氢气还原制备高电容多孔Mn3O4/rGO复合材料

Mn3O4资源丰富、结构稳定,具有较高的理论电容,是一种较有潜力的超级电容器材料,但其较差的导电性却阻碍了其在这方面应用。本论文以实心ε-MnO2微米粉体和具有亲水性的GO粉体为原料,在去离子水中通过磁力搅拌和冷冻干燥制备出具有良好接触的MnO2/GO复合粉体。然后经一步氢气还原处理,使实心ε-MnO2和GO同步转化为具有纳米多孔结构的多孔Mn3O4和RGO,从而获得分散均匀、具有高比表面积和优良导电性的高性能Mn3O4/RGO复合粉体。经电化学测试可知,Mn3O4/RGO复合粉体在2 mV/s的扫描速率下的比电容为25.2 F/g且具有较好的电容留存率。     

利用FTIR研究彝药大红袍药物活性与光谱的关系

用傅里叶红外光谱法对彝药大红袍的药物活性与光谱的关系进行研究,通过分析,可知大红袍根皮的收敛止血作用与鞣质的2925.5、1035.2 cm-1等峰有关,顺气止痛与挥发油的1617.7cm-1等峰有关;根心的收敛止血作用与鞣质的2926.0、1048.9 cm-1等峰有关,顺气止痛与挥发油的1617.2、1732.3 cm-1等峰有关,且根皮的药物活性比根心好.这为彝药大红袍的快速鉴定、药理分析和质量监控提供科学依据.     

碳纳米管掺杂聚丙烯腈/铜室温环化为石墨的拉曼光谱分析及形成机制研究

石墨质碳质材料因具有良好的电学、力学、热学性能而在电子设备,复合材料,电池,传感器中得到广泛应用,但针对生产能耗高,污染大,成本高,不可控等现状是急需解决的核心问题。因此,通过使用较简单和成本低的制造技术在纳米级器件中获得石墨碳结构的方法是一个有吸引力的探索领域。表面等离激元技术因具有环境友好、能耗低等优点而受到广泛关注,利用等离激元技术诱导大分子链状聚合物石墨化就是一种具有广阔前景的制备技术,而Cu作为贱金属具有产量高,价格便宜等优势。基于表面等离激元技术,利用激光辐射粗糙Cu表面上的聚丙烯腈（PAN）+碳纳米管（CNT）,而使聚丙烯腈在金属表面被石墨化。通过改变基底刻蚀时间、退火温度、退火时间、激光强度系统地研究了PAN/Cu和PAN+CNT/Cu得到最佳石墨化条件。实验结果表明：以PAN作为探针分子,在2.5 mol·L-1硝酸刻蚀15min的铜基底上,观察到了增强因子为1.39×104的表面增强拉曼散射（SERS）效应。通过使用拉曼激光作为光源,在退火温度为140 ℃时,可以观察到石墨化的PAN分子结构缺陷较少,碳氮三键消失,其I_D/I_G可达1.160 8。CNT进一步用于改变粗糙铜基底的光催化性能,我们使用硝酸改性的多臂碳纳米管（MWCNT）与PAN结合对催化系统进行改进,当掺入2%CNT后,通过表面等离激元PAN可以在40 ℃的条件下实现石墨化,其I_D/I_G达到0.942 1,并且激光的引入大大提高了石墨化位点的可控性,将其归因于激光照射下铜表面产生的热电子对PAN的催化作用,并提出可能存在两种催化和石墨化的机制,一种为热电子通过CNT使PAN石墨化,另一种为热电子通过CNT作用于PAN附近的O₂,通过·O-₂使PAN石墨化。     

Cathodoluminescent and electrical properties of an individual ZnO nanowire with oxygen vacancies

A single ZnO nanowire with intrinsic oxygen vacancies is utilized to fabricate four-contact device with focus ion beam lithography technique. Cathodoluminescent spectra indicate strong near-UV and green emission at both room temperature and low temperatures. Experimental measurement shows the temperature-dependent conductivity of the ZnO nanowire at low temperatures （below 100 K）. The further theoretical analysis confirms that weak localization plays an important role in the electrical transport, which is attributed to the surface states induced by plenty of oxygen vacancies in ZnO nanowire.     

超高真空环境下有机分子表面化学反应的研究进展

超高真空（ultra-high vacuum,UHV）环境下的表面化学反应是构筑二维（two-dimensional,2D）功能纳米材料的重要方法,近年来,已经引起越来越多研究者的关注.本综述介绍了近几年来有机分子表面化学反应的几种主要类型,如有机金属配位反应、脱卤反应、脱氢环化、缩聚反应、炔烃偶合等,以及利用超高真空扫描隧道显微镜（STM）等测试手段对反应过程以及所形成的精细结构进行分析,特别是反应后结构中分子的连接方式,如有机金属配位键,C-C键,以及氢键等.     

Low-Dimensional Forest-Like and Desert-Like Fractal Patterns Formed in a DDAN Molecular System

Two kinds of forest-like and desert-like patterns are formed by thermal evaporation of 4-dicyanovinyl-N, Ndimethylamino-1-naphthalene （DDAN） onto SiO2 substrates. Based on thermal kinetics of the molecules on the substrate the transformation between the forest and desert patterns is due to two factors. The first one is the diffusion length, which is related to the deposition rate, the diffusion potential energy barrier and the substrate temperature. The second one is the strong interaction between the two polarity chemical groups of the molecules, which is beneficial to the formation of branches. Totally different patterns are also found on mica substrates, and are attributed to the anisotropic diffusion and the stronger interaction between DDAN molecules and the mica surface.     

表面合成异质原子掺杂的石墨烯纳米带

超高真空环境下,通过自下而上的方法原子级精确合成石墨烯纳米带是打开石墨烯带隙的重要方法。合理地设计带有异质原子(如硼、氮、氧等)的前驱体分子可以合成异质原子掺杂的石墨烯纳米带。掺杂的异质原子可以显著地调制石墨烯纳米带的电学、磁学等物理化学性质,并且调控的效果与异质原子的种类、位置、密度等密切相关。本文综述了近些年来利用分子束外延方法,在表面上合成异质原子掺杂的石墨烯纳米带的研究进展,同时对掺杂石墨烯纳米带的应用前景进行了展望。     

Topological-Defect-Induced Superstructures on Graphite Surface

Topological defects in graphene induce structural and electronic modulations.Knowing exact nature of brokensymmetry states around the individual atomic defects of graphene is very important for understanding the electronic properties of this material.We investigate structural dependence on localized electronic states in the vicinity of topological defects on a highly oriented pyrolytic graphite(HOPG)surface,using scanning tunneling microscopy and spectroscopy.Several inherent topological defects on the HOPG surface and the local density of states surrounding them are explored,visualized as scattering wave-related(√3×√3)R30°superstructures and honeycomb superstructures.In addition,the superstructures observed near the grain boundary have a much higher decay length at specific sites than that reported previously,indicating far greater electron scattering on the quasi-periodic grain boundary.     

超高真空下纳米石墨烯磁性及调控

纳米石墨烯在磁学上的优异表现开始获得了更多的关注和研究。由于不饱和电子的存在,磁性纳米石墨烯的湿法化学法合成难度提高,借助超高真空下的表面催化,可以精确地实现将设计好的前驱体分子向磁性纳米石墨烯转变。相较于过渡金属的磁性,纳米石墨烯拥有更高的自旋波刚度、更弱的自旋-轨道耦合作用、更为精细的耦合作用、更长的自旋寿命,使其在自旋电子器件以及基础研究领域拥有很高的研究潜力。由于不饱和电子的存在,提高了湿法化学法合成出磁性纳米石墨烯的难度。近年来,借助超高真空下的表面催化,可以精确地实现将设计好的前驱体分子制备成磁性纳米石墨烯。进一步地,可以利用通过针尖操纵以及将磁性纳米石墨烯进行连接形成二聚体或者磁性链来进行磁性调控和研究。本综述结合近几年超高真空下纳米石墨烯的磁性研究,介绍了纳米石墨磁性的产生和利用超高真空扫描隧道显微技术对其结构和磁性的表征,以及在此基础上对纳米石墨烯磁性的磁序调控。     

石墨烯纳米带的制备与电学特性调控

石墨烯由于其独特的晶体结构展现出了特殊的电学特性,其导带与价带相交于第一布里渊区的六个顶点处,形成带隙为零的半金属材料,具有优异的电子传输特性的同时也限制了其在电子学器件中的使用.因而科研人员尝试各种方法来打开其带隙并调控其能带特性,主要有利用缺陷、应力、掺杂、表面吸附、结构调控等手段.其中石墨烯纳米带由于量子边界效应和限制效应,存在带隙.本综述主要介绍了制备各类石墨烯纳米带的方法,并通过精确调控其细微结构,从而对其进行精确的能带调控,改变其电学特性,为其在电子学器件中的应用提供一些可行的方向.