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微纳结构表面水的浸润动力学

中国科学：化学 2024年第1期54卷 73-84页

作者：高玉瑞国家纳米科学中心北京100190

微纳结构表面与水的浸润行为在化学、化工、物理、生物和能源等领域具有关键意义,因此理解水在微纳结构表面上的浸润微观图像和转变机制至关重要.本文主要围绕微纳结构表面水的浸润行为,基于我们近期的分子动力学模拟结果,综述了微纳结... 详细信息

微纳结构表面与水的浸润行为在化学、化工、物理、生物和能源等领域具有关键意义,因此理解水在微纳结构表面上的浸润微观图像和转变机制至关重要.本文主要围绕微纳结构表面水的浸润行为,基于我们近期的分子动力学模拟结果,综述了微纳结构表面浸润的基本理论和研究进展,重点介绍单一尺度结构、双尺度分层级结构表面上的微观浸润图像和动力学,以及一类具有闭环拓扑纳米结构表面上的“拓扑浸润”行为,对纳米结构表面微观浸润图像和浸润态转变机制进行概述,最后对该领域进行了展望.

关键词：表面纳米结构浸润动力学闭环拓扑

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超双疏表面及其重入结构的研究进展

化工进展 2024年

作者：鲍艳鲁劲宏高璐郭茹月刘超陕西科技大学轻工科学与工程学院(柔性电子学院)

近年来，相较于超疏水和超疏油而言，超双疏表面的发展得到了研究者的广泛青睐。超双疏表面的构建除需要微纳粗糙结构和具有低表面能的长链含氟硅烷外，还需要在微纳粗糙结构中引入凹曲面即重入结构，以储存更多的空气，从而更好地支撑... 详细信息

近年来，相较于超疏水和超疏油而言，超双疏表面的发展得到了研究者的广泛青睐。超双疏表面的构建除需要微纳粗糙结构和具有低表面能的长链含氟硅烷外，还需要在微纳粗糙结构中引入凹曲面即重入结构，以储存更多的空气，从而更好地支撑液体，实现对低表面能液体的疏液行为。基于此，本文根据应用场景的不同，对液下超双疏、空气超疏水/水下超疏油和空气超双疏三种超双疏表面进行了总结与对比，包括其各自优势和局限性。其次，重点归纳了超双疏表面重入结构中T形，双重，蘑菇形，梯形凹口等重入结构的制备方法、研究进展及其对疏液行为的影响。最后，阐述了现有超双疏表面存在的问题，并对其未来发展方向进行了展望，为推进超双疏表面研究提供参考。

关键词：表面超双疏重入结构疏液性能微纳粗糙结构

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浓盐酸表面薄层分子识别优先分离铑

中国有色金属学报 2024年

作者：杨之焯周海涛吴雪琴肖列发王佳琦黄焜北京科技大学冶金与生态工程学院北京科技大学稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室

Rh(III)氯络阴离子的动力学惰性和易水化特性使其难以在传统溶剂萃取过程中优先于其他共存铂族金属离子分离。本文提出一种采用分子识别剂苯并-15-冠醚-5(B15C5)选择性优先分离浓盐酸中Rh(III)氯络阴离子的薄层油膜萃取新方法。考察了... 详细信息

Rh(III)氯络阴离子的动力学惰性和易水化特性使其难以在传统溶剂萃取过程中优先于其他共存铂族金属离子分离。本文提出一种采用分子识别剂苯并-15-冠醚-5(B15C5)选择性优先分离浓盐酸中Rh(III)氯络阴离子的薄层油膜萃取新方法。考察了水相流速和油膜厚度对Rh(III)、Pd(II)、Pt(IV)萃取率及其彼此间分离系数的影响规律。结果表明：与传统分散油滴搅拌萃取法相比，在浓盐酸表面执行薄层油膜萃取可实现Rh(III) > Pd(II) > Pt(IV)的选择性识别分离顺序。由于Rh(III)氯络阴离子的水化能力强于Pd(II)和Pt(IV)，在进入Rh(III)氯络阴离子内界配位的水分子以及Rh(III)氯络阴离子周围水化壳层的共同作用下，Rh(III)氯络阴离子与B15C5分子间通过水分子为“桥”的氢键相互作用更强。同时，由于浓盐酸表面自由H3O+离子浓度较低，油膜层下方水相流速的增加有利于促进界面处Rh(III)阴离子水化，油膜层厚度的减小则有助于界面更新，从而强化了Rh(III)与Pd(II)、Pt(IV)的分离。本文工作为实现浓盐酸中Rh(III)优先分离提供了一种新策略，同时为发展可控分子识别新方法奠定了基础。

关键词：铑浓盐酸表面薄层油膜分离分子识别

吡啶在Ti、Zr、N掺杂石墨烯表面吸附的理论研究

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燃料化学学报(中英文) 2024年

作者：王聚财唐克孙潇镝洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院

柴油中氮化物的去除对环境和人类健康具有重要的意义。采用密度泛函方法，研究了Ti、Zr和N掺杂及本征石墨烯对柴油中典型碱性氮化物吡啶的吸附行为，讨论了相应的吸附能、吸附构型、马利肯电荷转移、差分电荷密度和态密度。结果表明：金... 详细信息

柴油中氮化物的去除对环境和人类健康具有重要的意义。采用密度泛函方法，研究了Ti、Zr和N掺杂及本征石墨烯对柴油中典型碱性氮化物吡啶的吸附行为，讨论了相应的吸附能、吸附构型、马利肯电荷转移、差分电荷密度和态密度。结果表明：金属Ti、Zr掺杂能显著增强吡啶在石墨烯表面的吸附能，非金属N掺杂可略微增加吡啶和石墨烯表面间的吸附能。吡啶在不同原子修饰的石墨烯表面的吸附能大小顺序为Ti掺杂石墨烯>Zr掺杂石墨烯>N掺杂石墨烯>本征石墨烯，吡啶可与Ti、Zr掺杂石墨烯发生N-Ti、N-Zr和π-π作用，与N掺杂石墨烯、本征石墨烯发生N-N、C-N和π-π作用。进一步分析发现，吡啶和金属Ti、Zr掺杂石墨烯表面存在明显的电子转移和化学键的形成，而和非金属N掺杂石墨烯及本征石墨烯间并无化学键形成。吡啶与Ti、Zr掺杂石墨烯发生化学吸附，与N掺杂石墨烯、本征石墨烯发生物理吸附。吡啶更稳定的吸附在Ti、Zr掺杂石墨烯表面。

关键词：石墨烯掺杂吸附脱氮模拟表面

休斯勒合金MnLiGe块体和（001）表面的电子结构和磁性质

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人工晶体学报 2024年

作者：孙亮张钰王群江苏师范大学物理与电子工程学院江苏师范大学敬文书院

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，本文研究了休斯勒合金Mn2LiGe块体及其（001）表面的电子结构和磁性质。对于Mn2LiGe块体，其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为F-43m的反Heusler合金，晶格常数为5.87 ?。自旋向下通道费米面... 详细信息

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，本文研究了休斯勒合金Mn2LiGe块体及其（001）表面的电子结构和磁性质。对于Mn2LiGe块体，其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为F-43m的反Heusler合金，晶格常数为5.87 ?。自旋向下通道费米面附近具有一个宽度为1.1 eV的直接带隙。晶格常数在5.55～6.33 ?时，Mn2LiGe块体均具有半金属性和稳定的磁性。此外，本文构建了6种不同的表面结构，表面第一层原子经历了不同的位移，增加了表面粗糙度。由于表面效应，表面原子磁性与块体中相比亦有所不同。MnAMnA和MnBMnB表面结构具有最高的磁矩值，而LiLi和GeGe表面结构的磁矩最低。电子结构计算表明，块体中存在的半金属带隙在6种表面结构中均被破坏，自旋极化率受到不同程度的削弱。只有LiLi表面结构保持高达99.9%的表面自旋极化率，因此该表面在自旋电子学器件中具有良好的应用前景。

关键词：第一性原理休斯勒合金表面电子结构磁性自旋极化率

退火温度对Ta_(2)O_(5)薄膜光学和表面特性的影响

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真空与低温 2024年第1期30卷 78-82页

作者：李坤何延春王兰喜周超贺颖王虎王艺熊玉卿兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000

针对退火温度影响Ta_(2)O_(5)薄膜的光学和表面特性的问题,采用电子束蒸发技术在石英基底上制备了该薄膜,并将薄膜样品分别在200℃、400℃和600℃下进行退火。利用光谱仪测试了薄膜的透射率并反演计算得到薄膜的折射率和消光系数的变化... 详细信息

针对退火温度影响Ta_(2)O_(5)薄膜的光学和表面特性的问题,采用电子束蒸发技术在石英基底上制备了该薄膜,并将薄膜样品分别在200℃、400℃和600℃下进行退火。利用光谱仪测试了薄膜的透射率并反演计算得到薄膜的折射率和消光系数的变化规律,采用X射线衍射仪和原子力显微镜表征了薄膜的表面性能。研究表明,薄膜透射率曲线的峰值随退火温度升高而显著提升。随着退火温度升高,薄膜的折射率和消光系数均逐渐变大,表面粗糙度呈现下降的趋势,表面变得致密。退火前后薄膜均为非晶态。该研究为进一步提高Ta_(2)O_(5)薄膜的性能提供了试验数据。

关键词： Ta_(2)O_(5)薄膜退火温度光学表面

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基于计算机视觉的电子元件表面缺陷检测算法

科学技术创新 2024年第6期 116-119页

作者：任学龙俐玛光电科技(北京)有限公司北京

为了优化电子元件表面缺陷检测效果,提升缺陷检测率,实现自动、快速、准确的检测目标,引入计算机视觉,提出了一种全新的电子元件表面缺陷检测算法。首先,拍摄电子元件表面图像,对图像进行滤波处理,消除原始图像中多余的噪声;其次,基于... 详细信息

为了优化电子元件表面缺陷检测效果,提升缺陷检测率,实现自动、快速、准确的检测目标,引入计算机视觉,提出了一种全新的电子元件表面缺陷检测算法。首先,拍摄电子元件表面图像,对图像进行滤波处理,消除原始图像中多余的噪声;其次,基于阈值分割原理,将电子元件图像划分成若干个区域,从各个区域中提取与元件表面缺陷相关的特征,初步检测电子元件表面缺陷;在此基础上,基于计算机视觉技术,设计电子元件表面缺陷检测算法,进一步精确检测元件表面是否存在缺陷。实验结果表明,提出的检测算法应用后,6种不同类型的电子元件表面缺陷检测率均较高,检测能力更强,准确性和可靠性优势显著。

关键词：计算机视觉电子元件表面缺陷检测算法

基于红外热成像技术的机械螺母表面缺陷检测方法研究

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中国机械 2024年第2期 49-52页

作者：汤泽宇上海烟草机械有限责任公司

针对现有检测方法在对机械螺母表面缺陷检测时，存在检测精度过低的问题，引入红外热成像技术，开展对机械螺母表面缺陷检测方法的设计研究。在完成热像仪黑体校正、参数设定等准备工作后，对机械螺母表面红外热图像拍摄和处理；基于红... 详细信息

针对现有检测方法在对机械螺母表面缺陷检测时，存在检测精度过低的问题，引入红外热成像技术，开展对机械螺母表面缺陷检测方法的设计研究。在完成热像仪黑体校正、参数设定等准备工作后，对机械螺母表面红外热图像拍摄和处理；基于红外热成像技术，提取机械螺母表面缺陷特征；实现对机械螺母表面缺陷的无损检测，并测定得到缺陷深度的具体数值。通过对比试验证明，与现有检测方法相比，新的检测方法得到的检测结果更加接近实际，检测精度显著提升，具备较高的应用价值。

关键词：红外热成像技术螺母缺陷检测表面

基于原位聚合构造特殊润湿性复合材料的研究与应用进展

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2262-2279页

作者：井一凡刘冬志高陈陈吴明明陈诚新疆大学新疆大学特色纺织品与清洁染整技术重点实验室乌鲁木齐830017 新疆环疆绿源环保科技有限公司乌鲁木齐831400

本文总结了基于原位聚合构造特殊润湿性复合材料的最新进展,首先介绍了基于特殊润湿性的机制及自然界中的特殊润湿性现象,指出人工构造特殊润湿性复合材料的常见方法,举例说明了各类方法的优势与缺陷,并指出原位聚合法构造特殊润湿性复... 详细信息

本文总结了基于原位聚合构造特殊润湿性复合材料的最新进展,首先介绍了基于特殊润湿性的机制及自然界中的特殊润湿性现象,指出人工构造特殊润湿性复合材料的常见方法,举例说明了各类方法的优势与缺陷,并指出原位聚合法构造特殊润湿性复合材料的原理及其优势。其次,以原位聚合法为核心,讨论了3种类型的特殊润湿性复合材料构造现状,包括特殊润湿性涂层复合材料、特殊润湿性纤维复合材料、特殊润湿性多孔复合材料。同时还讨论了原位聚合构造特殊润湿性复合材料在油水分离、水雾收集、液滴操控等领域的应用现状,对其作用机制、材料类型、应用性能进行了综述。最后总结了原位聚合构造特殊润湿性复合材料目前面对的挑战和未来前景。

关键词：原位聚合特殊润湿性表面聚合物复合材料