纳米微晶结构ZnO及其紫外激光

本文介绍了近年来研制Ⅱ Ⅵ族半导体激光器的一个新的途径———ZnO的纳米微晶结构。它分为两大类别 :即六角柱形蜂巢状结构和粉末状颗粒结构。都已在近紫外波段实现了室温下光泵激发的受激发射。它将是继Ⅱ Ⅵ族硒化物和Ⅲ Ⅴ族氮化物之后的新型半导体激光器材料。     

结石患者和健康对照者尿微晶生长、聚集过程的比较研究

采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线粉末衍射仪(XRD)比较研究了5例泌尿系结石患者和5名健康对照者的尿微晶的生长动力学差异。随着生长时间(t)增加,结石患者尿微晶尺寸不断增大,粒径从t=1 h时的约(6±4)μm增加到t=48 h的(29±17)μm,但微晶数密度从(1 400±300)mm-2逐渐减少至(450±140)mm-2,表明在患者尿液中微晶的形成过程为生长控制;相比之下,在对照者尿液中,随着t从1 h增加48 h,尿微晶数密度从(850±260)mm-2减少至(610±210)mm-2,微晶尺寸从(6±5)μm增加至(15±9)μm,这表明其生长过程同时为成核控制和生长控制。上述差异归因于对照者尿液中抑制剂的浓度和活性均比结石患者的高,更能抑制尿微晶的生长和聚集。     

单分散g-C3N4量子点修饰一维棒状BiPO4微晶的合成及其对光催化活性增强机理

利用水热法合成了一维棒状BiPO₄微晶,在此基础上采用浸渍-被烧法进行g-C₃N₄量子点表面修饰获得新颖的g-C₃N₄/BiPO₄异质结。借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(HRTEM)、能谱(EDS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis-DRS)等测试手段对所得样品的相组成、形貌和谱学特征进行了表征。选择罗丹明B(RhB)和苯酚作为模型污染物研究了所得在可见光下的催化活性。结果表明,样品16%(w/w) g-C₃N₄/BiPO₄对RhB降解的速率常数分别是纯和的g-C₃N₄和BiPO₄的16倍和4.6倍。g-C₃N₄量子点与BiPO₄之间形成异质结,抑制了光生电子-空穴对的复合,从而提高了催化剂的活性。自由基捕获实验进一步表明,超氧负离子自由基(·O₂-)是催化降解RhB和苯酚的主要活性物种。     

微晶玻璃试片的化学抛光研究

光学零件的凹槽、孔道等复杂结构无法进行机械抛光,只能采用化学抛光。分析了化学抛光的机理和微晶玻璃的组成,设计了化学抛光技术方案、工艺流程和操作方法。对微晶玻璃化学抛光前后的光学表面进行了测试、分析。结果表明:化学抛光去除量主要由化学抛光液的温度和抛光时间控制。采用氟化氢铵、氢氟酸与添加剂组成的化学抛光液和合适的化学抛光工艺,可以能够得到光滑、透明的表面,表面粗糙度可降低到100nm;可见光透过率81%~83%。     

草酸钙型尿结石病人结石和尿液微晶的形貌特征分析

泌尿系结石是临床上的常见病和多发病,可生长于肾盂、肾实质、输尿管以及膀胱中,较大的结石常会导致尿道阻塞、感染甚至肾脏坏死等病变,是一种严重危害人体健康的泌尿系统疾病。尿结石是动物体内异常生物矿化的产物,其主要成分有草酸钙、磷酸铵镁、尿酸等,其中以草酸钙最为常见。本研究直接取肾结石病人排出体外的自然结石和尿液中的结石微晶作为研究对象,采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线衍射分析和傅立叶变换红外光谱等手段对尿结石进行表征分析。研究结果表明,尿液中的纳米微晶的聚集是导致微晶快速增大和结石形成的关键因素,通过调控纳米微晶的物理化学性质有可能抑制肾结石的形成和复发。     

煤矸石酸溶法制得聚合氯化铝铁钙的形态

利用扫描电镜、X射线能谱、红外光谱、X射线衍射等现代分析检测技术对聚合氯化铝铁钙(PAFCC)进行形态结构研究与表征.比较了未煅烧合成产品和经煅烧合成的PAFCC产品形貌、特征基团及微晶相结构.结果表明:煅烧有利于制备聚合氯化铝铁钙;未煅烧合成产品是具有短柱状晶体形貌,主要含有钠、铝、铁、钙、氯等元素的化合物;PAFCC形貌呈类空心管柱状结晶体,是一种含有钙、铝、铁多羟基的无机高分子絮凝剂;煅烧使煤矸石活性增强,对合成PAFCC起了重要作用;在高岭土废水水样混凝实验中,制得的PAFCC混凝性能优于未煅烧合成产品和工业聚合铝(PAC).     

新型微晶炭的结构与电化学电容特性

以炭化的石油焦为原料, 采用KOH活化法制备了新型微晶炭; 采用N2吸附法、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对其孔结构、微晶结构和微结构进行表征, 并研究了微晶炭电极在1 mol·L-1 Et4NBF4/PC有机电解液中的电容特性. 结果表明, 微晶炭含有大量的较为完整的类石墨晶, 微晶的平均层间距d002为0.377 nm; 具有比活性炭低的比表面积(130.7 m2·g-1)和更明显的晶体特性. 微晶炭依靠电解质离子嵌入类石墨晶层间存储能量, 具有高达110.6 F·g-1的放电比电容和27.5 Wh·kg-1的比能量, 并具有大于1.2 kW·kg-1的比功率和良好的循环性能, 是一种具有实用化潜力的新型炭电极材料.     

纳米片自组装La2S3微晶的制备及其发光性能

以LaCl3.7H2O和Na2S2O3.5H2O为前驱物,采用微波水热法制备La2S3微晶,研究了溶液pH值对产物相组成及显微结构的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)以及室温光致发光光谱(PL)对La2S3微晶进行了表征。结果表明:在溶液pH值为3～8时,产物物相为β-La2S3;La2S3微晶为由纳米片自组装的结构;所制备的La2S3微晶具有较强的紫外吸收特性;La2S3微晶在紫外光的激发下有较好的蓝绿光发射性能。     

煤快速热解焦的微观结构对其气化活性的影响

在滴管炉内对中国三种不同煤阶的典型煤种在800~1 400 ℃进行快速热解实验,利用XRD和氮气气体吸附法对所得煤焦进行微晶结构和孔隙特征分析,在热重分析仪上进行CO₂气化反应活性的测定,研究不同热解温度煤焦结构特性与气化活性之间的关系。结果表明,随着热解温度的升高,内蒙古褐煤焦和神府烟煤焦的比表面积在1 200 ℃达到极大值,但气化活性却相对较低;遵义无烟煤焦在800~1 200 ℃气化活性逐渐提高,但比表面积在900 ℃达到极大值,表明煤焦比表面积与气化活性不存在严格关联。煤焦碳微晶结构变化所反映出煤焦石墨化进程与煤焦气化活性随热解温度的变化具有一致的变化趋势,表明快速热解煤焦的碳微晶结构变化对煤焦气化活性的影响更大。     

氯化1-烯丙基-3-乙基-咪唑盐的合成及其对微晶纤维素的微波溶解

合成了新型离子液体氯化1-烯丙基-3-乙基-咪唑盐([AEIM]Cl), 并采用红外光谱和核磁共振测试技术对其化学结构进行了表征. 研究了微波加热条件下[AEIM]Cl对微晶纤维素(MCC)的溶解性能,考察了NaOH、微波和高压等3种预处理方式对微晶纤维素的结晶度、聚合度及溶解率的影响. 采用FT-IR、XRD、TGA和SEM测试技术分别对溶解后得到的再生纤维素的化学结构、晶型变化、热稳定性及表观形貌进行了分析. 结果表明,[AEIM]Cl是微晶纤维素的直接溶剂. 与原生纤维素相比,当选用15%的NaOH在高压釜中140 ℃条件下处理微晶纤维素时,处理过的纤维素结晶度由92.0%降至49.2%,聚合度由306降至153,溶解率从5.2%提高至28.8%. 溶解过程中纤维素没有发生衍生化反应,溶解后得到的再生纤维素晶型由原来的纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,且微晶尺寸从4.92 nm降至1.76 nm,热分解温度从246.6 ℃降至183.0 ℃.