松香基季铵盐为模板剂有序超微孔二氧化硅的合成

以松香基季铵盐(脱氢枞基三甲基溴化铵,标记为DTAB)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源、氨水为碱性介质成功合成出具有纳米片状形貌的六方有序超微孔二氧化硅材料。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、扫描电镜等手段对样品进行表征,结果表明,体系中模板剂添加量、硅源添加量、碱性介质添加量、晶化温度、搅拌时间对前驱体的有序度有着较大的影响。当物质的量之比为nSi O2∶nDTAB∶nNH3·H2O∶nH2O=1.0∶0.1∶11.3∶924.0,晶化温度为373 K,搅拌时间为24 h,所得样品有序度最高。经煅烧后样品具有较大的比表面积(1 024 m2·g-1)和孔容(0.56 cm3·g-1),以及狭窄的孔径分布(集中于1.80 nm)。     

三维有序结构的金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于H_2O_2的测定

在ITO玻璃表面构建了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜(3DOM GTD/ITO),同时制备了一种细胞色素c(Cyt c)酶生物传感器(Cyt c/3DOM GTD/ITO)。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对修饰电极进行表征。紫外-可见光谱实验表明吸附在GTD上的Cyt c能够保持其生物活性,二级结构未被破坏。同时研究了Cyt c在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的直接电化学及对H2O2的电催化行为。结果显示,Cyt c在3DOM GTD/ITO修饰电极上有显著的直接电化学响应,峰电流与扫描速度呈线性关系,说明该电极过程是表面电化学控制过程。Cyt c/3DOM GTD/ITO修饰电极对H2O2具有良好的催化性能,线性范围为3.0×10-7~1.70×10-5mol/L,检出限为3.6×10-8mol/L(S/N=3),响应时间为5 s,且该修饰电极具有较好的重现性和稳定性。     

共价键合铁卟啉有序多层膜电极的组装及其对H2O2的电催化还原

以玻碳电极为基础电极,先用静电自组装方法将带负电荷的四磺酸基苯基铁卟啉和带正电荷的含重氮盐基团的重氮树脂在电极表面进行层-层组装,然后在紫外光的照射下,使铁卟啉的磺酸基与重氮树脂的重氮基引发交联反应,使层与层之间的离子键变成共价键,从而使铁卟啉在电极表面形成稳定、有序、分子水平的层-层构筑.用UV-Vis和IR光谱表征了组装过程,用CV方法研究了该电极的电化学性能.结果表明,该电极不但具有非常优异的稳定性,而且对H₂O₂的电还原反应也表现出很好的催化活性.     

松香基季铵盐为模板剂有序超微孔二氧化硅的合成

以松香基季铵盐(脱氢枞基三甲基溴化铵,标记为DTAB)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源、氨水为碱性介质成功合成出具有纳米片状形貌的六方有序超微孔二氧化硅材料。采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、透射电镜、扫描电镜等手段对样品进行表征,结果表明,体系中模板剂添加量、硅源添加量、碱性介质添加量、晶化温度、搅拌时间对前驱体的有序度有着较大的影响。当物质的量之比为n_Sio2:n_DTAB:n_NH3·H2O:n_H2O=1.0:0.1:11.3:924.0,晶化温度为373K,搅拌时间为24h,所得样品有序度最高。经煅烧后样品具有较大的比表面积(1024 m₂·g^-1)和孔容(0.56 cm³·g^-1),以及狭窄的孔径分布(集中于1.80 nm)。     

有序大孔TiO2的制备

聚苯乙烯;模板剂法;溶胶-凝胶法;有序大孔TiO2的制备     

HDDR过程中三元和多元Nd-Fe-B合金磁畴结构的MFM研究

用磁力显微镜研究了三元Nd-Fe-B合金在HDDR过程的不同阶段(铸态、不充分吸氢歧化、充分吸氢歧化和脱氢再复合)的破畴结构。在铸态样品表面清楚地观察到了易磁化轴互相垂直的柱状晶表面的两类磁畴图型。当样品不充分吸氢歧化和充分吸氢歧化时，破畴结构明显发生变化，反映了Nd-Fe-B的分解产物NdH2，α-Fe和Fe2B及其微晶结构的变化。脱氢再复合后形成的微晶的磁畴结构则表明样品保留了铸态样品柱状晶的构型。此外，还对比研究了多元Nd-Fe-B合金在HDDR过程中的磁畴结构，并根据微磁结构分析，指出过量的Ga元素添加可抑制Nd2(Fe，M)14B相的吸氢歧化，从而导致相应HDDR粘结磁体性能降低。     

十四烷基芳基磺酸盐形成的分子有序组合体

以表面张力法、碘光谱法、水增溶法和相态图法研究了自制的三种十四烷基芳基磺酸盐在不同条件下形成的分子有序组合体(胶束、反胶束和微乳液),并考察了分子结构、溶剂、无机盐和短链醇等对其的影响.结果表明:增加十四烷基芳基磺酸盐分子亲油基支化度,不利于其在水溶液或混合极性溶剂(乙二醇-水)中形成胶束而有利于其在非极性溶剂正庚烷中形成反胶束;溶剂极性的降低,促使表面活性剂溶液由胶束溶液→单体溶液→反胶束溶液转变;无机盐或短链醇的加入促进了水溶液中胶束的形成,且反离子价态数或醇烷基碳原子数越大,越有利于胶束形成;无机盐浓度的增加导致表面活性剂/正丁醇/正辛烷/NaCl/水形成的微乳液体系在一定温度下发生由WinsorI→WinsorIII→WinsorII型的转变.     

有序介孔有机金属 Pd(II) 的制备及其催化水介质中的 Suzuki 反应

 以有机金属 Pd 硅烷和乙基桥联硅烷为混合硅源, 在表面活性剂作用下进行共缩聚反应, 制备了有序介孔有机金属 Pd(II) 催化剂 Pd(II)-PMO(Et). 采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱、X 射线衍射、透射电子显微镜和 N2 吸附脱附等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 与后嫁接法相比, 共聚法制得的催化剂活性位分散均匀, 孔道不易堵塞, 同时乙基修饰的孔壁增强了催化剂表面疏水性, 有利于反应物在孔道内的扩散和吸附. 在水介质 Suzuki 反应中, Pd(II)-PMO(Et) 的催化活性与均相催化剂 Pd(PPh3)2Cl2 的相当, 且可重复使用.     

在半金属表面上应力诱导的红荧烯晶态薄膜

报道了在Bi（001）衬底上从第一层开始形成的红荧烯晶体薄膜.随着覆盖度的增加,红荧烯薄膜的结构会发生从自组装到混合相的转变.在混合相中存在着红荧烯的晶体畴和分子自组装形成的畴壁.特别是,我们在这种晶体畴中发现了Kurdjunov-Sachs（KS）转动外延和巨大的压缩应力.随着覆盖度的增加,红荧烯薄膜会按照逐层生长的模式进行,直至第四个分子单层.我们认为,转动外延过程中所产生的巨大压缩应力是导致晶态红荧烯薄膜的形成原因.     

功能性有序微结构的制备及潜在应用

随着科技的发展进步,具有特殊功能的有序微结构日渐引起人们浓厚的研究兴趣,并被广泛应用于微电子器件、微反应器、生物化学传感器以及光学器件等领域.本文总结了我们课题组在微观表面图案化和有序微结构制备及应用方面的研究工作,重点介绍我们在该方向工作的最新进展,并对该领域的发展前景进行了展望.