用于自组装膜研究的原子级平整金基底的制备

报导了一种用于自组装膜研究的原子级平整金基底的制备方法。采用这种方法,得到金以(111)取 向的原子级平整基底,同时使用扫描探针显微镜(SPM)考察了该种金基底的自组装性能。     

一种含有二茂铁的rod-coil型两亲性金属有机低聚体的合成与自组装

合成了一种以邻羧基苯甲酰二茂铁为疏水链聚乙二醇单甲醚为亲水链的新型rod-coil两亲性金属有机低聚物,并对其在溶液中的自组装行为进行了研究.研究表明,在不同的起始浓度下,该化合物可自组装形成球形、扭曲的蠕虫状胶束和囊泡,二茂铁和苯环间的π-π相互堆叠是形成扭曲型蠕虫状胶束的主要因素.     

有机分子组装体系的扫描隧道显微镜研究

利用长链烷烃取代基与石墨表面的较强相互作用,可以获得烷基取代的有机小分子(酞菁、卟啉、碱基)的高分辨STM图像.理论分析表明,这些分子的吸附稳定性来源于长链烷基与石墨间较强的范德华相互作用,以及长链烷烃链间的二维结晶能.分子在表面的吸附组装结构受到分子与基底间、吸附分子间,以及溶剂与分子间作用的共同影响.对于长链烷基取代的碱基分子在石墨表面的组装结构中,分子的排列方式不仅受到烷基链与石墨间较强的取向匹配的作用,碱基分子间形成的多个氢键以及芳环离域π键的作用也会影响分子的排列方式,并且是造成烷基取代碱基分子组装结构多样性的原因.扫描隧道谱研究表明,硫醇在Au表面的自组装分子膜对电流的整流作用,来自于分子中巯基与Au表面形成的双电层,而不对称取代的NtBuPc分子在石墨表面的LB膜的电流整流行为,来源于分子内部的不对称电子结构.     

β-硫化汞超球的制备及其光电性质

利用水热法制备尺寸均一、单分散性良好的β-硫化汞超球.通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等手段系统研究汞离子(Hg²⁺)和半胱氨酸配比、反应温度等对产物形貌的影响.同时,β-硫化汞超球在较宽波长范围内(200～900nm)均产生很强的吸收.在室温标准太阳光下对材料进行的光电测试结果表明,短路电流密度0.12mA·cm^-2,开路电压0.40V,填充因子4.4%,转化效率0.21%.这预示该类超球在新型太阳能电池领域中具有潜在的应用价值.     

锂电池负极α-Fe2O3纳米粒子制备及电化学性能研究

以高分子微球聚苯乙烯（PST）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为组装体,采用自组装方法在PST和PMMA微球表面自组装制备纳米α-Fe2O3电池负极材料,组装温度为PST（T=70℃）和PMMA（T=60℃）聚合温度.结果显示,采用PST作为组装体获得的α-Fe2O3纳米粒子颗粒更细,约70nm,粒径更均匀,分散性更好;而PMMA组装体获得的纳米粒径约80nm,分散性相对较差,主要原因是PMMA微球质地较软,易发生变形,而使α-Fe2O3纳米粒子吸附在PMMA表面不均匀,在热处理过程中受热不均导致α-Fe2O3纳米粒子尺寸不均,且有团聚趋势.XRD显示,两种组装体获得的均为纯相α-Fe2O3结构.电化学性能显示,采用PST作为组装体制备的纳米α-Fe2O3作为电池负极电化学性能明显优于PMMA组装体.     

双键位置对分子隧道结电子传输特性的影响

采用金属镓作为电极材料,利用分子自组装技术构筑了C7H15OH、C4H9CH=CHCH2OH、C3H7CH=CHC2H4OH、C2H5CH=CHC3H6OH和CH3CH=CHC4H8OH共5种有机分子的毛细管隧道结.在常温下,可以测得分子隧道结的I-V曲线和dI/dV-V曲线.研究表明:分子隧道结明显地体现出非线性的电子传输特性,具有整流的性能;饱和有机分子的隧道结比不饱和有机分子的隧道结更难进行电子传输;结构相似但双键位置不同的有机分子,双键位置的变化对分子隧道结电子传输特性的影响不大.     

格子Boltzmann模拟在大学物理教学中的应用

计算机模拟在科学研究上具有与理论和实验同等重要的地位。本文采用格子 Boltzmann 模拟对Rayleigh-Benard（RB）对流体系在发生自组织现象时传热方式的转变进行模拟。将模拟结果应用在大学物理教学中,既可将大学物理课程中的实验现象及物理概念物理图像形象展现出来,又可以引导学生更多地关注物理学前沿问题。     

Stretchable and self-healable hydrogel artificial skin

Hydrogels have emerged as promising materials for the construction of skin-like mechanical sensors. The common design of hydrogel-based artificial skin requires a dielectric sandwiched between two hydrogel layers for capacitive sensing. However, such a planar configuration limits the sensitivity, stretchability and self-healing properties. Here, we report the design of single-layer composite hydrogels with bulk capacitive junctions as mechanical sensors. We engineer dielectric peptide-coated graphene (PCG) to serve as homogenously dispersed electric double layers in hydrogels. Any mechanical motions that alter the microscopic distributions of PCG in the hydrogels can significantly change the overall capacitance. We use peptide self-assembly to render strong yet dynamic interfacial interactions between the hydrogel network and graphene. The resulting hydrogels can be stretched up to 77 times their original length and self-heal in a few minutes. The devices can effectively sense strain and pressure in both air and aqueous environments, providing tremendous opportunities for next-generation iontronics.