纳米TiO2/SiO2复合涂层修饰玻璃的抗菌功能研究

采用溶胶凝胶法在室温下制备了均匀的纳米二氧化硅和二氧化钛复合薄膜,研究了经不同温度处理、不同TiO2/SiO2 配比的薄膜修饰后的玻璃表面的抗菌性能。用SEM表征了复合薄膜的表面形貌及不同温度处理对颗粒大小的影响, 并利用XRD检测此复合粉体的晶型。研究结果表明,薄膜中的二氧化钛主要以锐钛矿晶型存在,颗粒大小在15~40nm范围内,二氧化硅是非晶的无定型体。实验表明,此薄膜能高效快速地杀死细菌。其抑菌能力与薄膜的热处理温度、纳米SiO2 和TiO 的比率等因素有关。100~500℃热处理后的薄膜经1h自然光照的抑菌率都在90%以上。     

水热处理对ZnO薄膜微结构及光学性能的影响

基于溶液工艺和水热处理制备了ZnO薄膜。采用椭圆偏振光谱分析仪,原子力显微镜,X射线衍射仪研究和分析了水热处理温度对薄膜的微观形貌,光学特性,晶体结构的影响。实验结果表明,水热处理温度由110℃升高到130℃,薄膜光学带隙由3.19eV增大到3.31eV,而薄膜表面粗糙度从19.3nm降到12.9nm。然而,当处理温度超过140℃后,与130℃下处理的膜相比质量显著劣化。此外,130℃下水热处理的膜与500℃下高温退火的膜对比表明水热法有相似的光学特性,同时,XRD分析表明水热处理能改善晶体特性。证明了利用水热处理能够极大地降低溶液法制备ZnO薄膜所需的退火温度。     

硅酮胶溶液制备透明超疏水膜的研究

以未固化中性硅酮胶溶于石油醚形成溶液,采用浸渍提拉法在玻璃片表面形成涂膜,然后通过热处理制备超疏水膜。讨论了溶液浓度、热处理温度和时间对超疏水薄膜的影响。结果表明:0.05g/mL的溶液提拉所制备的膜在450℃温度下热处理1h后其可见光透过率超过85%,与水的接触角达160°,滚动角2°。SEM结果表明其表面由粒径约25nm的球状颗粒聚集成多孔结构。     

水热处理对可逆热致变色竹粉/塑料复合材料性能的影响

探讨了水热处理对可逆热致变色竹粉/塑料复合材料的材色和力学性能的影响。通过ESEM观察竹粉/塑料试样表面的微观结构;分别利用FTIR和DSC方法表征试样表面化学成分的变化以及试样的结晶度。研究结果表明：水热处理对可逆热致变色竹粉/塑料复合材料各性能具有较大的影响,其影响程度为：水热80 ℃处理>常温水浴处理>干热80 ℃处理,水热处理使试样表面产生较大裂纹,接触角和力学性能明显降低,材色变化非常显著;常温水浴处理使得试样表面产生微裂纹,接触角略有降低,其力学性能呈现先升后降再升高的趋势,材色变化较明显;干热处理之后的试样表面光滑、平整,接触角反而增大,其力学性能变化不一致,材色变化不明显。红外光谱和差示扫描量热法分析表明,干热80 ℃、常温水浴和水热80 ℃处理使竹粉和高密度聚乙烯发生一定程度的降解,且高密度聚乙烯会发生再结晶现象。     

1000 ℃下热处理时间对内燃机用颗粒增强镍基合金组织和硬度的影响

为了提高内燃机用镍基合金的组织性能,选择镍基粉末合金作为测试材料,先利用热挤压固结成型方法获得具有致密组织结构的棒材,再进行1000℃不同热处理时间的处理.通过试验测试的手段研究其微观组织和硬度.结果 表明:热挤压态镍基合金晶粒大小均匀性较差,发生了小晶粒聚集现象.热挤压处理后的合金出现了大量的高密度位错,并且发生了相互堆积的情况.经过热挤压后镍基合金的力学强度得到明显的提升.热处理时间至8h时,形成了更大的晶粒,但生长速率发生了减小.经过8h热处理后,晶粒尺寸进一步变大,但速率发生了减缓,大部分纳米颗粒都分布于晶粒中和晶界区域,粒径约35 nm.逐渐延长热处理时间后,硬度发生了快速减小.热处理时间到8h时,合金获得了稳定的硬度,经过96 h热处理后的试样硬度达到了最小.     

静电纺聚乙烯醇/纳米二氧化钛超细纤维的水稳定性

静电纺聚乙烯醇/纳米二氧化钛(PVA/TiO2)超细纤维的水稳定性较差,用于液体过滤时需进行预处理。文中对PVA/TiO2超细纤维分别采用热处理和甲醇处理进行交联,以提高其在水中的稳定性。通过对处理后的纤维进行差示扫描量热(DSC)测试,发现纤维最佳处理条件为140℃热处理10min,而甲醇处理最佳处理时间为8h。通过纤维形貌观察,发现热处理及甲醇处理后的纤维浸水24h后纤维仍然存在,只是发生了凝集和肿胀,且热处理比甲醇处理效果更好。     

色素增感太阳电池多孔TiO2薄膜研究

采用溶胶-凝胶法制备复合硫化镉的二氧化钛纳米多孔薄膜;用差热分析仪、X射线分析仪、紫外-可见光分光光度计对薄膜的热处理制度、吸光度以及电池的性能进行了研究.结果表明在550℃下热处理,可以形成结晶良好,吸光度较好的TiO2薄膜;试制了太阳能电池,测定了电池性能.     

低温等离子体液相接枝处理电纺PET膜的制备与研究

采用氮气(N2)低温等离子体引发苯二甲酸乙二醇酯(PET)纳米纤维薄膜表面接枝,液相低温等离子体处理接枝丙烯酸单体,通过电镜照片、水接触角测试、FTIR测试及力学测试,讨论了液相接枝处理后,薄膜的形态及性能的变化。实验中接枝处理的工艺条件是,丙烯酸接枝溶液体积浓度10%,接枝温度60℃,接枝时间2h。液相低温等离子体接枝处理后,薄膜的表面亲水性得到了有效的提高。     

Cr-Si-Ni电阻薄膜在模拟环境中的电学稳定性及腐蚀行为

研究了磁控溅射法制备的Cr-Si-Ni电阻薄膜在不同模拟环境介质溶液中的电学稳定性及腐蚀行为.结果表明,500℃热处理后纳米晶结构的Cr-Si-Ni电阻薄膜在25℃的模拟海洋、工业、酸性及碱性环境介质溶液中浸泡240h后,薄膜试样的相对电阻变化值(ΔR/R)分别为0.27%、0.08%、0.96%、3.31%.说明薄膜在上述4种环境中电学稳定性和耐腐蚀性能从高到低依次为:工业环境、海洋环境、酸性环境、碱性环境.薄膜在4种溶液中都能发生自钝化现象而在膜层表面形成SiO2保护层,形成的钝化膜在模拟的工业环境中最稳定.     

Cr/CrN/Cu-TiN膜的成分与性能研究

为了使手术器械具有疏水抗菌性,我们在手术器械表面制备了具有微纳米结构的Cr/Cr N/Cu-Ti N膜。基体表面微纳米化用化学刻蚀法,膜层制备用高功率脉冲磁控溅射法,试样检测用SEM、EDS、接触角测量仪和涂层附着力自动划痕仪等。试样薄膜抗菌元素Cu含量随偏压增大从3.09%降到1.77%;膜基结合力随偏压增大呈先增后减趋势,-50 V时膜基结合力最大,为34 N;比较基体未经刻蚀处理和经过微纳米化刻蚀处理的试样的疏水性,差异明显,前者的水接触角为78°,后者的水接触角为132°。     

Mass Absorption Coefficient of Tungsten and Tantalum, 1450 eV to 2350 eV: Experiment,Theory, and Application

The mass absorption coefficients of tungsten and tantalum were measured with soft x-ray photons from 1450 eV to 2350 eV using an undulator source. This region includes the M₃, M₄, and M₅ absorption edges. X-ray absorption fine structure was calculated within a real-space multiple scattering formalism; the predicted structure was observed for tungsten and to a lesser degree tantalum as well. Separately, the effects of dynamic screening were observed as shown by an atomic calculation within the relativistic time-dependent local-density approximation. Dynamic screening effects influence the spectra at the 25 % level and are observed for both tungsten and tantalum. We applied these results to characterize spatially-resolved spectra of a tungsten integrated circuit interconnect obtained using a scanning transmission x-ray microscope. The results indicate tungsten fiducial markers were deposited into silica trenches with a depths of 50 % and 60 % of the markers’ heights.     

反应时间对CH3NH3PbBr3钙钛矿纳米晶形貌及荧光性能的影响

有机-无机杂化钙钛矿(CH_3NH_3PbX_3,X=Cl、Br、I)材料正成为最近全世界研究的热点,在太阳能电池、量子点发光等众多领域有着广泛的应用。本研究重点考察反应时间对热注入法合成的CH_3NH_3PbX_3纳米晶的形貌及荧光性能的影响,并采用吸收光谱、荧光光谱、X射线衍射、透射电镜及扫描电镜等手段对材料进行分析。研究表明,随着反应时间的延长,产物从6nm左右的球状纳米颗粒变为层状纳米片;反应时间继续延长,纳米片的尺寸变大,厚度变厚;同时,产物的吸收峰和荧光发射峰都发生蓝移。通过绝对量子产率的分析,发现反应时间为180s时产物的量子产率最高。     

铁酸锌作为光催化剂的研究进展

铁酸锌是具有较高光催化活性及对可见光敏感的n型半导体,其独特的磁性能和化学稳定性使其在光催化领域有着广泛的应用。针对不同形貌的铁酸锌,采用不同的改性方法,可将其与其他材料结合制备出更为高效、实用的光催化剂。近年来,利用铁酸锌的特性,制备磁性可回收且性能稳定的复合光催化剂引起了科研人员的广泛关注。概述了铁酸锌作为光催化剂的基本性质,对不同形貌铁酸锌的制备方法进行了总结,并重点讨论了铁酸锌在光催化方面的改性技术及改性机理,最后对目前存在的问题和未来的研究方向做了简要的总结和预测。     

溶胶-凝胶法制备铜锌锡硫材料的研究进展

四元硫化物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳电池材料,具有锌黄锡矿结构,呈p型导电性,带隙约为1.5eV,光学吸收系数高于10~4cm~(-1),这些特性与太阳光谱相匹配。基于上述原因,CZTS薄膜是一种有望能低成本、可规模化开发利用的新型薄膜太阳电池材料。简要阐述了CZTS性质及其薄膜太阳能电池的器件结构,详细介绍了溶胶-凝胶方法制备CZTS薄膜及其相应器件效率的研究进展。最后,总结了此方法制备CZTS薄膜及其相关电池性能难以突破的关键技术问题,并提出了有效的改进措施,对CZTS薄膜太阳电池未来的研究进行了展望。     

磁性CuFe2O4纳米棒的合成及其芬顿反应降解刚果红性能的研究

以α-FeOOH纳米棒为模板,通过高温烧结法制备了磁性CuFe2O4纳米棒,并研究其芬顿氧化降解刚果红染料的性能。结果表明CuFe2O4纳米棒在150min内可以有效降解90%以上的刚果红染料,经过5次循环后,降解率并无明显下降,同时还考察了其他反应条件对降解率的影响。这种新型磁性芬顿试剂在水处理方面有较好的应用前景。     

热处理对Bi2O3-B2O3-SiO2凝胶玻璃粉体结构与性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一种Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂系玻璃粉体,在200 ℃、400 ℃、600 ℃和800 ℃温度下分别对凝胶玻璃粉体进行热处理,借助SEM、TEM、XRD、FT-IR、Raman、XPS、DSC、热膨胀仪及“纽扣”烧结实验分别测定了经不同温度热处理后玻璃粉体的结构与性能,分析了其结构变化对玻璃粉体转变温度T_g和烧结特性的影响。结果显示,在实验温度范围内,随热处理温度升高,Bi³⁺逐渐进入玻璃网络中,[BiO₆]八面体和[BiO₃]三角体、[BO₄]四面体和[BO₃]三角体分别与[SiO₄]四面体以顶角相连的方式构建玻璃网络结构。O1s和Bi4f的电子结合能逐渐增大,B1s的电子结合能减小,玻璃网络结构稳定性增强,导致玻璃转变温度T_g及玻璃膨胀软化点温度T_d升高、 润湿性降低且热膨胀系数略有降低。经600 ℃热处理后,玻璃粉体具有较优的烧结性能,T_g、T_d分别约为485 ℃及542 ℃,热膨胀系数α约为7.067×10-6/℃。     

Nb2O5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响

为研究Nb_2O_5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响机理,以富铁白云鄂博西尾矿、粉煤灰为主要原料,采用熔融工艺制备了添加质量分数0%~4%Nb_2O_5的透辉石基矿渣微晶玻璃。DTA、XRD、SEM和力学测试结果表明,Nb_2O_5主要以Ca2Nb2O7第二相的形式存在于辉石相界,其含量随Nb_2O_5添加量升高而增大。同时辉石主晶相从类菊花状枝晶组织转变成平均尺寸逐渐减小的圆角岛状组织。微晶玻璃的抗折强度平均为207 MPa,当Nb_2O_5质量分数为2%时最高,达236 MPa。     

纳米MoS2的合成及其在重油深度转化中的应用

MoS_2是在催化剂领域、光化学领域以及润滑油领域都广受关注的材料。因其良好的加氢活性,通常在石油化工领域中作为加氢过程的催化剂活性组分。介绍了纳米MoS_2的插层剥离法、气相化学沉积法、前驱物分解法、水热合成法等多种合成方法,列举了不同方法合成MoS_2产品在形貌、大小、比表面积等方面的特点,并针对重油转化所需催化剂的特性对不同合成方法的优缺点进行了对比。最后简单介绍了意大利ENI公司以非负载MoS_2作为催化剂在浆态床加氢工业应用的实例。     

甲醛在TiO2表面吸附的第一性原理研究

利用密度泛函理论研究了HCHO分子在TiO2金红石(110)面和锐钛矿(101)面上的吸附,结果表明甲醛在这些面上均能形成稳定的化学吸附与物理吸附。在物理吸附中,分子构型受吸附的影响均十分微弱。而在化学吸附中,甲醛分子明显变形,甲醛分子与表面的2配位O原子(O2C)一起形成双氧甲基(CH2O2)物种。化学吸附导致HCHO分子中的羰基延长14%~17%,表明吸附削弱了分子内原子之间的作用,从而有利于分解。此外,在这两种表面中,金红石(110)面对HCHO较强的吸附显示了其活性比锐钛矿(101)面高。     

机械化学合成Ni2Al3/Al2O3去合金化制备Raney-Ni/Al2O3复合粉体

以NiO粉和Al粉为原料,采用机械球磨诱发化学反应制备了Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体。利用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体球磨过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。将Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体用浓度为20%的NaOH溶液腐蚀2h,可得到纳米晶结构的Ni/Al_2O_3复合粉体。利用XRD和TEM对其物相和结构进行了表征。结果表明,球磨1h后混合粉末仍为NiO粉和Al粉,球磨3h后NiO粉和Al粉在机械力的作用下反应形成Ni_2Al_3和Al_2O_3粉体,机械力诱发的NiO和Al之间的反应属于突发型反应,继续球磨10h后形成Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体。Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体在70℃、质量比为20%NaOH溶液中刻蚀2h,可获得Ni/Al_2O_3复合粉体。