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.     

石墨烯/ZnO纳米复合物的制备及其抗菌性能研究

以石墨烯为改性剂,醋酸锌为锌源,采用水热合成法制备石墨烯/ZnO纳米复合物。随着石墨烯在反应体系中用量的增加,石墨烯/ZnO纳米复合物的形貌和抗菌性能存在显著差异。m(石墨烯)∶m(ZnO)为0.02时,纳米ZnO在石墨烯片层表面负载分布均一,石墨烯/ZnO纳米复合物尺寸较小,抗菌性能较纯纳米ZnO显著提高,最低抑菌浓度从313μg/mL降至157μg/mL。石墨烯/ZnO纳米复合物涂覆玻璃纸的透光性能优良,对李斯特氏菌和大肠杆菌的抑菌率分别为98.3%和99.1%,可作为新型功能材料用于食品、药品的抗菌包装。     

基于三维纳米阵列结构的表面增强拉曼技术研究及其在痕量铀酰离子探测中的应用

表面增强拉曼散射(SERS)是一种新型痕量表征技术，其灵敏度高、样品用量少、特征谱易辨识，尤其适用于铀酰离子等危化品的探测。在过去十几年里, 纳米材料和纳米技术在新兴技术和SERS的应用方面获得了长足发展，将先进的纳米制造技术引入了SERS领域。本文总结了利用光刻、原子层沉积等技术，开发了一系列高质量的三维阵列纳米材料作为SERS基底，并应用于痕量铀酰离子的检测。其中，以Al₂O₃、HfO₂等惰性氧化物包裹修饰的银纳米棒三维阵列作为基底，灵敏度高，稳定性好，根据不同特征的拉曼振动频谱，可识别多个不同种态的铀酰离子，检出限低至nmol/L，具有潜在的实际应用价值。     

聚偏氟乙烯超疏水纳米纤维膜的制备及性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)粉末为原料,将N,N-二甲基甲酰胺与丙酮按体积比8∶2配制成含量和黏度可控的纺丝液,用静电纺丝法制备了PVDF超疏水纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜和图像分析软件对所制纳米纤维膜的形貌、孔径分布及孔隙率、表面接触角、纯水通量等进行分析,考察了纺丝液含量、施加电压、接收距离、纺丝速度对超疏水纳米纤维膜的影响。结果表明,在纺丝液含量为10%(质量分数)、施加电压为18kV、接收距离为15cm、纺丝速度为1.0mL/h条件下,通过连续静电纺丝制备的超疏水纳米纤维膜具备最优的防水效果。     

乙二醇高温还原制备燃料电池核壳结构Cu@Pt-Pd电极的研究

通过对以碳为核心的燃料电池电催化剂Cu@Pt-Pd的制备方法的研究,以还原法成功将Cu、Pt、Pd还原到了靶核C上制备出了核壳结构电催化剂Cu@Pt-Pd。该催化剂以Cu为核来提升催化剂的表面积比,同时掺杂金属Pd,降低贵金属铂的使用量,在提高催化效率的同时可以降低成本。经过对所制备的催化剂的XRD和CV的测试与分析,探究出制备的成品具有一定的提升氧化还原反应的催化效率的能力,同时该制备方法简单易于操作,利于大量制备。     

Cu@rGO纳米复合材料的制备及催化性能

采用一步还原法制备Cu@rGO纳米复合材料,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对Cu@rGO纳米复合材料的结构和形貌等进行了表征,并采用紫外-可见吸收光谱法(UV-Vis),以有机染料罗丹明B(RhB)为模拟污染物考察了其在NaBH4作用下的催化降解性能。结果表明,原料配比rGO:Cu=1:3时,制备的Cu@rGO复合材料中纳米铜呈类球型颗粒,具有极小的纳米尺寸(2.10nm)且粒径分布窄,染料降解实验表明rGO:Cu=1:3的Cu@rGO纳米复合材料对RhB催化降解效果显著,且经过6次循环使用后,其催化活性没有明显变化。     

白炭黑/木质纤维素/蒙脱土/丁苯橡胶复合材料的制备及性能研究

对木质纤维素进行联合改性处理,制备了木质纤维素/蒙脱土补强剂,并部分替代白炭黑,制备了丁苯橡胶复合材料。研究了白炭黑、木质纤维素/蒙脱土补强剂配合比对丁苯橡胶复合材料性能的影响。结果表明:在白炭黑与木质纤维素/蒙脱土补强剂用量配合比为30∶10条件下,丁苯橡胶复合材料的力学性能最优,拉伸强度20.65MPa,断裂伸长率727.40%,邵氏A硬度74.00,撕裂强度35.60kN/m。木质纤维素/蒙脱土补强剂的加入,可以改善丁苯橡胶复合材料的力学性能和热氧老化性能。