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聚丙烯腈基炭微納米球及其制備方法
炭材料因其具有豐富的組織結構和許多優異的性能而獲得了廣泛的應用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纖維等炭材料早已深入到社會生活的各個領域并為人們所熟知，炭富勒烯及炭納米管的發現引起了人們對納米級炭材料的研究熱潮。炭元素同時可以形成球狀結構，粒徑大小范圍從幾十納米至幾十微米間的球形炭材料，由于具有耐熱、耐化學腐蝕性、強度高、粒徑大小及比表面積可調，可在吸附、儲能儲氣、納米器件、催化劑載體、潤滑劑等方面得到廣泛的應用。 從瀝青制備炭微球已為人們所熟知，具體方法有直接熱縮聚法、液相乳化法、懸浮法，所得到的炭球粒徑一般在幾十到上百微米。近年來興起了一些新的制備炭微球及納米球的方法，如加壓炭化法、電弧放電法、氣相沉積法、熱解法等，極大的豐富了炭微球及納米球的制備工藝。然而，這些方法總是存在這樣或那樣的局限性，如工藝繁瑣、收率低、產品不均一、成本高等。 本技術提供一種單純以聚丙烯腈為前驅體的生產炭微納米球的方法，該方法直接以聚丙烯腈球為前驅體制備炭納米球，無需共聚或包覆其它需去除性物質。該方法工藝簡單，產率高，適于大規模生產。 具體工藝包括： 1.聚丙烯腈球的無皂乳液聚合 將單體丙烯腈、無離子水以一定比例混合，氮氣保護下劇烈攪拌以除去空氣，然后升溫，加入引發劑進行乳液聚合，反應2～8h，得到白色聚丙烯腈乳液；將該乳液冷凍干燥后得到粒徑為150～500nm的聚丙烯腈球的白色粉末。 2.聚丙烯腈球的穩定化 將步驟（1）得到的聚丙烯腈微納米球粉末置于鼓風干燥箱中，程序升溫，在180～350℃進行預氧化穩定化處理，氧化時間為1～10h，得到棕色或黑色聚丙烯腈微納米球。 3.聚丙烯腈球的高溫炭化 將步驟（2）得到的穩定化后的聚丙烯腈球在惰性氣體保護下于700～1500℃程序升溫，進行炭化處理0.5～5h，得到黑色聚丙烯腈基炭微納米球。 球徑可控且純度極高，無需分離等后續工藝。如果進一步石墨化可獲得微納米石墨球。
上海理工大學
2021-04-11
一種仿壁虎腳微納分級結構及其制造工藝
本發明公開了一種用于仿壁虎腳微納分級結構的制造工藝，包括：S1、使用 LPCVD 設備在潔凈的硅片上熱生長一層 SiO2 薄膜；S2、 在有 SiO2 層的硅片表面旋涂光刻膠并進行光刻，制備出圓孔陣列圖 形；S3、使用緩沖氫氟酸溶液對暴露出的 SiO2 進行刻蝕，將光刻膠上 的圖形轉移到 SiO2 層；S4、在樣品表面鍍一層 Cu 膜；S5、在丙酮或 乙醇中進行超聲，通過溶脫剝離工藝去除表面的光刻膠及光刻膠表面 的 Cu；S6、利用 CVD-VLS 生長工藝，以上述工藝制備的 Cu 為催化 劑，以 SiCl4 為硅源，以 H2 為載氣，生長 Si 微米線陣列；S7、在硅 線表面鍍一層 Cu 膜；S8、利用 CVD-VLS 生長工藝，以 S7 制備的 Cu 膜為催化劑，以 SiCl4 為硅源，以 H2 為載氣，在 Si 微米線表面生長 Si 納米線。本發明提供的微納分級結構中 Si 微米線的表面分布有 Si 納米線，即一種仿壁虎腳微納分級結構，為干性黏附材料的設計與制 造提供了一種解決方案。
華中科技大學
2021-04-11
微能量源能量收集系統及超低功耗片溫度傳感
一、項目簡介可針對不同環境，完成震動能、壓電能、摩擦電能、光電能、熱能、化學能、風能、電磁能、射頻信號能等能量的收集、存儲，并根據需要為片上或片外低功耗傳感器提供穩定且低噪的輸出能量供給。此外，針對不同的傳感器結構和類型進一步提供豐富的接口電路，用來讀取傳感器所產生的感應信號。配合低功耗收發機模塊，可實現完整的無線傳感節點功能。二、特點12345678.電源管理部分靜態電流可低至 65nA；.整個 ASIC 功耗（包含溫度傳感）不足 1μW；.具有最大功率點追蹤；.匹配最小 16kΩ的厘米級以下壓電片.具有能量收集、存儲和調整輸出功能；.提供超低噪聲電源供給（10nA-100μA）片上/片外傳感器；.存儲的能量支持 ZigBee、Bluetooth 等低功耗協議間歇數據傳輸；.構建平均功耗小于 5μW 的無線傳感節點。三、市場情況本項目能以超低功耗實現完整無線傳感節點，在 IoT、環境監測等領域有良好的應用前景和社會經濟效益。四、技術成熟度此技術成熟，即將獲得專利授權，尋求與企業合作。-- 28 --西安交通大學國家技術轉移中心五、合作方式聯合研發 技術入股 □轉讓授權（許可） 面議
西安交通大學
2021-04-10
飛秒激光脈沖制備硅基微納結構光伏材料
太陽能作為一種潔凈和相對易于獲取的能源在未來的動力產品中將占有越來越大的比份。如何發展高光電能量轉換效率、高可靠性和低成本的太陽能電池是目前太陽能利用領域所面臨的關鍵問題。相對于第一代和第二代太陽能電池(轉換效率<<50％)，各國科學家紛紛研究不同的應用于第三代太陽能電池的新材料和新結構，目標是使光電轉換效率大于5 0％。近年來，一種具有微、納米量級特殊結構的光伏材料成為太陽能電池的研究熱點。利用飛秒脈沖激光在極短的持續時間內激發出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過程中具有很強的非線性效應，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規則排列的微納米結構。這種微納米結構由于表面積增大，對入射光波有很大的吸收，且對光的敏感性提高了數百倍，這些性質對我們提高光電轉換效率具有很大的指導意義。這種材料與本底未處理材料的性質相比，材料帶隙減小，對光的敏感性提高了數百倍，這使得其對波長為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統材質的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質能進一步提高太陽能電池的光電轉換效率。根據光吸收效率，激子光量子效率，化學電勢效率以及填充因子計算總的光電轉換效率，普通硅基太陽能電池光電轉換效率只有1 5％，而基于微納結構光伏材料的太陽能電池轉換效率可望達到50%-60%。 針對國民經濟可持續發展在太陽能光伏技術方面的重大需求，發展利用超短脈沖激光制備具有優異光電轉化效率的微納結構光伏材料的新方法，以及通過探測光伏材料中非平衡載流子的能帶結構及微分負電導等特性，探知光伏材料的光電轉換效率，從而篩選出轉換效率較高的微納結構光伏材料，最終在發展新型、高效太陽能電池的新原理和新技術方面取得創新性突破，為我國研發具有自主知識產權的高效第三代光伏電池打下堅實基礎。
上海理工大學
2021-04-11
在片上微納激光器精確集成領域的研究
北京大學“極端光學創新研究團隊”發展了一種高精度的暗場光學成像定位技術(位置不確定度僅21 nm)，并結合電子束套刻工藝，實現了片上量子點微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導的精確、并行、無損集成。這種微盤-銀納米線復合結構同時具有介質激光器與表面等離激元波導的優勢，因此不僅具有介質激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導的深亞波長場束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實現了片上微盤激光器與表面等離激元波導間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復雜集成，并且對量子點無任何加工損傷；進一步，通過同時集成多個片上微盤激光器與多個銀納米線表面等離激元波導，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復合光子回路中具有重要應用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來光子芯片的實現提供了一種可行的解決方案。 該工作于2018年5月發表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(Frontispiece)的形式予以重點報道。文章的第一作者為北京大學物理學院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協同創新中心和極端光學協同創新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導的精確、并行、無損集成。
北京大學
2021-04-11
一種用于微納米顆粒表面修飾的裝置和方法
本發明公開了一種用于微納米顆粒表面修飾的裝置，包括：反 應腔，其內部形成的空腔用于作為前驅體與微納米顆粒的反應空間； 多個前驅體供應裝置，其分別通過管道與所述反應腔相通以提供不同的前驅體；載氣輸送系統，前驅體通過該載氣輸送系統輸出的載氣輸 送到反應腔中；以及粉體顆粒裝載裝置，用于承載待修飾的微納米顆 粒；通過多個前驅體供應裝置分別向反應腔交替地輸送前驅體，并進 入旋轉的粉體顆粒裝載裝置中以與微納米顆粒表面接觸進行原子層沉 積反應，從而在微納米顆粒的表面形成包覆薄膜，實現表面修飾。本 發明還公開了利用
華中科技大學
2021-01-12
一種基于微景深的焊接拼縫測量方法
本發明公開了一種基于微景深的焊接拼縫測量方法，將光學倍數大于 2 的相機相對焊接拼縫局部表面斜放，在兩次相機與焊接拼縫局部表面不同間距下對局部表面拍攝，從拍攝的兩幅圖像中提取清晰帶，分別獲取兩清晰帶垂直于拼縫方向的中心線上每一像點對應的物點在世界坐標系下的坐標，從而得到世界坐標下的兩條直線段，利用兩直線段進行平面擬合，即得拼縫局部表面法向矢量值，從其中任一清晰帶中提取拼縫局部表面的邊界，從而得到拼縫局部表面的寬度以及中心坐標。本發明能穩定、可靠的測量出復雜微細焊縫的拼縫中心坐標、寬度以及局部表面的法
華中科技大學
2021-01-12
一種微納波紋結構及其制備方法、裝置和應用
本發明公開了一種微納波紋結構的制備方法，包括：(1)將靜電紡絲高分子溶液加入注射泵的注射器，并充滿與高壓發生器正極相連的金屬噴頭；(2)在注射器金屬噴頭下方放置與高壓發生器地級相連的金屬陰極收集板，在收集板上放置柔性基材，控制高分子溶液以一定的速度流出，并帶電形成射流；(3)移動金屬收集板，使射流落在柔性基材上，即在整個基材上形成波紋結構。本發明還公開了利用上述方法制備的微納波紋結構，實現該方法的裝置及該方法的應用。本發明形成的納米纖維圖形，在彈性橡膠基材的伸縮時，可跟隨彈性橡膠基材進行較大的變形而
華中科技大學
2021-01-12
一種油溶性藥物緩釋微球的制備方法
高分子材料越來越多地用于生物醫藥與藥學領域，其中尤其以能被可生物降解高分 子材料應用最為廣泛，研究發展很快。非諾貝特是一種氯貝丁酯類降脂藥，其化學名稱 為：2-甲基-2-[4-(4-氯苯甲酰基)苯氧基]丙酸異丙酯，長期用藥可導致蓄積，有必要 提高其生物利用度，達到緩慢釋放。目前對于非諾貝特微球地制備未見報道，常用劑型 存在暴釋現象，有必要研制緩釋制劑。 本發明地目的是提供緩釋微球的制備方法，使藥物穩定釋放。制備方法為：水相采 用聚乙烯醇水溶液或聚乙二醇水溶液或蒸餾水，油相采用聚乳酸-聚乙二醇共聚物和藥 物丙酮溶液，將油相加入水相中，自然揮發除去丙酮，再進行透析除去未包封的藥物以 獲得油溶性藥物緩釋微球。 功能特點： 1、制備操作簡單，以丙酮/水作為油水二相體系，以獲得穩定的藥物緩釋微球。 2、微球無粘連，釋放穩定性優于非諾貝特原藥和膠囊。 3、加以衍生可以滿足更多脂溶性藥物的使用要求。
同濟大學
2021-04-13
針對光學微腔調控金屬納米顆粒電磁環境的實驗
金屬納米結構中的自由電子振蕩與外部光場發生耦合，形成局域表面等離激元共振，可以將光場壓縮到納米尺度。利用高品質因子光學微腔來調控金屬顆粒的電磁場環境。相比于真空環境，光學微腔調制的電磁環境與等離激元共振模式有更強的耦合，增強了等離激元的輻射輸出。高效的輸出渠道使得能量不再集中于吸收區域，從而減小其熱損耗。相比于真空中的金屬顆粒，微腔調制的金屬顆粒可以將單原子的輻射效率提升40倍，輸出功率提升50倍。
北京大學
2021-04-11