基础油中金刚石纳米颗粒润滑性能和导热性能的分子动力学分析*

为了研究纳米颗粒对基础油液热导率的影响,在基础油蓖麻油酸中加入不同体积分数和粒径的纳米金刚石颗粒,采用LAMMPS和分子动力学的研究方法,对粒子数密度以及粒子的径向分布规律、导热系数进行研究。结果表明:加入纳米颗粒的纳米流体的热物理性质受到多方面的影响,其中包括纳米颗粒体积分数及粒径等;随纳米粒子体积分数的提高纳米流体的热导率呈近似线性增加,随着纳米粒子粒径的减小,纳米粒子润滑膜的承载能力增强。纳米润滑膜能承受很高的外界冲击力,这有助于减小两作用面之间的摩擦,减小表面磨损;加入纳米颗粒的润滑油会减小摩擦副之间的摩擦和增强散热,提高热导率。     

单宁为模板水热合成纳米TiO_2及其对铀的吸附

利用单宁可与金属离子形成稳定配合物的性质,以不同的单宁为模板,水热合成了纳米二氧化钛(T-NTO),用FTIR、XRD、BET、SEM、TEM对合成的T-NTO的结构及形貌进行表征,并考察其对铀的吸附性能。结果表明:以单宁为模板水热法合成可以明显提高纳米二氧化钛的比表面积,从而提高其吸附容量;T-NTO对铀有较强的吸附能力,并且以不同单宁为模板制备的T-NTO对铀(UO_2~(2+))的吸附容量存在明显差异,杨梅单宁为模板合成的纳米二氧化钛(BT-NTO)粒径最小,比表面积达到96.61 m~2/g;T-NTO对铀的吸附等温线符合Langmuir方程,BT-NTO在318 K时对铀的吸附容量高达0.7054 mmol/g;而吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附速率较快;共存阳离子Zn~(2+)、Mg~(2+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)、Na~+及共存阴离子Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)对BT-NTO吸附铀的影响很小,而F–的影响较大,但可通过引入Al~(3+)来减小F–的影响。解吸实验表明:0.1 mol/L的HNO_3溶液可使吸附的铀解吸下来,BT-NTO可多次重复使用。     

单晶硅表层机械力学特性的各向异性分析

为探究挠性筋结构单晶硅材料的各向异性特性以及KOH腐蚀工艺对其力学性能的影响规律,进行纳米压痕实验,并结合原子力显微镜观察单晶硅表层3个主晶面上压痕裂纹形貌随晶向的变化规律,分析单晶硅材料表层弹性模量、硬度、断裂韧性等机械力学特性参数在(001)、(110)及(111)3个主要晶面上沿各个晶向的变化规律;分析挠性筋结构单晶硅材料(001)晶面的KOH腐蚀工艺对其材料表面机械特性的影响规律.结果表明:挠性筋单晶硅在(001)晶面上弹性模量的各向异性变化幅度明显,硬度及断裂韧性各向异性的变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(110)晶面弹性模量和断裂韧性的各向异性变化幅度明显,硬度各向异性变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(111)晶面硬度值、弹性模量及断裂韧性参数的变化幅度幅值均较小;确定了单晶硅表层3个晶面裂纹最易扩展的晶向方向,KOH腐蚀工艺使得单晶硅表面质量降低,腐蚀后暴露的表面微裂纹、缺陷等会使得单晶硅(001)晶面表层硬度、断裂韧性降低,从而降低了挠性筋结构的实际断裂强度.     

含杂环结构的耐高温聚酰亚胺薄膜

聚酰亚胺(PI)薄膜具有高耐热,高力学性能,低热膨胀系数等优异的综合性能,广泛应用于光伏、微电子、航天航空等领域。探索制备具有更高热稳定性的PI具有重大的应用价值,但是也存在极大挑战。本文介绍了PI的分子设计和合成,综述了耐高温PI薄膜的制备方法以及纳米复合材料改性PI薄膜热稳定性的制备,阐述了近年来PI薄膜在柔性光电器件方面的应用。最后,展望了耐高温PI薄膜未来的发展趋势及需要解决的关键问题。     

Au/MoS2纳米复合材料构建的抗坏血酸电化学传感器的研究

本文先以硫代乙酰胺、二水钼酸钠为原料,采用水热法合成MoS_2纳米材料,然后在常温磁力搅拌条件下,用抗坏血酸(AA)将HAuCl_4还原为Au纳米粒子,并吸附到MoS_2纳米材料上,从而得到Au/MoS_2纳米复合材料。采用FESEM、XRD等手段对Au/MoS_2纳米复合材料进行表征。基于Au/MoS_2纳米复合材料修饰的玻碳电极(GCE)构建了AA电化学传感器。采用循环伏安法研究了AA的电化学行为。采用i-t曲线研究了该传感器的性能,包括检测电位、pH值,并确定了检测AA的最佳实验条件。在最佳实验条件下,AA的线性范围为0.022 59～17.22 mmol/L,检测限(S/N=3)为0.003 392 mmol/L。     

聚吡咯纳米导电聚合物制备及表征

以高磺基丙氨酸作为掺杂剂,采用电化学聚合法制备聚吡咯纳米纤维,利用扫描电子显微镜(SEM)表征其表面形貌结构,研究了电化学反应电流、反应时间、掺杂剂浓度对聚合物结构的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等分析测试表明,高磺基丙氨酸分子和吡咯单体在钛片表面发生聚合反应生成具有纳米锥结构的导电聚合物,有望应用于超级电容器及生物电化学传感器等领域。     

姜黄素纳米载体与应用的研究进展

姜黄素是姜黄的天然多酚成分,具有良好的生物学功能,如抗炎、抗癌、抗菌,但其生物利用度差、溶解度低、在体液中的不稳定性、代谢速度快,限制了该药物的治疗应用.本文对基于纳米技术的姜黄素递送系统如脂质体、聚合物胶束、聚合物纳米粒子、纳米凝胶等进行综述,纳米载体具有改善药物的水溶性、生物利用度以及克服生理障碍的能力,可使姜黄素的活性显著增强,减少所需剂量,具有更好的靶向性;同时对姜黄素纳米制剂在医学领域治疗如癌症、眼部疾病、伤口愈合等方面的应用与前景进行了展望,旨在为姜黄素的进一步研究与开发提供参考与借鉴.     

双亲纳米SiO2颗粒的制备及提高渗吸采收率性能

以正辛基三乙氧基硅烷和3-巯基丙基三乙氧基硅烷为改性剂，以双氧水为氧化剂，在水基环境下对亲水纳米SiO2颗粒表面进行改性，得到具有磺酸基和辛基的双亲纳米SiO2颗粒，并通过红外和热重对其化学结构和热稳定性进行分析。将双亲纳米SiO2颗粒分散在地层水中制备纳米流体，并评价纳米流体的稳定性、界面性质和渗吸效率。利用核磁共振技术探究纳米流体渗吸过程中岩心孔隙内原油运移规律。结果表明，纳米流体储存30 d未出现分层现象，表现出良好的稳定性；经纳米流体处理的岩心亲水性增强。此外，双亲纳米SiO2颗粒将油水界面张力降低至1.7 mN/m；纳米流体渗吸采收率高达22.6%，渗吸初始阶段小孔隙中的原油被动用，而在渗吸后期阶段大孔隙中的原油才被动用。     

纳米零价铁材料对放射性核素的 去除及机理研究进展

随着人类社会的发展，放射性铀矿的开采和使用越来越多，环境面临着越来越严重的放射性污染问题。从生物和环境的角度来看，有效地清除环境中的放射性核素是核能利用过程中最重要的问题之一。纳米零价铁（nanoscale zero valent iron, nZVI）具有较大的比表面积和较高的活性位点，能显著提高放射性污染物的修复效率。本综述的目的是展示nZVI基材料对放射性核素的高效去除能力和环境修复作用。简介了常用的nZVI基材料（表面改性或多孔材料支撑的nZVI材料）及其对放射性核素的去除效果和相互作用机制（如吸附和氧化还原）。最后，对nZVI材料的应用和挑战给出个人见解。本综述有助于为高效去除放射性核素的nZVI材料的设计指明方向，为放射性核素的高效处理处置提供新材料。