自组装与纳米技术

自组装技术是制备纳米结构的几种为数不多的方法之一.本文对最近几年自组装技术在纳米科技领域中的一些重大突破和成果进行较为系统地综述,主要包括以下几个方面:自组装单层膜、纳米尺度的表面改性、超分子材料、分子电子学与光子晶体.     

柔性不锈钢基底上一维TiO_2纳米线薄膜的制备及表征

采用直流磁控溅射的方法在柔性不锈钢基底(50μm)上沉积纯钛薄膜,后在NaOH碱溶液中经水热法制备了非钛基大长径比的一维TiO2纳米线薄膜,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及光电化学的方法对不锈钢基一维TiO2纳米线薄膜进行了表征.结果表明,纯钛薄膜的致密度、结晶性能以及与基底的结合强度均随衬底温度的升高而加强;在10mol·L-1NaOH浓度下,生长一维TiO2纳米线结构的适宜温度为130-150℃;TiO2纳米线长度达到几个微米,直径在10-30nm之间,并且相互交叉生长,构成一个三维网络结构.此外,在Na2SO4溶液中对TiO2纳米线薄膜进行了线性扫描和瞬态光电流测试,结果表明,一维TiO2纳米线薄膜电极较TiO2纳米颗粒电极表现出更优异的光电化学性能.这种磁控溅射与水热反应相结合的方法,为非钛异质基底上制备一维TiO2纳米线薄膜提供了新的思路.     

一种窄带高斯白噪声的生成与实现方法

本文主要研究了窄带高斯白噪声的特性,根据高斯分布、均匀分布和瑞利分布的特征提出了一种产生窄带高斯白噪声的方法,利用MATLAB仿真了产生该噪声的过程,并分析该噪声样本,实现了一种基于均匀分布和瑞利分布的窄带高斯白噪声.     

化学实验教学中的“思想实验”及其教学价值研究

从教师的实验设计、学生的实验准备、教科书等3个维度探查了化学实验教学中恩斯特·马赫所定义的"思想实验"的成分。在此基础上分析挖掘了"思想实验"的教学价值,即教师可借助思想实验优化实验教学设计;学生可借助思想实验优化实验准备问题;教师可用思想实验来彰显化学学科魅力。     

电子标签辅助拣货系统的设计

传统的拣货方式由于速度慢、正确率低等原因已不能满足物流产业的飞速发展，本文提出一种用于辅助拣货的电子标签系统的设计方法，实现了计算机对整个拣货过程进行实时监控管理，提高了物流中心拣货的速度，且正确率可达99％以上。     

杠杆放大式双足压电直线电机的建模及优化设计

杠杆放大机构设计对于杠杆放大式双足压电直线电机的性能起决定性作用。该文分析了杠杆放大式双足压电电机的作动机理,建立了基于柔性铰链的杠杆放大机构的动力学模型,对机构放大率进行了理论计算,纵向、横向理论放大率分别为3.12和1.98。利用有限元软件进行仿真分析,理论计算与有限元仿真误差分别为3.1%、14.6%。在此基础上,利用遗传算法对杠杆放大机构柔性铰链结构参数进行优化设计,优化后驱动足纵向、横向位移分别提高了17.6%、8.1%。     

导电玻璃上室温沉积钛膜及TiO2纳米管阵列的制备与表征

在掺氟的杂nO2(FTO)导电玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法室温沉积纯Ti薄膜, 以NH4F/甘油为电解液, 经电化学阳极氧化得到结构有序、微米级的TiO2纳米管阵列/FTO复合结构, 并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)以及光电化学的方法对纳米管阵列进行了表征. 研究表明, 在氩气气压为0.5 Pa, 功率为150 W, 时间为0.5 h条件下在导电玻璃上室温沉积获得钛膜的结构为晶带T型组织, 表面均匀性好且致密度较高; 在电压为30 V下, 随着阳极氧化时间从1 h延长至3 h, 纳米管的管径从50 nm增加到75 nm, 纳米管的长度从750 nm增至1100 nm后减至800 nm, 管壁由平滑变为波纹状; 随氧化电压的升高, 纳米管管径逐渐增大, 而表面覆盖物逐渐减少, 可通过在稀的HF溶液(0.05%(w, 质量分数))中超声清洗去除; 此外, 瞬态光电流测试表明结晶的电极表现出更好的光电转换性能, 紫外光照射下能促进TiO2光生载流子有效分离, 在热处理温度为450 ℃时, 具有较高的光电化学性能.     

促进分类思想形成的“硅”教学设计

以含硅材料的主要成分为分类依据,对“无机非金属材料的主角--硅”第1课时进行了教学设计。旨在以含硅材料为载体,在落实“硅及其化合物”知识与技能目标过程中,促进学生分类方法和分类思想的形成,从而促进学生对“硅为什么是无机非金属材料的主角”的理解。     

快速沉淀法制备多孔纳米NiO及其电容性质研究

本文提出一种简单、低成本和无污染的快速沉淀法, 在没有添加任何有机试剂的条件下, 制备了高比表面积并具有良好孔径分布的Ni(OH)2, 于300 ℃下焙烧得到了多孔纳米NiO, 它在2.0 mol/L KOH电解液中的单电极比容量约为255 F/g.     

三元添加剂水溶液体系中金属银粒子的形貌控制合成

Single-crystal silver hollow disks and nanorods were prepared by controlled synthesis in a mixed aqueous solution of ternary additives (poly(ethylene glycol) (PEG), methacrylic acid (MAA) and sodium dodecylsulfate (SDS)). The Products were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy(SEM). SEM studies suggest that the well-separated silver microdisks with diameter of 2～3 μm and thicknesses of about 200 nm were obtained. The corresponding selected area electron diffraction (SEAD) reveals the single-crystal nature of these hollow silver disks.