本期目录

2011年, 第42卷, 第06期 刊出日期:2011-06-25
  

  • 全选
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    综述
  • 胡锋
    . 2011, 42(06): 1-0.
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    摘要:机械合金化是最近发展起来的制备储氢材料的新型工艺,在改善材料结构和储氢性能方面显示出非常有效的作用。然而,在机械合金化过程中的各种因素,包括:球磨时间、球磨环境、球料比等,对合金的结构和储氢性能有不同程度的影响。本文综述的国内外科研工作者在这些方面的研究,为更进一步探索通过调整这些因素来改善储氢合金性能有一定的指导意义。
  • 研究与开发
  • 吕文东
    . 2011, 42(06): 2-0.
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    针对硫酸法钛白粉生产中钛液沉降净化过程,选用不同钛液沉降用商品絮凝剂,进行钛液沉降效果实验研究。分别从有机高分子絮凝剂的分子量、阳离子度、分子结构几方面研究其对钛液沉降效果的影响。结果表明:当絮凝剂的分子量在600万~800万之间,阳离子度在36%~45%之间,其对钛液的沉降效果明显;絮凝剂结构也会影响到钛液沉降效果。
  • 原金海
    . 2011, 42(06): 3-0.
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    本文研究了采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)对钠基膨润土进行微波改性,以改性膨润土对Pb2+去除率为参考指标。最佳改性条件为:钠基膨润土3g, EDTA 1g,pH值为8,微波功率500W,反应温度35℃,微波反应5min;最佳吸附条件为:pH值=5.83,改性膨润土用量0.4g,吸附温度30℃,吸附时间40min。结果表明,改性膨润土对Pb2+的去除率达到94%,饱和吸附量为29.67mg/g,改性膨润土对Pb2+的最大吸附量大约是未改性膨润土的 2 倍。XRD图谱分析证实通过改性使膨润土层间距从1.51nm增大到1.65nm,改性膨润土的红外光谱有较强的C-C健吸收峰,元素分析表明改性膨润土的有机碳、氮、氢含量均较改性前增大。
  • 综述
  • 李镇江;范炳玉;孟阿兰
    . 2011, 42(06): 4-0.
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    本文结合课题组的近期研究成果,综述了近年来SiC一维、准一维纳米材料制备工艺的最新研究进展,重点介绍了模板生长法、化学气相沉积法、熔体生长法、碳热还原法和溶胶-凝胶法的工艺特点,并对不同工艺方法制备的SiC一维、准一维纳米材料的微观形貌、优异性能进行了简要概述,总结了现阶段SiC一维、准一维纳米材料制备工艺研究所面临的问题及发展前景。
  • 研究与开发
  • 陆云
    . 2011, 42(06): 5-0.
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    摘要:通过原位种子聚合构筑了碲化镉量子点(CdTe QDs)/聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)复合微球。利用扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱及荧光发射光谱对其形貌、结构、光学吸收性质及光致发光性能进行了测试分析。研究结果表明,原位聚合的CdTe/PEDOT-PSS复合物具有规则的球状结构,其吸收光谱是两个单独组分的吸收光谱的加和,发射光谱中550nm左右的峰是电荷转移的结果,显示了CdTe/PEDOT-PSS复合微球作为光电器件材料的潜在应用价值。
  • 谈国强;任宣儒;苗鸿雁
    . 2011, 42(06): 6-0.
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    采用液相自组装法,Bi(NO3)3?5H2O,Fe(NO3)3?9H2O为原料,柠檬酸为螯合剂,以OTS单分子层为模板,在ITO玻璃基片上成功制备了BiFeO3晶态薄膜。研究了前驱液pH值对BiFeO3薄膜的影响。利用XRD,EDS和SEM等测试手段对在不同pH值下沉积的BiFeO3薄膜进行了表征。结果表明:由于Bi3+络合物比Fe3+络合物的成核速率快,在pH值为1.5,Fe3+/Bi3+摩尔比为2.6时得到了纯相BiFeO3薄膜;随着pH值的增大,需要增大前驱液中Fe3+/Bi3+摩尔比才能得到纯相BiFeO3薄膜;该工艺制备BiFeO3薄膜适宜的pH值范围为1.50~1.65,在这个范围内沉积的BiFeO3薄膜都很致密,晶粒大小均匀,晶粒大小随pH值的增大而增大。
  • 张菲
    . 2011, 42(06): 7-0.
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    采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以MgO作为缓冲层,在AlGaN/GaN半导体异质结构上沉积了Pb(Zr0.52T0.48)03(PZT)铁电薄膜,从而形成金属-铁电-介质-半导体结构(MFIS)。XRD扫描结果表明:通过MgO缓冲层对界面结构的优化,实现了PZT薄膜沿(111)面择优取向生长。电流—电压(I-V)测试结果显示:MgO缓冲层的引入大大改善了集成体系的电学性能。在外加电压为-8V时,与无MgO缓冲层的MFS异质体系相比较,该MFIS结构的漏电流密度降低了5个数量级。集成体系的电容-电压(C-V)表现出逆时针窗口特征,反映了铁电极化对二维电子气(2DEG)的调制作用。随着缓冲层厚度的降低,铁电极化对2DEG的调制作用逐渐增强。当MgO缓冲层厚度达到2nm时,C-V窗口达到0.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V。
  • 宋咸雷;孙占波
    . 2011, 42(06): 8-0.
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    采用熔体快淬法制备了化学组成为Al80-XSi20MnX (X =0, 5, 7, 10, mol%)的锂离子电池合金负极材料。分析了合金的相组成、热力学状态、微观组织和与锂离子电池相关的电化学性能。结果显示,当Mn含量位于5%~7%时,熔体快淬Al80-XSi20MnX合金可得到单一的过饱和固溶体和部分非晶,前10次电化学循环中具有比Al70-XSi30MnX (X =0, 5, 7, 10, mol%)多相合金高的容量,与含40%Si、相同Mn含量的合金相近。分析表明,在含20~40%Si、5~10 %Mn的熔体快淬Al基合金中,锂主要储存在过饱和固溶体中,晶界和相界对储锂有重要贡献。合金的循环性能与Al基过饱和固溶体的成分有关,第三组元Mn的加入提高固溶体的过饱和度、影响Li原子的扩散,改善循环性能。
  • 刘恒全;黄楠
    . 2011, 42(06): 9-0.
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    胆道支架不仅要求具备优异的力学性能,更重要的是材料在胆道环境中具有良好的生物相容性。本文采用非平衡磁控溅射设备在不锈钢基体上制备了Ti-O薄膜,研究了其结构及与病人胆汁相互作用。结果表明,Ti-O膜表面具有较高的表面能,不利于细菌粘附及生物膜形成,胆汁稳定性和胆红素变化也是影响支架材料相容性的主要原因,这对开发新型胆道支架材料提供了研究依据。
  • 吕晓迎;瞿颖华;杨雅敏;黄炎
    . 2011, 42(06): 10-0.
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    本论文的目的是应用蛋白质组学结合生物信息学方法研究纳米金与人皮肤成纤维细胞(HDF-f)的作用机理。首先采用柠檬酸钠还原氯金酸法制备20nm的纳米金,然后应用MTT法和流式细胞术评价纳米金的细胞毒性及对细胞周期和细胞凋亡的影响。接着应用蛋白质组学技术和生物信息学方法筛选纳米金作用后细胞发生差异表达的蛋白质并进行基因本体论分析。MTT实验结果表明,200μM 20nm纳米金与HDF-f作用1、4、8小时后均未产生细胞毒性,流式细胞仪结果显示纳米金作用后S期细胞增加而G2/M期细胞减少。对蛋白质组学实验筛选出的29个功能蛋白质进行的基因本体论分析表明,纳米金可能会影响细胞RNA转录过程及能量代谢调节,诱导细胞产生免疫响应,进而对细胞的生理过程产生影响。
  • 郭孝东;赵浩川;唐艳;文嘉杰;钟本和
    . 2011, 42(06): 11-0.
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    分别采用“物理混合法”和“化学混合法”制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料。对两种材料进行了晶型结构、碳含量、粒径分布、表观形貌及表面碳元素、导电率等分析测试,发现采用“物理混合法”制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料时,对材料的结晶度产生一定的影响,物理机械混合容易破坏材料表面的碳包裹层,也会造成少数材料颗粒的团聚;“化学混合法”制备出形貌较为规则、粒径较小、粒度分布窄的混合材料,材料结晶良好存在痕量的杂相,表面光滑、碳包裹情况良好。综合上述原因使得“化学混合法”制得的材料导电率大于“物理混合法”制得的材料。对材料进行了充放电循环性能测试,采用“化学混合法”制备的材料在不同倍率下均显示出优良的性能,在0.1C的低倍率放电容量达到194.5mA.h.g-1,在高达20C的高倍率放电时容量仍有85 mA.h.g-1且循环稳定性均较好;在1C条件下进行1000次循环之后仍然保持120 mA.h.g-1的容量,具有较高的实用价值。因此“化学混合法”是制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂混合材料的优选方法。
  • 徐自强;杨邦朝;石玉;
    . 2011, 42(06): 12-0.
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    采用低温共烧陶瓷(LTCC)介电/铁氧体复合异质材料是制备小型化多层片式EMI滤波器的关键,但实现异质材料的匹配共烧一直是研究的难点。通过调整流延配方和优化流延工艺,介质材料掺杂改性及采用三明治结构等方法对异质材料的共烧匹配性进行合理有效地调制,解决了异质材料低温共烧匹配技术难点,实现了LTCC异质材料良好的共烧兼容特性。EMI滤波器性能分析和测试结果表明,该滤波器的截止频率为85 MHz,带外抑制≥30 dB(250~2500 MHz),达到设计要求。其外形尺寸为1.61 mm×0.79 mm×0.81 mm,远小于传统的同类型滤波器。
  • 周松
    . 2011, 42(06): 13-0.
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    采用注射成型法制备了羟基磷灰石/聚酰胺6(HA/PA6)复合多孔支架,用SEM,XRD,DSC等手段表征了多孔支架的组成结构和形貌,检测了其力学性能。研究表明,调节羟基磷灰石(HA)含量、偶氮二甲酰胺 (AC) 发泡剂用量和预塑量能有效控制多孔支架的力学性能、孔径大小和孔隙率。注射成型的HA/PA6多孔支架,孔径在100~500 μm左右,孔隙率达到甚至超过65%,压缩模量和压缩强度达到或超过人体骨小梁,并接近人体松质骨的压缩性能,基本能够同时满足多孔支架对力学性能和孔结构的要求。与多孔支架的常规制备方法比较,本文提供了一种快速便利的制备多孔支架的技术方法。
  • 张钱献;郑国渠;蔡超;李纯;张昭;
    . 2011, 42(06): 14-0.
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    摘要:本文采用直流电阳极氧化法在高纯铝箔上制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等技术对AAO膜的表面形貌、厚度和比表面电容性质等进行了表征。结果表明,AAO膜由垂直于膜表面的、孔径在60 ~ 80nm之间的平行纳米孔道组成,膜的多孔层厚度约为20 ?m左右;AAO膜的比表面电容值约为5μF/cm2,使用电压范围约为200V~250V;该结果表明,多孔阳极氧化铝在中高压铝电解电容器的阳极箔上的应用存在着较好的前景。
  • 龚昌杰;柳清菊
    . 2011, 42(06): 15-0.
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    本文采用第一性原理平面波超软赝势方法研究了Pt掺杂锐钛矿相TiO2的晶体结构、电子结构和光学性质,结果表明:Pt掺杂后锐钛矿相TiO2晶格产生畸变,晶胞体积增大晶胞内部八面体偶极矩增加;Pt 5d轨道与O 2p轨道、Ti 3d轨道杂化,分别在价带顶和导带底产生杂质能级,禁带宽度变小,光吸收带边红移至可见光区。理论计算结果与文献报道的实验结果基本一致,较好地阐明了Pt掺杂提高锐钛矿相TiO2光催化性能的机理。
  • 刘振
    . 2011, 42(06): 16-0.
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    以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为混合稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜。研究了聚合物浓度、降温速率、混合稀释剂配比和凝固浴温度对聚偏氟乙烯微孔膜结构的影响。结果表明:随聚合物浓度的增加,膜断面由树枝状结构过渡为球粒状结构,最终转变为致密结构;随降温速率的增加,膜中的晶粒尺寸减小,数量增多;随混合稀释剂中DMP含量的增加,膜中的球晶结构更加完善;随凝固浴温度的增加,膜中的球粒状结构减少,花边状结构增加,微孔膜断面的平整度和孔径均匀性增强。
  • 刘一山;郭佩佩;廖学品;石碧;
    . 2011, 42(06): 17-0.
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    摘要:将皮胶原纤维 (CF) 与水杨醛 (Sa) 反应,获得含有席夫碱结构 (-C=N-) 的胶原纤维 (Sa-CF),再进一步用 Fe3+、Mn2+、Co2+、Cu2+和Zn2+ 过渡金属离子对Sa-CF进行“掺杂”,制备了具有雷达波吸收性能的皮胶原纤维 (M-Sa-CF)。分别将CF、Sa-CF和M-Sa-CF压制成膜,采用探针法对其电导率进行测定,利用弓形法测定其对雷达波(频率0.5~18.0 GHz)的反射损失 (RL)。结果表明,CF 的电导率仅为1.08×10-9 S?cm-1,而Sa-CF 电导率可提高3个数量级,达到2.86×10-6 S?cm-1;再经金属离子掺杂后其电导率进一步提高,如Zn2+ 掺杂后的电导率达到8.37×10-4 S?cm-1。Sa-CF和M-Sa-CF的吸波机理为电损耗型,Sa-CF经金属离子掺杂后,电导率提高,对雷达波的反射损失增强,但不同金属离子掺杂后反射损失增加的幅度不同,Sa-CF雷达波反射损失在8.8 GHz处最高为7.57dB,经Cu2+ 掺杂后雷达波反射损失在8.29 GHz处最高达到8.35 dB,而经过Fe3+掺杂后雷达波反射损失在8.11 GHz处最大可达14.68 dB。采用Fe3+、Mn2+和Zn2+具有半满壳和全满壳电子构型的金属离子掺杂,对雷达波的反射损失可大幅度提高,且吸收频段加宽。另外,掺杂量不同,最大反射损失和最大反射损失所处的频率均发生了变化。
  • 雍辉;胡锋
    . 2011, 42(06): 18-0.
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    摘要:为了提高La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的电化学循环稳定性,添加少量的Si,用铸造工艺制备了La0.75Mg0.25Ni3.3Co0.2Six(x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)贮氢合金,分析并测试了其微观结构和电化学性能,以及高倍率放电能力,交流阻抗等动力学性能。结果表明,合金具有多相结构,主相由CaCu5型相和Ce2Ni7型相组成。随着Si元素的含量增加,合金中的CaCu5型相逐渐的增加,Ce2Ni7型相则相应的减少。Si元素的添加提高了合金的循环稳定性,但使合金的最大放电容量和高倍率放电能力下降,这与Si添加使合金中各相的相对含量发生改变和使合金表面产生钝化现象有关。
  • 黄光顺;张刚
    . 2011, 42(06): 19-0.
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    本文通过合成4,4’-二苯基硫醚二甲酰氯(TDC),将其与4,4’-(对胺基苯基硫醚)二苯甲酮(BAPK)进行低温溶液缩聚,制备了聚芳硫醚酮酰胺(PASKA),通过红外、核磁、元素分析证实了其化学结构;采用DSC,TGA等手段对PASKA的热性能进行了表征,结果表明PASKA具有优良的热性能同时表明它为无定形聚合物;溶解性实验表明PASKA能溶解于NMP等极性非质子溶剂。通过流延法制得了分离膜,对分离膜进行了断面SEM分析和水通量测试,探讨了膜孔径和水通量与PASKA的质量分数之间的关系。
  • 张永爱
    . 2011, 42(06): 20-0.
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    利用磁控溅射、光刻、湿法刻蚀和电泳技术在玻璃基片上成功地制备平行栅场发射阴极阵列,用光学显微镜、场发射扫描电镜和拉曼光谱观察了碳纳米管的形貌和结构,并测试了所制备的平行栅碳纳米管阴极的场发射性能。光学显微镜和场发射电子显微镜测试表明,平行栅结构阴极和栅极交替地分布同一个平面内,CNTs有选择性地沉积在平行栅结构中的阴极电极表面。场发射测试表明,平行栅CNTs场发射阴极的开启电压为155V,发射电流高达268μA,场发射特性完全由栅压控制;此外,其场发射特性与丝网印刷工艺制备的阴极有相似甚至更佳的性能,开启电压更低,发光均匀性更好,具有更好的发射特性。
  • 袁华;王成国
    . 2011, 42(06): 21-0.
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    采用改性酚醛树脂为粘结剂,连续碳纤维和短切纤维为增强相,铜为导电相,石墨为润滑相,利用热压技术制备碳纤维增强受电弓滑板。对试样进行电阻测试、冲击试验以及磨损试验,利用SEM对冲击断面和磨损形貌进行观察。结果表明:连续碳纤维增强滑板的冲击性能和耐磨性明显优于短切纤维增强滑板;碳纤维含量对滑板的机械性能影响较大;纤维与树脂界面结合良好;受电弓滑板在摩擦过程中最主要的机械磨损形式是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。
  • 陈丽芳;林深;施源德;郭春美;
    . 2011, 42(06): 22-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    通过层层自组装技术在氧化铟锡(ITO)电极上制备Keggin型硼钨铜杂多酸/聚酰胺-胺有机-无机复合多层膜。利用X射线光电子能谱(XPS)、UV-Vis光谱和原子力显微镜(AFM)等手段对多层膜的组成和表面形貌进行了表征。结果表明,杂多酸阴离子和聚酰胺-胺树形分子通过静电相互作用形成了多层膜且膜的增长均匀。杂多酸阴离子组装到聚酰胺-胺上聚集形成的纳米簇颗粒度均匀、单分散性好,纳米簇直径为30-45nm,高度约为25-40nm。循环伏安法测试结果表明,在酸性水溶液中该膜修饰电极的稳定性良好,对亚硝酸盐具有良好的催化活性。
  • 张国欣;刘静培;沈华;张岚;钟国清;李潇;
    . 2011, 42(06): 23-0.
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    本文旨在获得表面修饰氨基官能团的磁纳米棒,为进一步偶联生物分子制备出磁生物双靶向纳米药物奠定基础。以部分氧化法制备了磁性FeO(OH)纳米棒,并在保持原有形貌的基础上对其进行硅胶包覆和氨基功能化,从而获得功能化磁纳米药物载体。磁纳米棒的形貌特征、晶体结构、磁性质和表面基团分别通过TEM(SAED)、XRD、VSM和FTIR进行表征。结果表明,具有软磁性的正交晶系单晶FeO(OH)纳米棒直径介于30nm~70nm,平均长径比为37,硅胶包覆层厚度为45nm;在FeO(OH)纳米棒外面包覆上硅胶后,除矫顽力变化不明显外,其饱和磁化强度和剩余磁化强度均有所下降;3380~3200 cm-1(ν–NH,伸缩振动)和1650 cm-1~1510 cm-1(δ–NH,变形振动)分别是-NH2的两个特征红外吸收带,说明磁性FeO(OH)纳米棒表面具有氨基官能团。
  • 权国政;赵磊;王阳;石彧;周杰;
    . 2011, 42(06): 24-0.
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    热物理模拟获得了铸态AZ80镁合金热压缩真应力-应变曲线,以此作为计算动态再结晶体积分数演变的底层数据。通过求解流动应力的双曲正弦表征模型,获得了本构模型与动态再结晶激活能等重要参数。分析峰值应力出现之前与之后的硬化曲线,识别了真应力-应变曲线所隐含的关键应变点:临界应变,峰值应变及最大软化速率应变。进一步引入表征晶体动力学的修正的Avrami方程,设计一个无量纲的中间变数 ,全面表征了温度、应变速率、应变量、动态再结晶体积分数之间的动态耦合作用。分析结果表明:当温度恒定时,随着应变量的增加,动态再结晶的体积分数将逐渐增至100%;当应变速率恒定时,获得同样的动态再结晶体积分数所需应变量随温度的下降而增大。
  • 赵艳娜;沈一丁
    . 2011, 42(06): 25-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以苯乙烯、丙烯酸丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺为原料,用聚乙烯醇(PVA)作为胶体保护剂,采用无皂乳液聚合方式,制备苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液;以HDI三聚体和聚乙二醇单甲醚(MPEG500)为主要原料制备水可分散聚异氰酸酯。苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液与亲水改性聚异氰酸酯复合,得到水分散多异氰酸酯交联改性的苯乙烯-丙烯酸酯树脂。研究了改性共聚物乳液的粒径及其分布、表观黏度及其耐水性和力学性能。结果表明:加入交联剂后乳液粒径变大,粒径分布变宽,表观粘度上升,涂膜拉伸强度和耐水性得到显著提高。用傅里叶变换红外光谱、热重手段对改性共聚物的结构及性质进行了表征。
  • 梁戈;李洪涛
    . 2011, 42(06): 26-0.
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    采用磁控溅射离子镀技术于不同等离子体清洗工艺下对镁基金属样品进行了等离子体清洗并随后沉积了纯Cr镀层。利用SEM、划痕仪分析了不同等离子体清洗工艺下镁基金属的表面形貌与膜/基结合强度的变化。结果表明:过高的清洗偏压作用于基体表面产生的深径比大于0.5的孔洞状结构缺陷和过长清洗时间后基体表面受离子轰击而产生的能量积淀效应致使基体表面温升显著,局部区域出现熔融、烧结现象是后续沉积镀层结合强度较低的本质原因。
  • 侯长军;刘琛;霍丹群;法焕宝;杨眉;向芸颉;宋坤;陈泳池;
    . 2011, 42(06): 27-0.
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    在水/二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液体系中,利用自组装方法,使5,10,15,20-四苯基卟啉铟(InTPP)分子聚集成纳米材料,并研究了其最优制备温度为50℃。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对铟卟啉纳米材料的表面形貌进行了研究:可获得粒径为100-200 nm的棒状铟卟啉纳米材料。利用紫外可见光谱分析了铟卟啉单体与纳米材料光学性质的差别:在紫外-可见光谱中,铟卟啉纳米分散体系的Soret带吸收峰从原来的423 nm分别红移到433 nm 和453 nm,吸光值明显减小,峰形呈劈裂状且明显变宽。利用紫外可见光谱对铟卟啉的光学检测性能进行了研究:将铟卟啉单体和纳米溶液体系对低浓度甲基膦酸二甲酯(DMMP)的检测效果进行了对比,结果显示铟卟啉纳米溶液体系的检测效果明显优于单体。
  • 高书燕;李政道;贾晓霞;陈艳丽;
    . 2011, 42(06): 28-0.
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    采用一步液相反应法,在常温常压下,制得六边形纳米CuI。无需任何低表面能物质(硫醇或氟烷基)修饰,该样品就表现出超疏水性,接触角达到157°。最为重要的是,样品的超疏水性很稳定,在空气中放置半年后,其接触角无明显变化,具有潜在的应用价值。
  • 陈娜丽;冯辉霞;
    . 2011, 42(06): 29-0.
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    以瓜尔胶(GG)、季铵盐改性的蒙脱土(OMMT)和丙烯酸(AA)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在水溶液中通过接枝聚合反应制备了瓜尔胶-g-聚丙烯酸/OMMT纳米复合吸水性树脂。研究了OMMT的含量、MBA的浓度对产物吸水倍率的影响,考察了OMMT的引入对产物反复溶胀性能的影响。并用傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)等方法表征了纳米复合吸水性树脂的结构及内部形貌。结果表明:在聚合过程中GG与AA发生了接枝聚合反应;并且OMMT片层被剥离,以纳米尺寸分散在吸水性树脂中。MBA浓度为3mmol/L时,引入5%OMMT不仅可以提高纳米复合吸水性树脂的吸水倍率,而且还可以改善树脂的反复溶胀性能。
  • 倪卓;林燕玲;王帅;
    . 2011, 42(06): 30-0.
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    本工作合成了脲醛树脂/环氧树脂微胶囊,并作为功能材料设计自修复聚酯/碳纤维复合材料。采用力学性能测试,扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)对微胶囊功能材料和自修复材料进行研究。碳纤维能够提高材料的弹性模量,在材料损伤过程中,控制裂缝的宽度。微胶囊具有增韧效果和自修复能力。经过拉伸复合材料内部产生裂纹。微胶囊在裂纹前端应力的作用下,囊壁破裂,囊芯流出润湿裂纹表面粘接裂纹,实现材料自修复。裂纹终止的形式包括微胶囊破裂终止、碳纤维阻碍终止和裂纹交叉终止。
  • 金镖
    . 2011, 42(06): 31-0.
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    采用Heck偶联法和三氯化铁氧化还原聚合法合成了两种新型的D/A-PTh衍生物,聚(3-(2-(4-叔丁基苯基)-5-(4-乙烯苯基)-1,3,4-噁二唑))噻吩(P3OXDT)和聚(3-辛-4-(2-(4-叔丁基苯基)-5-(4-乙烯苯基)-1,3,4-噁二唑))-聚3-辛基噻吩 (P3O4OXDT-P3OT)共聚物,它们都以聚噻吩作为主链并且含有1,3,4-噁二唑侧基。通过UV-vis,1H NMR,凝胶渗透色谱(GPC)和荧光光谱仪(PL)进行定性分析,并与聚3-辛基噻吩(P3OT)进行了对比研究。它们都具有着较高的分子量,展示出了良好的可溶性,好的成膜能力。热重分析表明这三种材料都具有着较好的热稳定性。与P3OT相比,通过在P3O4OXD-P3OT侧链引入1,3,4-噁二唑衍生物明显的增加了聚合物的能隙,紫外光谱,荧光发射光谱都发生了明显的蓝移。P3OXDT,P3OT和P3O4OXD-P3OT在氯仿中的荧光量子产率分别是0.31,0.05和0.04。
  • 方允樟
    . 2011, 42(06): 32-0.
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    摘要:采用单辊快淬法制备Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2(FeCo基合金)薄带,在流动的气体中,施加不同的张应力并通以直流电进行退火,采用HP4294A型阻抗分析仪测量纵向驱动巨磁阻抗效应(LDGMI)曲线。对系列LDGMI曲线特征与外加张应力关系的分析结果表明:在流动气体中进行电流退火的FeCo基合金薄带,外加张应力的作用是感生横向易磁化结构,通过这种横向易磁化结构的控制,可以有效地改变LDGMI曲线的形状。该研究结果对于开发能满足各种实际需求的新型GMI传感器具有现实的指导意义。
  • 马一鸥
    . 2011, 42(06): 33-0.
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    摘要: 以可溶性酚醛树脂为碳前驱体,三嵌段共聚物F127为模板剂,碳球为填充相,经旋涂及溶剂蒸发诱导自组装,在不锈钢基体上构筑了具有高疏水性的碳球/有序介孔碳微纳米复合涂层。进一步利用PTFE进行表面氟化修饰,获得了超疏水性能,润湿角达142°。扫描电子显微镜显示该复合涂层具有微米级褶皱/纳米级介孔孔道的复合结构。在模拟的海洋环境下,经过复合涂层改性的金属基体腐蚀电位正移了0.73V,腐蚀电流下降了4个数量级,防腐蚀效率高达99.9%以上,说明该涂层具有十分优良的防腐蚀性能。
  • 罗利华
    . 2011, 42(06): 34-0.
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    采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性微粒,将其与累托石复合制得一系列不同Fe3O4载量的磁性累托石,分别用XRD、SEM、TEM和VSM对样品的物相组成、微观形貌特征、磁学性质等进行了表征;研究了磁性累托石对废水中重金属离子的吸附性能及其磁分离回收效果。结果表明:Fe3O4粒度为10~25nm、结晶良好、具尖晶石结构;Fe3O4载量为25%的磁性累托石的Ms、Mr、Hci分别为12.867 A?m2/kg、0.355 A?m2/kg、0.195 A??m-1;当Fe3O4载量为16%的磁性累托石的添加量为0.4%,吸附时间为180min时,其对废水中Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附量分别为17.67、15.65、14.05mg/L;Fe3O4载量为10%~25%的磁性累托石的磁分离回收率为95.6%~98.4%。
  • 陈以会
    . 2011, 42(06): 35-0.
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    摘要:为了提高胶原溶液的粘弹性能和热稳定性,以及提高胶原耐酶解的能力,本文使用一种新的交联剂,N-羟基琥珀酰亚胺己二酸酯(NHS-AA),对胶原溶液进行交联改性。动态流变仪测定结果表明,在f=0.02 Hz和25℃时,胶原溶液的弹性模量(G')、粘性模量(G'')和复数粘度(η*)分别从未交联时的0.03 Pa, 0.11 Pa和0.76 Pa.s 增加到22.83 Pa , 3.36 Pa和 143.90 Pa.s。差示扫描量热分析仪(DSC)测量结果显示,交联后胶原溶液的热变性温度达到42.5℃,比未交联胶原溶液(40.4℃)提高了2.1℃。针对交联后胶原溶液制成的海绵,电泳法(SDS-PAGE)研究表明胶原海绵抗酶降解能力显著增强。
  • 李磊;李强;林汉阳;洪昱斌;丁马太;何旭敏;蓝伟光
    . 2011, 42(06): 36-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    通过干湿相转化法,制备聚偏氯乙烯(PVDF)/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)共混平板超滤膜;并通过正交法,研究PVDF/PVB共混比及其在铸膜液中所占的质量分数以及大、小分子添加剂种类及其含量对膜性能的影响。结果表明:PVDF/PVB以8:2的共混比在铸膜液中占20%(w%,下同),5%的聚乙二醇-1500为大分子添加剂,3%的乙二醇为小分子添加剂,所制得的膜综合性能较好:接触角为58°,通量为532.2 L?m-2?h-1,截留率为99.74%,拉伸强度为1223 Pa,断裂伸长率为67.5%。
  • 刘安华
    . 2011, 42(06): 37-0.
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    本文以中间相萘沥青(AR树脂)和各向同性煤沥青(ICP)为原料,系统研究了沥青原料性质与由其制备的碳纤维结构、性能之间的关系。研究表明,AR树脂中的一维有序中间相结构在纺丝中被拉伸,同时形成不同中间相间的界面,成为应力集中区,后续碳化过程因应力释放导致纤维开裂而损害其力学性能;而ICP沥青基本为无定形相结构,基本不含中间相,在纺丝过程中无明显的择优取向,碳化过程石墨化程度低,仍然基本为无定形结构,故其所成的碳纤维无应力集中和开裂问题,但也正是这无定形结构,令其最终力学性能也较差。以上结果说明,原料的性质可以“遗传”到沥青基碳纤维中。因此,改变沥青原料的性质是改善沥青基碳纤维结构和性能的有效途径之一。
  • 贾美琳;王筱梅
    . 2011, 42(06): 38-0.
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    摘要:合成了新的发光分子-4-N,N-二苯基氨基苯甲酸琥珀酰亚胺 (简称TBA-SCM),利用其琥珀酰亚胺基与PAMAM所含的氨基之间高度反应活性,将三苯胺甲酰基组装键合在树枝分子PAMAM (0G~3G) 表面,构筑新的树枝状分子TBA-PAMAM。研究表明,在稀溶液(10-6)下未观测到TBA-PAMAM的荧光增强现象;当浓度增大至10-4时,按1:1配比的组装体数秒后即可检测到显著的荧光增强。光谱测试证实,这是由于该浓度下PAMAM聚集态的发光带与TBA-SCM发光带发生部分重叠促进两者之间有效的电荷转移所致。荧光衰减曲线拟合结果表明,TBA-PAMAM (0G, 3G)有两个寿命,长寿命对应着PAMAM (0G, 3G),短寿命则来自于TBA-PAMAM (0G, 3G)树枝状结构。随着发光分子(TBA-SCM)配比量的增大,TBA-PAMAM (0G, 3G)树枝分子的单光子荧光急剧降低直至完全淬灭,但TBA-PAMAM (0G, 3G)的双光子荧光强度则显著增高。
  • 张晶
    . 2011, 42(06): 39-0.
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    摘要:以多壁碳纳米管(MWNT)和纳米二氧化硅作为助填料,采用三辊研磨机制备了(MWNT- SiO2)/RTV复合材料,研究其压阻和介电性能。结果表明:纳米SiO2经KH570改性,其在基体中分散性及界面结合提高;(MWNT- SiO2)/RTV复合材料压力敏感性增强,当外界压力为150N时,含5%二氧化硅的复合材料相对电阻是MWNT/RTV复合材料的近2倍,其压力敏感性提高近1倍,其电阻与压力呈良好的线性关系。随着碳纳米管长径比的增大(MWNT- SiO2)/RTV复合材料压力敏感性变弱。(MWNT- SiO2)/RTV复合材料介电常数随频率的增加而减少,随SiO2含量的增加而增加。
  • 刘明学;董发勤;张东康厚军;李烨;庞小峰
    . 2011, 42(06): 40-0.
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    锶为具有很强毒性的裂变产物。本研究结合生物吸附和固定化技术的优点,用海藻酸钠-氯化钙包埋法制作固定酵母菌颗粒并填充成吸附柱,研究了固定化酵母菌颗粒的特性和在静态、动态吸附下的吸附率、吸附容量和柱层析参数。结果表明:酵母菌固定化颗粒具有较高的比表面积和较好的机械承受能力。静态吸附结果表明,填充柱具有较高的吸附容量,吸附平衡时平均吸附率88%左右,吸附曲线满足等温吸附曲线特征,可用Langmuir和Freundlich方程拟合。在进行动态吸附试验中,进行了两轮8次吸附、解吸和柱再生循环实验,结果表明固定化酵母菌颗粒填充柱在不同锶离子起始离子浓度下都具有很高的吸附率、较高的稳定性与重现性。平均锶吸附率在90%以上,利用0.1 mol/L HCl对吸附锶的解吸率最高可达98%,0.1 mol/L NaCl柱复性后锶的再吸附率平均可达90%左右。
  • 吴信宇;吴慧英;唐慧敏;
    . 2011, 42(06): 41-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    磁泳是实现生物分离的主要手段之一。利用功能磁珠在微流控芯片上实现高效磁泳分离是近年来的研究热点。本文对直径为1μm的超顺磁磁珠在当量直径为114.3μm的矩形微通道内的磁泳分离特性进行了实验研究。利用高速CCD观测了磁珠在微通道内捕获与释放的全过程,并通过图像分析,得到了磁珠的捕获情况随时间及流速的变化规律。实验发现:在高流速时,捕获数量随着时间呈现线性增加,而在低流速时,捕获数量增加的速度随时间逐渐变缓;在一定磁场下,存在一个临界流体速度,当流体速度小于此临界速度,捕获磁珠数较多,大于此临界速度,捕获数量则迅速下降,且下降速度随流速增加而趋缓。本文研究对认识微通道内磁珠运动规律以实现快速高效的磁泳分离具有一定的指导意义。
  • 罗小兵;张利;王妍媖;左奕;邹琴;黄棣;李玉宝
    . 2011, 42(06): 42-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    本研究分别在生理盐水和代血浆润滑条件下对聚氨酯(PU)、聚酰胺(PA66)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚乙烯醇(PVA)水凝胶作为人工关节软骨的摩擦学性能进行了研究,与猪关节软骨进行了对比,并用SEM观察样品磨痕表面微观形貌,分析其摩擦机理。结果显示,所有材料的平均摩擦系数都很小,但都高于天然猪关节软骨(POAC)的摩擦系数。PVA的平均摩擦系数与猪关节软骨最为接近,而PU和PA66的抗摩擦能力优于PVA和EVA。
  • 周禾丰;张俊萍;张婷;陈柳青;许慧侠;郝玉英
    . 2011, 42(06): 43-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    本文分别以1,10-邻菲啰啉、三苯基氧膦、2,2’-联吡啶为第二配体,并以苯甲酰丙酮为第一配体,合成了三种铽(III)配合物。通过元素分析和红外吸收光谱确定了其结构,并利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,研究其发光机理,研究结果表明:三种铽(III)配合物的光吸收以第一配体为主,激发下均能发射Tb3+的5D4→7F4的电子跃迁特征峰;第一配体的第一激发态能级与第二配体间三重态激发能级之间的能级差以及第二配体三重态激发能级与Tb3+离子的5D4间能级差是决定其荧光量子效率的两个关键参数。
  • 王果;卢景霄;李新利;高海波;焦岳超;李瑞
    . 2011, 42(06): 44-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法制备了不同硼烷掺杂比例的微晶硅薄膜。随后在不同温度、不同气氛下,对沉积得到的p型微晶硅薄膜进行了退火处理。研究发现:对初始晶化率较高的薄膜,退火后其晶化率发生下降; 初始晶化率较低的薄膜,退火后其晶化率则有所提高;并且,在高真空中退火更有利于薄膜的晶化。退火后,薄膜表面粗糙度的改变受其晶化率的影响较大;薄膜的暗电导率有大幅度的提高。其中,掺杂浓度较高的薄膜,在真空退火后其晶化率,表面粗糙度和电导都有显著的改善。
  • 陶平均
    . 2011, 42(06): 45-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用铜模真空吸铸法、X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热分析仪(DSC)及振动样品磁强计(VSM),研究稀土元素Y及Fe/Co比例变化对FeCoBSiNb(Y)系合金的玻璃形成能力、热稳定性及磁性能影响。实验结果表明,添加4at.%的 Y有利于(Fe0.5Co0.5)72B19.2Si4.8Nb4合金玻璃形成能力的提高;随着Fe/Co比例的增加,(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4和[(Fe1-xCox)0.72B0.192Si0.048Nb0.04]96Y4合金系的过冷液相区(△Tx)减小,玻璃形成能力下降,但饱和磁化强度均逐渐增大;添加稀土元素Y后,[(Fe1-xCox)0.72B0.192Si0.048Nb0.04]96Y4非晶合金的饱和磁化强度均有一定程度的下降。
  • 唐龙
    . 2011, 42(06): 46-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    本文主要研究了温度对磁流变液悬浮相、载液和添加剂的影响,配制了温度稳定性能优异的磁流变液,并研究了其粘温特性,探讨了磁流变液在阻尼器应用中施加不同电流时的温度-阻尼力特性。
  • 赖世强
    . 2011, 42(06): 47-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    摘 要:本文研究了更好地利用电液压脉冲技术控制水体中的藻类,改变电液压脉冲放电系统和电极的结构,使电液压脉冲装置既具有高压、高温、强紫外线、空化流、冲击波和自由基等作用,而且又是一台在水体内直接产生臭氧的发生装置。对这种直接在水体内产生臭氧的发生装置的结构和影响臭氧产率的主要因素进行分析,并对本装置的主要电气参数,水下臭氧发生装置的一组电极的有效作用范围进行了论述。研究表明:采用本技术后不仅能直接在水体内产生臭氧,使臭氧和水体的反应在被处理的水体中完成,而且在高压、高温、强紫外线、空化流、冲击波和自由基等的辅助作用下,使水体更好地发生离解反应和氧化,通过调节放电脉冲频率和电流的脉冲幅值等参数来调节所需要的臭氧量,从而更有助于湖泊水体富营养化的治理。
  • 王海;黄俊;王超;
    . 2011, 42(06): 48-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用溶液浇铸法成膜,把荧光指示剂和葡萄糖氧化物酶(GOD)同时固定醋酸纤维素膜上,得到同时具有光敏感性和酶催化能力的复合敏感膜。利用SEM和紫外-可见光分光光度计对复合敏感膜表面形貌和酶活性进行了分析。荧光指示剂没有泄漏,固定化酶的稳定性高于游离酶,表明此醋酸纤维素膜可作为一种优良的荧光指示剂和酶固定化载体。
  • 简报
  • 靳东亮
    . 2011, 42(06): 49-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    在本研究,以TEOS、H3PO4与CsH2PO4为原料,采用溶胶-凝胶合成方法、以及随后的水热处理和室温时效工艺,生长CsH5(PO4)2晶须,同时获得介孔结构磷硅酸玻璃基体。CsH5(PO4)2晶须直径为1.5-10μm,磷硅酸盐基体为介孔结构,平均孔径为27nm。在本研究,晶须生长同时,协同获得介孔结构基体,该工艺路线能够成为一种新的介孔材料制备方法。
  • 研究与开发
  • 彭勇
    . 2011, 42(06): 50-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以硝酸锌、硝酸铜和二乙基二硫代氨基甲酸钠为原料,制得含硫金属有机配合物。将含硫金属有机配合物在200℃进行热解,制备了亮紫色发光的ZnS:Cu纳米荧光粉。 XRD检测结果显示:荧光粉样品为六方晶系的高温相α-ZnS。根据TEM结果,样品为均匀的球形粒子,其粒子尺寸在20nm左右。室温下,样品的激发光谱峰值位于235nm处,相对于α-ZnS体材料的特征吸收峰330 nm(3.77 eV)发生了蓝移, 其原因是量子限域效应使α-ZnS∶Cu 纳米粒子的光学带隙增宽。在235nm激发下,样品分别在285nm、396nm、486nm和545nm处各有一个发射带,其中396nm处的发射带发光最强。四个发射带均随铜离子浓度的增加呈现先增强后减弱的变化,铜离子浓度为1.0%时发光最强。