无机纳米氧化铝/聚酰亚胺复合膜的表征

研究无机纳米掺杂有机复合薄膜力学性能、热学性能、电学性能变化规律的关键在于快速、准确地掌握复合膜中纳米无机物的掺入量及其颗粒大小和分布状态。文章通过X射线荧光光谱、红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜等测试方法对无机纳米氧化铝/聚酰亚胺复合薄膜的三氧化二铝掺入量、化学结构及表面形貌进行了表征分析(该材料为本研究室制备的)。结果表明:聚酰亚胺有机相与三氧化二铝无机相之间形成了键联型复合杂化体系;三氧化二铝粒子呈纳米级均匀地分散在聚酰亚胺基体中,颗粒直径均在50nm以下;利用X射线荧光光谱法测定出三氧化二铝的质量含量为7·9%,利用该方法定性、定量分析无机纳米掺杂有机复合薄膜材料中的无机组分具有样品不需要预处理、不需要加载电荷(可用于分析绝缘材料)、非接触性、非破坏性、速度快、准确度高等优点。     

Cu(110)表面水团簇亚分子级成像的原子力显微镜研究

水–固界面在日常生活及诸多科学技术领域发挥着至关重要的作用,如冰的成核生长、腐蚀、润滑、多相催化以及电化学等.理解表界面水的氢键构型以及动力学过程是关键.然而,金属表面弱相互作用的水团簇容易受到扰动,其原子尺度的实空间成像仍是一项技术挑战.本文利用qPlus型原子力显微镜的非侵扰式成像技术,获得了Cu(110)表面水团簇的亚分子级成像,识别了内部氢键网络以及OH的取向.研究发现Cu(110)表面上的水团簇以四元环、五元环为主,同时还存在由四元环、五元环外延出的五聚体和六聚体等构型.此外,六聚体存在三种亚稳态,它们能量相近,在针尖的作用下会发生相互转换.     

原子、分子以及电荷的原子力显微术操纵及其应用

原子力显微术在原子级分辨表征、化学键识别、探测电荷密度分布等领域都有重要的应用.本文在介绍原子力显微术基本工作原理的基础上,着重介绍其在室温原子操纵、对原子/分子操纵过程的表征、以及绝缘基底上的电荷操纵三个方面的工作进展.主要内容有:1)原子力显微术的成像原理及其对典型分子的化学键分辨表征; 2)原子力显微术在室温下的力学操纵和原子识别能力; 3)用原子力显微术操纵分子表面异构或吸附构型变化并表征该过程中的相互作用力; 4)在绝缘基底上通过原子力显微术对单分子及多分子的电荷操纵.原子力显微术操纵在这些领域内的工作拓展了扫描隧道显微镜在原子/分子操纵方面的工作范围,为理解并精确控制操纵过程及构造纳米尺度器件提供了新的思路.     

原子力显微镜力谱技术及其在微观生物力学领域的应用

基于原子力显微镜技术的力谱技术是一种高灵敏度的力学检测方法.它能够以前所未有的精度, 在微观生物力学领域表征组织、细胞、生物膜、蛋白质、核酸、功能材料等目标对象, 探索其包括形貌、化学信息、导电性、静电力以及生物学特性在内的等信息, 并且能够对其进行分子级别精度的三维操纵. 从而对分子结构与构象变化, 分子间的相互作用以及反应历程实现单分子水平的实时--原位观测, 提供了其他测试方法不能完成的实验设计之可能性.本文首先介绍了原子力显微镜及其力谱技术的原理, 以及影响测量结果的各个参数的物理意义; 其次按照单个目标对象与配对目标对象的区分方式, 详细介绍了力谱技术在微观生物力学各个尺度上的研究进展; 之后介绍了力谱技术结合成像模式下的发展和应用; 最后对设备的改进和本研究领域发展方向进行了展望.      

AFM诱导正十八硫醇在金基底上的选择性生长

扫描探针显微镜（SCCnningPF0boMICCOSCOPy,SPM）由于其极高的空间分辨能力和高度的可控性,已成为纳米尺度加工的有力工具［‘·’j．自Schneir等［’j报道原子级平整金基底的制备和用装备An针尖的扫描隧道显微镜（ScanningTunnelingMicroscoPy,STM）在基底上制备金纳米点以来,有关在All和HOPG等基底上制备由金点构成的任意图案的方法及用导电原子力显微镜（AtomicForceM卜roscopy,AFM）在HOPG和St基底上制备金点阵的工作已有许多报道［‘·’‘．用导电AFM和TaPPingmodeAFM”,’‘对St进行直接氧化可在其表面加…     

AFM研究双链两亲性分子的自组织现象

通过AFM研究了双链两亲性分子双十八烷基-N-[4-（对-NN-二甲氨基苯基偶氮）吡啶丁酰基]-L-天冬氨酸酯溴化物（DDPA）LB膜在气固及气液界面的结构．在被水化后,DDPA的单层膜自发组织成双层和囊泡．在增加成像用力时,形成的双层很容易被压缩．在用轻敲模式（tappingmode）在溶液中成像时,观察到了囊泡被AFM针尖压扁成双层的过程．本文还提出了自组织过程的可能机理．     

聚合物表面的纳米力学研究

综述了近些年才开展的采用原子力显微技术,在聚合物表面进行纳米力学测量的实验方法和基本理论的进展,内容包括分子链的纳米强度测量,纳米力学各向异性的表征,表面分子间的纳米相互作用,表面形貌的纳米测量以及表面微区的纳米粘弹性研究。     

扫描探针显微技术在TiO2表面研究中的应用

对近年来扫描探针显微（SPM）技术（扫描隧道显微镜STM和原子力显微镜AFM）在TiO2表面的形貌、结构和物理化学性质研究中的应用进行了综述。     

原子力显微镜在高分子领域的应用

原子力显微镜在其发现不久即应用于高分子领域,弥补了扫描隧显微镜不能观测非导电样品的缺欠,因而受到重视,应用范围也不断扩展。最近几年,原子力显微镜的应用已由对聚合物表面几何形貌的观测发展到深入研究高分子的米级结构和表面性能等新领域,并由此导出了若干新概念和新方法。本文仅对当前原子力显微镜应用于高分子和高分子材料研究的几个重要方面举例进行介绍。     

纤维素硫酸盐与壳聚糖自组装有序超薄膜的制备和AFM研究

纤维素和壳聚糖作为两种来源最充足的天然聚合物 ,其潜在的应用前景吸引了众多的注意力 [1] ,特别是其半刚性高分子骨架和优良的成膜性能使其在膜技术领域中得到了广泛的应用 [2 ] .2 0世纪 90年代初 ,Decher[3] 提出将基片交替地浸入带相反电荷的聚电解质溶液中 ,依靠静电作用自组装成膜 .该法方便、快捷 ,近年来被广泛采用 [4 ,5] .本文将纤维素的一种新型离子型衍生物——甲苯磺酰纤维素硫酸盐 ,在处理过的石英基片和硅基片上自组装成膜 ,并在其上再自组装一层脱乙酰壳聚糖膜 .AFM观察证明 ,形成了结构致密、缺陷少、厚度在纳米范围内…