SiO2-TiO2溶胶-凝胶薄膜的激光致密化研究

为了研究激光直写技术在薄膜器件成型工艺中的应用,采用波长为1.07μm的连续光纤激光器对SiO2/Si基表面SiO2-TiO2多孔溶胶-凝胶薄膜进行致密化的方法,得到了激光功率密度对薄膜收缩率的影响规律以及热处理温度对薄膜的激光致密化功率密度阈值和厚度变化的影响结果.结果表明,薄膜收缩率随着激光功率密度的增加而增大.薄膜热处理温度越高,激光致密化功率密度阈值越高,达到薄膜致密化极限需要的激光能量越大.激光致密化机制是通过硅衬底吸收激光能量,然后以热传导的形式加热溶胶-凝胶疏松薄膜,实现薄膜致密化.     

基于水凝胶体系的磷酸根响应控释农药释放行为分析

基于Fe³⁺与羧甲基纤维素钠(CMC)的交联作用,制备了以凹凸棒土(ATP)为载体、吡虫啉(IM)为目标农药分子的基于水凝胶的磷酸根(PO^3-₄)响应控释农药体系(PCRPH)。利用扫描电镜、X射线衍射等表征了PCRPH。结果表明,PCRPH与PO^3-₄相互作用,主要发生溶胀和Fe³⁺解离。随着PO^3-₄浓度增大,PCRPH中分子间距增加并逐步解离,能有效促进内部IM分子向外扩散,实现农药的可控释放,提高农药利用率。释放动力学分析表明,IM在PO^3-₄溶液中的释放过程属于Fickian扩散。此外,溶液中IM的释放量大小不受共存阴离子Cl^-及pH值的影响,具有良好的稳定性,但提高温度能促进IM从PCRPH中释放。     

聚吡咯纳米线凝胶的模板制备及储能与电化学传感性能

以配位聚合物凝胶为模板,构筑均一的聚吡咯纳米线网络,聚合后经简单处理除去模板,得到性能优异的聚吡咯凝胶.结果表明,模板法合成的聚吡咯凝胶为由均一纳米线组成的三维网络结构,具有良好的力学性能、较大的比表面积及优异的电化学特性,在0.28 A/g电流密度下,比电容可达450 F/g,在2.8 A/g电流密度下充放电1000次,比电容仍可保持88.6%.聚吡咯纳米线网络凝胶经葡萄糖氧化酶负载后得到柔性传感电极,对低浓度(0.2 mmol/L)的葡萄糖具有快速响应性能,有望用于超级电容器及生物电化学传感器等领域.     

可拉伸超韧水凝胶的制备和应用

综述了可拉伸超韧水凝胶的设计原理及其在组织工程和柔性电子器件领域的应用.通过将网络结构层次、化学结构、增韧机制与宏观力学性能相结合,重点讨论了单网络水凝胶、双网络水凝胶、纳米复合水凝胶及其它水凝胶等可拉伸超韧水凝胶的研究进展,并总结和展望了新思路和新方向.     

纳米金复合水凝胶的制备及其应用研究进展

纳米金具有较高的表面能,极易发生团聚,导致其性能降低,而具有多孔性以及结构可调节性等性质的水凝胶在负载和稳定纳米金方面具有重要的实际意义.纳米金复合水凝胶兼具了纳米金和水凝胶各自的优良物理化学性能,能够满足越来越多样化的应用需求,是目前研究中极具潜力的发展方向之一.本文首先介绍了几种典型纳米金如金纳米粒子、金纳米棒、金...     

离子导体驱动的介电弹性体软机器研究进展

基于介电弹性体的软机器在柔性机器人、能量收集、柔性电子等领域有着广泛的应用.传统的介电弹性器件由不透明的流体碳膏电极或其他硬材料制作的电子导体来驱动.可拉伸透明离子导体作为电极驱动介电弹性体时,两种软材料互相结合,为软机器提供了一种独特的实现方式.论文综述了离子导体驱动的介电弹性体软机器的近期研究进展,展望了未来的研究方向和存在的问题.     

ICF分解实验用双介质调制靶的研制

为了研究惯性约束聚变（ICF）实验用靶丸不同密度界面的流体力学不稳定性增长,设计并制备了聚苯乙烯（CH）/碳气凝胶（CRF）, CRF /硅气凝胶（SiO2）和CH/Al三种双介质调制靶。采用溶胶-凝胶工艺制备了密度分别为250和800 mg/cm3的CRF气凝胶薄片;采用激光微加工工艺分别在两种不同密度的CRF薄片和工业用纯Al箔上引入调制图形;采用旋涂工艺在Al箔和CRF薄片（250 mg/cm3）的调制表面制备一层CH薄膜,得到CH/Al和CH/CRF双介质调制靶,采用溶胶-凝胶工艺在CRF薄片（800 mg/cm3）表面制备一层低密度SiO2气凝胶,得到CRF/SiO2双介质调制靶。采用电子天平、扫描电子显微镜、工具显微镜和台阶仪对所制备的CH/CRF, CRF/SiO2和CH/Al三种双介质调制靶进行靶参数测量。结果表明:三种双介质调制靶层与层之间结合紧密,界面清晰,调制图形为正弦,靶参数测量准确。     

溶胶-凝胶法制备均相掺钛干凝胶

以溶胶-凝胶法制备掺钛干凝胶,采用冰乙酸控制钛酸四丁酯水解,结合钛源与硅源独立预水解技术制备前体掺钛溶胶和凝胶。考察了溶剂量、抑制剂量和掺钛量对溶胶稳定性和均匀性的影响,以及老化、干燥条件和掺钛量对凝胶均匀性的影响,并优化了工艺参数。结果表明,冰乙酸能够有效地控制钛源水解并改善溶胶均匀性,结合钛源和硅源独立预水解技术,能够可控地制备出掺钛溶胶。在乙醇与醇盐物质的量比为5、冰乙酸与钛酸四丁酯物质的量比为6、钛硅原子数比为2%~20%的条件下可以得到均匀、稳定的溶胶。钛硅原子数比低于10%的溶胶在100 ℃老化24 h,100 ℃开放条件下干燥24 h能够形成均匀的干凝胶。钛硅原子数比高于10%的凝胶在干燥过程中析出氯化钠,得不到均匀的凝胶。     

基于水溶性嵌段共聚物的双动态共价键交联凝胶的构建

本文采用可逆加成-裂解链转移(RAFT)聚合制备了含酰肼基和硼酸基团的N-异丙基丙烯酰胺双嵌段聚合物和含有酮羰基和葡萄糖基团的丙烯酰胺双嵌段聚合物.在不同条件下构筑了基于酰腙键和硼酸酯键交联的双动态共价键交联水凝胶,通过对其流变行为的测试探究了凝胶的综合性能.酸性条件下,硼酸酯键不能形成,酰腙键使凝胶快速形成并实现快速...