界面性质

摘要： 果胶是从苹果渣、柑橘皮和甜菜粕等原料中提取的一种结构复杂的阴离子多糖,具有特殊的表面和界面特性,是构建纳米乳液的理想材料。然而,天然果胶的亲水性较强,疏水性不足,不易吸附到两相界面并发挥作用,限制了其在食品等领域的应用。对天然果胶进行甲酯化改性,或者将果胶与小分子表面活性剂(如吐温、司盘等)或大分子表面活性剂(如蛋白质等)联合使用,能够有效克服天然果胶在稳定纳米乳液时的缺陷,提高纳米乳液的稳定性和生物活性物质的包埋效果。本文综述基于改性果胶的纳米乳液制备方法、表征手段,以及不同形式的果胶基乳化剂的界面及乳化性质,旨在为果胶基纳米乳液体系的构建及其在生物活性物质包埋中的应用提供理论依据。

摘要： 该文研究纳米粉碎对乳清浓缩蛋白(whey protein concentrate,WPC)及乳清浓缩蛋白微凝胶颗粒(whey protein concentrate micro-gel particles,WPM)粒径、分子量、游离巯基含量和内源性荧光光谱的影响,探究蛋白质多尺度结构的变化对WPM稳定乳液的微流变特性、贮藏稳定性和微观形貌的影响,以表征乳清浓缩蛋白界面性质的变化规律。研究结果表明:纳米粉碎预处理可以显著降低乳清浓缩蛋白的粒径并增强粒径分布的集中程度。纳米粉碎预处理后,蛋白质分子量并无明显差异,但是游离巯基含量明显减少,证明了大量分子内二硫键的形成;内源性荧光光谱结果显示WPC的最大吸收波长由333 nm红移至339 nm处,说明内埋的疏水性基团暴露,表面疏水性增强。经纳米粉碎和微粒化处理后,sWPM-8h乳液具有最强的黏性和弹性、较小的固液平衡值、最小的流动性指数和最高的贮藏稳定性。综上,纳米粉碎可以改善乳清浓缩蛋白的界面性质。

摘要： 本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,分别建立了具有不同碳氧比的“铝/氧化石墨烯/铝(Al/GO/Al)”界面模型以及含缺陷“Al/GO/Al”三层界面模型。探讨了含氧官能团和单空位缺陷、双空位缺陷以及拓扑缺陷对还原氧化石墨烯增强铝基复合材料界面性质的影响。研究结果表明:在“Al/GO/Al”界面模型中,环氧基优于碳原子而与铝原子产生明显的电荷交互作用,氧原子净电荷为-0.98e,铝原子净电荷为0.46 e,环氧基有利于复合材料中还原氧化石墨烯与铝基体之间的界面结合。当缺陷存在时,含缺陷的“Al/GO/Al”界面模型中缺陷处碳原子净电荷在-0.05e至-0.38e区间,环氧基与碳原子之间存在较弱的相互作用,与铝原子间相互作用明显较强。环氧基抑制了空位缺陷处碳原子与铝原子之间的反应,可保护含空位还原氧化石墨烯中碳原子结构的完整性。本研究可为开发高性能Al/GO/Al基复合材料提供理论指导。

摘要： 研究米糠酸败诱导的氧化修饰对米糠清蛋白界面性质的影响.结果 显示,米糠酸败会诱导米糠清蛋白发生羰基化和巯基氧化反应.米糠清蛋白的乳化性、乳化稳定性、起泡能力和起泡稳定性与其羰基含量、α-螺旋/β-折叠呈极显著(P＜0.01)负相关,与游离巯基含量、表面疏水性、Zeta电位绝对值、溶解度呈极显著(P＜0.01)正相关.结果 表明,米糠氧化酸败产物诱导米糠清蛋白通过蛋白质-蛋白质相互作用(二硫键、非二硫共价键、疏水作用力等)形成可溶性和不可溶的聚集体,导致蛋白质分子柔性和表面疏水性下降,分子间静电斥力减弱,进而对米糠清蛋白的界面性质产生负面影响.

摘要： 锂金属二次电池具有极高的能量密度,是下一代储能电池的研究热点.然而,金属锂负极在传统碳酸酯电解液1 mol·L-1 LiPF6-EC/DEC(ethylene carbonate/diethyl carbonate)中充放电时,存在严重的枝晶生长和循环效率低下等问题,阻碍了其商业化应用.因此,开发与锂负极兼容的新型电解液体系是目前重要的研究任务.与传统稀溶液相比,高浓度电解液体系具有独有的物化性质和优异的界面相容性,并且能有效抑制锂枝晶生长、显著提升锂负极的循环可逆性,因而格外受到关注.本文综述了高浓度电解液及局部高浓电解液体系的最新研究进展,分析了其溶液化学结构和物化性质,对其与锂负极的界面相容性、枝晶抑制效果、效率提升能力及界面稳定性机制进行了探讨;文章着重介绍了高浓与局部高浓电解液体系在锂金属二次电池中的应用,同时从基础科学研究和应用研究两个层面对高浓电解液和局部高浓电解液存在的主要问题进行了简要分析,并对其未来发展方向进行了展望.

摘要： 清晨小草上晶莹剔透的露珠为什么是圆的?为什么可以在叶子上滚动?这些现象都与物质的界面性质分不开。研究发现,一些特殊的现象或反应往往发生在微观界面上,特别是纳米尺度下的界面行为,和物质的宏观表现有着截然不同的特性。露珠的超高接触角,就是在纳米突起中间发生气体吸附而形成的。

摘要： 为对比不同米糠蛋白质量浓度下O/W及W/O/W乳液的稳定性,以米糠蛋白作为基料,采用双乳化法制备O/W及W/O/W乳液,考察不同米糠蛋白质量浓度下乳液的微观形态和稳定性并探究其界面稳定机理.结果 表明:W/O/W乳液的贮存稳定性显著优于O/W乳液;与相同蛋白含量的O/W乳液相比,W/O/W乳液的黏度显著提高;当米糠蛋白质量浓度为0.4 g/100 mL时,W/O/W乳液的稳定性较O/W乳液提高了1倍以上;乳液内部包裹更多的W/O液滴,W/O/W乳液的粒径较大;而此时静电斥力也较大,起到稳定乳液的目的 .同时,米糠蛋白质量浓度不小于0,4 g/100 mL时,O/W及W/O/W乳液中蛋白质的吸附率较高,达到78％以上.本研究为天然米糠蛋白质在食品级乳液中的开发提供参考,为粮食副产物的综合利用提供了新思路.

摘要： 以葡萄糖与疏水性辛烯基琥珀酸酐(OSA)为原料进行酯化改性,并将合成的辛烯基琥珀酸葡萄糖酯(OSGE)进行分离纯化,制备了糖酯含量约50％的OSGE;以十二烷基直链苯磺酸钠(LAS)、烷基糖苷(APG)和椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)为对照,研究其温和性与界面性质.结果 表明,OSGE和LAS的表面张力均为28 mN/m;临界胶束浓度(CMC值)的排序为OSGE ＜LAS＜APG＜CAB;OSGE的亲水亲油平衡值(HLB)为16.90,表明其亲水性最强;OSGE的乳化能力与LAS和APG无显著差异,但其刺激性远低于其他3种表面活性剂.

摘要： 采用第一性原理计算和实验相结合的方法,研究了金刚石/铝复合材料的界面性质及界面反应.计算结果表明:金刚石(100)/铝(111)界面粘附功更大,相比金刚石(111)/铝(111)的界面粘附功4.14 J/m2提高了41％.同时,金刚石(100)/铝(111)界面处形成Al—C键合的趋势更强.Al—C键的引入能够促进金刚石(100)/铝(111)界面处C—C键的形成,提高界面粘附功.利用真空气压浸渗法制备金刚石/铝复合材料,并对金刚石/铝复合材料的界面结构进行多尺度表征.在金刚石{100}面观察到界面产物Al4C3,且界面脱粘多发生在金刚石{111}面,实验现象与计算结果相一致.湿热实验研究了界面反应对金刚石/铝复合材料的影响,进一步表明抑制Al4C3生成、改善界面选择性结合对于提高金刚石/铝复合材料性能及稳定性具有重要意义.本文的研究为第一性原理计算金刚石/金属的界面性质提供了新的思路,也对金刚石/金属复合材料的设计具有重要的指导意义.

摘要： 乳液体系作为一种极具潜力的调驱体系和提高采收率手段,受到广泛的重视.相比于传统的表面活性剂制备的乳液体系,利用化学驱组分与纳米材料制备的乳状液通过润湿调控作用、贾敏效应以及降黏作用显著地提高了水驱后岩心的采收率.但是与传统乳液相比,新型的乳液驱油体系在界面性质特别是界面黏弹性方面存在显著的差异,而油水界面特性的改变都会显著地影响流体在多孔介质中的渗流规律以及微观孔隙尺度和宏观地层尺度下的压力响应特征.目前乳液体系在多孔介质中的渗流规律更多考虑其粒径与地层孔隙尺寸的匹配关系,并未充分考虑纳米材料对油水界面性质的影响.因此未来针对乳液体系的研究将更多侧重于纳米材料对乳液界面特性的影响和对其渗流规律的作用机制.

摘要： 薄膜衬底结构广泛应用于微电子和光电子技术中,而薄膜在制备和使用过程中的内应力和薄膜衬底间的界面性质往往会影响薄膜结构的稳定性,进而影响器件的性能和寿命.本文基于最近发展的一个能量最小化的连续统模型,该模型用冯卡门板理论描述薄膜屈曲大变形、用格林函数方法考察衬底半空间的弹性变形、内聚区模型描述薄膜衬底间的界面性质.通过该模型的非线性数值模拟发现薄膜内的高压应力会驱动薄膜发生多重屈曲失稳,界面滑移会显著影响直线型脱层屈曲到电话线状脱层屈曲形貌转变.

摘要： 稀氮化合物半导体具有大的能带弯曲常数，是制作1.3-1.55μm半导体激光器很有潜力的材料。近年来，人们已经对GaAsN/GaAs量子阱的光学性质进行了大量的研究。人们发现GaAsN/GaAs量子阱的光学性质随氮浓度的升高而下降。本文采用偏振差分反射谱(RDS)研究界面性质随氮浓度升高的变化。研究表明，随氮浓度升高，上界面的氮原子偏析长度增大，界面陡峭度降低,界面粗糙度增大，与其他文献报道的结果，一致。可见，RDS是对异质界面进行无损表征的十分有效方法。

摘要： 电化学在纳米材料和纳米尺度系统的研究应用中获得新生.单个体电化学(Single entityelectrochemistry)为认识纳米尺度的电化学过程提供了新途径,为理解复杂体系的电化学过程提供了自下而上的研究方法.单体电化学涉及主题广泛,例如涵盖从电催化、功能材料性能,到生物分析(如单细胞研究、纳米孔核酸测序)等诸多领域.但是,在基本概念、原理和实验/理论方面,该领域仍存在大量的挑战,在于如何实现检测与分析低量级(pA-fA)瞬时电流,及大规模的数据集;对单实体电化学实验的解释不能再采用传统的传质和反应活性的连续体模型,而要力求在纳米尺度对界面性质(电荷密度、双电层、结构、组成、缺陷等)进行更加透彻的描述.

摘要： 新疆油田在以聚驱、二元驱为代表的采油技术推广后,面临的采油污水处理难度增大,污水水质成分复杂,乳化稳定性强、油水分离困难.本文通过分析新疆油田水驱、聚驱、聚-表二元驱采油污水水质组成,考察了聚合物、表活剂、原油中的沥青质组分浓度对模拟采出水乳化稳定性的影响;通过分析体系的电荷密度、Zeta 电位和界面扩张流变性等指标,探索了不同结构类型的破乳剂对采油污水破乳脱水效果、界面张力及界面扩张流变性的影响.结果表明,在聚合物/表活剂同时存在的体系中,界面处活性成分以表活剂为主,改变聚合物浓度对油水界面变化不大.非离子型破乳剂对于聚合物驱采出液破乳效果更好,阳离子型破乳剂对于二元驱采出液、沥青质含量较高的采出液破乳效果更好.连续一个月的现场试验数据显示,阳离子型破乳剂对二元驱采出液破乳效果良好,砂滤后出水中含油量低于10mg/L、悬浮物浓度低于20mg/L、聚合物浓度低于5mg/L、表活剂浓度稳定在25mg/L.明确乳化因子对化学驱采油污水乳化稳定性的影响,可提高对破乳脱稳机理的认识,有助于指导不同化学驱油开采阶段所产生的采油污水达标处理研究.

摘要： InAlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)作为高功率、高频器件被广泛关注。用InAlN层来替代AlGaN/GaN结构中AlGaN势垒层,HEMTs将提供更高浓度的电荷,这是由于InAlN比AlGaN具有更大的自发极化。InxAl1-xN合金一个重要的特性是在铟组分大约为17％时,它可以与GaN晶格匹配。对于晶格匹配的In0.17Al0.83N/GaN结构,在异质结界面处有最小的应力。因此，InAlN/GaN在器件运用方面有很广阔的前景。但是，InAlN材料体系中还有很多基本性质有待研究，比如InAlN材料体系中的深能级特性。之前有文献报道发现晶格匹配的InAlN/GaN异质结构中存在深能级，但是很少有文献报道有关应力对深能级的影响，本文着重研究由晶格不匹配引起的应力对深能级的影响。rn 研究表明，不同铟组分InAlN材料的深能级的差异主要来源于晶格不匹配所带来应力作用。随着铟组分增加，表面态的密度也随之增加。

摘要： 利用自制的MVPE设备在GaN基LED上生长了8μm厚Ga:ZnO(GZO)外延薄膜代替ITO作为LED的透明电极. EL 测试表明GZO作电极时LED的发光强度高于ITO作电极的情况。研究了样品的Ⅰ-Ⅴ特性。并通过XPS测试研究7GZO/p-GaN异质结的界面特性。

摘要： 以降低采出水中油含量为主要目的,采用测定水中油含量和吸光度的方法,从大量的絮凝剂中筛选出处理效果较佳的化学絮凝剂A1和B2,并考察了A1和B2复合使用对水中油含量的影响。同时为了兼顾处理效果和环境保护,对化学絮凝剂A1和B2与生物絮凝剂D3进行复配研究,考察生化复合絮凝剂对水中油含量的影响。通过测定单剂絮凝剂及复配絮凝剂对油水界面性质的影响,深入探讨水包油乳状液油水分离的机理。结果表明,生化复配后的絮凝剂效果明显优于单剂的使用效果,油水分离的主要机理是油水界面张力和界面电位绝对值的降低。

摘要： 采用低温Ge和SiGe／Ge超晶格相结合，吸收过滤因晶格失配在硅／锗界面处产生的失配位错向表面的穿透，制备出低位错密度、高质量的硅基Ge单晶薄膜。在具有硅盖层的硅基锗外延材料上，通过热氧化形成二氧化硅绝缘层，制备出硅基Ge MOS电容，研究了氧化物介质与锗界面物理结构对电学特性的影响。

摘要： 采用低温Ge和SiGe／Ge超晶格相结合，吸收过滤因晶格失配在硅／锗界面处产生的失配位错向表面的穿透，制备出低位错密度、高质量的硅基Ge单晶薄膜。在具有硅盖层的硅基锗外延材料上，通过热氧化形成二氧化硅绝缘层，制备出硅基Ge MOS电容，研究了氧化物介质与锗界面物理结构对电学特性的影响。

摘要： 采用低温Ge和SiGe／Ge超晶格相结合，吸收过滤因晶格失配在硅／锗界面处产生的失配位错向表面的穿透，制备出低位错密度、高质量的硅基Ge单晶薄膜。在具有硅盖层的硅基锗外延材料上，通过热氧化形成二氧化硅绝缘层，制备出硅基Ge MOS电容，研究了氧化物介质与锗界面物理结构对电学特性的影响。

摘要： 本发明属于电子核心产业超导集成电路技术领域，特别涉及一种利用界面结构调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，采用量子弹道输运理论与第一性原理结合的方法，对规则的三维Al/Al2O3/Al约瑟夫森结器件模型中Al2O3的不同终端方式及厚度对电子输运性质的影响进行模拟分析，通过分析三种不同氧化铝界面终端方式下的零偏压电导、电流‑电压曲线，及不同厚度下各种界面终端方式对电输运性质的影响，明确影响约瑟夫森结性能的微观结构因素，通过从原子尺度来对约瑟夫森结器件进行研究，能够更加清晰地认识氧化铝的界面终端方式及厚度对Al/Al2O3/Al体系电子输运性质的重要影响，为工艺上能够制备出更高质量的约瑟夫森结提供理论参考，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明属于超导集成电路技术领域，涉及利用Al/α‑Al2O3界面堆叠顺序调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法。包括：搭建不同氧化层界面终端方式以及不同Al/Al2O3界面堆叠顺序的约瑟夫森结器件模型；计算规则的三维器件模型的电输运性质的相关参数；通过对得到的三维器件模型的电输运性质的相关参数进行分析，明确Al/Al2O3界面堆叠顺序对氧化铝约瑟夫森结性能影响；对氧化铝约瑟夫森结电输运性质进行调控。结果表明，在Al/Al2O3/Al体系中Al2O3的界面终端方式相同的情况下，铝和氧化铝堆叠顺序的变化对体系的电子输运性能有很大影响。

摘要： 本发明属于电子核心产业超导集成电路技术领域，特别涉及一种利用界面结构调控氧化铝约瑟夫森结电输运性质的方法，采用量子弹道输运理论与第一性原理结合的方法，对规则的三维Al/Al2O3/Al约瑟夫森结器件模型中Al2O3的不同终端方式及厚度对电子输运性质的影响进行模拟分析，通过分析三种不同氧化铝界面终端方式下的零偏压电导、电流‑电压曲线，及不同厚度下各种界面终端方式对电输运性质的影响，明确影响约瑟夫森结性能的微观结构因素，通过从原子尺度来对约瑟夫森结器件进行研究，能够更加清晰地认识氧化铝的界面终端方式及厚度对Al/Al2O3/Al体系电子输运性质的重要影响，为工艺上能够制备出更高质量的约瑟夫森结提供理论参考，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明提供了一种用于调控炭膜表界面孔隙与性质的原位合成法，包括炭膜预处理、引入预制剂、原位合成和后处理四个步骤步骤如下：炭膜预处理：将炭膜恒温干燥至恒重，然后对炭膜进行脱气处理，引入预制剂：配置预制剂：选择多巴胺、聚乙烯醇、三氯化铁、单宁酸、盐酸、水、氨基丁三醇、戊二醛、氢氧化钠，六水合氯化铁中的一种或多种作为预制剂，配制成溶液，通过完全浸渍法、表面浸渍法和真空辅助浸渍法中的一种，把预制剂引入到预处理后炭膜的表面或孔隙内，能够解决现有的炭膜在进行油水混合物分离时，炭膜孔隙结构与表面性质差以及炭膜对含油废水净化处理的分离性能差的问题。

摘要： 一种基于分子动力学模拟的墨水/基底界面的微观性质分析方法，属于材料科学技术领域。本发明包括：(1)使用MAPS软件和Amorphous Builder模块对高分子基体进行建模，得到高分子基体模型；(2)使用MAPS软件和GOPY程序对墨水进行建模，得到墨水模型；(3)使用LAMMPS对高分子基体模型进行退火模拟；(4)对两个模型进行结合，形成界面体系；(5)对界面体系进行模拟操作，记录过程和性质变化的数据；(6)对数据进行汇总和分析，提取有用信息。本发明技术方法的模拟尺度为原子级，可以提供微观尺度下的材料性质与性能的表征与分析，这是一般实验手段难以达到的。

摘要： 本发明属海洋能源土开采力学测试领域，具体地，涉及一种模拟水合物开采过程中海洋能源土‑井界面力学特性的测试装置和测试方法。测试装置包括三轴压力室、应力加载系统、供气增压系统、水浴水槽、土‑井界面试样、背压阀、气液分离回收系统和数据采集系统；应力加载系统与三轴压力室连接，实现不同应力方式加载；供气增压系统与三轴压力室连接，提供气源并控制气体压力施加，生成水合物；水浴水槽系统将三轴压力室无缝包围，控制室内温度；开采井界面与土体试样相拼接，安装至三轴压力室中，模拟开采过程中土‑井界面力学特性；数据传输采集处理器分别与三轴压力室、高气压泵、围压加载器、轴压加载器、水浴水槽、背压阀相连，定时采集试验数据并予以存储处理。本发明实现含天然气水合物土的合成，控制水合物高温低压分解的时间，并可准确测试水合物开采过程中海洋能源土‑井界面间剪切特性。

摘要： 本发明公开了一种利用催化剂壁载化微反应器和具有界面性质差异的微分离器合成和分离生物柴油的方法，其操作步骤如下：将不同流速的油和醇通过柱塞泵，打入到壁面负载有酸性离子液体的微通道反应器，整个反应在0.3‑1.0MPa和80‑150°C下进行，在较短的时间内原料油即可实现较高的转化率，紧接着将反应产物送至一个T型微分离器，该分离器可根据醇油两相润湿性的不同对产品进行实时的分离。该方法具有反应时间极短，无需回收催化剂，产物易于直接分离等优点。微通道反应器和分离器的联合使用也使得生物柴油的整个生产过程实现连续化和小型化。

摘要： 一种对于粘附剂材料作为热界面材料与散热片结合处界面性质的分子动力学分析方法，属于材料科学技术领域。本发明包括：(1)对高分子基体建模；(2)对金属材料建模；(3)固定金属材料表面，对高分子基体朝向金属材料表面施加力和温度，得到高分子基体与金属材料充分结合的界面模型；(4)将高分子基体分开成两部分，生成自愈合模拟的初始结构；(5)以界面模型进行性能试验，记录界面模型的性质变化数据；(6)以初始结构作为起始结构，进行自愈合模拟，记录性质变化数据；(7)对所得数据进行汇总和分析，提取有用信息。本发明模拟尺度达到原子级别，可以提供一般实验手段难以达到的对材料在微观尺度下的性质与性能的表征和分析。

摘要： 一种考虑层间界面性质的煤岩组合体物模试样的制备方法，属于岩样制备技术领域，可解决现有技术制备煤系气复合储层煤岩组合体试样时不能有效还原岩层及层间界面力学、物理性质等问题，本发明采用地下煤系气复合储层真实大块岩样，加工为长方体煤样及各层长方体岩样，能够更准确地还原真实储层的煤岩割理、天然裂缝等物理力学性质，能够较真实的还原煤系气复合储层各层岩层的渗透率；同时按照比例制作各岩层长方体试样所得煤岩组合体试样的相似模拟程度高；以煤系气复合储层新鲜煤样与页岩岩样制备层间界面粘合剂，避免了以往所用相似材料、化学粘合剂理化性质对层间界面渗透性的影响，较真实的还原了层间界面性质。

摘要： 本发明涉及碳化硅技术领域，具体为一种Ni与SiC接触界面性质的表征方法。通过将所述Ni/SiC层放入真空制备腔中进行加热，模拟导致Ni/SiC层发生失灵的温度；再将所述Ni/SiC层断开形成断面后，使用所述扫描探针显微镜的探针对所述接触界面区域进行表征。实现了对Ni与SiC界面性质的表征，可以获得Ni与SiC界面处及界面附近的形貌图，并可以实现对其电学性质进行测量。解决了扫描探针显微镜无法表征界面性质的难题，同时也可以在微观水平上观察Ni与SiC界面处的性质随温度的变化，对理解金属半导体接触具有重要的指导意义。