蒲公英状ZnO纳米结构的水热自组装及表征

以柠檬酸为络合剂，在250℃成功地制备出新颖的蒲公英状氧化锌纳米结构。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和紫外可见光谱（UV-vis）等手段对产物晶体结构、形貌、光学和电学性能进行了表征，结果表明产物是由无数的氧化锌纳米薄片围绕某中心自组装而成的蒲公英状纳米结构，禁带宽度（E6）约为3．61eV，并对该纳米结构的自组装机理做了初步探讨。     

PMMA／SiO2复合颗粒制备与表征

乳液聚合是对纳米颗粒改性的常用方法。但聚合效果不好且对改善纳米颗粒的分散作用不大。本实验引入硅烷自组装单分子层，采用无皂微乳液聚合法制备PMMA／SiO2复合颗粒。EDS、FTIR、TEM、LSS分析表明．纳米SiO2通过硅烷功能化，可以更有效地与MMA发生化学键合。复合颗粒在水中分散效果明显改善。不规则形状纳米SiO2通过组装而接近球形结构。复合颗粒具有很好的有机相容性和分散稳定性。     

有机分子/聚电解质体系的自组装性能

采用静电自组装技术制备了刚果红、铜酞菁衍生物、富勒醇与聚电解质的复合薄膜，研究了这些有机分子／聚电解质体系的自组装性能，有机分子／取得民解质体系的自组装性能与有机分子上的荷电基团的数量、性质以及有机分子的形状有关。有关结果可以作为制备静电自组装有机薄膜时选择有机分子的参考依据。     

基于DNA的纳米结构自组装

分析了DNA适于作为纳米结构组装模板的结构特点,阐述了几种基于DNA的纳米结构自组装方式,提出DNA模板组装可作为“自下而上”的微纳器件加工新方式,从而克服传统“自上而下”加工方式的不足。     

自组装丝素蛋白纳米颗粒的制备

以家蚕丝为原材料,采用两种溶解体系来调控蚕丝蛋白的分级组装,制备了不同尺寸的丝素蛋白纳米颗粒。对颗粒的形貌及结构等进行了测试分析,结果表明:采用LiBr-FA溶液体系制备的丝素蛋白纳米颗粒呈扁平状,当FA质量分数在5%时,丝素蛋白纳米颗粒呈无规卷曲构象;增加FA含量,促使β-折叠结构形成,丝素蛋白纳米颗粒结构更加规整;采用CaCl_2/H_2O/C_2H_5OH-FA溶解体系制备出的丝素蛋白纳米颗粒呈球状,颗粒的粒径均一、分布均匀,基本呈稳定的β-折叠结构。通过调控丝素蛋白自组装过程制备丝素蛋白纳米颗粒,整个过程不涉及有机溶剂的添加和复杂设备的使用,所制备的丝素蛋白纳米颗粒尺寸均匀、结构规整,可以进一步拓展丝素蛋白在药缓释领域的应用范围。     

纳米复合薄膜自组装技术

L-B膜技术、化学吸附自组装薄膜技术和静电吸附自组装薄膜技术是制备纳米复合薄膜的重要手段，对三种技术的基本原理作了介绍，对其发展概况作了综述，就各自的特点进行了比较。     

扫描探针加工和自组装技术相结合的研究进展——表面图形可控的功能纳米结构的制备

随着扫描指针和分子组装技术的快速发展,人们不仅可以在固体表面构建纳米尺度的结构,而且也可以使表面的纳米结构进一步功能化,并且还能够更进一步制备出精确控制的复合功能材料及理想的原型器件.本文在简单介绍扫描探针加工技术和分子自组装膜制备的基础上,总结了原子力显微镜纳米刻蚀和分子组装相结合的最新进展,并着重介绍了具有广泛应用前景和研究进展的构筑纳米刻蚀法和蘸笔水刻蚀法.     

扫描探针加工和自组装技术相结合的研究进展——表面图形可控的功能纳米结构的制备

随着扫描指针和分子组装技术的快速发展,人们不仅可以在固体表面构建纳米尺度的结构,而且也可以使表面的纳米结构进一步功能化,并且还能够更进一步制备出精确控制的复合功能材料及理想的原型器件.本文在简单介绍扫描探针加工技术和分子自组装膜制备的基础上,总结了原子力显微镜纳米刻蚀和分子组装相结合的最新进展,并着重介绍了具有广泛应用前景和研究进展的构筑纳米刻蚀法和蘸笔水刻蚀法.     

三氧化钼纳米带自组装柔性薄膜超级电容器的制备及其性能研究

采用单质钼为钼源,水热合成了具有高长径比的三氧化钼(MoO_3)纳米带,并通过减压抽滤制备了MoO_3纳米带自组装柔性薄膜。对MoO_3纳米带的形貌和结构进行了表征,采用三电极体系研究了MoO_3纳米带的电化学电容行为,考察了MoO_3纳米带自组装柔性薄膜直接作为电极组装柔性薄膜电容的性能。实验结果表明,MoO_3纳米带的长度为6～10μm,宽度为100～300 nm,厚度为7～10 nm,MoO_3纳米带自组装薄膜显示了很高的柔性,在100 mV/s的扫描速率下面积比电容为340 mF/cm~2。以此组装的柔性薄膜电容在5 mA/cm~2的电流密度下,2 000圈循环后电容保持率可达80%。     

两亲性梳形高分子在油水界面自组装行为的Monte Carlo模拟

采用三维 Monte Carlo技术模拟了两亲性梳形高分子在油水界面的自组装行为 ,用三维立体显示软件观察了所形成的自组装微相结构 ,统计了自组装过程体系自由能的变化。结果表明 :两亲性梳形高分子可以油水界面自组装成球状、管状、双连续结构及层状结构 ;自组装结构的形成与体系特定热力学状态有关 ;主链亲水型梳形高分子与主链亲油型梳形高分子将表现出不同的自组装结构选择性。     

In-situ growth of silver nanostructure on quartz glass substrates

Silver nanostructure compact aggregates on the surface of quartz glass substrates were synthesized by small gold seeds with the assistance of poly vinypyrrolidone (PVP) and irradiation of fluorescent lamp. The formation mechanism of silver nanostructure was proposed. The results show that both the PVP and the light irradiation are the keys to in-situ growth of silver nanostructure on quartz glass substrates. The silver nanostructure of the substrates which finally grow up to 150 nm after 20 h irradiation exhibits irregular shape, and some of nanoparticles stack to form bilayer. A new broad band appears in the absorption spectra of the substrates due to the interparticle dipole-dipole coupling of surface plasmon resonance response of the triangular silver nanoplate particles, which red shifts 600–800 nm as the particles grow up. The substrates have an emission band centered at 400 nm on their fluorescence spectra, and the fluorescence intensity shrinks as the average size of the silver nanostructure increases. The strongest SERS signal of SERS-active substrate is fabricated after 16 h.     

自组织纳米微结构的制备技术

自组织纳米结构以其新颖的结构特点以及在纳米器件中的潜在用途成为当今纳米技术的研究热点.本文总结评述了国内外关于自组织纳米结构的制备及应用的研究进展.重点总结了低能离子束刻蚀自组织纳米结构的制备技术、表征技术、形成机理和应用探索等方面的研究工作.在单晶半导体材料Si、Ge以及Ⅲ/Ⅴ族化合物等材料表面,利用低能离子束刻蚀可以获得自组织纳米点状结构和自组织纳米条纹结构.总结了低能离子束刻蚀自组织纳米结构的形成与离子束入射角、离子束能量、离子束发散角、气体离子种类、刻蚀时间、衬底温度、加速栅极电压和样品的旋转等参数的关系.评述了低能离子束刻蚀自组织纳米结构的形成机理.展望了相关研究的前景.     

生物玻璃/胶原复合支架的制备及理化性能研究

以冷冻干燥和纳米合成技术制备生物玻璃和胶原复合支架材料,采用扫描电镜观察、红外光谱分析、差示扫描量热分析、热重分析、弯曲强度测试等分析手段,对复合支架的理化性能进行研究。研究结果表明：制备的支架具有多孔结构。在制备过程中,两相间产生了化学键合作用。由此论证了复合支架的孔隙结构可为细胞生长及细胞外基质的产生提供充分的空间。两相间的键合作用对于提高骨支架材料的热稳定性能、力学性能,减弱植入体内后在体液中的膨胀和浸析反应具有至关重要的作用。     

胶原调控矿化自组装机制研究

通过模拟体液的特征配制特殊生理溶液,并以此生理溶液和胶原基质为矿化系统,观察和分析胶原基质在体外的矿化;结果发现：胶原在体外仿生矿化生成的矿物相为具有规则叶片状结构、低结晶度的碳酸羟基磷灰石;表明了羟基磷灰石矿物晶体在胶原的反应成核位点通过化学键合作用进行自组装,这种自组装结构受胶原大分子与羟基磷灰石晶体之间的相互反应以及胶原分子的自组装能力诱导。     

The Strengthening and Toughening Mechanism of Fe-Al/Al2O3 Composite Material

By means of different checks and measures, we obserced and analysed the microstructure of Fe-Al/ Al2O3 composite material, We found that not only intragranular nanostructure grains and rod-like crystals but also fine-grained structure of the composite material as well as the bridging of the Fe-Al intermetallics compound contribute to the material＇s strength and toughness, It is shoun that the strengthening and toughening of the Fe- Al/ Al2O3 composite is the joint effect of a multiplicute strengthening and tougheniug mechanism.     

准三维纳米结构p-ZnO:Fe/n-GaN基自驱动紫外光电探测器

采用化学气相沉积（CVD）法成功制备了p-ZnO:Fe/n-GaN准三维纳米结构,并基于p-ZnO:Fe/n-GaN异质结制备了高性能的自驱动紫外光电探测器。微结构研究结果表明:Fe元素成功掺入ZnO纳米结构,使其转化为p型半导体。室温光致发光谱紫外光发射峰红移,表明p-ZnO:Fe纳米结构中形成了浅受主能级缺陷。由于p-n结的光伏效应,紫外光电探测器展示出自驱动响应特性。ZnO的p型掺杂造成的电荷传输距离缩短及其独特的准三维纳米结构,使得探测器展示出高的开关比和快速响应特性。在零偏压和－1 V偏压下,紫外光电探测器的电流开关比分别为58.3和92.0,上升和回复时间均小于10 ms。该高性能紫外光电探测器的成功研制可为纳米级光电开关的制备提供理论思路和技术指导。     

嵌段共聚物PEG-b-PAN的性能及对二氧化硅的包覆

论文采用Ce4 和PEG组成的大分子引发剂引发丙烯腈单体AN聚合,合成嵌段共聚物PAN-PEG-PAN,并用DSC对PEG-b-PAN的热性能进行了研究。TEM结果表明,嵌段共聚物PAN-PEG-PAN在选择性溶剂中的自组装可以得到纳米尺度的胶束粒子。论文还研究了嵌段共聚物通过原位聚合和自组装两种方法对SiO2纳米粒子进行包覆的情况。通过TEM可以得到,相同条件下在自组装过程中对SiO2纳米粒子进行包覆情况较好。     

Investigation of atomic structure ahead of crack tip by STM and AFM

Ｔｈｅｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｃｒａｃｋｔｉｐａｎｄｔｈｅｎｕｃｌｅａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓｃａｎｂｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｉｎｓｉｔｕｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔｕｎｄｅｒａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ(ＴＥＭ)[1—3].Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｓｔｕｄｙｏｎａｔｏｍｉｃｓｃａｌｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｒａｃｋｔｉｐｓ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｎｔｈｏｓｅｏｆｌｏａｄｅｄｃｒａｃｋｓ.Ｆｏｒａ…     

基于碳纳米管的三维纳米结构及其力学性能预测

为了充分发挥碳纳米管优异的性能,在理论上设计出一种碳纳米管三维纳米结构,该三维纳米结构通过小直径碳纳米管和大直径碳纳米管连接而成.利用第一性原理对其进行了稳定性验证,通过分子动力学对不同直径的碳纳米管构建的三维纳米结构的拉伸和压缩力学性能进行了预测,发现该三维纳米结构的弹性模量可以达到185~260 GPa,强度可以达到67~97 GPa;由于支撑管的存在,压缩载荷作用下该三维纳米结构相较于无支撑结构更加稳定.