纳米孔

摘要： 古龙页岩油是大庆油田近两年勘探的热点,但页岩油储层的基本储集空间和运移通道尚未搞清楚。通过电子背散射发现了页岩油储层中发育了大量的纳米孔和纳米缝,为页岩油的勘探开发提供了新的理论依据和思路。初步研究结果表明:古龙页岩油储层中纳米孔的直径以10~50 nm为主,中值为20~30 nm,主要为不规则形态,多呈多角形与纳米缝连接;纳米缝宽度多为10~50 nm,中值也为20~30 nm;它们主要是由黏土片的F-F(face-face)凝聚形成的。这些纳米孔和纳米缝多被有机质充填,形成了一个在纳米尺度空间储存的连续原位油藏。通过观察还发现,纳米孔与纳米缝连接关系密切,纳米孔、纳米缝和更高一级的微缝、页理缝也互相连通,构成了一个很好的空间连通网络系统,为古龙页岩油的有效和高效开发奠定了很好的基础。研究成果可以为古龙页岩油的进一步勘探开发提供理论支撑。

摘要： 二维纳米材料是膜材料中一类重要的掺杂材料和膜构筑单元。在二维材料发展过程中,科研人员利用其固有孔洞或刻蚀造孔等方法,实现了对分子、离子的精准筛分。基于刻蚀技术制备的二维纳米多孔膜具有超薄厚度、高比表面积和优异的筛分性能,具有广泛的应用前景。本文以二维膜多重传质机理为出发点,重点介绍近年来二维纳米材料膜的造孔方法及研究进展,并对二维纳米多孔膜的发展进行了展望,期望对基于刻蚀技术制备二维纳米材料多孔膜的设计提供清晰思路。

摘要： 通过对304不锈钢表面进行喷丸/退火处理后,利用阳极氧化工艺在不锈钢表面制备出纳米孔结构。结果表明:经过喷丸/退火后的304不锈钢表面所生成的纳米孔为金属氧化物,类蜂窝状结构,分布密集,且孔径仅为10 nm。

摘要： 以多孔阳极氧化铝薄膜为模板进行纳米结构材料的合成是当今纳米材料组装领域的研究热点.本文主要介绍了多孔阳极氧化铝薄膜的研究现状及发展趋势,并引出其所合成的功能材料在多种领域的发展前景.

摘要： 美国约翰斯·霍普金斯大学(JHU)研究人员设计出由最小纳米管组成的无泄漏管道,可自我组装和自我修复,且可将自己连接到不同的生物结构,这是创建纳米管网络的重要一步,该网络将来有望用于向人体中的靶细胞提供专门的药物、蛋白质和分子。研究成果发表在《科学进展》杂志上。研究团队的方法基于一种既定技术,该技术将DNA片段用作“基础构建块”,以生长和修复管道,同时使它们能够寻找并连接到特定结构。以往研究制造出的纳米孔结构较短,且设计侧重于DNA纳米孔控制分子在实验室生长的脂质膜(模仿细胞膜)上的运输能力。现在他们造出了直径约7纳米、长度为几微米的“管子”,可以更有效的输送分子,并有望搭建成更复杂的“管道网”。

摘要： 单分子生物检测技术是通过了解单分子层面上各生物分子间的动态特性,以发掘生物分子的结构与功能的高效技术。该技术的优势在于能够在单个分子上探测自由能的异质性,这是传统方法无法实现的。利用这一性能,研究人员可以解决复杂生物系统、多相催化、生物分子相互作用、酶系统和构象变化等长期存在的问题。在医疗检测方面,检测单个分子的具体信息或它们与生物因子的相互作用,不仅对癌症等各种疾病的早期诊断和治疗至关重要,而且在实时检测和精准医疗方面具有巨大的潜力。利用单分子生物检测高特异性和高精度的优势,实现对分子群中单个生物分子的实时检测,且可与阵列高通量分析相结合对临床样本进行精确诊断。本文简要介绍了单分子检测原理及其在生物传感方面的应用,在此基础上,重点概述了检测方法及相关应用,最后探讨了该研究方向的前景与发展方向。

摘要： 开发了自制可视化光电化学微纳加工装置,对三电极体系中GaN表面的光电化学刻蚀进行研究。在酸性电解液中,光生空穴迁移到GaN/电解液的表界面,使得GaN表面发生氧化刻蚀反应。通过倒置光学显微镜连接CCD相机实时采集样品在刻蚀过程中的动态图像,观察反应的进程。通过扫描电子显微镜(SEM)对刻蚀后GaN的表面进行了表征。研究结果表明,在0.5V的刻蚀电压下GaN表面形成了多孔纳米结构。

摘要： 2018年,《科技与金融》专访齐碳科技,当时公司刚完成2000万元天使轮融资。4年后,齐碳科技已完成5轮融资,并成为了全球第二家、中国首家将纳米孔基因测序技术推向市场的高科技企业。新冠肺炎疫情全球肆虐,让生命科技产业迈入“快车道”,基因测序作为一种新型基因检测技术,亦迎来前所未有的发展机遇。然而,作为行业上游供给端的基因测序仪市场却长期被国外巨头垄断。可喜的是,随着鼓励高端科学仪器国产替代的政策不断出台,“国产化”和“自主可控”成为基因测序行业的发展主基调。在科研工作者们前赴后继的努力下,越来越多具有完全自主知识产权的基因测序产品投入市场应用,部分科技企业的测序技术更达到国际先进水平。

摘要： 页岩油藏岩石孔隙结构复杂,纳米孔发育,有机质丰度高,导致页岩油储层中流体渗流规律不符合经典达西定律,且页岩油在无机和有机纳米孔中的传输机理尚不明确.文中结合润湿特性,考虑边界层、液体吸附、界面滑移、应力敏感以及强流体-壁面作用力导致的原油物性变化,建立了纳米尺度流体传输模型,研究了不同烷烃分子在纳米孔中的传输机理.结果表明:多因素耦合的页岩油微尺度传输模型可以合理描述页岩油传输特征;微尺度效应对长链烷烃分子影响更加明显,在计算纳米孔发育的页岩储层渗透率时需考虑不同烷烃分子的影响;界面滑移及物性变化是导致微尺度现象的主要机理;页岩油应力敏感效应不同于常规尺度,不仅与力学属性、有效应力等因素有关,微尺度效应也产生直接影响.所建模型可应用于页岩储层渗透率预测,能为页岩油藏生产动态分析、产能预测和生产制度制定提供理论支撑.

摘要： 纹层结构研究对页岩系统储层有效性评价具有重要意义.以四川盆地海相志留系龙马溪组页岩为例,综合利用成像测井、光学显微镜、场发射扫描电镜、孔隙度测定、氮气吸附及含气量测试等方法,明确了龙马溪组不同尺度纹层结构特征,评价了不同纹层结构储集性能的差异.龙马溪组发育水平等厚纹层结构—中粗纹层组合、水平—小型波状纹层结构—中粗纹层组合、水平不等厚纹层结构—薄纹层组合及块状无纹层组合;纹层成分主要为包括石英、碳酸盐、有机质与黏土矿物的三类组合,碳酸盐纹层的有机质孔隙和无机质孔隙相对发育;纹层状页岩与块状泥岩在孔隙类型、孔隙体积、有机质丰度及含气量等方面具有明显差异.总体来看,中粗纹层组合页岩储层性质优于薄纹层组合页岩优于块状泥岩,是龙马溪组优先勘探的目标.下一步研究应重点加强纹层结构形成的水动力学背景、对有机质富集及储层可改造性等方面的影响.相关认识可为深化四川盆地龙马溪组有利储层优选与评价提供重要的参考和技术支持.

摘要： 纳米颗粒和纳米孔普遍存在于矿物、岩石、土壤、沉积物和生物体中,在有孔的地质介质中纳米孔的比表面积可能占据介质总表面积的90％以上.含有纳米孔的物质通常表现出异于无孔物质的特殊性质,例如:比表面积大,吸附能力强,基团密度、电荷密度和酸碱性发生较大变化,孔内流体性质随纳米孔尺寸发生变化等.矿物纳米孔的吸附性质对元素的迁移、转化、富集以及环境污染物的处理等科学问题起着关键作用，是纳米地球科学的核心研究内容之一。然而，有关矿物纳米孔吸附性质的研究却较少，个别研究局限于一定种类和尺寸的矿物纳米孔对个别污染物在特定条件下的吸附行为；缺乏以孔结构为变化参数的定量、系统研究；且矿物纳米孔与被吸附物相互作用机制少有探索。本研究初步探索了在不同外部条件下不同孔结构的纳米孔二氧化硅对Cu2+的吸附规律，相关结果可为自然界存在的纳米孔吸附相关的元素迁移及环境污染等问题提供有价值的实验依据。纳米孔二氧化硅吸附金属离子的微观机制仍需要进一步研究。

摘要： 国内外现有模型建立方式可总结为以下两种,其一通过边界条件修正连续流方程;其二设置权重因子加权两种不同流动机理.由于要修正连续流方程,基于第一种方法建立的模型不可避免的含有拟合参数,且模型不能应用于高努森数情况.基于第二种方法建立的模型一般能适用于全努森数范围,但存在精度不高的缺陷,部分模型含有拟合参数.基于第二种方法,根据Knudsen模型和Wu模型分别得到分子自由扩散和滑脱流的权重因子,首次建立无拟合参数的全努森数气体传输模型.对比分子模拟数据与模型计算结果,本文提出模型可靠性得到验证,其高精度的特点得到充分体现.进一步,根据提出的模型得到纳米孔气体表观渗透率模型.用表观渗透率表征孔隙传输能力,分析煤、页岩开发过程中不同孔隙尺度、储层压力对传输能力的影响以及滑脱流和分子自由扩散对传输的贡献.

摘要： 自组装是当前分子科学和纳米科学研究的重点,对于研究分子反应规律,光电化学传感以及构建纳米尺寸的传感器件具有重要的意义.通过仿生膜和纳米孔的可控自组装,研究了纳米孔自组装膜在多肽、DNA重要生物分子的序列和构型分析传感方面的应用.

摘要： 纳米孔结构在比如生物传感器、增强光谱学等领域具有多种重要应用.然而,一方面,纳米孔的制备技术还很有限,尤其对于小于10nm的微孔;另一方面,纳米孔结构的电磁场增强特性研究较少,增强能力较低.在该组最近的工作中,通过化学合成方法,直接合成了具有尺寸可调的纳米孔结构,并对其等离激元特性进行了研究.通过对二维(2D)纳米粒子超晶格结构腐蚀及SERS性能原位探测,发现该结构腐蚀初期会形成一种"纳米孔-纳米间隙"耦合结构.该结构表现出一种杂化的等离子激元模式,并贡献附加的电磁场增强.该方法可以拓宽到其他材料的纳米孔结构制备,并开发基于纳米孔结构相关的多种应用.

摘要： 气体分子平均自由程这一基本物理参数对人们认识气体动量能量传递规律具有重要意义.气体在纳米尺度下流动时比表面积增大,将导致气体分子平均自由程发生改变.本文选择纳米孔这一纳米空间形式,采用分子动力学模拟方法对氩气在纳米孔内流动时的分子平均自由程进行研究.在本文研究的工况下,氩气在纳米孔内流动时的分子平均自由程较大空间下至少减小48％,其具体值受纳米孔孔径及气固间相互作用影响.受分子平均自由程变小的影响,实际努生数也小于采用大空间下分子平均自由程计算所得的努生数,这对纳米尺度下流动规律与特性的研究有着重要意义.

摘要： 本文采用纳米多孔模板浸润技术研究了聚合物熔体在纳米孔中的流动行为.实验结果表明聚合物熔体在纳米孔中的浸润长度与时间的1/2次方成正比,这与描述毛细流动过程的Lucas-Washburn公式相符.对比实验结果及Lucas-Washburn公式发现聚合物熔体在纳米孔中流动时黏度降低,即发生了变稀现象.

摘要： 本文通过实时称重法对不同环境湿度下多孔氧化铝纳米孔内水分的蒸发速率进行了研究。结果表明，在20%到65%的相对湿度变化范围内，多孔氧化铝纳米孔中水分的蒸发速率是相同面积下水面蒸发速率的2-3倍。进一步的理论分析表面，蒸发速率的加快可能是由于纳米孔端部微观局部蒸发凝结失衡造成蒸气过饱和引起的。

摘要： 我们首次将一种智能均聚物聚甲基丙烯酸-N，N二甲氨基乙酯(PDMAEMA)修饰在单玻璃锥形纳米孔通道上，该聚合物对pH和温度具有双重相应，因而我们制备了一种可以在高导电的“开”的状态和低导电的“关”的状态可逆转变的纳米装置，这种变化可以通过调节聚合物所处环境的pH和温度来达到。

摘要： 本文以硅溶胶为硅源，采用控制凝胶和常压干燥法研究了制备纳米孔二氧化硅气凝胶的工艺与性能。通过试验，研究了体系各组分不同比例对所制备气凝胶密度的影响规律，得到最佳配比，同时研究了凝胶体系PH 值、化学干燥剂对凝胶时间以及所得气凝胶密度、微观结构的影响。结果表明：当凝胶体系PH值为5，硅溶胶、乙醇、水的体积比为32:96:4ml，对应甲酰胺的加入量为1ml时，气凝胶密度最小，为0.19g/cm3；且SEM显示其微观结构最佳。

摘要： 多孔结构黑硅表面具有很低的反射率,本文采用金催化湿法化学腐蚀方法制备低表面反射率的多孔黑硅表面结构.本文研究了不同腐蚀时间、不同掺杂程度多孔黑硅太阳电池的输出参数变化及性能变化.同时对多孔黑硅太阳电池目前所存在的问题进行了探讨.

摘要： 本公开提供了一种纳米孔薄膜、基因测序装置及纳米孔薄膜的制备方法，该纳米孔薄膜包括：基板、设置在所述基板的一面上的薄膜本体以及贯穿所述薄膜本体的纳米孔道，其中，所述基板上具有与所述纳米孔道相对应的通孔，所述纳米孔道具有用于容纳单个核酸分子通过且能够改变核酸分子的移动方向以降低核酸分子移动速度的检测部。本公开的纳米孔薄膜，由于纳米孔道中具有仅能容纳单个核酸分子通过的检测部，且该检测部能够通过改变核酸分子的移动方向来降低核酸分子的移动速度，核酸分子通过检测部的速度较慢，能够提高获取到的检测信号的数据量，进而能够提高基因测序的准确度。

摘要： 本发明涉及一种结晶纳米孔石墨烯、制备及氧掺杂结晶纳米孔石墨烯，属于催化剂领域。所述结晶纳米多孔石墨烯属于六方晶系，空间群为：P6/mmm，晶胞参数为：a＝12.8902和比表面积为400～800m2/g，孔径为0.4～0.5nm。所述结晶纳米多孔石墨烯同时具备良好的导电性以及丰富的活性位点。在进行可控的氧化后，可以在结晶纳米多孔石墨烯的活性位点上引入了具有催化功能的氧官能团。通过可控的氧化修饰，氧官能团的种类以及含量均可以精细调控，得到的氧掺杂结晶纳米孔石墨烯可作为电催化剂用于合成双氧水，所述电催化剂具有高的选择性和催化活性。

摘要： 本发明涉及包括可用于检测和/或表征单个大分子以及对DNA或RNA进行测序和/或确定RNA的二级结构的一个或多个固态纳米孔的装置和系统。在本发明的一个固态纳米孔中，所述纳米孔的宽度和/或长度是由裂开的晶体的锐边限定或确定的，所述锐边在形成包括纳米孔的所述绝缘部件期间保持固定的关系。在本发明的另一方面，涉及线性或2－D电可寻址的纳米孔阵列，其中，所述纳米孔位于在所述绝缘部件的上表面上形成的槽和在所述绝缘部件的下表面上的形成的槽之间的交叉点上。

摘要： 本发明公开了制作纳米孔的方法、纳米孔结构和单纳米孔传感器，制作纳米孔的方法，包括：提供硅片；形成第一掩膜层，形成第二掩膜层；形成第一图案化层，第一图案化层包括第一子凹槽；形成第二图案化层；形成第一刻蚀腔；形成第二刻蚀腔；形成金属层；形成第三刻蚀腔，以暴露位于锥尖的金属层；向第一刻蚀腔中加入电解质溶液，向第二刻蚀腔中加入电化学腐蚀溶液；对位于锥尖的金属层进行电化学腐蚀，以形成纳米孔。由此，可便于通过较为简便的方法制得具有极小尺寸的金属纳米孔结构。

摘要： 本发明提出了制作纳米孔阵列的方法、纳米孔阵列和纳米孔阵列传感器，制作纳米孔阵列的方法，包括：提供硅片；形成第一掩膜层，形成第二掩膜层；形成第一图案化层；形成第二图案化层；进行第一湿法刻蚀；进行第二湿法刻蚀；形成功能材料层；对第二刻蚀腔进行第三湿法刻蚀，以形成第三刻蚀腔，暴露位于锥尖的功能材料层；对位于锥尖的功能材料层进行第四刻蚀，以形成多个纳米孔，得到纳米孔阵列。由此，可通过简便的方法制备具有孔径均一、制备流程简便、可重复性高等优点的纳米孔阵列结构。

摘要： 本发明公开了一种固态纳米孔基因池，包括上液池、下液池、基因附着玻片、纳米孔芯片及密封平垫；所述基因附着玻片位于所述下液池底部，且与所述上液池的下方通孔相对设置；所述上液池包括上方主体及下方固定件；所述下方固定件包括固定台阶，所述纳米孔芯片及所述密封平垫层叠设置于所述固定台阶上，并通过所述固定台阶预压紧于所述下方固定件及所述上方主体之间。本发明提高了检测准确率，降低了生产成本，且在拆卸过程中不会对所述纳米孔芯片及所述上液池造成损坏，组装时间也大大缩短，可使所述纳米孔芯片保持湿润剂湿润状态，进一步提升成品良品率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的固态纳米孔基因测序设备。

摘要： 一种纳米孔结构体，具有为薄膜状且具有贯穿孔的第一金属部件以及以使贯穿孔的孔径变狭窄的方式设置的第二金属部件，还包含由第一金属部件和第二金属部件形成的纳米孔，其具有10nm以下的孔径。另外，碱基序列分析装置具有顺式腔室和反式腔室、顺式腔室和上述反式腔室之间的纳米孔结构体、设置在顺式腔室中的第一电极(工作电极)、设置在反式腔室中的第二电极(对电极)以及第三电极(参比电极2)。

摘要： 本发明公开了一种固态纳米孔基因池，包括上液池、下液池、基因附着玻片及纳米孔芯片；所述纳米孔芯片设置于所述上液池底部，所述上液池的下方通孔与所述纳米孔芯片的纳米孔对应设置；所述基因附着玻片位于所述下液池中心上表面，与所述纳米孔芯片对应设置；所述基因附着玻片的上表面包括柱状高台；所述柱状高台用于固定待检测基因。本发明在面对所述基因附着玻片与所述纳米孔芯片的面面角时，可有效缩短所述待检测基因到所述纳米孔的距离，使所述待检测基因更容易被纳米孔附近的电场捕获，提高检测效率，同时显著增加检测中的基因有效长度。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的固态纳米孔基因测序设备。

摘要： 本发明涉及石墨烯纳米孔的形成方法和具有石墨烯纳米孔的石墨烯片。具体来说，本发明提供了一种用于在石墨烯片中形成石墨烯纳米孔的方法，所述方法包括在石墨烯片中形成官能团结合区域的工序(a)，以及加热具有官能团结合区域的石墨烯片来去除官能团结合区域以形成纳米孔的工序(b)。

摘要： 本发明提供一种蛋白纳米孔氨基酸序列的筛选方法、蛋白纳米孔及其应用。所述筛选方法包括：评估双孔结构的特征序列，利用模型搜索与所述双孔结构的特征序列相匹配的氨基酸序列，去除冗余候选序列后进行定位和筛选，计算候选序列的匹配长度和包络长度，再进行配准得到与已知的蛋白纳米孔的相对失配关系，分析得到最终序列。通过该方法筛选得到的氨基酸序列形成的蛋白纳米孔与已知T2SS、T3SS以及T4SS的分泌素蛋白相似度较低，所述蛋白纳米孔特有的序列缩小了孔的内径，使其通道孔径较小且选择性较高，是一类新型的选择性较好的蛋白纳米孔，能够应用于在物质检测或海水淡化等多个领域。