核-壳结构Fe3O4@C磁性纳米颗粒的制备及其结构表征

本文利用水热法制备了直径100 nm的核-壳结构Fe3O4@C磁性纳米颗粒.利用TEM(透射电子显微镜)、XRD(X射线衍射仪)技术对其形貌、成份及微观结构进行了分析,利用VSM(振动样品磁强计)对样品的宏观磁性进行了表征.研究结果表明,所制备的Fe3O4@C磁性纳米颗粒呈现核-壳结构,壳碳层的厚度约为15 nm,分散性良好且尺寸均匀,样品的饱和磁化强度为28 emu/g.Fe3O4@C磁性纳米颗粒在生物技术和医学领域具有广泛应用前景.     

多种ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的制备

以Zn(NO3)2.6H2O和CO(NH2)2为原料,采用均匀沉淀法,制备出了棒状、花状、球状纳米氧化锌(ZnO)。将ZnO微球体分散在Na2S溶液中,通过离子替代法,成功制备了ZnO/ZnS核壳结构。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段对ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的晶体结构和表面形貌进行了表征,初步探讨了纳米ZnO和ZnO/ZnS核壳结构的生长机理。根据测试结果得知,ZnO纳米棒呈现六方纤锌矿结构,随着Zn2+浓度逐渐增加,ZnO纳米结构形貌由单分散的棒状聚集成花状,最后演变成球形。ZnO/ZnS复合结构为内核ZnO,外面包覆一层ZnS的核壳结构。所有的纳米ZnO均具有相似的发光特点,ZnO/ZnS核壳结构的发光性能有了很大的改善。     

Sn@MnOX核壳结构微/纳米线的合成和结构表征

本文合成了一种新型结构的微/纳米线。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线谱(EDS)对所合成微/纳米线的形态、组成和微观结构进行研究。结果显示β-Sn微/纳米线作为"核",超薄非晶态MnO_X纳米片作为"壳"层,完全把β-Sn包裹住,形成Sn@MnO_X微/纳米线异质结构。     

具有核/壳结构的纳米复合高频软磁材料

具有核/壳结构的复合纳米材料兼有外壳层和内核材料的性能,由于其结构和组成能够在nm尺度上进行设计和剪裁,因而具有许多独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质。简要介绍了实验室在过渡金属纳米复合高频软磁材料研究方面的最新进展,内容包括:绝缘壳层(如SiO2、Al2O3、C-SiO2等)复合材料,能显著改善过渡金属纳米颗粒的热温度性,有效防止氧化和团聚,具有饱和磁化强度高、高频软磁性能优异的特点;半导体壳层(如ZnO)复合材料,研究了材料的光致发光性能,观测到在ZnO材料中较少出现的700nm发光峰;螺旋碳纳米管与Fe组成的复合材料,实验结果表明该复合材料具有良好的高频吸波性能,有望成为新一代轻质高频吸波材料。     

激光液相烧蚀法制备金核银壳纳米结构及其性能的研究

采用波长为248nm的KrF准分子激光烧蚀制备纯净的金核银壳复合纳米结构,通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及电子能谱(EDS)对其形貌结构和成分进行了表征。实验发现,控制银壳的厚度能够调节该纳米结构的表面等离共振吸收曲线峰位,采用Mie理论对金核银壳纳米结构在形成过程中的表面等离共振吸收曲线进行了模拟,模拟结果与实验结果一致。探讨了激光烧蚀法制备金核银壳纳米结构的机制。此外,实验结果表明准分子激光烧蚀法制备的金核银壳纳米结构具有优异的表面增强拉曼光谱(SERS)活性,可用于物质痕量检测领域。     

钛酸钡陶瓷中添加氧化锆的核—壳结构

纯钛酸钡在居里点为130℃时,发生顺电性-强电性相变化,此时其介电系数与温度的关系曲线出现一个最高值点。氧化锆或氧化铋通常被加入钛酸钡介电陶瓷中,以便降低其居里点[1,2]。而其居里点附近的介电系数也因此呈现出对温度比较不明显的变动关系。这个介电系数与温度[3],或介电系数与频率[4]间的关联,事实上代表在居里点附近所发生的扩散式相变化。这类的扩散式相变化除了曾经在添加氧化锆[3,5]的钛酸钡中发现之外,在添加CdBi_2Nb_2O_9[6]或Bi_4Ti_3O_12[7],以及铋和Nb[8]都曾经发现过。这些加了添加剂的钛酸钡陶瓷呈现一种特殊的核-壳显微结构[3,5-8]其中是一个强电性核,外围包着一层顺电性壳。核、壳两者并     

具有高电活性的聚苯乙烯／聚苯胺核壳材料的制备

采用聚苯乙烯胶体粒子为模板,成功地制备了具有高电化学活性的聚苯乙烯／聚苯胺核壳型纳米复合材料。最终产物的形貌和组成采用扫描电镜、透射电镜和红外光谱技术进行了表征。循环伏安实验结果发现,该复合材料不仅在酸性条件下具有很强的电化学活性,而且在中性条件下也具有一定的氧化还原能力,并且通过四氢呋喃将聚苯乙烯除去后还可以得到聚苯胺的空心球。这种在中性条件下具有氧化还原能力的聚苯乙烯／聚苯胺核壳型纳米复合材料在生物传感器领域具有潜在的应用前景。     

ZnO/ZnS核/壳纳米结构的形态及其演变模式

用两步生长的方法在醋酸锌和六亚甲基四胺水溶液中生长ZnO纳米棒阵列,然后以ZnO纳米棒阵列为模板,在Na2S水溶液中硫化0.5～6 h形成ZnO/ZnS纳米结构.用XRD,SEM和TEM表征了ZnO/ZnS核/壳纳米结构的晶体结构、表面形貌.研究了ZnO/ZnS核/壳纳米结构的形态及其转变的模式.在硫化过程中,ZnO首先形成ZnO/ZnS核/壳纳米棒,随着硫化程度的增强,核/壳结构顶部出现空洞,空洞扩展形成管状结构,进一步硫化,管状结构坍塌.硫化形成的ZnO/ZnS结构的形态不仅依赖于初始纳米棒的直径大小和硫化时间的长短,还依赖于纳米棒的分布密度.     

核壳型铁钴纳米复合材料的制备及其性能

采用多元醇还原工艺和自组装技术,在微米级Fe粉表面包覆纳米Co粒子,一步法制备了一种具有核壳结构的复合磁性微球,用SEM表征了其相组成和形貌,用VSM测试了磁滞回线,初步研究了磁学性能。结果表明:用该法制备的核壳型Fe/Co纳米复合材料表面包覆致密,其比饱和磁化强度和矫顽力介于微米铁粉和纳米钴粉之间。     

Fe3O4/TiO2核壳结构胶体光子晶体的光学传输特性分析

通过时域有限差分方法(FDTD)计算了核壳结构胶体光子晶体的光学传输特性.这一核壳结构是由低介电的Fe3O4核与高介电的TiO2壳构成的.计算结果表明,阻带的行为受到材料介电常数和核壳比的调控.随着材料介电常数的增加,阻带不断红移,并且带宽不断增大.当核壳结构的整体尺寸一定时,随着核直径的增大,阻带不断蓝移,并且在核壳结构直径与核直径之比为150 nm:130 nm时,带宽最大,达到33.4％;当核尺寸一定时,随着核壳结构整体尺寸的增大,阻带红移.在Fe3O4@TiO2核壳结构中,能够出现阻带的TiO2壳层的最小厚度是3 nm.     

原子力显微镜在页岩微观孔隙结构研究中的应用

正确认识页岩微观孔隙结构特征是研究页岩气赋存状态、渗流机制和资源评价等问题的基础。运用原子力显微镜观察川东南地区志留系龙马溪组黑色页岩表面的微观孔隙形态,分析了页岩原子力显微镜成像的影响因素,确定了最佳实验条件,最终实现了页岩5种类型的表面形态图像。在此基础上,重构了页岩表面的三维图像,并定量分析了孔隙的大小和深度。与扫描电镜图像相比,原子力显微镜不受样品导电性的影响,图像呈现页岩有机质内部的结构信息更清晰。因此,原子力显微成像可作为扫描电镜成像的有力补充,在进行扫描电镜测试之前,先进行原子力显微成像能够获得更多的样品表面信息,使得研究页岩微观孔隙结构的手段更为丰富。     

占空比和羰基铁含量对镍铁氧体@羰基铁核壳粉体吸波性能的影响

针对镍铁氧体@羰基铁核壳粉体–石蜡复合体系,探讨了占空比和核壳粉体中羰基铁体积分数对其等效介电常数的影响,并预测了其吸波性能。研究结果表明:随着占空比和羰基铁体积分数的提高,复合体系的等效介电常数会有明显的增大;在相同的占空比下,随着羰基铁体积分数的提高,体系反射率有一个先减小后增大的过程,当羰基铁体积分数为30%时,反射率最小,达到–34 dB,吸收峰逐渐向低频移动;当羰基铁体积分数相同时,随着占空比的提高,反射率会逐渐变大,同时吸收峰也会朝低频移动。     

高电荷密度聚苯乙烯微球的制备及胶体晶体组装

以甲基丙烯酸(MAA)为共聚单体,采用无皂乳液聚合法制备了单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)共聚微球,再在恒温恒湿条件下采用限制注射法制备出胶体晶体,最后对微球的组成、粒径大小及形态、表面电学性质、胶体晶体的显微形貌进行了测试分析。结果表明:制得的微球粒径均匀,球形度良好且呈单分散性,Zeta电势为–37.2mV;微球组装的胶体晶体排列有序,呈密堆积结构。     

原子力显微术应用于生物纳米结构表征与测量的研究进展

对目前基于原子力显微术(AFM)研究纳米生物结构的发展作了简要地概述,特别注意到AFM对生物纳米结构的表征与测量具有重要的意义。本文介绍了纳米生物结构形貌的AFM表征、粘弹性的AFM测量以及生物分子力的AFM测量三个方面,充分显示出了AFM应用于生物领域中研究与发展的显著优势和潜力。     

First principles calculations of the electronic structure and optical properties of (001), (011) and (111) Ga0.5Al0.5As surfaces

Using the first-principles plane-wave pseudo-potential method based on density function theory (DFT), the electronic structure and optical properties of Ga_0.5Al_0.5As (001), (011) and (111) surfaces are calculated. Result shows that (001) surface is reconstructed, (011) surface is not reconstructed but wrinkled, (111) surface is only relaxed. (111) is the most stable surface. (001) surface owns the lowest work function. Absorption coefficient and reflectivity of these surfaces are smaller than bulk, the transmittance of the surfaces are larger than the bulk, which is helpful for the incident light to excite photoelectrons. The decrease of the absorption coefficient and reflectivity at (001) surface are the largest. Calculation of electronic structure and optical properties predict that the (001) surface should have the strongest photoemission.     

基于纳米CT对磷酸铁锂三维形貌结构的研究

磷酸铁锂具有理论电容量高,原料成本低,且对环境友好的优点,因而成为锂离子电池正极材料的研究热点。作为电极材料,压实的磷酸铁锂电极片的内部结构会显著影响其充放电性能。纳米尺度X射线计算机断层扫描技术(纳米CT)具有空间分辨率高,可无损探测材料内部的三维形貌结构。本文使用纳米CT对一种商业化磷酸铁锂电极片材料的内部形貌结构进行三维扫描;使用Avizo软件对扫描后的数据进行处理计算,从而对该材料的孔隙结构进行定性和定量分析。研究结果表明:该磷酸铁锂电极片材料的孔隙分布分散,孔隙体积分布跨度较大,孔隙率为29.16%。     

锰(Ⅱ)化合物对二氧化锰结构及电化学性能的影响

采用氧化还原水热法合成二氧化锰。研究了在氧化剂及反应温度等条件相同的情况下,不同反应时间和还原剂对二氧化锰晶型及电化学性能的影响。通过对产物进行XRD分析发现,还原剂为MnSO4时,仅生成单相α-MnO2;而在Mn(NO3)2和MnCl2溶液中,随着反应时间由2～24 h增加到48 h,产物由含有γ-MnO2的α-MnO2转变为单相β-MnO2。对反应时间为12 h生成的二氧化锰进行了循环充放电测试。结果显示,在Mn(NO3)2和MnCl2溶液中生成的含有γ-MnO2的α-MnO2,其初次放电容量分别为203和186.3 mA.h/g,均比在MnSO4溶液中生成的单相α-MnO2的容量140 mA.h/g高;7次循环充放电后,在Mn(NO3)2,MnCl2和MnSO4溶液中生成的MnO2的容量分别保持在初次放电容量的51%,54%和49%。     

Selective etch-back and growth of InGaAs ON (100) Fe:lnP by electroepitaxy

Selective etch-back prior to growth of InGaAs islands on SiO₂-masked (100)Fe-doped InP substrates was performed by electroepitaxy. The etch-back of the substrate and the growth of the layer was done at a constant furnace temperature of 640° C by passing a direct electric current from the melt to the substrate for etch-back and from the substrate to the melt for growth. The current density used was 1 to 20 A/cm² for a period from 15 to 60 min. The isolated InP regions were of various sizes (40 × 1000μm to 3000 × 3000μm), and different geometries (narrow and wide strips, square, circular). A uniform etch-back and uniform growth with excellent surface morphology was obtained on strips as wide as 200μm and on circles withd < 500μm. For islands with wider geometry, growth as well as etch-back were uniform up to 100–200μm from the periphery with excellent surface morphology. The etch-back and growth profiles are trapezoid-shaped and are not influenced by the difference in chemical activity between crystalline planes. The orientation dependence of the etch rate was {110} > {100} > {011} > {111} B > {111} A.     

选区激光烧结成型中致密度的数值模拟与实验

分析了红外激光与聚合物材料的相互作用过程,给出一个SLS烧结过程的模拟计算模型,采用数值方法对烧结致密化程度进行研究,结果与实验测量值吻合得很好,表明采用该方法可有效地预测烧结件的致密程度。     

Ta2O5-TiO2调制结构和介电性能相关性

本文略述了近来用高分辨电子显微术及其模拟技术,解析Ta2O5和(Ta2O5)1-x(TiO2)x的晶体结构的进展,并揭示了(Ta2O5)1-x(TiO2)x固溶体中由于Ti离子有序占据八面体位置所形成的调制结构和介电性能之间的关联.