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。     

新型Gemini两性表面活性剂的制备及页岩抑制性能评价

针对涪陵地区泥页岩含量较高,井壁失稳、坍塌现象频发的问题,以小分子有机胺、溴代十二烷和二溴乙烷为单体共聚合成了一种新型Gemini两性离子聚合物页岩抑制剂,室内考察了该抑制剂的常规抑制性能、耐温抗盐性能以及对钻井液性能的影响,结果表明,加入2.0%Gemini可以使泥页岩钻屑滚动回收率达到91%以上,并具有良好的抑制膨润土造浆能力,抑制效果明显优于无机盐类抑制剂;同时具有良好的耐温抗盐性能;Gemini对现场钻井液体系的流变性和滤失量的影响较小,具有较好的配伍性,同时进行了现场试验,结果表明合成的Gemini抑制剂能够满足涪陵地区钻井要求。     

蛋白酶水解底物特异性机制研究进展

蛋白酶酶解底物位点的专一性,对酶解产物的组成与比例都有较大影响,直接影响最终产物的价值。酶法水解蛋白质存在水解效率低、特异性成分产率低以及后期纯化成本高等问题,使得特异性的酶解方式难以实现大规模工业化应用。解决这一问题则亟需探究蛋白酶特异性水解机理,得到酶解产物的分子机制。基于此,文章围绕蛋白酶的水解特异性,综述了目前与特异性相关的底物基团性质、结合部位氨基酸性质与空间位置,以及酶分子表面电荷等方面的相关机制,以期为今后蛋白酶的特异性酶解体系研究与应用提供参考。     

3-氨丙基三乙氧基硅烷改性蛭石的制备及其对Pb(Ⅱ)的选择性吸附研究

以天然蛭石(Verm)为原料,通过无机酸改性和有机改性制备出3-氨丙基三乙氧基硅烷改性蛭石(APTES-Verm)。采用傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪、场发射扫描电子显微镜、多分子层吸附模型等多种表征手段分析了Verm、酸改性蛭石(a-Verm)和APTES-Verm这3种吸附材料的结构和物理化学性质,并研究了APTESVerm对环境水体中4种常见的重金属污染物——Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)离子的吸附性能。结果表明:用无机酸处理后,得到了比表面积增大、表面富含反应性硅羟基(Si—OH)的a-Verm;a-Verm经过进一步的有机改性后,在Si—OH基团的桥梁作用下,接枝上APTES,相应引入了大量对重金属离子具有吸附作用的—NH2基团。制备的APTES-Verm对Pb(Ⅱ)离子的吸附具有明显的选择性,吸附量达到210.865mg/g。     

碳纳米管/导电高分子功能复合材料的合成与应用

碳纳米管/导电高分子复合材料由其优异的电学特性引起了研究者的广泛关注,主要总结了国内学者在碳纳米管表面修饰技术的基本原理;碳纳米管/导电高分子复合材料的合成方法;碳纳米管/导电高分子复合材料的电学相关应用的研究动态,展望了碳纳米管/导电高分子复合材料的可控合成与功能性应用之间的定量构效关系,针对制备高性能的碳纳米管/导电高分子复合材料提出了建议。     

特殊浸润性油水分离材料的研究进展

随着石油产业的快速发展,原油泄露和含油污水严重危害了生态环境和人类健康。因此,含油污水的有效处理成为目前亟待解决的关键问题之一。但传统的油水分离材料普遍存在着油水分离效率低、易造成二次污染、难以回收再利用等缺点,无法满足国家环保标准。近年来,特殊浸润性油水分离材料因具备特殊的选择渗透及吸附性得到了迅速发展。基于此,以表面特殊润湿性油水分离材料为研究基础,对固体表面浸润理论进行了分析,介绍了通过材料表面微观结构调控和化学改性的方法制备特殊浸润性油水分离材料的研究进展,并对特殊润湿性油水分离材料目前面临的挑战及未来的发展方向作了总结和展望。     

冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。