表面化学

摘要： 以开尔文公式为例,探讨新发展理念在物理化学教学中的应用,把创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念贯穿到物理化学教学的全过程和各章节并通过教学设计展示,以促进物理化学课程的高质量发展,加快新时代物理化学课程建设的新格局,贯穿落实新发展理念,对化学、理学乃至整个高等教育的发展具有示范作用。

摘要： 电晕放电是一种成熟的高分子材料表面预处理方法,为了研究电晕对BOPP薄膜表面化学组成和表面张力的影响,利用ATR-FTIR、XPS和表面张力仪对电晕处理的BOPP薄膜表面的化学组成和表面张力进行了表征。研究结果表明,经过电晕放电处理的BOPP薄膜表面形成了极性含氧和含氮官能团,C含量下降16.3%,O含量增加16.8%,N含量轻微下降;在一定范围内,电晕功率和预热温度的增加,有利于BOPP薄膜表面张力的增加。本研究为提高BOPP薄膜的性能和扩大其应用领域提供了技术支撑。

摘要： “物理化学”是中医药院校重要的专业基础课程,在专业建设中起着承上启下的枢纽作用,肩负着课程思政建设立德树人的重要使命。表面化学是“物理化学”的重要分支,从教学实践中选择五个重要的专业知识点,通过教师引导与学生主体探讨,挖掘其中所蕴藏的思想政治教育元素,阐述了“透过现象看本质、勇于突破和创新、稳定和谐促发展、团队合作实现共赢、加强自身内涵建设”五个思政教育主题。在表面化学专业知识与思政元素的融合中,师生共同探讨如何在“物理化学”专业知识传授过程中更好地贯穿思政教育,以期实现课程价值塑造、知识传授和能力培养的“三位一体”育人目标。

摘要： 研发高效的靶向药物一直是药物研究的重点,科研人员通过高端电镜技术解析了病毒的表面结构,并构建了病毒-受体间相互作用模型.受该相互作用的启发,本课题组前期研究构建了MXene量子点(MXene quantum dots,MQDs)表面官能团与反应物间的相互关系(Energy&Environmental Materials,2022,DOI:https://doi.org/10.1002/eem2.12438),提出了MQDs表面官能团可作为一个微型实验室,进行不同的表面修饰.另外,基于John Meurig Thomas教授提出的单活性中心多相催化和张涛研究员提出的单原子催化理论,在纳米尺度调控材料尺寸以及活性中心的原子环境和结构,可提高反应的定向选择性,进而高选择性地生成目标产物.本文将病毒机制与单活性中心及单原子催化理论相结合,探讨了新兴的零维半导体纳米材料MQDs表面官能团类型(-F,-Cl,-O,-OH,-Br,-NH2等)对反应选择性的重要影响,以实现对催化产物的定向设计.此外,综述了MQDs在催化领域的应用研究进展,讨论了具有不同表面基团MQDs的催化反应机理,总结了表面基团的设计原则及修饰策略.深度讨论了表征技术在分析MQDs结构性质及揭示其表面催化活性中心转变过程中的应用,包括MQDs的识别技术,通过原位的表征技术定位活性位点,监测催化反应过程中的相、形貌的变化及其对催化反应的影响;同时,探讨了现阶段MQDs表征技术的局限性.讨论了密度泛函理论计算在进一步揭示活性位点及反应过程中各部分能量变化中的应用,更深入理解MQDs的表面结构,指导设计高活性的MQDs基催化剂.从以下6个方面对MQDs相关研究进行了总结和展望.(1)MQDs的种类及合成方法存在多样性,包括不同组分(如Mo_(2)C,Nb_(2)C,Ti_(2)N),不同比例(如Ti_(3)C_(2),Ti_(4)C_(3),Ti_(2)C)的MQDs晶体结构,进而导致催化性能不同.(2)通过严格控制合成条件(如反应温度、压力、含氧量和时间等),降低杂质的影响,合成出具有高纯度和优良结构的MQDs样品,将有助于更准确地分析MQDs的形成机制.(3)应探索MQDs基催化剂先进的表征技术:通过原位表征技术揭示MQDs基异质结构催化剂间的相互作用机制、活性中心的动态变化以及催化反应过程中的结构演变,对于理解催化反应机理,提高MQDs催化性能具有重要意义.此外,需要进一步发展可在原子尺度下揭示MQDs表面或近表面组分的表征技术.受冷冻电镜技术可揭示病毒表面的S蛋白与人体细胞受体结合的结构等工作的启发,未来可通过低温电子显微镜技术更精准地表征MQDs表面结构.(4)解决MQDs在合成及催化反应过程中的易团聚的问题.此外,由于MQDs在水溶液中容易氧化,可考虑探索MQDs在不同有机溶剂(如乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜)中的分散性.(5)探讨表面化学性质对MQDs的半导体行为和光催化反应机理影响.目前,MQDs常被用作光催化中增强光生电子提取的助催化剂,很少有关于表面化学性质对MQDs的半导体行为和光催化反应机理影响的报道,应加强此方向的研究.(6)MQDs表面官能团类型对于提高电催化反应选择性的机理还有待完善,需要发展无氟、对环境友好的MQDs制备工艺.

摘要： 在“大学化学”教学改革方面,将表面化学引入“大学化学”的教学和实验内容中有重要的改革创新性意义。首先,为满足创新型国家的建设需求,高校要加强高素质创新型人才的培养,结合教育改革相关发展规划进行本科“大学化学”的改革;其次,将表面化学相关的前沿技术讲座、研究拓展性实验和实训教育融入“大学化学”课程体系建设,满足培养具有国际化视野的高端应用型技术人才的本科特色教学需要;最后,通过教学和科研结合的形式,培养学生的科研兴趣和创新能力,有助于推动表面化学研究实现产业化应用。

摘要： 本文总结了多种构筑硅纳米结构的方法,综述了近年来利用硅纳米结构提高表面辅助激光解吸/电离质谱(SALDI-MS)性能的研究工作,展望了利用功能化的硅纳米结构表面进一步提高激光解吸/电离(LDI)效率的前景.

摘要： 我们在合成海胆状Nb2O5纳米球光催化剂的基础上,向体系中直接引入Fe3+离子,制备了Fe物种修饰的Nb2O5纳米球.对产物进行了X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附测试、紫外可见吸收谱(UV-Vis)和光致发光谱(PL)表征.结果 表明,引入Fe3+后,Nb2O5纳米球的微观形貌和晶型结构没有发生显著变化,但其比表面积有所增加,原位复合的Fe物种以低结晶度的Fe2O3和Fe(Ⅱ)NbxOy物种分布在Nb2O5纳米球表面.相比于单一海胆状Nb2O5,Fe物种修饰的Nb2O5催化剂表现出了良好的光催化活性,能高效且选择性地降解类吩噻嗪染料亚甲基蓝(MB)和甲苯胺蓝(TB),原因为:(1)Fe物种可以对类吩噻嗪染料分子中的N和S形成配位吸附;(2)Fe物种与Nb2O5导带匹配,可以有效分离其光生电子,提高空穴的氧化能力;(3) Fenton反应在快速消耗光生电子的同时产生大量·OH用于染料的氧化.

摘要： 聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)因其具有表面溶蚀性特点、良好的生物相容性以及药物缓释性在可降解植入器械如血管支架表面改性上表现出广阔的应用前景。基于金属–酚表面化学构建的一氧化氮(NO)催化释放功能涂层已经被证实应用血管支架表面改性具有抗凝血、抑制平滑肌细胞增殖和促进内皮再生等多重生物学功能。然而,该NO催化释放涂层能否应用于可降解PTMC材料表面改性还未有过报道。因此,本研究采用旋涂的方法在支架材料表面首先制备PTMC涂层,随后基于金属–酚表面化学,利用没食子酸(gallic acid, GA)和硒代胱胺(selenocystamine, SeCA)共价结合形成网络结构,以Cu2+作为交联剂将上述网络结构进行交联,探究PTMC涂层表面构建具有CuII-GA/SeCA网络结构的NO催化涂层。研究结果证明,得益于GA多酚具有的广谱材料粘附特性,在PTMC涂层表面成功地构建了CuII-GA/SeCA涂层,且实现了NO催化释放速率在2~6.2 ×10−10 mol ×cm−2 ×min−1之间可调控。催化释放的NO通过特异性上调血小板环磷酸鸟苷(cGMP)表达抑制血小板的粘附与激活,证实了基于金属–酚表面化学的NO-催化释放涂层能应用于可降解聚合物涂层表面改性。

摘要： 由于相对较低的能量密度,商用锂离子电池(LIB)难以满足便携式电子和电动汽车对储能设备能量密度日益增长的需求.锂(Li)金属具有高理论比容量(3860 mAh?g?1)和低的密度(0.59?g?cm?3),被认为是下一代高能密度锂电池最具前途的负极之一,如Li-S和Li-O2电池.?然而,由于固态电解质界面层的不稳定,导致锂枝晶生长不可控和库伦效率低等问题,限制了锂金属电池的实际应用.?石墨烯基材料(GBMs)具有高比表面积、可调节的孔结构和表面化学特性,已被证明可以显著解决上述问题.?本文综述了利用石墨烯基材料来保护锂金属负极的各种策略,并详细讨论了在锂金属保护中具有不同功能和作用的石墨烯基纳米材料的合理设计.文中还讨论了石墨烯基纳米材料用于锂金属负极中未来发展面临的挑战和可能的解决方案.

摘要： 荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)是新型冠状病毒肺炎(COVID-19)快速诊断的关键手段,化学在其中起着非常重要的作用:裂解样本细胞离不开表面化学技术,用磁性分散固相萃取技术高效提取与纯化病毒RNA,用固相合成技术实现病毒逆转录与扩增特异性引物的低成本快速合成,用荧光化合物的荧光共振能量转移实现核酸检测阴性/阳性结果的实时报告.

摘要： 分析了影响低阶煤制浆的表面化学因素以及添加剂在煤水界面相互作用对其成浆性能的影响,研究表明以分形维度作评价量度,通过粒度级配可提高低阶煤成浆浓度.同时,添加剂在煤表面吸附改性有利于降低浆体粘度,应使用具有与煤结构相似的天然大分子作原料,开发绿色环保、高效能低成本的分散剂.另外,以表面化学为指导,可开发基于成浆关键影响因素的模型对水煤浆成浆粘度和最大成浆浓度进行预测和控制.

摘要： 基底软硬度对干细胞分化的调控作用是近十年来生物材料和细胞生物学领域的里程碑式的发现.然而,近几年剑桥大学的研究者们在Nature Materials上发文反驳了这一国际学术界普遍接受的观点,他们认为材料表面蛋白吸附的不同才是影响干细胞分化的真正因素,基底软硬度只是一个表象.如此一来,欧美学术界爆发了一场论战:基底软硬度与表面化学,到底哪一个才是调控干细胞分化的真正因素?鉴于基底软硬度的变化通常会引起表面化学性质的改变,那么设计一系列精妙的决定性实验来确定干细胞分化的本质因素就变得势在必行.本工作通过精妙的实验设计和完善的实验数据，确证了基底软硬度和表面化学均为调控干细胞分化的重要因素。此研究对于深人理解细胞与生物材料的相互作用有一定的促进作用，对于新一代生物材料的设计也具有相当重要的指导意义。

摘要： 为了进一步深入开展活性木质碳纤维的结构与吸附性能方面的研究,本文系统归纳了活化和改性对木质碳纤维表面化学和孔隙结构影响的研究成果,在此基础上,提出了今后一段时期内在活化处理木质碳纤维表面化学和孔隙结构研究方面存在的科学问题。

摘要： 光催化是光活性物质如半导体在光的激发下产生光生载流子(电子和空穴),随之由光生载流子引发后续以界面电子转移的氧化还原反应为主的物理化学变化.光生电子-空穴对就像一对微电极,所以光催化和光电催化两个概念在某种意义上是相通的(只是后者一般有外加电场作用).由相关能级位置来看,光生的电子和空穴分别具有很强的还原性和氧化性,光生的电子可用于还原制氢、将CO2转化为甲醇燃料,空穴可用于氧化降解有机物并无机化等1-5.以往的研究成果表明,光电催化对解决能源与环境等战略需求有着重要的意义。本文工作利用二阶和频振动光谱学(SFG)、结合分子探针开展了典型光电催化材料TiO2的表面化学原位在线研究.

摘要： 以硒化镉为代表的半导体量子点由于受到量子限域效应的影响，具有与粒子尺寸密切相关的光学和电学性质，近年来成为人们研究的热点。由于其良好的发光性质，量子点目前在生物标记和LED等方面得到越来越广泛的应用。相比其光学吸收，量子点的发光受到更多因素的影响，如表面缺陷、表面配体、带电状态等等。造成文献中荧光测量结果的不一致性以及实验结果的难重复性，阻碍了其进一步的应用与发展。本文尝试总结硒化镉量子点荧光性质受到的表面化学影响因素，包括反应条件、溶剂、配体分子等，说明发展定量的量子点标记技术必须建立统一规范的荧光测量方法。

摘要： 本研究将离子液法、水热法和环保型增溶法预处理分别处理针叶木和阔叶木,并将预处理后样品进行酶促反应.通过采用X-射线光电子能谱学(XPS)和二次飞行时间质谱仪(ToF-SIMS)对生物质化学组分在细胞壁表面分布变化,发现三种预处理增效酶解反应机理差异较大.结果表明离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑乙酸酯,1-丁基-3-甲基氯化咪唑)在室温下进行预处理能够使生物质纤维发生润胀,使纤维细胞壁表面木质素分布发生改变,且针叶木和阅叶木变化截然相反.水热预处理能够降低针叶木纤维表面木质素分布,增溶预处理相比另外两种预处理方法,能够明显减少原料纤维表面木质素的覆盖有利于纤维素酶促水解.ToF-SIMS的检测结果进一步证明预处理和酶解过程中,纤维素和木质素在纤维表面的分布密度与位置变化,阅叶木中的碳水化合物比针叶木中的碳水化合物降解得更多.由于表面木质素脱除暴露更多纤维素,因此增溶预处理能使桦木葡萄糖得率从5.1％提高到83.9％,明显比松木水解得到的葡萄糖高得多.

摘要： 本研究通过对高磁性四氧化三铁磁粉的结构和性能的设计,赋予其不同的磁特性、颗粒度、不同的形貌等特殊效应.对高磁性四氧化三铁磁粉的合成机理和化学反应动力学和表面化学等进行了规律性的研究,开发了低温、低pH值的低碳节能、降耗和降低环境负荷的新工艺,制备得到:包括立方体、准球形、球形,颗粒度从0.2～0.35μm、密度从0.45～i.36g/cm3,饱和磁化强度从78emu/g到96emu/g的高饱和磁化强度、性能稳定的高性能磁粉,作为一种新型的材料,它被广泛用于信息的拷贝、传输、存储、读取以及电磁能量的转换等等,以期为工业应用提供设计依据。

摘要： 光催化是光活性物质如半导体在光的激发下产生光生载流子（电子和空穴）, 随之由光生载流子引发后续以界面电子转移的氧化还原反应为主的物理化学变化。光生电子-空穴对就像一对微电极,所以光催化和光电催化两个概念在某种意义上是相通的（只是后者一般有外加电场作用）。由相关能级位置来看,光生的电子和空穴分别具有很强的还原性和氧化性,光生的电子可用于还原制氢、将 C02转化为甲醇燃料,空穴可用于氧化降解有机物并无机化等1-5。以往的研究成果表明,光电催化对解决能源与环境等战略需求有着重要的意义。

摘要： 以乙醇为溶剂，借助超声作用，利用硅烷偶联剂Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 (KH560)，对纳米TiO2进行有机化表面改性，采用FTIR、SEM、TEM和重量法等手段表征了纳米TiO2的有机化程度和结构。实验结果表明：由FT-IR可知，KH560以化学键合的形式结合于纳米TiO2表面；经SEM，TEM及重量法分析表明，纳米TiO2的有机化程度比较完全。

摘要： 用X射线光电子能谱(XPS)、流动电势技术及白光扫描干涉技术考察了海藻酸钙胶珠与壳聚糖成膜反应前后的表面化学组成、表面电荷及表面粗糙度,同时考察了壳聚糖的脱乙酰度、溶液浓度及溶液pH对微胶囊表面性质的影响,并分析了海藻酸钙胶珠与壳聚糖成膜反应对表面性质影响的机制,最后用小鼠腹腔移植试验考察了ACA微胶囊的生物相容性.结果表明,海藻酸钙胶珠与壳聚糖成膜反应后,微胶囊表面同时暴露有海藻酸钠及壳聚糖基团,表面粗糙度变大;表面电势及表面粗糙度随壳聚糖脱乙酰度及浓度的增大而增大,随溶液pH值的减小而增大;高浓度、高脱乙酰度的壳聚糖溶液中及低pH 反应体系中可供反应的壳聚糖活性基团较多,可消耗掉凝胶骨架上较多的负电荷,凝胶骨架聚集生成较粗糙的膜表面,且表面剩余的未反应的壳聚糖氨基较多;小鼠腹腔移植30天后的结果表明,表面较光滑且正电荷较少的微胶囊与移植部位细胞及组织的相互作用较小.通过控制壳聚糖的脱乙酰度、溶液浓度及溶液pH等工艺条件控制成膜反应中可供反应的壳聚糖活性基团数可实现调控ACA微胶囊的表面性质的目的.

摘要： 本发明提供一种镁合金表面化学处理溶液及表面化学处理方法。根据本发明的镁合金表面化学处理溶液用于在镁合金表面生成光亮的转化膜，每升所述表面化学处理溶液包括乳酸10-200毫升、硝酸钠0.5-10克、磷酸20-500毫升和氯化亚锡0.1-10毫克，余量为水。根据本发明制得的镁合金表面转化膜附着力好，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，并且表面光泽度好可以直接用于各种装饰品上。另外，本发明的镁合金表面化学处理方法成本低、工艺简单、易于控制、适于大批量的工业化生产。

摘要： 本发明提供了一种用于聚酰亚胺化学粗化的调整液和一种聚酰亚胺表面化学粗化的方法。所述调整液为含有乙醛酸、强碱和水合肼的水溶液；所述强碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。用本发明的调整液处理后的聚酰亚胺膜进行化学镀后得到的镀件没有漏镀现象，同时附着力好，表面无起泡，无针孔，金属层表面平整细腻。

摘要： 本发明涉及表面防护、改性领域，具体地说是一种用于细长管件内表面化学镀及化学复合镀的装置及方法。该装置包括：敏化液槽、活化液槽、碱洗液槽、酸洗液槽、纯水槽、镀液槽、汇流排、细长管件、支架、加热补偿装置、脉冲耐蚀泵、常压耐蚀泵、加热装置、出液总线、回液总线等，前处理液及化学镀液从镀液槽开始，经加热装置、脉冲耐蚀泵和/或常压耐蚀泵、加热补偿装置、待镀细长管件，流回镀液槽。本发明装置和方法可用于内径大于等于3mm、长径比达到100:1的细长管件内表面耐磨、耐蚀防护及改性处理，具有批处理能力，适用于多种基材。此外，通过成分调整及后期热处理，所获细长管件内表面化学镀及化学复合镀层硬度及耐磨性可进一步提高。

摘要： 本发明提供了一种PET阻流膜的表面化学改性方法、该方法制得的阻流膜、以及包含该阻流膜的左心耳封堵器，其中，该方法包括利用酯基置换成酰胺基的化学反应为将一侧带有磺酸钠基的分子嫁接在PET阻流膜表面的步骤，使得阻流膜表面呈电负性。本发明制得改性的阻流膜，提高生物相容性，快速内皮化，并降低血栓形成。本发明的一种左心耳封堵器，阻断左心耳内血栓流出的效果佳，可重复定位，固定稳定且耐疲劳性好。

摘要： 本发明提供一种镁合金表面化学处理溶液及表面化学处理方法。根据本发明的镁合金表面化学处理溶液用于在镁合金表面生成光亮的转化膜，每升所述表面化学处理溶液包括乳酸10-200毫升、硝酸钠0.5-10克、磷酸20-500毫升和氯化亚锡0.1-10毫克，余量为水。根据本发明制得的镁合金表面转化膜附着力好，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，并且表面光泽度好可以直接用于各种装饰品上。另外，本发明的镁合金表面化学处理方法成本低、工艺简单、易于控制、适于大批量的工业化生产。

摘要： 一种钛合金表面化学镀层再电子束重熔的表面改性方法，利用化学镀技术先在TC4钛合金表面预镀金属或合金复合镀层，再将镀层电子束重熔的技术。本发明改性方法能在一定程度上解决单种技术存在的问题，复合改性技术涂层硬度得到明显提高。先化学复合镀Ni‑P‑Al

摘要： 一种在ITO表面化学镀镍镀金前表面清洁的方法，其特征是将氟化铵、氟化氢铵及缓冲剂按一定比例混溶于去离子水中配成清洁溶液，基片用夹具装夹后浸没于清洁溶液中，根据基片表面污染程度选择合适的浸没时间，彻底去除ITO表面引线间玻璃上的污染物并使ITO刚刚露出新鲜的表面。这样清洁处理后再在ITO表面进行镍层和金层沉积时，镍层和金层只沉积于ITO表面，而在其它地方无法沉积，这就消除了因基片表面污染而造成的产品缺陷问题，大大提高了采用化学镀镍镀金方法制造Sensor产品的良率。同时因镍层和金层是沉积于新鲜的ITO表面，而非脏或异物表面，这样镍层和金层与ITO之间的结合力非常强，不会产生镍层和金层与ITO之间脱落问题，产品使用的耐久性可以得到保证。

摘要： 一种心脏支架表面化学及等离子体电化学复合抛光方法，包括以下步骤：将心脏支架毛坯放入配置好的化学抛光液中进行初步抛光清洗；之后放入配置好的等离子体电化学抛光液中进行等离子体电化学抛光；最后经过清洗、烘干获得具有显著倒角，粗糙度Ra<0.005，具有网眼结构加工均一、表面无腐蚀、耐腐蚀性高等优点的心脏支架毛坯。该心脏支架表面化学及等离子体电化学复合抛光方法，解决了采用现有技术抛光心脏支架后，心脏支架存在的表面腐蚀、点蚀、抛光效率低倒角不够、抛光精度低等问题，同时解决了受材料及合金元素组成限制，而最终无法获得支架高质量抛光的问题。

摘要： 本发明公开了一种用于BN陶瓷颗粒表面化学沉积包覆镍的化学镀溶液，所述镀液组成为：硫酸镍20～30g/L,水合肼20～50ml/L,络合剂0.2～1.5ml/L,氯化钯1～5mg/L,硫酸铵1～10g/L,表面活性剂0.2～1.5g/ml，氨基乙酸0.2～1g/l、醋酸钠8～17g/l，聚乙二醇0.5～1.6g/l，其余为溶剂水，本发明采用水合肼为还原剂，氨水为络合剂、十二烷基磺酸钠为表面活性剂的镀液组分简单，稳定性好，分散能力好，在BN颗粒表面能够完全包覆均匀且致密的镍层。

摘要： 本实用新型公开了一种用于健身椅架子表面化学镀及化学复合镀的装置，包括箱体、输液管、电磁阀、喷头和伺服电机，所述箱体的顶面固定安装有支撑板，且支撑板与输液管相互连接，并且输液管贯穿支撑板，所述输液管上安装有电磁阀，且输液管的底端设置有喷头，所述箱体的内部安装有拨板，且拨板上开设有通孔，并且拨板固定安装在支撑轴的外表面，所述支撑轴的顶端与支撑架固定连接。该用于健身椅架子表面化学镀及化学复合镀的装置，工作人员可通过对箱体上左右两端的输液管分别对箱体内进行化学镀及常用溶液的添加，同时输液管底端喷头的高度大于拨板的最大高度，避免拨板在拨动时与输液管和喷头发生碰撞。