基于四针状ZnO 纳米结构的高灵敏紫外探测器件

首先采用化学气相沉积法合成出四针状ZnO纳米结构,并通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等测试手段对其进行了表征和研究.进而采用一种简易的方法制备了ITO/ZnO/ITO结构的紫外探测原型器件,测试了器件的电学特性和紫外响应特性,并讨论了相应的物理机制.研究结果表明:基于四针状纳米ZnO的器件对紫外光(365nm)具有非常灵敏的响应特性,响应度约为0.8A/W,在1V的偏压下器件稳定的光电流与暗电流比高达104～105,光响应度峰值在372nm波长附近.     

氧化条件对改性木质素制备环保型纤维板性能的影响

以过氧化氢为氧化剂,采用氧化改性方法分别在酸、碱条件下对工业木质素进行氧化改性。由于酸、碱条件下的氧化机理不同,通过傅里叶变换红外光谱与紫外光谱分析得出酸、碱条件下,工业木质素的主要官能团均发生了不同程度的变化,两种条件下木质素分子结构变化存在差异。以氧化剂用量为单因素的制板试验结果表明,酸性条件下氧化剂用量为10%时,板材各项物理力学性能较优;碱性条件下氧化剂用量为30%时板材各项物理力学性能较优。氧化条件和氧化剂用量对板材性能影响规律明显。     

氧化降解法制备纳米纤维素的特性分析

利用过硫酸铵分别氧化降解微晶纤维素和纸浆制得纳米纤维素(Cellulose Nanocrystals,CNCs),采用透射电子显微镜(TEM)、马尔文粒径仪、傅利叶红外光谱仪(FITR)和X-射线衍射仪(XRD)对所制备的CNCs的微观形貌、谱学性能及晶型结构进行表征分析。结果表明:过硫酸铵氧化微晶纤维素制备的CNCs的形态呈短棒状,直径分布为5~20nm,其在1 731cm-1附近出现了羧基中C=O特征峰,XRD衍射图谱表明其纤维结构仍为纤维素Iβ;过硫酸铵氧化纸浆制备的CNCs,直径分布为10~35nm,长径比为11~30,与原料纸浆相比,在3 420、2 900、1 430、1 162、1 112cm-1和898cm-1对应的纤维素特征峰强度明显增强,在1 731cm-1附近出现了羧基中C=O特征峰,其XRD衍射图谱也表明纤维仍属于纤维素Iβ。CNCs悬浮液胶体呈淡蓝色,随着浓度的增加,粘度不断增大,分散稳定性较好。     

纳米级土壤氧化矿物合成及其对重金属离子吸附的研究

以Fe穴NO3雪3,MnSO·4H2O,AlCl3,Na2SiO3为材料,采用共沉淀法合成纳米级土壤氧化矿物,并研究了其对重金属离子的吸附情况。结果表明,将多种氧化矿物混合通过共沉淀法所合成的土壤氧化矿物要比单一的氧化矿物的吸附效果好。这无疑为防治土壤重金属污染开辟了新的途径。     

场发射FED器件MIM结构Ta-Ta2O5-Al薄膜的制备及性能

利用直流磁控溅射Ta膜和阳极氧化法制备Ta2O5薄膜,能谱分析（EDS）和X射线衍射仪（XRD）研究表明,在H3PO4电解液中添加少量的乙二醇制备的Ta2O5薄膜,呈非晶态,没有β-Ta2O5晶相出现.利用电击穿场强测试系统研究Ta-Ta2O5-Al复合薄膜制备FED器件（MIM结构）的绝缘性,证明采用磁控溅射和阳极氧化法成功制备了漏电流密度低、耐击穿场强高的Ta2O5薄膜.     

高静压、短紫外波和远红外处理对α-酪蛋白氧化的影响

研究了单循环/多循环高静压(200和600 MPa)、短紫外波(11.8 W/m2)和远红外(350W)在处理5和15min后α-酪蛋白的羰基、二聚酪氨酸、巯基、二硫键和内源荧光强度的变化。结果表明,与未经处理的对照相比,不同压力和时间导致了羰基或二聚酪氨酸的增加或降低,单循环600MPa(15min)高静压使二硫键含量增加了18%;远红外5min处理没有影响羰基和二硫键含量;短紫外波使二聚酪氨酸、羰基含量和游离巯基含量分别增加了约69%~289.4%,142.6%~529.3%和6.1%~10.3%。总之,高静压、短紫外波和远红外处理后α-酪蛋白发生不同程度的氧化,且短紫外波处理使α-酪蛋白氧化现象明显。     

高羧基含量TEMPO氧化纤维素的制备与表征

为提高2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)试剂制备的氧化纤维素的氧化度,采用DMAc/Li Cl体系,通过两步法制备高羧基含量TEMPO氧化纤维素。第一步采用DMAc/Li Cl溶解体系破坏纤维素Ⅰ结构来获得纤维素粉末,第二步利用TEMPO/Na Br/Na Cl O体系对纤维素粉末进行TEMPO氧化,获得高羧基含量、高氧化度的氧化纤维素。用顶空气相色谱法、电导率法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁分析仪(13C NMR)和X射线衍射(XRD)对产物的结构进行了表征,FTIR和13C NMR结果表明TEMPO氧化纤维素制备成功,XRD分析表明纤维素Ⅰ结构完全被溶剂破坏。顶空气相色谱法测得TEMPO氧化纤维素羧基含量高达2.02 mmol·g-1,电导率法测得氧化度为97%。     

蛀粉直接氧化降解制备纤维素纳米晶体的表征

以毛竹蛀粉为原料,采用过硫酸铵在超声波辅助作用下直接氧化降解制备了羧基化的纳米纤维素晶体(CCN).采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅利叶红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对蛀粉及所制备的CCN的微观形貌、谱学性能及晶型结构进行了表征分析.结果表明,蛀粉颗粒呈撕裂状,形状不规则,尺寸为10-50μm;所制备的CCN为球形,粒径约为10-30 nm.FTIR分析结果表明CCN具有纤维素的基本化学结构,在1731 cm-1附近出现了羧基的C=O特征峰.XRD图谱表明制备的CCN属于纤维素Ⅰ型,结晶度为55.75%.     

聚苯胺-氧化石墨烯复合材料的制备及其对染料的吸附性能

[目的]研究复合材料对染料的吸附性能。[方法]以改进Hummer法制备氧化石墨烯,通过动态界面聚合工艺制备聚苯胺-氧化石墨烯复合材料,并对模拟环境中不同污染性染料进行吸附性能研究。[结果]聚苯胺-氧化石墨烯能显著提高染料的吸附容量和吸附效率,当聚苯胺-氧化石墨烯的用量为1.2 g/L,溶液pH为4,吸附时间为50 min时,对铬黑T的吸附率可达94.04%。相同条件下,复合后的材料吸附性能提高了15%。3种不同染料中,对甲基橙的吸附效果最好。[结论]聚苯胺-氧化石墨烯可用作污水中染料的吸附剂。     

桐油氧化引发桐油-苯乙烯热固性塑料的合成与表征

在催干剂环烷酸钴的作用下,利用桐油在空气中氧化自聚的特性,与苯乙烯共聚,得到桐油-苯乙烯热固性聚合物.并对产物结构及热性能进行了表征.结果表明,其合成机理完全不同于引发剂引发的聚合机理.从桐油分子来看,加聚方式主要以1,4加成方式为主,即桐油在空气中氧的作用下,产生过氧化物(1,4-过氧化环或过氧化氢),然后引发桐油-苯乙烯共聚;同时从DSC图可看出,157℃时,产物内少量的过氧化物受热断键,继续引发聚合,直到交联完成.     

钴基磁性纳米线(阵列)的制备与表征

采用电化学沉积方法,在多孔型阳极氧化铝模板中成功制备出Co基磁性纳米线,包括Co纳米线、Cu纳米线和Co/Cu一维纳米多层膜,并对其微观形貌、成分结构和磁学性质进行了研究;讨论了Co~(2+)和Cu~(2+)分别沉积和共同沉积对其晶体结构的影响,提出Co与Cu~(2+)的交换反应导致形成Co/Cu原子混合层,从而影响Co/Cu一维纳米多层膜的结晶情况和Co/Cu一维纳米多层膜的磁各向异性.     

基于抗菌活性的氧化锌粒子的制备及其性能研究

为制备具有抗菌活性的氧化锌粒子,以硝酸锌和氢氧化钠为原料,采取水热法制备得到纳米氧化锌,并研究其抗菌性能.采用粒度分析、红外光谱分析、扫描电镜分析和热重分析手段,系统研究了pH、反应温度、反应时间、氢氧化钠浓度对纳米氧化锌粒径的影响,获得了制备纳米氧化锌的最佳条件.研究结果表明,当氢氧化钠浓度为0.2 mol/L、pH...     

新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及其膜性能测定

【目的】探究新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及膜成型最佳工艺条件,测定膜的性能,为研发淀粉胶囊提供参考依据。【方法】选用木薯淀粉改性的氧化羟丙基淀粉和醋酸酐为原料,通过改变氧化羟丙基淀粉与醋酸酐的比例（10∶1.5、10∶2.0和10∶4.0）,制备新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉。以氧化羟丙基醋酸酯淀粉为原料,甘油和山梨醇混合物为增塑剂,结冷胶为增强剂,用流延法制备成薄膜。通过红外吸收光谱法、X-射线、扫描电镜法、黏度测定仪和热重等对酯化淀粉进行物相鉴定,同时测定膜的抗拉强度、吸水性、疏水性和外观形态等性能。【结果】制备3种新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉,取代度分别为0.100、0.142和0.152,并对其进行结构表征,红外吸收光谱分析结果显示,氧化羟丙基淀粉与醋酸酐发生酯化反应,取代度低,淀粉的空间结构更疏松。黏度分析结果显示氧化羟丙基淀粉的黏度最高,3种酯化后的淀粉黏度均较氧化羟丙基淀粉黏度低,取代度越高的淀黏度反而越小。电镜扫描分析结果显示,酯化反应仅发生在淀粉颗粒表面,并未对淀粉颗粒的内部结构造成破坏,且随着酯化量的减少,淀粉的空间结构越疏松。热重曲线分析结果显示,随着温度的升高,氧化羟丙基淀粉和酯化淀粉的质量变化有所不同。综上所述,氧化羟丙基淀粉的羟基被羰基取代,形成新型羟丙基淀粉醋酸酯淀粉并对其进行铺膜,测定并比较膜的性能从而筛选出性能最好的酯化淀粉膜,即氧化羟丙基淀粉与醋酸酐比例为10∶4.0时,淀粉膜的性能最佳,此时断裂伸长率为20.3%,吸水率为17.5%,最大接触角为88.6°。【结论】氧化羟丙基淀粉与醋酸酐比例为10∶4.0时,所得氧化羟丙基醋酸酯淀粉膜性能最佳（机械强度、吸水性和疏水性等均有所改善）,有望用于淀粉胶囊的制备。     

马铃薯淀粉深加工研究——氧化淀粉的制备与性质测定

甘肃是马铃薯主要产区,年产量近200万吨,其淀粉是我省一大资源,在我省农业经济中占有重要地位。然而多年来,马铃薯只能用作蔬菜,代替部分粮食以及三粉等低度加工,经济效益较低。如果把马铃薯淀粉进行深加工,作为轻工业、食品工业原料,经济效益将大幅度增加。本研究是利用次氯酸钠做氧化剂,马铃薯淀粉为原淀粉,在不同条件下加工生产氧化淀粉,对产品性质进行测定。通过试验,确定了较佳的生产工艺条件。     

基于DIDSON的水库鱼类资源探测与时空分析

为获取上海市陈行水库鱼类时空分布特征,分别于2019年4月17日、8月15日和11月13日,采用双频识别声呐(dual-frequency identification sonar, DIDSON)对陈行水库进行鱼类资源探测,利用ECHOVIEW水声数据处理软件构建鱼类目标分析模型,开展鱼类目标的提取与计数,分析并绘制鱼类资源密度的水平和垂直分布图,揭示水库鱼类数量和时空分布特征。结果表明：陈行水库中小型鱼类(体长<60 cm)居多,占比达80.90%;春季至秋季库区鱼类体长逐渐增加,密度不断增大,数量和总质量也在增加;水平空间尺度上,库区鱼类个体主要集聚水库南部,夏季分布相对集中,秋季相对分散;垂直空间尺度上,库区鱼类主要分布在水深2～6 m区域,占比达84.85%,春季鱼类分布平均水深为3.89 m,夏季为4.34 m,秋季为5.12 m,库区鱼类垂直分布随季节有向底层移动趋势。所研究的水声探测方法和鱼类目标分析模型为类似的鱼类资源调查分析工作提供了有益参考,探测结果为水库采取合理的鱼类资源管理提供了依据。     

超小氧化石墨烯-氧化铁纳米粒子复合材料的可控制备及磁共振成像研究

利用超小氧化石墨烯(UGO)作为载体,一步法合成水溶性的超顺磁性氧化铁纳米粒子(UGO-SPIO)。然后利用BSA修饰UGOSPIO,形成具有良好生理稳定性和生物相容性的磁性复合材料(UGO-SPIO@BSA)。普鲁士蓝染色试验及磁共振成像试验显示,UGOSPIO@BSA能很好的标记细胞,而且复合物具有良好的MR成像能力。     

基于camshift仿生机器鱼水下探测算法的设计与实现

提出了一种集成多个红外测距传感器,CMOS摄像头的仿生机器鱼,设计了仿生机器鱼的传感器网络,分析了仿生机器鱼在水面上与障碍物和目标物之间的几何关系.对漂移算法中的camshift算法进行了介绍,并把camshif算法运用到仿生机器鱼的视觉算法中.以模糊算法为基础设计了一种有效的路径规划控制算法.通过camshit算法与路径控制算法有效的结合,使机器鱼能够在水中自主躲避障碍物,并探测到目标物反馈信息.最后用试验验证了算法的有效性.     

二氧化硅纳米基因载体的制备与性能研究

通过溶胶—凝胶化学方法成功地制备了一种约为500nm的SiO2纳米粒子,并以多聚赖氨酸(PLL)对其进行表面修饰,修饰后的纳米粒子能够有效地与DNA结合,同时可以控制DNA的结合数量,而且能够保护DNA免受DNaseⅠ的降解作用。此二氧化硅纳米基因载体有望代替金粒子通过基因枪转化法实现外源基因在植物细胞中的遗传转化。     

生物炭负载Fe3O4纳米粒子的制备与表征

为了推进可再生资源的综合利用,本文以水稻秸秆为原料,利用高温热解有机前驱体法成功制备磁性Fe_3O_4纳米粒子/生物炭复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、综合物性测量系统(PPMS)、元素分析仪(EA)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)及全自动快速比表面与孔隙度分析仪(BET)对其进行了表征。结果表明:复合材料上生成了形貌均一、结晶度较高、粒径范围为3~10 nm的Fe_3O_4纳米粒子;复合材料的饱和磁化强度达到26.64 emu·g~(-1);复合材料相比于原始生物炭具有更好的热稳定性和更大的比表面积;复合材料的微孔数量少于原始生物炭,孔隙结构以中大孔为主;铁元素在复合材料上的含量为12.08 mg·g~(-1)。通过对两种材料物理化学性质的比较与归纳,以期为复合材料的合成及应用提供参考。     

载银氧化壳聚糖的制备与抑菌性能研究

为制备一种高效抑菌剂,以壳聚糖（chitosan,CS）为原料,采用漆酶/2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl,TEMPO）体系制备6-羧基壳聚糖（6-carboxyl chitosan,C-COS）,然后与硝酸银反应制备载银氧化壳聚糖（silver-carried oxidized chitosan,C-COS-Ag）,对其抑菌性能进行研究。结果表明,与CS相比,C-COS-Ag的抑菌效果明显提高,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为（22.75±1.50）和（13.75±2.50） mm,最小抑菌质量浓度均为6.10μg·mL-1。细菌生长曲线试验证实,C-COS-Ag能明显降低大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长速率;细胞内容物渗透试验表明,C-COS-Ag能够破坏细菌的细胞膜和细胞壁形态,导致核酸、蛋白质等大分子物质渗出,碱性磷酸酶活性上升,β-半乳糖苷酶活性下降,半乳糖合成途径受阻,细菌正常代谢受到影响。以上研究结果为C-COS-Ag的应用提供了理论依据。