ECR微波等离子体对单晶金刚石表面的碳纳米墙修饰

利用电子回旋共振(ECR)微波等离子体,在CH₄/H₂体系下,对高温高压单晶金刚石表面进行了碳纳米墙修饰。通过等离子体发射光谱研究ECR等离子体内基团的谱线强度在不同工作气压、CH₄浓度下的变化规律,结合扫描电子显微镜对单晶金刚石表面的微观形貌进行分析,进一步研究了工作气压和CH₄浓度对碳纳米墙修饰结果的影响。结果表明:碳纳米墙的取向性受工作气压影响大,低气压(0.07 Pa)条件下生长的碳纳米墙垂直取向明显,金刚石表面也出现垂直刻蚀形貌;在高气压(5 Pa)条件下生长的碳纳米墙取向性较差。同时,碳纳米墙生长的临界CH₄浓度也与工作气压有关:低气压条件下碳纳米墙生长的临界CH₄浓度高,工作气压为0.07 Pa时,碳纳米墙生长的临界CH₄浓度为3%;工作气压升至5 Pa时,碳纳米墙生长的临界CH₄浓度降为1%,碳纳米墙密度随CH₄浓度升高而增大。      

高压微波氢等离子体Balmer线系的实验

采用压缩波导反应腔结构和热辅助激发的方式产生了可稳定运行于近一个大气压条件下的微波辉光氢等离子体,通过发射光谱诊断技术测量了连续放电过程中氢Balmer线系的Hα、Hβ、Hγ和Hδ谱线,并分析了谱线强度随气压的变化趋势及其机理.实验结果表明,氢Balmer线系的Hα、Hβ、Hγ和Hδ谱线的强度都有随着气压上升先升高后下降的趋势,等离子体的电子激发温度则是随着气压的升高先降低后趋向于稳定.     

Au负载的Co掺杂ZnO分级微球制备及其丙酮气敏性能研究

采用一步水热法制备了Au负载的Co掺杂ZnO分级微球,对其形貌和结构进行了表征分析,研究了Au负载和Co掺杂对ZnO分级微球气敏性能的影响。结果表明,对于100×10^-6丙酮,Au负载的Co掺杂ZnO分级微球比单纯的ZnO分级微球具有更低的最佳工作温度(160℃)和更高的响应度(232),且具有较快的响应恢复速度以及较好的气体选择性。进一步对Au负载和Co掺杂的气敏增强机理进行了讨论。     

Bi5Ti3FeO15薄膜的结构和多铁性研究

采用脉冲激光沉积的方法, 在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上生长Bi₅Ti₃FeO₁₅ (BTFO15)多铁性薄膜, 并对其结构、磁性、铁电性、铁电畴等进行了研究。通过X射线衍射、扫描电镜以及高角环形暗场像-扫描透射电镜测试, 结果表明, 薄膜具有高结晶度和完美层状晶格结构, 两层Bi原子层紧密堆积, 两层Bi₂O₂之间有三层Bi层和三层Ti(Fe)O₆八面体层, 构成三明治结构; 在室温下的磁滞回线和电滞回线证实了弱铁磁性和铁电性的共存; 采用压电响应力显微镜研究了薄膜的畴结构, 在面内和面外分别施加±3 V和±10 V的电压, 观测到了畴反转。这些研究结果对理解多铁性材料的微观结构和宏观特性的相互调制有重要意义。     

Zn掺杂In2O3分级微球的制备及正丁醇气敏性能研究

采用水热法制备了Zn掺杂In₂O₃分级微球，并进一步制备了相应的气敏传感器，研究了Zn掺杂浓度对In₂O₃分级微球的表面形貌、晶体结构和气敏性能的影响。随着Zn掺杂浓度的增加，In₂O₃分级微球的形貌发生变化，晶粒尺寸也随之减小。当参与反应的Zn/In物质的量比为3%时，掺杂In₂O₃分级微球具有最佳的正丁醇气敏性能。在120℃的最佳工作温度下，对20×10^-6正丁醇的灵敏度达到169,且具有良好的重复性和选择性，进一步讨论了Zn掺杂对In₂O₃分级微球气敏性能的影响机制。     

MPCVD法AlN基体上金刚石薄膜的制备

以丙酮和氢气作气源,采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)在AlN表面制备金刚石薄膜,并通过拉曼光谱(Raman),扫描电子显微镜(SEM)对沉积得到的金刚石薄膜进行表征.研究表明:直接在AlN表面沉积因金刚石的形核密度很低而很难得到连续的金刚石薄膜.利用金刚石微粉研磨AlN表面有利于金刚石形核密度的提高,Raman分析和电镜观察发现:所得的金刚石薄膜存在杂质和缺陷,没有明显的刻面特征,而且是由粒径较大的球状颗粒堆积而成.     

染料、食用合成色素的毒性及简易鉴别

食品的颜色多种多样,有些是该食品本身所固有的,有些是在食品中添加了食用天然色素,还有些则是在食品中添加了食用合成色素:苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、靛兰。食用合成色素多数对人有害,所以《食品卫生法》和国家食品卫生标准都严格限定食用合成色素的使用种类、使用范围和使用量。     

MPCVD法AlN基体上金刚石薄膜的制备

以丙酮和氢气作气源,采用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）在AlN表面制备金刚石薄膜,并通过拉曼光谱（Raman）,扫描电子显微镜（SEM）对沉积得到的金刚石薄膜进行表征.研究表明：直接在AlN表面沉积因金刚石的形核密度很低而很难得到连续的金刚石薄膜.利用金刚石微粉研磨AlN表面有利于金刚石形核密度的提高,Raman分析和电镜观察发现：所得的金刚石薄膜存在杂质和缺陷,没有明显的刻面特征,而且是由粒径较大的球状颗粒堆积而成.     

反渗透膜的微结构分析

为理解孔洞结构对反渗透膜分离性能的影响,对反渗透膜的孔洞大小及其分布特性进行了研究. 实验采用东丽公司的反渗透膜ＵＴＣ７０和ＵＴＣ８０作为研究对象,利用扫描电镜分析了两种薄膜的断面形貌;采用正电子湮没γ能谱技术评价了样品中孔洞随深度的分布情况;利用正电子湮没寿命技术研究了反渗透膜致密层中的孔洞大小. 实验结果发现:反渗透膜ＵＴＣ７０和ＵＴＣ８０均由较薄的表面致密层和较厚的疏松层组成;两种膜的疏松层厚度约为４５　μｍ,表面致密层的厚度均为２３０　ｎｍ;薄膜ＵＴＣ８０致密层中的自由体积孔洞小于薄膜ＵＴＣ７０致密层内的自由体积孔洞. 致密层中自由体积的不同应该是薄膜ＵＴＣ８０相比于薄膜ＵＴＣ７０,具有更高的截留率、更低的水通量的原因.     

纳米金刚石膜真空窗口的制备

使用自制的微波等离子体化学气相沉积装置,以乙醇为碳源在（100）硅表面制备了金刚石膜;然后用浓硝酸和氢氟酸的混合溶液腐蚀硅,制备出金刚石膜窗口。使用场发射扫描电镜（SEM）、X射线衍射、拉曼光谱（Raman）、原子力显微镜（AFM）表征和分析金刚石膜,并以自制的漏气率测量系统测量金刚石膜窗口的漏气率。结果表明:金刚石膜的厚度为15 μm,平均粗糙度值R_a为39.5 nm,晶粒的尺寸大小为30 nm,漏气率为8.8×10-9 Pa·m3/s。