研究中的重要作用,对它们进行归纳和总结,评述其发展面临的问题与挑战,探索并合理预测其未来的发展方向.     

表面活性剂泡沫强化修复污染土壤研究进展

全球土壤资源污染严重,表面活性剂泡沫强化修复技术因泡沫流动受重力影响小、避免淋洗液难控制使区域扩大引发二次污染、修复效果好等备受关注。本文综述了表面活性剂泡沫强化修复技术在治理污染土壤中的研究进展,详细阐述了表面活性剂泡沫强化修复污染物的效果、机理、影响因素及应用前景,并就表面活性剂泡沫强化修复技术今后的研究方向进行了展望。     

基于聚合物／金属纳米结构镶嵌型柔性基底的表面增强拉曼光谱技术

表面增强拉曼光谱（SERS）技术可极大增强传统拉曼光谱的信号强度,从而拓展拉曼光谱的应用范围．针对SERS技术在分析对象、分析环境的普适性和分析效率方面的限制,本文设计并发展了一种透明、柔性、自支撑SERS基底的制备、保存和使用方法．该基底由聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和在其表面镶嵌的金属纳米结构组成,可以通过背入射法用于任意形貌样品表面的直接和在线检测．柔性SERS（Ag）基底在R6G水溶液表面的检测限小于1pmol／L．     

Ag/ZIF-90自组装薄膜的制备及SERS活性研究

合成了金属有机框架化合物沸石咪唑框架-90(ZIF-90)溶胶和ZIF-90晶体薄膜,分别以这2种材料为基底,制备出了Ag@ZIF-90复合材料和Ag/ZIF-90自组装薄膜.通过傅里叶变换红外(FT-IR),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征,分析了它们的形貌和结构特征.以罗丹明6G(R 6G)作为检测分子,对所制备材料的表面增强拉曼散射(SERS)性能进行测试.结果表明制备出的Ag/ZIF-90自组装薄膜具有好的SERS性能,而ZIF-90本身的拉曼峰并不会对Ag/ZIF-90自组装薄膜的SERS检测效果产生影响.这种材料可以作为一种较好的表面增强拉曼(SERS)活性基底,在农药残留检测方面具有很好的应用前景.     

Diagnostics of density fluctuations by enhanced scattering with frequency-tunable microwave sources

The enhanced scattering diagnostics method based on the scattering of microwaves close to the upper hybrid resonance in the plasma has a high sensitivity and spatial resolution and makes it possible to observe the plasma density fluctuations with characteristic scale-lengths much smaller than the wavelength of the probing radiation in vacuum. Good spatial resolution for spatial positioning of the scattering volume by fast tuning of the source frequency ±5% around the reference frequency in the range 100–300 GHz at high power makes this diagnostic method particularly suitable for fluctuation and high energy particle measurements in tokamak plasmas with relatively flat density and temperature profiles.     

Finite element analysis of the axially symmetric motion of an incompressible viscous fluid in a spherical annulus

This paper presents results obtained by employing a modified Galerkin finite element method to analyse the steady state flow of a fluid contained between two concentric, rotating spheres. The spheres are assumed to be rigid and the cavity region between the spheres is filled with an incompressible, viscous, Newtonian fluid. The inner sphere is constrained to rotate about a vertical axis with a prescribed angular velocity, while the outer sphere is fixed. Results for the circumferential function Ω, streamfunction ψ, vorticity function ζ and inner boundary torque T₁ are presented for Reynolds numbers Re ? 2000 and radius ratios 0.1 ? α ? 0.9. The method proved effective for obtaining results for a wide range of radius ratios (0.1 ? α ? 0.9) and Reynolds numbers (0 ? Re ? 2000). Previous investigators who employed the finite difference method experienced difficulties in obtaining results for cases with radius ratios α ? 0.2, except for small Reynolds numbers (Re ? 100). Results for Ω, Ψ, ζ and T₁ obtained in this study for radius ratios 0.8 ≤ α ≤ 0.9 verified the development of Taylor vortices reported by other investigators. The research indicates that the method may be useful for analysing other non-linear fluid flow problems.     

丙酮分子的分质量共振多光子电离光谱及多光子电离—离解机理研究

用多光子电离飞行时间质谱法三光子与丙酮分子３ｄ形态和４ｓ态共振的激光波长区域获得了丙酮分子的共振多光子电离分质量多光子电离（ＭＰＩ）光谱和飞行时间质谱，实验观察到的主要产物是ＣＨ３ＣＯ＾＋和ＣＨ＾＋３，还观察到了少量的Ｃ＾＋，ＣＨ＾＋，ＣＨ＾＋２和ＣＨＯ＾＋，在实验的激光波长范围内未见到母体离子，分质量多光子电离光谱具有相似的光谱结构，几个主要谐峰分别对应着（ｎ０，３ｄ）和（ｎ０，４ｓ）里德堡跃迁