一、胶体溶液中的光散射的研究(论文文献综述)
李杰祎[1](2021)在《单胶束空心聚合物球的组装构建》文中指出单胶束结构具有结构灵活、组成多样及密度低等众多优点,在吸附分离、催化、能量储存、药物传递、发光材料等领域展现出广阔的应用潜力。此外,小尺寸、结构均匀、离散的单胶束结构也可作为基本构筑单元参与多元复杂结构的组装。本论文聚焦单胶束空心聚合物球的可控合成,釆用乳液聚合法制备了胶束尺度、结构均匀、尺寸可调的聚苯并恶嗪基纳米胶体球,进一步考察了模板乳滴大小、聚合单体浓度及聚合反应温度对材料形貌的影响。然而,制备得到的这种胶束尺度的空心聚合物球因尺寸小、密度低,很难从稳定的胶体系统中分离出来。为了解决这个问题,我们借助“网捕鱼”的概念,空心聚合物球作为“鱼”,二维材料(氧化石墨烯(GO)和镁铝水滑石(Mg Al-LDH))用作“渔网”,利用胶体粒子带电特性,通过表面电荷驱动的静电吸引策略实现对空心聚合物球的捕集与分离,同时构建得到新型的组装体。具体内容如下:以F127-十二醇复合乳滴为软模板,间苯二酚、甲醛和正丙胺为聚合前驱体,制备得到直径在胶束尺寸(22-30 nm)的聚苯并恶嗪基空心聚合物球,通过选用不同尺寸的纳米乳滴为模板,聚合物球的空腔大小可在5-10 nm内调变;通过调变前驱体和乳滴模板的质量比,空心聚合物球的壁厚也可在6-8.6 nm内调控;通过控制聚合反应温度,不仅可以获得离散的空心聚合物球,而且可以制备得到由4-35个空心聚合物球组成的多聚体。为了解决胶束尺度空心聚合物球从溶液中分离难的问题,借助带负电的二维碳基“渔网”——GO,通过静电相互作用从溶液中捕获带正电的空心聚合物球,制备得到GO为中间层,空心聚合物球为包覆层的二维夹心状薄片结构,并观察到单层的空心聚合物球在氧化石墨烯表面排列成有序的六边形蜂窝状纳米阵列。进一步通过调变体系p H、空心聚合物球与氧化石墨烯的质量比等参数,探究了空心聚合物球在GO表面的排列规律。我们还通过建立理论模型和表面电荷计算来阐明这种排列的形成原理。引入带正电的二维无机层状材料——Mg Al-LDH,通过静电相互作用将带负电的空心聚合物球富集到其表面,胶体体系中发生明显的相分离现象,取沉淀通过后续高温热解、酸洗、水洗等步骤除去水滑石及产生的金属氧化物,制备得到由空心炭球组成的三维网络炭结构。
何自强[2](2021)在《基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究》文中进行了进一步梳理光力学(Optomechanics)研究光和物质相互作用中的力学效应及其应用,其中一个重要的研究前沿是对机械振子和微纳颗粒的质心运动进行冷却和操控。通过腔冷却的方法,机械振子、纳米颗粒的质心运动已被成功地冷却到量子基态,为探索宏观量子力学、发展高精密测量技术以及制造高灵敏传感器铺平了道路。目前,一些新的光力学研究方向正在兴起。比如:(1)冷却比纳米颗粒更大更重的微米颗粒,以用于探索量子引力物理和量子到经典物理的过渡以及发展更高精度的干涉测量技术;(2)研究电介质颗粒的光学加速,为工业和医学上提供新的沉积、操控和输运纳米颗粒的方法;(3)光力学和统计物理学的交叉应用研究。基于对光力学发展趋势的分析,本文开展了微纳米物质的激光冷却和加速研究,并提出用光机械系统验证低维体系热传导理论的方案,取得的主要成果如下:一、提出了微球的偏振梯度冷却方法。我们的方法应用两束相向传播的具有不同偏振方向的光波来激发一个运动微球(球形微米颗粒)中的两个简并回音壁模式,微球处于这两个简并回音壁模式时可感受到不同的光学势能和粘滞系数。在运动的过程中微球感受到光场的偏振方向不断变化,使得微球中的这两个回音壁模式被轮流地激发,从而形成持续的冷却。此外,我们还研究了带电微球的电子亲合势以及微球内部的热噪声对冷却的影响。数值计算表明我们的方案可将半径较大的微球的质心运动冷却到1m K以下。通过优化光的频率、光强、微球半径等参数,冷却极限温度还可进一步降低。相比于目前用于冷却微球的光学负反馈冷却方法,我们的方法可用来在自由空间冷却微球而不需要反馈冷却系统,为微球的冷却开辟了一条新途径。二、提出了纳米颗粒的光晶格加速方法。该方法用一个加速的光晶格来俘获纳米颗粒并使纳米颗粒随着光晶格一起加速。在加速的过程中,需要考虑空气阻力的影响。我们发现在与光晶格一起加速的坐标系中,在惯性力和空气阻力的共同作用下,被俘获的纳米颗粒处于一个倾斜的等效光晶格势中。随着时间增加,等效光晶格势阱深度会下降。因此纳米颗粒被俘获并稳定加速除了要求纳米颗粒初始动能小于光晶格的初始势阱深度外,还要求加速时间短于等效势阱消失的时间。此外,纳米颗粒对光的吸收也会对加速过程产生重要影响。长时间内吸收光后能使纳米颗粒熔化的光强称之为熔化临界光强。为了避免纳米颗粒被熔化,需要光强小于熔化临界光强或者虽然光强大于熔化临界光强,但加速时间小于纳米颗粒熔化需要的时间。数值模拟显示,使用光强高于熔化临界光强的激光进行加速,可在微秒尺度的时间长度和毫米尺度的空间距离内将纳米颗粒加速到千米每秒的速度,且内部温度几乎不升高。我们的研究为工业上沉积以及医学上操控和输运纳米颗粒提供了一种新方法。三、提出了用一个两端分别耦合一个处于不同等效温度的腔光机械系统的一维简谐链系统模型来研究低维体系中的热传导问题。在这个模型中,两端的腔光机械系统等价于一个激光调控的热库。研究发现,随着链长的增加,该系统中的热导率发散,这表明该系统中的傅立叶定律不成立。我们还发现通过调节驱动激光的功率可控制系统中热流的大小和方向。此外,通过控制简谐链中格点处势能(on-site potential)的大小还可对热流进行开关控制,这为制造热开关以及热三极管提供了新思路。最后我们发展了利用两边腔光机械系统中两个机械振子的位置交叉关联函数的差测量热流的理论。以上这些研究不仅有助于加深人们对光和微纳颗粒相互作用中力学效应的物理认识,而且展示了光力学在热力学和统计物理学中的新用途。此外,激光冷却和俘获微球的方法可以为检验基本量子理论以及探索量子物理到经典物理的过渡铺平道路,并有可能在量子技术中得以应用。
滕顺[3](2021)在《光微流激光免疫散射特性研究》文中认为光微流激光融合了微流控和激光技术,因其优异的可重构特性和独特的信号放大机制在药物筛选、生物化学和医学传感中被广泛研究。免疫分析是一种利用免疫反应检测溶液中蛋白质分子的生化检测方法,基于光散射原理的免疫分析是其最重要的分析技术之一。免疫检测分析一般在传统生化分析仪中进行,因其原理的局限性,暴露出一些难以解决的问题:(1)传统生化分析仪基于一次光穿透散射原理,难以实现高灵敏度检测;(2)传统生化分析仪采用比色皿作为检测物容器,往往需要消耗大量的样品和试剂,不利于降低生化检测成本。针对传统免疫分析技术的不足之处,本文将新兴光微流激光技术与粒子增强型免疫分析技术结合,以基于法布里-珀罗腔的光微流激光器为平台,研究了光微流激光免疫散射特性,解决了传统生化分析仪检测灵敏度低和试剂消耗量大的问题。主要研究内容包括:首先,本文讨论了光微流激光器增益材料的选择、谐振腔的结构和腔内检测物的散射特性;提出了基于法布里-珀罗腔的单通道和双通道传感模式;仿真了光微流激光用于免疫分析时的传感特性,包括散射波长、谐振腔Q值和增益系数等对其性能的影响。其次,搭建了基于法布里-珀罗腔的单通道结构光微流激光器,研究了装置的激光阈值特性、稳定性和激光光谱特性,并进一步研究了光微流激光聚苯乙烯(PS)微球散射特性。结果显示,随着PS微球浓度的增大光微流激光输出强度减小;保持质量浓度不变,更大的PS微球在腔内造成更大的散射损耗,导致激光输出强度减小。另外,将激光散射和无腔的荧光散射进行比较,讨论了光学谐振腔对散射信号的放大机制。最后,在研究了PS微球散射特性的基础上,将β2-微球蛋白(β2-MG)抗原抗体免疫复合物作为PS微球间的交联剂,研究了粒子增强型光微流激光免疫散射特性,并最终实现了对β2-MG的浓度传感,其动态范围达三个数量级,检测极限(LOD)达0.16 ng/m L。某些疾病在其发展早期体内生物标志物含量往往很低,实现低浓度和高灵敏度检测有利于疾病的早期诊断。另外,该光微流激光传感器使用微流通道,还具有试剂消耗量小的优点。该检测方式具有普遍性,还可用于其它抗原或抗体生物标志物的检测。
李发永[4](2021)在《浙江典型农田土壤胶体磷生成的影响因素与流失控制研究》文中研究说明农田土壤磷流失是造成我国河流与湖泊富营养化的重要因素之一。现有研究表明,胶体磷的易化迁移是农田土壤磷向外部环境输送的关键途径,但目前对农业土壤中胶体磷的流失行为、形态特征、分布规律和调控策略的认知仍不够深入。本论文在比选土壤胶体磷分离测定方法的基础上,探讨了土壤团聚体中胶体磷的赋存形态和控制因素,并采用AF4-OCD-ICP-MS在线耦合分析技术,研究了土壤纳米及胶体颗粒的元素组成,在微观尺度上探讨了土壤有机碳与不同尺寸胶体磷组分的内在联系与作用机制,建立了农田土壤胶体磷流失指数评价方法,最后考察了固体有机肥、沼液有机肥和炭基有机肥(即炭基土壤改良剂+有机肥)等不同外源碳输入策略对三种典型农业种植类型(双季稻、稻麦轮作和露地蔬菜)土壤胶体磷径流流失的阻控效果。主要研究结果如下:(1)通过不同胶体磷分离方法的比较,发现超速离心法误差小,便于获得胶体,但耗时长;超滤法分离效果最好,分离步骤简单可靠,但机械误差大;场流分离法可实现不同尺寸胶体和纳米颗粒的连续无损分离及元素测定,但不易收集胶体。土壤水分散胶体溶液(WDC)中的磷主要富集于<220 nm的细胶体中;不同土壤WDC中胶体磷的含量占胶体溶液总磷的7.3%–88.6%,且以钼蓝反应磷为主;胶体磷是硅酸盐矿物和有机物组成的复合体,但尺寸更小的纳米颗粒与较大尺寸的胶体颗粒的化学组成不同;胶体矿物晶体主要由多水高岭石和白云母组成;胶体溶液中以腐殖质类的富里酸为主,而真溶态溶液的类色氨酸相对含量最高;与原始土壤相比,胶体颗粒具有较高的磷酸单脂和磷酸二脂浓度。(2)研究了农田土壤颗粒和团聚体中胶体磷的磷形态、流失潜力及与土壤理化因子的关系,结果表明:在酸性土壤中,0.26–2 mm的团聚体中的胶体磷含量最高,而碱性和中性土壤则与之相反;团聚体相关的总碳(TC)、总氮(TN)、C/P和C/N对胶体磷流失潜力有显着的负影响;胶体磷含量与团聚体中TP、Al含量以及p H值有关,而团聚体中胶体磷的流失潜力则受其碳含量控制。分散的土壤颗粒中各形态磷的浓度均随着颗粒尺寸的减小依次增加,且磷单脂在胶体颗粒中高度富集,表明分散的胶体颗粒对有机磷具有很高的亲和力;与之相反,与小团聚体相比,大团聚体各形态磷(尤其是磷单脂)含量较高。因此,土壤团聚导致了磷(尤其是有机磷)的持留,土壤团聚和分散引起了磷在两个相反维度的富集。持续的碳输入以增加土壤团聚体尺寸及减少颗粒分散度是降低胶体磷流失的有效方法之一。(3)采用场流分离在线耦合有机碳及电感耦合等离子体质谱分析技术(AF4-OCD-ICP-MS),深入开展了胶体磷组分的微观形态研究。结果表明:浙江省不同土壤的水分散性胶体磷颗粒(<500 nm)主要包含纳米胶体磷(NCP;0.6–25 nm)、细胶体磷(FCP;25–160 nm)和中颗粒胶体磷(MCP;160–500 nm)三个组分;在区域尺度上,确定了三个水平的胶体磷含量(3583–6142、859–2612和514–653μg kg–1),且具有一定的空间分布模式;并发现NCP主要由有机碳(Corg)、钙(Ca)和磷组成,而FCP组分则为Corg、粘土和磷组成的复合物;有机碳含量控制了胶体的磷饱和度,进而影响了胶体对磷的负载能力;土壤胶体磷生成的第一要素为原始土壤矿物的化学组成,而碳肥输入显着影响了特定土壤中不同组分胶体磷的峰值浓度;炭基有机肥替代使土壤细胶体磷浓度显着降低;而沼液替代则显着增加了土壤各组分的胶体磷的含量。(4)以土壤有机碳(TOC)、团聚体几何平均直径(GMD)、粘粒含量(Clay)、p H和有效磷(AP)为胶体磷指数变量因子,对土壤胶体磷的流失潜力评估表明:“土壤胶体磷的流失潜力”等级可划分为低(<-0.82)、中(-0.82至-0.22)、高(-0.22至0.83)和非常高(>0.83)四个等级;“土壤真溶态磷的流失潜力”等级可划分为低(<-0.73)、中(-0.73至-0.13)、高(-0.13至0.88)和非常高(>0.88)四个等级;获得了土壤胶体磷指数方程如下:胶体磷的流失潜力=(-0.263×ZGMD)+(-0.479×ZTOC)+(-0.188×Zp H)+(0.422×ZAP)+(0.448×ZClay);真溶态磷的流失潜力=(-0.549×ZGMD)+(-0.205×ZTOC)+(0.629×Zp H)+(0.426×ZAP)+(-0.147×ZClay);采用上述磷指数方程对浙江省典型农田系统胶体磷流失潜力进行评估表明,浙江省农田土壤胶体磷的流失潜力整体较高。(5)在不同外源碳输入下,对三种种植类型农田中磷的径流流失监测表明,炭基有机肥替代部分化肥显着降低了径流中各种磷组分浓度,固体有机肥替代则显着降低了径流中颗粒磷和胶体磷的浓度,但施用沼液则具有与之相反的效果;与单独施用化肥相比,炭基有机肥替代在双季稻、稻麦和蔬菜系统中分别减少了41.1%、29.7%和37.8%的总磷径流流失;同时,固体有机肥和炭基有机肥替代显着降低了颗粒磷和胶体磷的流失量,而沼液替代则增加了各种磷形态流失量;与单独施用化肥相比,炭基有机肥替代使土壤胶体磷含量降低了26.7%–51.4%;冗余分析表明,土壤碳含量与胶体磷的流失量呈负相关关系。
孙晨光[5](2020)在《基于STM32的便携式胶体溶液浓度测量仪器的研究设计》文中研究说明科学技术发展伴随着对自然资源开发,其中浓度检测在水资源勘探、环境监测和科学研究等领域具有重要的意义。目前,国内外液体浓度测量技术已较为成熟,但这些方法及设备因环境限制大都适用于实验室,难以带到野外进行实地考察测量。本课题来源项目中涉及到性质不稳定胶质溶液的浓度测量,实地取样后无法长时间放置携带到实验室进行测量,因此需要设计一款便携式胶体溶液浓度测量仪器,满足野外实地测量需求的基础上,提高户外测量的时效性以及准确性。此研究主要针对野外胶体溶液的浓度测量,胶体溶液具有丁达尔现象,并且丁达尔现象会随胶体溶液浓度的改变而发生变化。光源信号恒定的条件下,丁达尔现象光路光强度与胶体溶液浓度呈现一定的相关性,因此可通过检测丁达尔光路的光学特性计算出丁达尔强度,从而获得胶体浓度参数。项目组前期成员以图像传感器为元件测量丁达尔强度,计算胶体溶液浓度,并取得一定研究成果。为提高仪器测量精度以及实用效果,本文使用光电传感器进行丁达尔强度测量,通过记录大数量不同浓度胶体溶液的丁达尔强度,建立其与胶体溶液浓度之间的关系模型,并使用一定范围内梯度稀释试样对模型系数进行校正确定,最终通过丁达尔强度计算出胶体溶液浓度;根据项目需求设计便携浓度自动测量仪器:仪器可在步进电机的控制下将待测量试样运作到适当测量工位,半导体激光光源在驱动控制电路下,输出波长650nm、功率10m W的红色激光源照射试剂瓶,使用2DU6硅光电池传感器与OV5640图像传感器在与光路垂直方向上采集丁达尔光路信息。此次研究完成了“便携式胶体溶液浓度测量仪器”的设计与制作,使用STM32H743ZIT6为核心处理器,采用USART HMI显示屏,并在STM32H7**库函数支持下独立编写仪器软件。最后,本文利用所设计仪器进行胶体溶液浓度测量实验,验证测量方法的可行性及准确性,并使用两种不同的胶体溶液分别对两种方法测量结果进行比较。实验样本选择浓度为5.518×10-5g/ml的纳米金胶体溶液与浓度为2.230×10-2g/ml的氢氧化铁胶体溶液,定量梯度稀释后得到20种不同浓度试样。针对因操作引起的误差,实际测试时,独立配置5组溶液,分别测量丁达尔强度后利用最小二乘法对数据进行回归分析,建立丁达尔强度与浓度之间的关系模型,并用所建立模型计算浓度。实验结果表明,该仪器能够实现实时胶体溶液浓度的测量,不受外部环境影响,满足实地取样后即取即测需求。并且在所选定浓度范围内,相对于图像传感器,使用光电传感器时测量精度得到提升,测量误差稳定控制在预期范围内。
杨梅芳[6](2020)在《N-I-P型有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池性能提升的研究》文中研究表明钙钛矿太阳电池以其优良的光电特性、高光电转换效率、低成本以及可大规模生产而得到了广泛的研究。目前,钙钛矿太阳电池的最高认证效率达到了25.2%,显示出极大的应用潜力。在高效钙钛矿太阳电池中,载流子传输层及钙钛矿活性层的选取和制备,载流子传输层/钙钛矿界面特性的调控对器件性能有决定性的影响。对于n-i-p结构的钙钛矿太阳电池,电子传输层不仅提供电子提取的途径,还影响钙钛矿活性层的光散射和化学成核。而钙钛矿活性层的质量是决定钙钛矿太阳电池光电转换效率和稳定性的重要因素。本论文以MAPbI3太阳电池为研究对象,着重探索电子传输层、电子传输层/钙钛矿异质界面和钙钛矿活性层对器件性能的影响。通过对关键功能层材料及界面特性的研究阐明其对钙钛矿太阳电池光伏性能的影响,并揭示相关物理机制。主要研究内容和结果如下:(1)通过优化制备工艺来提高m-TiO2电子传输层的电荷传输能力,同时优化钙钛矿活性层的结晶。通过改变m-TiO2的旋涂转数和胶体溶液中H2O的添加量,对m-TiO2薄膜表面形貌进行调控,提高电子传输层的光散射,改善钙钛矿的Ostwald熟化过程并促进光生载流子的提取。优化后的器件获得了20.02%的光电转换效率,在空气环境中放置30天后仍保持初始性能的90%以上。(2)在m-TiO2/MAPbI3界面引入a-WOx修饰层。利用a-WOx的宽带隙(2.6-3.1 e V)、高电子迁移率以及与钙钛矿活性层之间的自由能之差,有效地增强电子传输层/MAPbI3界面电荷传输,抑制载流子复合。基于m-TiO2/a-WOx电子传输层的钙钛矿太阳电池的最高开路电压达到1.16 V,光电转换效率为20.98%。(3)利用反溶剂裹挟法,将适量的I2加入到氯苯中形成I2·CB,通过对I2浓度的优化来制备高质量钙钛矿薄膜,揭示钙钛矿薄膜的钝化机理及生长动力学过程。通过引入I3-和I-来延缓钙钛矿结晶并钝化薄膜的缺陷态,获得具有大晶粒尺寸少缺陷态的钙钛矿薄膜。最终,最佳器件的光电转换效率为21.33%,未封装的器件在空气环境中放置30天后仍保持其初始值的91%。
储彬彬[7](2020)在《硅基功能纳米材料的制备及其癌症检测治疗的应用基础研究》文中提出迄今为止,尽管生物医学科技与临床医疗技术已经得到了长足的进步,但是癌症作为世界上致命的疾病之一,仍然威胁着人类的健康。为此,科学家们已经发展了具有优良性能的纳米诊疗体系,并且将其用于癌症的早期检测与治疗。在过去的几十年里,以多种功能纳米材料为基础的手术切除、化学治疗、放射治疗、免疫治疗等逐渐发展成为癌症治疗的主流方法。另一方面,手术切除作为治疗肿瘤的传统方法已经取得了显着的进步与发展,然而术后的肿瘤复发和手术伤口的细菌感染依然是增加患者痛苦并且延长疗程的重要原因。为此,科学家们进一步利用功能纳米材料构建了不同的治疗体系,用于抑制术后肿瘤的再生和伤口的细菌感染。近年来,由于独特的光/电/机械性能、大比表面积、表面可修饰性以及良好的生物相容性等特点,硅基功能纳米材料在癌症检测治疗等研究领域引起了广泛的研究兴趣。值得关注的是,前期研究主要集中在发展单一功能化的硅基纳米材料,进而将其用于肿瘤相关的成像分析检测或者治疗。因此,发展可用于诊疗一体化的多功能硅基纳米材料,并探索其应用于肿瘤诊疗一体化的可能性,成为了当前的研究热点。本论文工作以“发展多功能硅基纳米材料及其肿瘤诊疗一体化”为研究目标,首先制备了可分别适用于肿瘤细胞成像检测或肿瘤治疗的单功能硅基纳米材料,然后构建了肿瘤细胞成像检测与治疗一体化的双功能硅基纳米材料,进而发展了兼具成像分析、肿瘤治疗与抗细菌感染特性的三功能硅基纳米材料。本篇博士论文主要包括如下章节:第一章:首先,简要讲述了癌症的危害,以及癌症早期检测与治疗的发展现状。然后,简要介绍了硅基纳米材料的制备及其在生物成像分析与肿瘤治疗的研究进展。最后,阐述了本论文的立题依据、研究意义以及研究内容。第二章:发展了可用于肿瘤细胞成像检测的硅基纳米材料,即基于茶提取物的荧光硅纳米颗粒。通过选择四种不同茶(绿茶、红茶、乌龙茶和普洱茶)提取物与硅烷作为前驱体,在微波辐射反应条件下,制备得到了可用于肿瘤细胞成像的荧光硅纳米颗粒。荧光光谱研究表明,所制备的四种荧光硅纳米颗粒具有激发波长依赖性,即随着激发波长的红移,它们的最大发射波长也随之发生了明显的红移。研究发现,四种荧光硅纳米颗粒拥有高荧光强度、良好的荧光稳定性以及优良的生物相容性。通过在该荧光硅纳米颗粒表面修饰具有功能化的IgG分子,可将其用于细胞核的免疫荧光成像。第三章:发展了可用于成像检测肿瘤细胞pH值的硅基纳米材料,即荧光硅纳米棒传感器。通过选择三氯化铕、鲜牛奶、柠檬酸三钠与硅烷作为前驱体,辅之以一步微波法,可制备得到用于成像检测肿瘤细胞pH值的荧光硅纳米棒传感器。研究发现,该传感器的荧光光谱在单一 405 nm激发的情况下能够呈现出两个明显的荧光特征峰,其最大发射波长分别在470 nm(蓝色荧光波段)与620 nm(红色荧光波段)。由于该传感器的蓝色荧光信号对pH变化能产生响应效应,而红色荧光信号比较稳定可作为内标信号,因此可以通过蓝色与红色荧光信号的强度比值定量检测pH的变化。该传感器具有良好的荧光稳定性、优良的检测特异性以及较好的生物安全性,可用于实时监测活细胞内pH的动态变化。第四章:发展了可用于肿瘤治疗的硅基纳米材料,即基于硅纳米线的协同治疗策略。通过硅纳米线和阿霉素的有效结合,发展了基于硅纳米线的协同治疗策略。乳酸脱氢酶测定实验与碘化丙啶单染成像结果表明硅纳米线能够有效地破坏乳腺癌细胞的细胞膜,改变其通透性。硅纳米线对细胞膜的破坏能够促进阿霉素进入细胞。进入细胞内的硅纳米线与阿霉素联合破坏细胞骨架结构,同时毁坏细胞的线粒体并释放出细胞色素C分子。细胞周期分布表明硅纳米线与阿霉素混合物能够将细胞周期抑制于G2期,从而抑制细胞增殖。硅纳米线与阿霉素的联合指数为~0.56,其值小于1,表明硅纳米线与阿霉素之间存在较好的协同增强效应,能够有效地降低乳腺癌细胞的活性。第五章:发展了可用于肿瘤成像检测与治疗的双功能硅基纳米材料,即基于绿茶的荧光硅纳米材料。通过选择四种绿茶(安吉白茶、龙井茶、狗牯脑茶和碧螺春茶)与硅烷作为前驱体,通过微波反应可制备得到用于肿瘤成像检测与治疗的双功能荧光硅纳米材料。四种不同的绿茶能够合成不同纳米结构的荧光硅纳米材料(包括:荧光硅纳米颗粒、荧光硅纳米片以及荧光硅纳米球)。所制备的荧光纳米材料不仅可用于肿瘤细胞核的荧光成像分析,还能够有效地杀死癌细胞。活体实验进一步表明,该类型的双功能纳米材料可同时用于肿瘤组织的长时程荧光成像与肿瘤细胞的生长抑制。第六章:发展了可用于成像检测、肿瘤治疗与抗细菌感染的三功能硅基纳米材料,即基于中药提取物的荧光硅纳米颗粒。通过选择中药(鸡血藤)提取物与硅烷作为前驱体,置于微波合成仪中反应,制备得到了可用于成像检测、肿瘤治疗与抗细菌感染的三功能荧光硅纳米颗粒。该荧光硅纳米颗粒具有较好的分散性、高荧光强度以及良好的荧光稳定性,可用于细胞核的成像分析。研究发现,荧光硅纳米颗粒同时具备抗癌与抑菌的能力。活体术后恢复模型进一步表明,该三功能荧光硅纳米颗粒能够有效地抑制手术后原位瘤的复发,同时还能够抑制手术伤口的细菌感染。第七章:首先,概括了硅基功能纳米材料及其肿瘤检测治疗的研究进展。其次,总结了所发展功能硅基纳米材料的创新点,并分析了本论文研究的不足之处。最后,简述了多功能硅基纳米材料应用于肿瘤诊疗一体化的未来展望。综上所述,本博士毕业论文重点发展了单/双/三功能的硅基纳米材料,探索了其应用于肿瘤成像检测、治疗以及抑菌的可能性。该研究对拓展硅基功能纳米材料在生物医学领域(尤其是肿瘤诊疗一体化)的应用,具有较为重要的科学意义和积极的推动作用。
黄大朋[8](2020)在《MXenes材料制备及其随机激光性能研究》文中研究表明光电器件的小型化、智能化已成为人工智能时代发展的重要推动力,因此相应地对光电器件的基础材料也提出了高的需求。以石墨烯为代表的二维(2D)材料因其与体块材料不同的新颖的物理化学性质引起了人们的广泛关注,且其低维特性完美地符合当前小型化、智能化光电器件的需求。其中,过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)其丰富的元素组成和结构可调性赋予了其丰富的物理化学性质,并逐渐在2D材料家族中脱颖而出。近年来MXenes在微型可集成光电子器件相关领域展现出了极大潜力,有望成为新一代光电子集成平台。激光作为光电器件的基础光源,在器件的光通讯、互联与传感应用方面发挥着不可替代的作用。然而目前MXenes材料多是在激光的调制和探测领域被挖掘和应用,其在激光光源的产生方面尚未实现突破,这极大地限制了 MXenes材料在更广泛应用领域中的开发。激光光源的获得通常需要增益介质、谐振腔和激励源三要素。基于此三要素,激光自上世纪60年代被发明以来,由于其兼具高的光强度和相干特性,尤其在多种波段光源被实现以后,激光光源逐渐成为高速、大容量通信技术及光电器件的基础。但面对当前小型化、集成化光电器件及其光互连、通信、传感等开发和应用,传统激光光源由于其腔型、工艺和体积等因素限制使得其很难参与到光电器件的高度集成。在此背景下,随机激光其无需外加谐振腔的紧凑构型为微型芯片级激光光源提供了机会。其光腔可以由纳米结构散射环境提供,光子在多次散射后可以构成局域闭环回路进行光子振荡,进而产生受激发射和激光。MXenes材料已被证明具有良好的水溶性和优异的光吸收及光热转换特性,其稳定胶体液在外部光激励源的作用下具备在局域液相环境中构建介质折射率非均匀化的能力,以此产生光散射迫使光改变传播方向,进而构建光子的局域化并形成光反馈腔。因此MXenes材料借助其低维特性和局域液相散射环境有望在微型激光光源领域发挥积极作用,甚至在一定调节手段下获得光增益属性的MXenes更有望实现完全MXenes基激光。基于MXenes材料这一平台实现激光的产生,将会使得MXenes材料在小型化、集成化光电子器件领域展现出更大的魅力。也将会对材料、光学、通讯及生物医学等领域带来新的发展机遇。本论文利用Ti3C2-MXene优异的光吸收及光热转换特性,在脉冲激光泵浦下的稳定胶体液中,借助其光热属性触发了局域的溶剂气泡效应即介质折射率的非均匀化,进而构建了非线性散射机制。利用其波长非敏感的宽带散射特点,与宽带光发射碳量子点复合,通过优化泵浦源和泵浦体积等条件成功实现了由黄到深红色的超连续随机激光,波长覆盖范围约150 nm。利用量子限域和边缘效应对低维材料的能带结构及荧光特性的调节作用,采用水热裁剪的方法高效制备了零维状态下的MXenes量子点(MQDs),进一步赋予了 MXenes其自身光增益属性,并证实了氨水调节的水热环境对所制MQDs的表面钝化及荧光增强的作用。通过有限原子系统的结构与荧光特性对比,优选发光范围可覆盖整个可见区的V2C-MQDs,通过浓度介导的胶体表面张力调节和泵浦优化,实现了局域的光散射并构建了多重光反馈腔,在水相V2C-MQDs中实现了 490、545、587和613 nm四色混合的白光激光。此MXenes基激光源的实现为其微型化、智能化应用开发奠定了基础。本论文具体研究工作如下:(1)由于层离的单层/少层MXenes其大的比表面积以及液相下良好的胶体稳定性较好的满足构建介质折射率非均匀化的条件,并可以以此为基础在外部激励源的作用下构建局域散射机制来满足随机激光的光反馈需求。因此高质量地制备出单层或少层MXenes薄片将是随机激光系统构建的基础。此处使用HF选择性刻蚀的手段初步可以从MAX相陶瓷中大量获得了多层Ti3C2-MXene材料,但为了获得单层/少层Ti3C2-MXene仍需后续分步的插层和清洗处理。因此此处为了避免多步操作及插层物质的影响,优选LiF/HCl混合液对MAX相进行刻蚀处理,通过优化反应温度及含氟盐和酸的配比,可以一步制得大量的单层/少层大片状Ti3C2-MXene原材料,并通过扫描电镜及透射电镜对其进行了表征。三原子层M2C-MXene根据其特点可以使用优化的HF刻蚀或LiF/Cl混合液刻蚀并在超声辅助下获得。基于此处所获MXenes原材料,后续可以针对特殊需求进行后处理调整,以获得最适合的材料及其状态。(2)以(1)中所制Ti3C2-MXene为原料通过进一步超声破碎获得了尺寸在百纳米级的均匀稳定的MXenes胶体液,利用Ti3C2-MXene优异的光吸收及光热转换特性,在外部光激励源的作用下触发了局域溶剂气泡效应,构建了介质折射率的非均匀化并通过光散射测试间接地证明了此散射机制的波长非敏感的宽带特性。将此稳定胶体液与宽带光发射的碳量子点(CDs)复合,在适宜波长的脉冲激光激励下,利用散射机制形成的局域光反馈,通过优化组分的浓度配比和泵浦体积,在MXene/CDs复合系统中实现了由黄到深红色的超连续随机激光,波长覆盖范围约150 nm。(3)基于量子限域和边缘效应对低维材料的能带结构及荧光特性的调节作用,此处试图使用此策略使MXenes材料获得光增益属性,进而方便后续探索在单独MXenes系统中实现激光。因此此处初步制备了典型的Ti3C2-MQDs并对其基本光学特性进行了分析和认识。首先使用超声机械裁剪的手段试图获得MQDs,虽然超声能够有效地将大片层MXenes破碎,但尺寸仍在百纳米级别,获得MQDs的能力有限。鉴于此,以水热裁剪的方式替代之,高效地获得了大量MQDs,且氨水调节下的水热环境可以对MQDs产生一定的表面钝化作用。通过荧光和紫外-可见吸收表征更证实了表面钝化对MQDs荧光有进一步增强的效果。另外初步分析了 Fe3+和Cr3+对钝化后的MQDs的荧光猝灭效应及荧光增强效应的机理。(4)通过氨水调节下的水热裁剪环境一步获得了钝化的V2C-MQDs,成功地提高了 MQDs在整个可见光范围内的光发射能力,通过胶体浓度介导的胶体表面张力调节,在泵浦光激励下成功地触发了溶剂气泡效应,获得了激发功率依赖的非线性散射机制,并对其进行了表征。通过增强的光增益和非线性散射,建立了局域的多重光反馈腔,最终使用V2C-MQDs实现了 490、545、587和.613 nm四色混合的白光激光。综上所述,基于MXenes材料这一平台,结合其不同维度及组成下独特的物理化学性质,通过构建局域宽带光散射以及形成的微腔,在MXenes二维和零维状态下分别实现了由黄到深红色的超连续随机激光和白光激光。此微尺度激光光源将有利于微型光电子器件的开发和应用,比如纳米流体基生物、化学监视和传感等器件,因此本论文发展的MXenes基小型化及特殊形态的激光源将对其微型器件的进一步发展产生重要影响。
向志朋[9](2020)在《基于纳米碰撞电化学方法的铂单颗粒电催化过程研究》文中认为化石能源的大量使用引发了日益严峻的能源危机和环境问题,发展可再生能源是社会可持续发展的必然要求。电催化通过加速电极/溶液界面异相电子转移过程,可促进电能与化学能的高效转换,是可再生能源转化与利用的关键技术之一。在基础研究层面,电催化研究的核心任务是揭示催化材料结构-活性关系。传统修饰电极电化学研究方法由于存在系综效应,其结果是大量颗粒的平均信息,无法揭示电极表面材料的本征催化活性。近年来发展起来的单颗粒电化学研究方法为研究材料构-效关系提供了新的视角。区别于传统研究方法,单颗粒电化学方法可对单一个体电催化行为进行研究,有利于微观电催化机制的探索和材料本征电化学活性的获取,从而实现构-效关系的精准构建。本论文基于单颗粒纳米碰撞电化学方法,以金属铂纳米颗粒及其团聚体作为对象,研究了单个铂颗粒上的析氢反应、氧还原反应以及电极浆液中高分子粘结剂与纳米颗粒团聚体的动态演变行为。论文的主要研究内容及结论如下:(1)铂单颗粒析氢反应动态学过程研究。基于布朗热运动和胶体理论研究了溶液中胶体颗粒的稳定性,发现通过调节质子浓度可有效避免溶液中颗粒团聚现象,从而保证了在单颗粒水平开展电催化研究;采用碰撞电化学方法研究了铂单颗粒上析氢电化学行为与极化电位的关系,发现单颗粒铂上析氢电化学信号随电极电位负移发生由尖刺状到台阶状的转变,条件实验表明该转变行为受颗粒表面质子与氢气浓度共同作用影响,推测其原因在于析氢过程中颗粒表面物种浓度的动态变化导致电极电位发生偏移;研究了不同气氛下铂上析氢反应机制,通过重构循环伏安曲线获得了铂单颗粒上的析氢极化曲线,发现氢气气氛中铂单颗粒上存在析氢失活行为,推测其原因在于氢在铂颗粒上的吸附(吸收)抑制催化活性。(2)铂单颗粒上氧还原反应尺寸与配体效应研究。基于纳米碰撞电化学方法研究了不同粒径铂单颗粒上氧还原反应电催化活性的影响因素,获得铂单颗粒上氧还原反应极化曲线,发现铂本征催化活性与尺寸相关,在研究尺寸范围内小粒径铂颗粒(4 nm)表现出最佳的本征活性;采用配体交换法改变铂颗粒表面配体分子,考察了聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、柠檬酸等配体分子对铂单颗粒上氧还原活性的影响,发现配体分子通过吸附占据活性铂表面,从而抑制颗粒催化活性。(3)铂纳米颗粒与Nafion高分子团聚体动态学研究。以铂纳米颗粒(4 nm)和全氟磺酸树脂(Nafion)混合体系模拟燃料电池催化剂浆液,研究浆液中催化剂团聚体的动态演变行为。研究发现由于分子内极性差异,Nafion在极性溶剂中发生自组装行为形成球状胶束;发现高分子对纳米颗粒具有快速吸附能力,其作用机制源于两者之间的范德华力相互作用和高分子的桥联作用;利用电子显微镜、动态光散射等方法研究了溶液态下团聚体存在状态,通过长时间尺度追踪,发现团聚体是一个热力学不稳定体系,其在溶液中存在缓慢演变过程,推测该过程与Nafion分子溶胀行为有关。
秦雅玲[10](2020)在《基于数字图像的丁达尔现象与胶体溶液浓度检测方法研究》文中认为溶液浓度变化的测量是环境污染领域十分关注的研究课题。尽管现有的浓度检测技术及相应的检测设备很多,但主要用于实验室且设备体积大,而水样测定地域范围广,采集现场分布离散,受使用条件和电能消耗等的限制难以携带到野外使用。本文课题的来源项目中,涉及一些性质不稳定的溶液,无法带回实验室进行测量,因此需要研究一种浓度检测方法使其能对样本浓度实时检测。本文主要针对溶质是胶体的溶液进行研究,基于胶体溶液的光学特性将图像处理技术应用于胶体溶液浓度的测量。胶体溶液具有丁达尔现象,丁达尔光强满足瑞利散射定律,在入射光一定的条件下丁达尔光强随光径距离的增加会产生衰减。光在均匀、非散射溶液中的衰减满足朗伯比尔定律,由于胶体溶液颗粒的大小的特殊性,在胶体溶液既有光的散射又有光的吸收。根据线性叠加原则,胶体溶液中光的衰减是散射和吸收之和,利用胶体溶液的光学性质,本文研究了丁达尔光在胶体溶液中的传输模型ITtyn=I0e-(μa+μa)L,通过Monte Carlo方法模拟光子在胶体溶液中的传输过程验证了该模型的正确性。本文完成了图像采集装置的设置与制作,将7个已知的不同浓度的标准样和一个待测试样装入玻璃试管并放入旋转圆盘中,使用恒功率控制的红色激光光源照射旋转到拍摄工位的试样,用PTC08B图像传感器在与光源垂直方向上采集光径图像。根据实验对环境的要求完成相应的遮光模块设计和光源的选择。通过拍摄大量不同浓度胶体溶液试样的数字图像分别建立了丁达尔光强与浓度的数学模型:ITyn=a×c+β以及光衰减系数与浓度的数学模型c=a×μb,针对实验中存在的误差问题,实际测量时,利用七个标准试样对模型系数进行校准,并用所建立的模型测量验证。最后,通过胶体溶液浓度测量实验来验证计算模型的可行性及准确性。选择实验室配置的氢氧化铁胶体溶液,对多组不同浓度的胶体溶液进行测量,利用最小二乘法对数据进行回归分析,建立由光路图像数据得到的丁达尔强度、光衰减系数与浓度的数学模型。另外配置几组溶液进行实验,实验结果表明,所建立的胶体溶液浓度测量模型测量待测样(4.120×10-5~2.230×10-2g/ml)的误差能够稳定在预期范围内。
二、胶体溶液中的光散射的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、胶体溶液中的光散射的研究(论文提纲范文)
(1)单胶束空心聚合物球的组装构建(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 嵌段共聚物及其胶束概述 |
1.1.1 嵌段共聚物自组装 |
1.1.2 单胶束结构 |
1.2 单胶束的界面组装 |
1.2.1 单胶束的表面定向组装 |
1.2.2 单胶束的受限表面组装 |
1.2.3 单胶束的限域组装 |
1.3 基于单胶束跨维度组装体的构建 |
1.3.1 一维组装体的构建 |
1.3.2 二维组装体的构建 |
1.3.3 三维组装体的构建 |
1.4 论文选题与主要研究内容 |
2 实验总述 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 材料结构表征 |
3 单胶束空心聚合物球及其与氧化石墨烯静电组装体的构建 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 合成步骤 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单胶束空心聚合物球的形成机理 |
3.3.2 纳米乳滴及单胶束空心聚合物球的DLS分析 |
3.3.3 单胶束空心聚合物球的形貌表征 |
3.3.4 静电组装法构筑SHPSs/GO的依据 |
3.3.5 体系pH对 SHPSs/GO组装结构的影响 |
3.3.6 SHPS与 GO的质量比对SHPSs/GO组装结构的影响 |
3.3.7 其他因素对SHPSs/GO组装结构的影响 |
3.3.8 模型计算 |
3.3.9 SHCSs/rGO材料的结构分析 |
3.4 本章小结 |
4 单胶束空心聚合物球与镁铝水滑石静电组装体的构建 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 合成步骤 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 镁铝水滑石胶体形态 |
4.3.2 空心聚合物球与镁铝水滑石静电聚沉依据 |
4.3.3 电荷衡算 |
4.3.4 XRD分析 |
4.3.5 物料衡算 |
4.3.6 空心聚合物球与水滑石组装体的形貌表征 |
4.3.7 炭材料形貌及孔结构分析 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
第二章 光与电介质物体相互作用中力学效应的计算 |
2.1 计算光对电介质物体力学效应的麦克斯韦应力张量方法 |
2.2 光与微纳颗粒相互作用中的力学效应的计算 |
2.3 本章小结 |
第三章 腔光力学研究简介 |
3.1 光—机械振子系统的动力学及其应用 |
3.2 微纳颗粒的光学悬浮原理及其应用 |
3.3 腔冷却悬浮纳米颗粒 |
3.4 本章小结 |
第四章 微米颗粒的自由空间光学冷却和操控研究简介 |
4.1 腔冷却微米颗粒的困难 |
4.2 微纳颗粒的主动光反馈冷却方法 |
4.3 微米颗粒的多普勒冷却 |
4.4 本章小结 |
第五章 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
5.1 低维晶格体系热传导理论研究简介 |
5.2 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
5.3 本章小结 |
第六章 中性以及带电微球的偏振梯度冷却和俘获研究 |
6.1 相向传播的不同偏振方向的光波实现微球的偏振梯度冷却 |
6.2 内部温度对大微球冷却的影响 |
6.3 残留空气分子产生的随机力 |
6.4 光子散粒噪声产生的随机力 |
6.5 冷却温度 |
6.6 本章小结 |
第七章 加速光晶格线性加速纳米颗粒研究 |
7.1 纳米颗粒在运动光晶格中受的光力 |
7.2 纳米颗粒被光晶格俘获并稳定加速的条件 |
7.3 光学吸收对纳米颗粒加速的影响 |
7.4 纳米颗粒加速的数值研究 |
7.5 本章小结 |
第八章 两端耦合腔光机械系统的简谐链上的热传导研究 |
8.1 两端耦合腔光学机械系统的一维简谐链理论模型 |
8.2 简谐链中的局部热流 |
8.3 通过左右机械振子位移互相关函数的差来测量简谐链中的热流 |
8.4 本章小结 |
第九章 总结与展望 |
附录Ⅰ. 矢量球谐函数的表达式 |
Ⅰ.1 矢量球谐函数M_(emn),M_(omn),N_(emn)和N_(omn)的表达式 |
Ⅰ.2 电磁多极矩模式N_(±α1n)~((1,3))和M_(±α1n)~((1,3))的表达式 |
附录Ⅱ. 四维力密度 |
附录Ⅲ. 米氏散射中的各个系数 |
附录Ⅳ 量子的局部热流公式 |
附录Ⅴ 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
Ⅴ.1 等效传播效率ρ_(eff)(ω) |
Ω_H或者ω<Ω_L'>Ⅴ.1.1 ω>Ω_H或者ω<Ω_L |
Ⅴ.1.3 对定理1的证明 |
Ⅴ.2 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
Ⅴ.2.1 经典简谐链 |
Ⅴ.2.2 量子简谐链 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(3)光微流激光免疫散射特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 光微流激光及其应用 |
1.1.1 光微流简介 |
1.1.2 光微流激光技术 |
1.1.3 光微流激光生化传感应用 |
1.2 免疫分析技术 |
1.2.1 免疫分析技术简介 |
1.2.2 粒子增强型免疫散射传感技术 |
1.3 本论文的研究意义和章节安排 |
1.3.1 本论文的研究意义 |
1.3.2 本论文的章节安排 |
第二章 光微流激光免疫散射理论基础 |
2.1 染料激光器理论基础 |
2.1.1 连续波染料激光器 |
2.1.2 脉冲染料激光器 |
2.1.3 激光染料及其能级结构 |
2.1.4 激光染料溶剂及其选择 |
2.2 光微流激光传感谐振腔理论 |
2.2.1 光学谐振腔 |
2.2.2 法布里-珀罗腔传感结构 |
2.3 免疫复合物散射特性分析 |
2.3.1 免疫复合物中的瑞利散射理论 |
2.3.2 免疫复合物中的米氏散射理论 |
2.4 基于散射损耗的法布里-珀罗(F-P)腔传感特性仿真 |
2.4.1 F-P腔散射模型建立 |
2.4.2 仿真结果及分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 光微流激光聚苯乙烯微球散射特性研究 |
3.1 聚苯乙烯微球及其应用 |
3.2 实验装置与仪器 |
3.2.1 微流通道制作 |
3.2.2 法布里-珀罗(F-P)腔搭建 |
3.2.3 实验仪器与检测光路 |
3.2.4 实验装置特性分析 |
3.3 罗丹明B发光特性 |
3.4 聚苯乙烯微球散射特性研究 |
3.4.1 实验步骤 |
3.4.2 实验结果分析 |
3.5 光腔散射放大效应研究 |
3.5.1 实验步骤 |
3.5.2 实验结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 β2-微球蛋白光微流激光免疫散射特性研究及其传感 |
4.1 β2-微微球蛋白临床意义 |
4.2 实验原理分析 |
4.2.1 免疫微球制备技术 |
4.2.2 微球凝集反应 |
4.3 免疫微球反应比优化 |
4.3.1 实验步骤 |
4.3.2 实验结果与分析 |
4.4 β2-MG传感特性及其分析 |
4.4.1 传感特性分析 |
4.4.2 粒子聚集增强散射信号的作用机理 |
4.5 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(4)浙江典型农田土壤胶体磷生成的影响因素与流失控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 土壤胶体磷及其环境学意义 |
1.1.1 土壤胶体颗粒 |
1.1.2 土壤纳米颗粒 |
1.1.3 胶体磷及其环境效应 |
1.2 胶体磷的分离与表征方法 |
1.3 胶体磷形成的主要影响因素 |
1.3.1 土壤矿物组成 |
1.3.2 土壤pH值及电化学特性 |
1.3.3 土壤有机物 |
1.3.4 土壤水分条件 |
1.3.5 农田施肥管理 |
1.4 外源碳输入对土壤磷流失的影响 |
1.4.1 有机肥对土壤磷流失的影响 |
1.4.2 生物炭对土壤磷流失的影响 |
1.5 土壤磷的流失潜力评估方法 |
1.6 研究目标、研究内容及技术路线 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
第二章 农田不同尺寸胶体磷的分离与特征分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 土样的采集与处理 |
2.2.2 胶体磷的分离方法 |
2.2.3 胶体磷的物化表征 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 土壤胶体磷分离方法的比较 |
2.3.2 不同尺寸的土壤胶体磷组成 |
2.3.3 胶体磷颗粒的物理化学特征 |
2.4 讨论 |
2.4.1 土壤胶体磷的分离方法 |
2.4.2 胶体磷的物理化学特征 |
2.5 本章小结 |
第三章 农田土壤团聚体中胶体磷的赋存及主控因子分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区概况和样品采集 |
3.2.2 团聚体分离与磷素分析 |
3.2.3 不同分散颗粒的重力分离 |
3.2.4 团聚体及土壤理化指标测定 |
3.2.5 团聚体及颗粒的~(31)P NMR分析 |
3.2.6 水稳定性团聚体的组成 |
3.2.7 平均重量直径和几何平均直径 |
3.2.8 团聚体对胶体磷流失的贡献 |
3.2.9 团聚体中胶体磷流失潜力 |
3.2.10 磷富集系数计算 |
3.2.11 统计分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 土壤和团聚体的基本物化特征 |
3.3.2 不同团聚体中胶体磷的含量 |
3.3.3 团聚体中胶体磷流失潜力分析 |
3.3.4 影响团聚体胶体磷含量和释放的因素 |
3.3.5 不同尺度的土壤分散颗粒组成 |
3.3.6 土壤分散颗粒中磷的形态组成 |
3.3.7 不同尺寸团聚体中磷形态组成 |
3.4 讨论 |
3.4.1 团聚体中胶体磷含量及流失潜力 |
3.4.2 团聚和颗粒分散过程中磷的富集 |
3.5 本章小结 |
第四章 有机碳对土壤胶体磷组分和形成的作用机制 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区概况及采样 |
4.2.2 土壤物理化学分析 |
4.2.3 胶体组分提取方法 |
4.2.4 胶体磷的场流分离 |
4.2.5 胶体磷饱和度计算 |
4.2.6 数据的统计与处理 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 不同土壤的胶体磷组分特征 |
4.3.2 胶体磷颗粒组分的影响因素 |
4.3.3 有机碳输入对胶体磷的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 区域尺度上胶体磷的形成机制 |
4.4.2 碳肥输入对胶体磷组分的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 田间尺度上的土壤胶体磷流失潜力评估 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 研究区基本情况 |
5.2.2 试验设计及采样 |
5.2.3 模型变量的组成 |
5.2.4 胶体磷指数变量 |
5.2.5 胶体磷相关变量 |
5.2.6 磷指数评价模型 |
5.2.7 胶体磷指数方程 |
5.2.8 实验主成分解释 |
5.2.9 胶体磷流失潜力级别划分 |
5.2.10 胶体磷指数方程的验证 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 胶体磷指数变量和相关变量的统计性分析 |
5.3.2 胶体磷指数的主成分分析 |
5.3.3 胶体磷指数的主成分解释 |
5.3.4 胶体磷流失潜力等级划分 |
5.3.5 胶体磷的指数方程及验证 |
5.3.6 典型农田的胶体磷流失评估 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 基于碳肥输入的农田胶体磷径流流失阻控 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 研究区概况 |
6.2.2 田间处理布置 |
6.2.3 样品采集及分析 |
6.2.4 数据处理与统计 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 研究区的降雨量和地表径流量 |
6.3.2 径流中不同形态磷的浓度变化 |
6.3.3 径流中不同形态磷的流失负荷 |
6.3.4 土壤残留态磷及流失因素分析 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同生产系统中磷的径流流失规律 |
6.4.2 不同生产系统土壤中磷的残留量 |
6.4.3 磷径流流失的影响因素及调控措施 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.1.1 农田不同尺寸胶体磷的分离方法及表征 |
7.1.2 农田土壤团聚体中胶体磷的赋存及主控因子分析 |
7.1.3 有机碳对土壤胶体磷组分和形成的作用机制 |
7.1.4 田间尺度上的土壤胶体磷流失潜力评估 |
7.1.5 基于碳肥输入的农田土壤胶体磷径流流失阻控 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及成果 |
(5)基于STM32的便携式胶体溶液浓度测量仪器的研究设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 选题来源 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 溶液浓度测量研究现状 |
1.3.2 胶体溶液丁达尔效应的研究现状 |
1.3.3 便携式仪器发展现状 |
1.3.4 嵌入式操作系统发展现状 |
1.3.5 光电检测技术发展现状 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 论文组织结构与安排 |
第2章 胶体溶液浓度检测原理以及相关技术 |
2.1 溶液及胶体溶液基本概念 |
2.1.1 胶体溶液动力学特性 |
2.1.2 胶体溶液光学特性 |
2.1.3 胶体溶液电学特性 |
2.2 胶体溶液浓度定量分析 |
2.3 丁达尔现象 |
2.3.1 丁达尔现象与光散射 |
2.3.2 胶体溶液浓度与丁达尔光强度的相关性 |
2.4 数字图像处理技术 |
2.4.1 图像传感器 |
2.4.2 数字图像处理技术 |
2.4.3 数字图像在胶体溶液浓度测量中的应用 |
2.4.4 数字图像与光强的关系 |
2.5 光电信号处理技术 |
2.5.1 光电元件 |
2.5.2 光电检测技术在浓度测量中的应用 |
2.5.3 光电传感器测量光强 |
2.6 利用丁达尔现象测量胶体溶液浓度 |
2.6.1 结合数字图像技术的测量原理 |
2.6.2 结合光电传感技术的测量原理 |
2.7 本章小结 |
第3章 总体设计 |
3.1 总体需求分析 |
3.1.1 总体目标 |
3.1.2 总体性能要求 |
3.1.3 测量仪器工作流程 |
3.1.4 测量仪器功能要求 |
3.2 整体设计 |
3.2.1 硬件功能结构 |
3.2.2 软件系统功能结构 |
3.3 系统总体开发流程 |
3.4 本章小结 |
第4章 仪器硬件设计 |
4.1 仪器硬件结构 |
4.2 仪器机械结构设计 |
4.2.1 仪器机械结构设计 |
4.2.2 实验仪器介绍 |
4.3 相关硬件设计 |
4.3.1 嵌入式微处理器 |
4.3.2 电源电路设计 |
4.3.3 复位电路与JTAG接口电路 |
4.3.4 数据存储器 |
4.3.5 LCD选用 |
4.3.6 光源以及驱动器 |
4.3.7 图像传感器 |
4.3.8 光电传感器电信号调理电路设计 |
4.3.9 电机驱动模块选用以及控制 |
4.4 本章小结 |
第5章 仪器软件设计 |
5.1 软件需求分析 |
5.1.1 软件运行环境 |
5.1.2 软件开发环境 |
5.1.3 软件功能需求分析 |
5.1.4 功能结构模块化 |
5.2 主函数设计 |
5.2.1 主函数功能划分 |
5.2.2 基础功能分配 |
5.2.3 软件系统主函数设计 |
5.3 功能函数的分类与实现 |
5.3.1 功能函数的分类 |
5.3.2 光电流信号的ADC与处理 |
5.3.3 图像传感器的图像采集与处理 |
5.3.4 测量工位校准与调整 |
5.3.5 丁达尔光路光强测量 |
5.3.6 测量模型系数校准 |
5.4 人机交互界面设计 |
5.4.1 用户登录界面设计 |
5.4.2 测量校准界面设计 |
5.4.3 光电传感器用户界面设计 |
5.4.4 图像传感器用户界面设计 |
5.5 本章小结 |
第6章 实验与分析 |
6.1 实验目的与内容 |
6.1.1 实验目的与内容 |
6.1.2 实验对象的选择 |
6.2 实验方法 |
6.3 测量方法有效性实验分析 |
6.4 测量仪器实验验证 |
6.5 实验结果分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(6)N-I-P型有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池性能提升的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钙钛矿太阳电池的基本组分及工作原理 |
1.3 影响钙钛矿太阳电池性能的关键因素 |
1.3.1 载流子传输层 |
1.3.2 载流子传输层/钙钛矿界面质量 |
1.3.3 钙钛矿薄膜质量 |
1.4 钙钛矿太阳电池的研究现状及存在的问题 |
1.5 本论文的主要研究内容及意义 |
第2章 m-TiO_2电子传输层形貌调控对钙钛矿太阳电池性能影响的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 m-TiO_2电子传输层的制备 |
2.2.3 钙钛矿太阳电池的制备 |
2.2.4 实验仪器及表征手段 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 m-TiO_2电子传输层形貌优化及其对钙钛矿薄膜的影响 |
2.3.1.1 O-m-TiO_2电子传输层的形貌和光学特性 |
2.3.1.2 O-m-TiO_2电子传输层对钙钛矿薄膜结晶度的调制 |
2.3.1.3 O-m-TiO_2电子传输层对钙钛矿薄膜缺陷态的影响 |
2.3.1.4 O-m-TiO_2对电子传输层/钙钛矿界面特性的调控 |
2.3.1.5 O-m-TiO_2电子传输层对钙钛矿太阳电池性能的影响 |
2.3.2 H-m-TiO_2电子传输层形貌优化及其对钙钛矿薄膜的影响 |
2.3.2.1 H-m-TiO_2电子传输层的形貌和光学特性 |
2.3.2.2 H-m-TiO_2电子传输层对钙钛矿薄膜结晶度的调制 |
2.3.2.3 H-m-TiO_2电子传输层对钙钛矿薄膜缺陷态的影响 |
2.3.2.4 H-m-TiO_2对电子传输层/钙钛矿界面特性的调控 |
2.3.2.5 H-m-TiO_2电子传输层对钙钛矿太阳电池性能的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 a-WO_x界面修饰对钙钛矿太阳电池性能影响的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 m-TiO_2/a-WO_x电子传输层的制备 |
3.2.3 钙钛矿太阳电池的制备 |
3.2.4 实验仪器及表征手段 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 a-WO_x的光电特性 |
3.3.2 a-WO_x界面修饰层对钙钛矿薄膜结晶度的影响 |
3.3.3 a-WO_x界面修饰层对钙钛矿薄膜缺陷态的影响 |
3.3.4 a-WO_x对电子传输层/钙钛矿界面特性的调控 |
3.3.5 m-TiO_2/a-WO_x电子传输层对钙钛矿太阳电池性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 活性层缺陷钝化对钙钛矿太阳电池性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 钙钛矿薄膜的制备及钝化 |
4.2.3 反溶剂裹挟法制备钙钛矿太阳电池 |
4.2.4 实验仪器及表征手段 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 碘离子钝化对钙钛矿薄膜结晶的影响 |
4.3.2 碘离子对钙钛矿薄膜缺陷钝化的影响 |
4.3.3 碘离子钝化对钙钛矿太阳电池性能的影响 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的主要科研成果 |
致谢 |
(7)硅基功能纳米材料的制备及其癌症检测治疗的应用基础研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 癌症概述 |
1.2 癌症的早期检测 |
1.3 癌症的治疗现状 |
1.4 硅基纳米材料概述 |
1.4.1 硅纳米线 |
1.4.2 硅纳米颗粒 |
1.4.3 硅纳米棒与硅纳米梭 |
1.4.4 硅纳米网状结构 |
1.5 硅基纳米材料在生物成像分析中的应用 |
1.6 硅基纳米材料在癌症治疗中的应用 |
1.7 本文的立题依据、研究意义以及研究内容 |
1.7.1 立题依据和研究意义 |
1.7.2 研究内容 |
参考文献 |
第二章 基于茶提取物的硅纳米颗粒用于肿瘤细胞成像分析 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂和仪器设备 |
2.2.2 荧光TSiNPs的合成 |
2.2.3 荧光TSiNPs的电镜表征 |
2.2.4 荧光TSiNPs的荧光稳定性测试 |
2.2.5 细胞培养与成像 |
2.2.6 荧光TSiNPs-IgG的制备 |
2.2.7 细胞骨架和细胞免疫成像 |
2.2.8 细胞安全性试验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 荧光TSiNPs的制备与表征 |
2.3.2 荧光TSiNPs的稳定性 |
2.3.3 荧光TSiNPs的细胞成像 |
2.3.4 荧光TSiNPs的细胞毒性 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第三章 基于硅纳米棒的荧光传感器用于成像检测肿瘤细胞pH值 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂和仪器设备 |
3.2.2 硅纳米棒传感器的制备 |
3.2.3 硅纳米棒传感器的胞外pH响应实验 |
3.2.4 硅纳米棒传感器的pH检测特异性实验 |
3.2.5 硅纳米棒传感器的生物安全性实验 |
3.2.6 硅纳米棒传感器的胞内pH检测实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 硅纳米棒传感器的制备 |
3.3.2 硅纳米棒传感器的表征 |
3.3.3 硅纳米棒传感器的检测特性 |
3.3.4 硅纳米棒传感器的选择性 |
3.3.5 硅纳米棒传感器的细胞安全性 |
3.3.6 硅纳米棒传感器的胞内分布 |
3.3.7 硅纳米棒传感器的细胞质pH成像 |
3.3.8 硅纳米棒传感器的胞内pH的动态监测 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第四章 基于硅纳米线的协同治疗策略用于肿瘤治疗 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂和仪器设备 |
4.2.2 硅纳米线的制备 |
4.2.3 细胞培养 |
4.2.4 乳酸脱氢酶测定实验 |
4.2.5 细胞摄取实验 |
4.2.6 细胞流式分析 |
4.2.7 细胞骨架染色实验 |
4.2.8 细胞周期分析 |
4.2.9 活死细胞染色实验 |
4.2.10 细胞毒性实验 |
4.2.11 联合指数计算与分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 硅纳米线与阿霉素的协同机理 |
4.3.2 硅纳米线的细胞毒性分析 |
4.3.3 硅纳米线破坏细胞膜完整性 |
4.3.4 细胞骨架和线粒体的破坏 |
4.3.5 细胞周期的抑制 |
4.3.6 协同治疗效果的评估 |
4.4 结论 |
参考文献 |
第五章 基于绿茶的硅纳米材料用于肿瘤成像与治疗 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂和仪器设备 |
5.2.2 荧光GTSN的合成 |
5.2.3 荧光GTSN的电镜表征 |
5.2.4 细胞培养与细胞成像 |
5.2.5 细胞毒性实验 |
5.2.6 细胞增殖实验 |
5.2.7 细胞骨架成像 |
5.2.8 荧光GTSN的荧光稳定性测试 |
5.2.9 荧光GTSN的长程实时示踪 |
5.2.10 细胞周期分析 |
5.2.11 溶血实验 |
5.2.12 活体实验 |
5.2.13 组织与血生化分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 荧光GTSN的制备 |
5.3.2 荧光GTSN的表征 |
5.3.3 荧光GTSN的生长机理猜想 |
5.3.4 荧光GTSN的光学特性 |
5.3.5 荧光GTSN的体外抗癌特性 |
5.3.6 荧光GTSN的细胞成像 |
5.3.7 荧光GTSN的活体肿瘤治疗 |
5.3.8 荧光GTSN的活体安全性 |
5.4 结论 |
参考文献 |
第六章 基于中药提取物的硅纳米颗粒用于肿瘤成像、治疗与抑菌 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂和仪器设备 |
6.2.2 荧光CS-SiNPs的合成 |
6.2.3 荧光CS-SiNPs的浓度定量 |
6.2.4 细胞培养 |
6.2.5 细胞微管的免疫染色 |
6.2.6 细胞膜染色 |
6.2.7 细胞毒性试验 |
6.2.8 细胞周期分析 |
6.2.9 细胞活性氧自由基测定 |
6.2.10 细菌培养 |
6.2.11 细菌活性氧自由基的高效测定 |
6.2.12 术后肿瘤再生的模型构建与治疗 |
6.2.13 术后细菌感染的模型构建与治疗 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 荧光CS-SiNPs的制备与表征 |
6.3.2 荧光CS-SiNPs的细胞成像 |
6.3.3 荧光CS-SiNPs的特异性抗癌效果 |
6.3.4 荧光CS-SiNPs的高效抗细菌感染 |
6.3.5 荧光CS-SiNPs的术后抗肿瘤再生 |
6.3.6 荧光CS-SiNPs的术后抗细菌感染 |
6.4 结论 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文的创新点以及不足之处 |
7.3 研究展望 |
攻读博士学位期间已公开发表的论文 |
致谢 |
(8)MXenes材料制备及其随机激光性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 MXenes材料及其晶体结构 |
1.2.1 MXenes材料介绍 |
1.2.2 MXenes材料晶体结构 |
1.3 MXenes材料基本物理性质 |
1.3.1 MXenes的稳定性 |
1.3.2 MXenes的电子特性 |
1.3.3 MXenes的光学特性 |
1.3.4 MXenes的磁学特性 |
1.3.5 MXenes的拓扑特性 |
1.4 MXenes材料的应用 |
1.4.1 MXenes在光电子学领域中的应用 |
1.4.2 MXenes在电磁屏蔽中的应用 |
1.4.3 MXenes在光热转换相关领域中的应用 |
1.4.4 MXenes在能源、环境等其他领域中的应用 |
1.5 随机激光概述 |
1.5.1 随机激光的基本原理、理论基础及特性 |
1.5.2 随机激光的分类 |
1.5.3 随机激光的研究进展及问题 |
1.6 本论文的研究意义与主要工作 |
参考文献 |
第二章 典型MXenes的制备及结构表征 |
2.1 引言 |
2.2 单层或少层Ti_3C_2-MXene的制备与表征 |
2.2.1 HF直接刻蚀制备Ti_3C_2-MXene |
2.2.2 LiF/HCl反应液刻蚀制备Ti_3C_2-MXene |
2.2.3 单层或少层Ti_3C_2的制备过程分析与结构表征 |
2.3 单层或少层的Ti_2C、V_2C的制备与结构表征 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 Ti_3C_2-MXene基超连续随机激光 |
3.1 引言 |
3.2 碳量子点的制备及宽带光增益分析 |
3.2.1 碳量子点的制备及表征 |
3.2.2 碳量子点的光谱及增益属性分析 |
3.3 宽带光反馈机制的构建 |
3.3.1 超稳定Ti_3C_2-MXene纳米片胶体液的制备 |
3.3.2 Ti_3C_2-MXene纳米片胶体液的散射行为表征 |
3.4 MXene/CQDs复合系统的超连续随机激光实现 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 Ti_3C_2-MXene量子点的水相制备与荧光性能表征 |
4.1 引言 |
4.2 2D-QDs制备技术简述 |
4.2.1 自上而下制备路径 |
4.2.2 自下而上制备路径 |
4.3 Ti_3C_2-MXene量子点的制备及表征 |
4.3.1 机械裁剪法制备 |
4.3.2 水热法制备 |
4.4 Ti_3C_2-MXene量子点的荧光表征与分析 |
4.4.1 Ti_3C_2-MXene量子点荧光行为与结果讨论 |
4.4.2 金属离子对钝化的Ti_3C_2-MXene量子点的荧光猝灭和增强 |
4.5 M_2C-MXene类量子点 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 V_2C-MXene量子点基白光激光 |
5.1 引言 |
5.2 V_2C-MXene量子点的制备 |
5.3 V_2C-MXene量子点荧光表征与分析 |
5.4 V_2C-MXene量子点系统的光散射优化 |
5.4.1 球形气泡的理论模型 |
5.4.2 V_2C-MXene量子点浓度介导的表面张力调节及有效散射表征 |
5.5 V_2C-MXene量子点系统的白光激光实现 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作 |
6.2 主要创新点 |
6.3 有待进一步开展的工作 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
攻读博士学位期间所获奖励情况 |
致谢 |
Paper1 |
Paper2 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(9)基于纳米碰撞电化学方法的铂单颗粒电催化过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 模型电催化体系 |
1.1.2 当前研究方法以及发展趋势 |
1.2 单颗粒电化学研究方法概述 |
1.2.1 单分子荧光技术 |
1.2.2 纳米电极 |
1.2.3 纳米尺度扫描电化学显微镜 |
1.2.4 纳米碰撞电化学 |
1.3 选题依据与论文工作设想 |
1.3.1 选题依据 |
1.3.2 论文工作设想与内容 |
第二章 实验材料与表征方法 |
2.1 化学试剂与实验材料 |
2.1.1 化学试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 表征方法 |
2.2.1 物理化学表征 |
2.2.2 电化学表征 |
2.3 超微电极制备与表征 |
2.3.1 超微电极制备过程 |
2.3.2 超微电极的表征 |
第三章 铂单颗粒析氢反应动态学过程研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 工作电极的处理 |
3.2.3 电化学测试 |
3.2.4 动态光散射测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 铂纳米颗粒表征 |
3.3.2 碰撞电化学电位窗口 |
3.3.3 质子浓度对纳米颗粒稳定性影响 |
3.3.4 单颗粒电化学信号解析 |
3.3.5 析氢活性失活机制 |
3.3.6 单颗粒铂电化学活性面积测量 |
3.3.7 铂颗粒尺寸原位表征 |
3.4 本章小结 |
第四章 铂单颗粒氧还原反应研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 工作电极的处理 |
4.2.3 电化学测试 |
4.2.4 动态光散射测试 |
4.2.5 铂纳米颗粒的制备 |
4.2.6 Pt/Vucan XC-72 的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 铂纳米颗粒的表征 |
4.3.2 质子浓度对铂上氧还原影响 |
4.3.3 电流-时间曲线测试 |
4.3.4 铂单颗粒氧还原反应尺寸效应 |
4.3.5 铂单颗粒氧还原反应配体效应 |
4.4 本章小结 |
第五章 铂纳米颗粒-Nafion高分子团聚体演变行为研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品 |
5.2.2 工作电极的处理 |
5.2.3 铂纳米颗粒的制备 |
5.2.4 电化学测试 |
5.2.5 动态光散射测试 |
5.2.6 原位液体环境TEM测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 铂纳米颗粒表征 |
5.3.2 碰撞电位的确定 |
5.3.3 碰撞电化学测试 |
5.3.4 高分子对纳米颗粒电化学行为影响 |
5.3.5 Nafion与 Pt-Nafion团聚体动态演变 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)基于数字图像的丁达尔现象与胶体溶液浓度检测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题来源 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外溶液浓度检测研究现状 |
1.3.2 国内溶液浓度检测研究现状 |
1.3.3 数字图像处理技术在浓度测量中研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 本论文的组织结构安排 |
第2章 基本原理及相关技术 |
2.1 溶液及胶体溶液 |
2.1.1 溶液浓度的概念 |
2.1.2 胶体溶液性质 |
2.2 浓度检测技术 |
2.2.1 化学滴定法 |
2.2.2 分光光度法 |
2.2.3 光电检测技术 |
2.2.4 超声波检测技术 |
2.2.5 荧光相关光谱法 |
2.3 图像处理技术在胶体溶液浓度测量中的优势 |
2.4 Tyndall现象 |
2.4.1 Tyndall现象与光的散射 |
2.4.2 瑞利(Rayleigh)公式 |
2.4.3 散射光强与入射光强度的关系 |
2.4.4 Tyndall光强度与传输距离、浓度的相关性 |
2.5 数字图像进行光学测量的基本原理 |
2.5.1 数字图像 |
2.5.2 数字图像传感器 |
2.5.3 数字图像与光学测量 |
2.6 数字图像处理技术 |
2.6.1 图像滤波方法 |
2.6.2 图像的几何操作 |
2.7 Monte Carlo方法 |
2.8 本章小结 |
第3章 图像的采集及处理 |
3.1 基本方法 |
3.1.1 基本测量方法 |
3.1.2 丁达尔光测量方法 |
3.1.3 光源控制电路设计 |
3.2 图像采集系统的搭建 |
3.2.1 图像采集系统框架 |
3.2.2 光源的选择 |
3.2.3 传感器选择 |
3.2.4 传感器的数据读取方法与时序 |
3.2.5 遮光模块 |
3.3 图像采集装置 |
3.4 图像采集与预处理 |
3.4.1 图像采集 |
3.4.2 图像预处理 |
3.5 本章小结 |
第4章 光在胶体溶液中传输衰减特性分析 |
4.1 光在胶体溶液中的传输 |
4.2 胶体溶液中光学传输衰减模型建立 |
4.2.1 胶体溶液的光吸收和散射 |
4.2.2 数据分析与模型建立 |
4.3 激光波长能量随丁达尔光通路距离的衰减模拟 |
4.3.1 蒙特卡罗模拟方介绍 |
4.3.2 Monte Carlo方法模拟光子在胶体溶液中的传输 |
4.3.3 模拟结果 |
4.4 考虑传输衰减后浓度对衰减系数的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 浓度与丁达尔光特性关系分析 |
5.1 算法仿真与模型建立 |
5.1.1 丁达尔光强与胶体溶液浓度 |
5.1.2 光衰减系数与胶体溶液浓度 |
5.2 实验与结果分析 |
5.2.1 氢氧化铁胶体溶液浓度测量 |
5.2.2 实验结果误差分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
四、胶体溶液中的光散射的研究(论文参考文献)
- [1]单胶束空心聚合物球的组装构建[D]. 李杰祎. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究[D]. 何自强. 华东师范大学, 2021(08)
- [3]光微流激光免疫散射特性研究[D]. 滕顺. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]浙江典型农田土壤胶体磷生成的影响因素与流失控制研究[D]. 李发永. 浙江大学, 2021
- [5]基于STM32的便携式胶体溶液浓度测量仪器的研究设计[D]. 孙晨光. 桂林理工大学, 2020(07)
- [6]N-I-P型有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池性能提升的研究[D]. 杨梅芳. 吉林师范大学, 2020
- [7]硅基功能纳米材料的制备及其癌症检测治疗的应用基础研究[D]. 储彬彬. 苏州大学, 2020(06)
- [8]MXenes材料制备及其随机激光性能研究[D]. 黄大朋. 山东大学, 2020(08)
- [9]基于纳米碰撞电化学方法的铂单颗粒电催化过程研究[D]. 向志朋. 华南理工大学, 2020(01)
- [10]基于数字图像的丁达尔现象与胶体溶液浓度检测方法研究[D]. 秦雅玲. 桂林理工大学, 2020(01)