探针式和杯式超声探头对超声分散纳米颗粒的效果比较

比较了探针式和杯式超声探头对纳米颗粒的超声分散效果.用蒸馏水将纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝配制成浓度为50.0 mg/mL的混悬液,随后加入分散稳定剂(100％胎牛血清),分散液涡旋振荡2 min后备用.分别采用探针式和杯式探头以20 kHz,35％振幅超声波将上述2种混悬液振荡10 min,用动态光散射法分析二氧化钛...     

环境响应性核-壳结构微凝胶的受限溶胀

以二步水溶液分散聚合法制备了具有温度及pH值双重响应性能的核-壳单分散纳米微凝胶,对微凝胶的形态、结构及粒径分布进行了表征,并采用动态光散射对其溶胀性能进行了研究,发现高度溶胀的P4VP壳层会对核的充分溶胀带来一定限制,并使其溶胀率下降.     

腐殖酸和牛血清蛋白对氧化物纳米颗粒团聚和沉降行为的影响

研究目的：比较牛血清蛋白和腐殖酸对Al2O3、SiO2和TiO2三种纳米颗粒团聚与沉降行为的影响,并讨论其影响机制。创新要点：纳米颗粒团聚物直径的增大能引起其沉降速度的加快,但小的水动力学直径并不一定导致低的沉降速度,说明团聚直径不是决定纳米颗粒沉降的唯一因素。研究方法：通过透射电镜观察纳米颗粒团聚物的形态;采用动态光散射技术研究纳米颗粒的团聚动力学;最后通过测量悬浊液的光学吸收来研究纳米颗粒的沉降动力学。重要结论：牛血清蛋白处理降低了三种纳米颗粒在NaCl和CaCl2中的水动力学直径,原因是牛血清蛋白的球状结构能够引起颗粒间的空间位阻斥力。腐殖酸处理导致纳米颗粒的水动力学直径在NaCl中最小,而在CaCl2中最大（图4）,原因是腐殖酸能通过钙的配位作用彼此连接,从而促进了纳米颗粒的团聚。牛血清蛋白减缓了纳米颗粒的沉降;然而腐殖酸在CaCl2中明显加大了纳米颗粒的沉降速度（图5）,与其水动力学直径的增大一致。腐殖酸处理的纳米颗粒在NaCl中水动力学直径最小,但沉降速度却不是最低。     

基于可视化粒子追踪和图像动态光散射技术的原位纳米气泡粒径测量（英文）

为实现对纳米气泡粒径的原位和实时测量,将可视化粒子追踪与图像动态光散射技术相结合,开发出一种新的测量方法.首先,基于可视化方法,利用暗场显微镜成像,得到纳米气泡的原位粒径分布.然后,采用图像动态光散射法,对纳米气泡制备过程进行实时粒径监测,并得到了样品池中纳米气泡在稳态下的纵向粒径分布.结果表明,与商用ZetaSizer纳米粒子测量仪相比,利用所提测量方法能够获得整个样品池中的纳米气泡粒径信息,实验数据更详细,结果更准确.因此,该测量方法是一种准确性较高、实时简单的测量技术,为准确测量纳米气泡和纳米粒子的粒径分布提供了一种新手段.     

反胶束法可控制备金属纳米颗粒阵列

采用反胶束法制备了多种金属纳米颗粒阵列。实验分析表明,制备的金属纳米颗粒阵列,具有单分散良好、准六角有序等优点.在此基础上,研究了溶剂、金属盐、涂覆方式对金属纳米颗粒阵列形貌的影响,论证了反胶束法在制备金属纳米颗粒阵列方面的普适性。     

金标银染基因检测方法中杂交信号的提高

研究了金标银染基因检测方法中的影响因素以及提高DNA杂交信号的途径. 在"三明治"杂交系统中, 着重研究了氨基DNA探针和纳米金标记巯基DNA探针对杂交的影响. 随着氨基探针浓度的增加, 杂交信号增加, 探针达到一定浓度后信号不再增加, 形成一个平台, 说明连接于玻片表面的探针已达到饱和. 由于纳米金颗粒空间位阻效应的影响大于纳米颗粒表面积的影响, 标记的纳米金颗粒越大, 杂交信号越弱. 而随着金标巯基DNA探针浓度的增加, 杂交效率显著增加, 导致杂交信号提高. 优化后的杂交条件为: 氨基DNA探针浓度为125 μmol/L, 纳米金粒径为15 nm, DNA标记后的纳米金颗粒浓度为4. 07 nmol/L. 通过上述杂交条件优化, 可提高杂交银染的信号.     

单壁碳纳米管在阴离子表面活性剂溶液中的分散悬浮和团聚沉降性能研究

纳米颗粒在水中的悬浮和团聚性能是决定它们在环境中迁移行为及潜在健康和环境风险影响范围的关键。表面活性剂不仅在环境中普遍存在,而且是工业制备纳米颗粒稳定悬浮液的主要分散剂。本文以单壁纳米碳管为代表,研究震荡扰动及稀释等模拟环境条件下其在阴离子表面活性剂溶液中的分散悬浮和团聚沉降性能,为评价纳米颗粒排放进入环境后的潜在风险提供依据。创新要点：现有研究认为,纳米颗粒由于能在水中稳定悬浮,其排放到环境中会产生长距离迁移并存在造成大范围污染的可能性和生态健康风险。在本文中,震荡扰动及稀释等模拟环境条件的研究表明,单壁碳纳米管在环境中长距离迁移并造成大范围污染的可能性和风险较小。研究方法：通过比较震荡扰动（模拟环境条件）和超声辅助两种分散悬浮方式及有无添加十二烷基苯磺酸钠（SDBS）阴离子表面活性剂条件下的单壁碳纳米管在水中的悬浮性能（图1）,研究单壁碳纳米管能否在环境中被分散悬浮。通过研究 Na＋,K＋,Ca2＋和 Mg2＋等环境主要阳离子存在时 SDBS 稳定悬浮的单壁碳纳米管悬浮性能及与 SDBS 浓度等的相关性（图6和8）,探明稳定悬浮的单壁碳纳米管能否在环境稀释过程中和环境阳离子存在下保持稳定悬浮。重要结论：在超声辅助下,单壁碳纳米管可以在 SDBS阴离子表面活性剂溶液中稳定分散悬浮,但不能在水中稳定分散悬浮。在无超声辅助、仅通过机械震荡的情况下,单壁碳纳米管无法在水中和 SDBS溶液中稳定分散悬浮。对于已经在 SDBS溶液中稳定悬浮的单壁碳纳米管,它们在 Na＋,K＋,Ca2＋和 Mg2＋等环境主要阳离子存在时也会脱稳形成团聚沉降,且该团聚沉降行为取决于悬浮溶液中 SDBS的浓度。当 SDBS稳定悬浮的单壁碳纳米管在环境中被稀释?     

铁酸锌-氨水纳米流体的制备及稳定性

为了将纳米颗粒的强化传热吸收作用应用于氨水吸收制冷中,提出了在氨水溶液中添加铁酸锌纳米颗粒和复配阴/阳离子表面活性剂SDBS和CTAB的纳米流体的配制方法,并对其稳定性进行了实验研究.研究了阴阳离子活性剂质量分数、复配比例及超声分散和光照对稳定性的影响,确定了铁酸锌-氨水纳米流体分散的最佳工艺为：SDBS质量分数为1.5%,CTAB质量分数为0.015%,超声时间为30min,光照时间72h以上.最后根据双电层原理分析了活性剂质量分数对悬浮液稳定性的影响,表明存在最佳活性剂质量分数,并与实验结果相符.     

SiO2亚微米颗粒对染料敏化电池光阳极性能的影响

为了提高染料敏化太阳能电池中光的吸收,在光阳极中掺入湿式研磨法得到的SiO2亚微米颗粒。分别对比掺入前后的散射光谱及染色后光谱吸收情况,实验证明,利用此方法制备的TiO2纳米晶体颗粒薄膜,光散射得到增强,经染色后光的吸收也得到了加强。同时,利用此阳极组装的太阳能电池,电流提高了15％。     

四氧化三铁纳米颗粒的合成、自组装与磁性表征

用高温液相还原有机金属化合物的方法合成了粒径可控(3-10nm)、具有较均匀的粒径分布的四氧化三铁纳米颗粒。由于较窄的颗粒尺寸分布,在适合的溶媒蒸发速度下,得到了四氧化三铁纳米颗粒的单层自组装结构。同时对该颗粒进行了磁学性质方面的研究,结果表明合成的四氧化三铁纳米颗粒在室温下具有超顺磁性质,在低温下为铁磁性。同时x光电子能谱分析结果证实了铁离子的价态以及验证了包裹在纳米颗粒表面的表面活性剂的存在。     

随机扩增多态性DNA技术研究发现二氧化钛纳米颗粒对西葫芦具有基因毒性

研究目的：二氧化钛（TiO2）纳米颗粒已经广泛应用于化妆品、防晒霜、涂料和牙膏等。这些纳米颗粒性质非常稳定,能在废水和生物固体中转移和分散。现有研究表明,TiO2纳米颗粒对动物正常生理活动具有毒性等负面作用。但是,它们对植物是否具有毒性特别是是否会产生植物基因毒性至今尚不清楚。因此,本文使用随机扩增多态性DNA技术研究TiO2纳米颗粒是否对西葫芦具有基因毒性,为TiO2纳米颗粒排放进入环境后的潜在植物毒性风险评价提供依据。 创新要点：首次发现了TiO2纳米颗粒对西葫芦具有基因毒性。 重要结论：采用随机扩增多态性DNA技术,发现TiO2纳米颗粒污染处理的西葫芦样品与未处理样品的基因组DNA图谱相比,不仅在谱带强度有明显差异,而且存在谱带消失和新谱带产生现象,表明TiO2纳米颗粒对西葫芦具有基因毒性。     

康普顿效应与拉曼散射的对比研究

光在传播过程中如果遇到小颗粒物质被散射后频率发生改变的现象其实是光与这些小颗粒物质碰撞的结果，都是光和物质的相互作用。康普顿效应是X射线光子与电子碰撞的结果，是光同原子之间的相互作用；而拉曼散射是可见光与分子碰撞的结果，是光同分子之间的相互作用。简要介绍了它们的历史发展过程，阐述了两者的原理，并就其原理和在实际应用上进行了对比研究，有助于我们更好地理解和掌握光与物质的相互作用理论。     

有机污染物和碳纳米颗粒：吸附机理及影响因素

研究目的：碳纳米颗粒由于其独特的优良性能被广泛应用,从而不可避免地进入环境。进入环境的碳纳米颗粒与有机污染物有很强的相互作用,并且碳纳米颗粒对有机污染物的吸附可能会影响污染物的环境风险和迁移。因此,本研究总结了目前有机污染物在碳纳米颗粒上吸附的研究进展,为有机污染物及碳纳米颗粒的环境行为研究及风险评价提供重要信息。重要结论：有机污染物和碳纳米颗粒的主要相互作用有憎水性、静电、氢键和π-π作用,这些作用及它们的强度受碳纳米颗粒的表面性质、形态及有机污染物的分子大小、结构和官能团等影响。不同的吸附机理可能同时控制有机物在碳纳米颗粒上的吸附过程,而且在不同的环境条件下吸附控制机理不同。区分吸附控制机理和影响因素的研究对预测有机污染物和碳纳米颗粒的环境行为和风险非常重要。     

单分散的非晶态PdB/C合金催化剂的制备与氧还原性能研究

通过反相微乳液法设计制备出单分散的非晶态PdB合金纳米颗粒(MD-PdB)催化剂。以KBH₄溶液为还原剂,滴加到上述反相微乳液,控制反应温度为0℃、25℃和50℃,制备出单分散的非晶态PdB合金纳米颗粒(MD-PdB)催化剂。X射线粉末衍射(XRD)测试表明,0℃和25℃制备的MD-PdB催化剂呈非晶态结构,50℃时为晶态结构。扫描电子显微镜(SEM)测试表明,制备的MD-PdB催化剂基本呈现单分散,反应温度为0℃、25℃和50℃时,MD-PdB催化剂颗粒尺寸分别为50～60 nm、20～25 nm和15～20 nm,颗粒尺寸随温度的升高逐渐变小。采用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)等研究了MD-PdB催化剂在碱性溶液中对氧还原反应的电催化活性和稳定性,实验结果表明,25℃时制备的MD-PdB催化剂具有较高的电催化活性及稳定性。     

地方

2013年度重庆市科学技术奖揭晓 9月5日,2013年度重庆市科学技术奖揭晓。重庆市政府授予“光散射纳米探针及其分析应用”等3项成果自然科学奖一等奖、“通过外部条件对金属玻璃力学性能的改性研究”等6项成果自然科学奖二等奖、“镁合金焊接接头微观组织控制及性能强化机理研究”等13项成果自然科学奖三等奖,授予“面向新能源汽车的动力电池系统关键技术”等2项成果技术发明奖一等奖、“系列新型高效低耗水处理剂关键技术及其应用”技术发明奖二等奖、“铝、镁、钛、铁合金功能性表面处理新技术的开发及产业化应用”等6项成果技术发明奖三等奖,     

重庆市科学技术奖励大会召开

本刊讯（通讯员邓敏军）9月17日上午,重庆市委、市政府召开重庆市科学技术奖励大会,表彰2013年度为重庆市科技进步、经济社会发展作出突出贡献的科学技术人员和单位。市委书记孙政才,市委副书记、市长黄奇帆等出席会议并为获得重庆市科学技术奖的代表颁奖。会上宣读了《重庆市人民政府关于2013年度重庆市科学技术奖励的决定》,180项成果（人）获2013年度重庆市科学技术奖,其中＂光散射纳米探针及其分析应用＂等22项成果获自然科学奖,＂     

有机染料在蛋白质光谱探针中的应用

评述了有机染料在检测蛋白质的常见分子光谱方法如吸光光度法、荧光分析法、共振光散射分析法等中的应用新进展，并讨论了蛋白质有机染料探针的发展趋势。     

层状ABC星型三嵌段共聚物和纳米颗粒的自组装

采用耗散粒子动力学模拟方法研究了层状ABC星型三嵌段共聚物和纳米颗粒的协同自组装．主要考虑了不同密度下纳米颗粒的聚集行为及其对层状结构的影响．当纳米颗粒密度较低时,纳米颗粒呈囊泡状聚集;当纳米颗粒密度较高时,纳米颗粒呈柱状聚集．通过分析体系能量和共聚物链的回转半径研究了该动力学过程;通过界面张力的计算,对体系中微结构的力学性能进行了探索．这些发现不仅有助于人们了解复杂的嵌段共聚物,也可以为探索嵌段共聚物和纳米颗粒的微结构提供思路,对研究嵌段共聚物纳米复合材料的潜在应用提供帮助．     

小角度Rutherford散射模拟与研究

以单靶核Rutherford散射的计算机模拟程序为基础,编写了多靶核Rutherford散射的模拟程序。应用多靶核模拟程序直观地研究了多次散射、靶核遮掩、电子屏蔽等影响Rutherford散射公式适用性的因素,更好地理解和分析了小角度Rutherford散射的物理图像,并通过对不同因素的对比分析,找出了影响小角度Rutherford散射的主要因素。     

金属纳米颗粒的制备及其在酶生物传感器中的应用研究

近年来,金属纳米颗粒的制备研究引起了人们的广泛兴趣.与相应的块体材料相比,金属纳米颗粒具有独特的化学和物理性质,可应用于电学、催化、磁性材料、光催化、生物染色剂、药物输送等许多领域.其中,传感器是纳米颗粒最有前途的应用领域之一.传感器的微型化是传感器发展的主要研究方向,将纳米颗粒用于传感器的研究将促进这一目标的实现.本论文利用纳米颗粒材料的独特效应来提高葡萄糖传感器的响应电流.将自制的银-金、铂以及二氧化硅和铂复合纳米颗粒用于固定化酶,使酶电极的电流响应值得到了大幅度的提高,从而为纳米增强的新型葡萄糖生物传感器的研究、制备和应用提供了可供参考的实验和理论依据,并为传感器的小型化开辟了一条新途径.论文的主要结果如下: 　　……