扫描隧道显微镜和相关扫描技术在理解表面结构方面取得了显著进展。这一进展主要得益于仪器设计和操作可靠性的改进。几年前,实验人员自豪地展示了他们的仪器在各种环境下的原子分辨率能力,例如空气、惰性气体、液体、超高真空 (UHV) 和低温。今天,扫描隧道显微镜被设计成在极端条件下工作,例如在尽可能低的背景压力、尽可能低的温度和尽可能高的磁场下。例如,Fein 等人 [1] 设计了一种 STM,其工作温度低至 400 mK,磁场强度高达 8 特斯拉。在作者的实验室中,已经建造了一个兼容 UHV 的 STM,其工作压力范围为 10-12 mbar(图 1)。 STM 与其他显微镜或分析技术的结合也已实现,包括 STM 与光学、电子和场离子显微镜以及几乎所有已知的常规表面分析技术的结合。最后,通过改变探针和
固态材料的表面特性通常决定其功能,尤其是对于纳米级效应变得重要的应用。相关表面及其性质在很大程度上是通过材料的合成或操作条件来确定的。这些条件决定了热力学驱动力和动力学速率,负责产生观察到的表面结构和形态。计算表面科学方法长期以来一直应用于将热化学条件与表面相稳定性联系起来,尤其是在异质催化和薄膜生长群落中。本综述在引入新兴数据驱动的方法之前对第一原理的方法进行了简要介绍,以计算表面相图。其余评论的重点是机器学习的应用,主要是以学识的间势的形式来研究复杂的表面。随着机器学习算法和训练它们的大型数据集在材料科学中变得越来越普遍,计算方法有望变得更加预测性和强大,以建模纳米级的无机表面的复杂性。简介
激光表面结构是一种有效的技术,用于在统一接近或低于统一的铜表面具有二级电子产量(SEY)值。然而,最小化SEY的属性,例如中度深凹槽和重新沉积的纳米颗粒,可能导致不良后果,包括增加射频表面电阻。这项研究系统地检查了有关旨在消除重置吸附的颗粒的不同清洁程序的数据。连续清洁步骤后迭代使用各种分析技术,从而提供了对不断发展的表面特征的见解。收集的实验结果确定了微沟,凹槽方向以及相关颗粒对次级电子产率和表面电阻的明显影响。在凹槽中保持高颗粒物覆盖范围的同时露出波峰会导致SEY值和表面电阻的降低,这表明凹槽的尖端对表面电流密度的影响比凹槽深度更为重要。同时,凹槽中的纳米颗粒对SEY值具有比表面暴露的尖端更重要的影响。
近年来,能够引导细胞行为和形态的聚合物涂层引起了越来越多的关注。已知涂层特性(包括表面形态、表面结构和化学性质)会显著影响细胞粘附、定向、引导、分化、增殖和基因表达。[1–4] 此类涂层在生物传感器、生物芯片、药物输送装置、假体和植入物中也得到了有效应用。可以使用多种合成和天然来源的生物相容性聚合物。尽管合成聚合物在加工、稳定性和机械性能方面具有优势,但天然聚合物由于其生物活性、生物降解性和生物相容性而在许多应用中更受青睐。 [5– 6 ] 在天然聚合物中,壳聚糖是一种从几丁质中提取的线性多糖,由于其无毒、[7]可生物降解、[8]抗菌活性、[9]生物相容性[10]和免疫活性[11]等显著特性,已广泛应用于生物医学、环境和食品应用。此外,由于壳聚糖的可加工性,它可以设计成各种结构,包括薄膜、[12]膜、[13]微/纳米纤维、[14]绷带、[15]微/纳米颗粒[16]和水凝胶。[17]
缩写:SCs,超级电容器; SCs,微型超级电容器;CNTs,碳纳米管;GO,氧化石墨烯;rGO,还原氧化石墨烯;LrGO,激光还原氧化石墨烯;GOQDs,氧化石墨烯量子点;GQDs,石墨烯量子点;CNTs,碳纳米管;MWCNTs,多壁碳纳米管;HOPG,高度有序热解石墨;MOFs,金属有机骨架;LCVD,激光化学气相沉积;LIG,激光诱导石墨烯;LSG,激光划刻石墨烯;PLD,脉冲激光沉积;MAPLE,基质辅助脉冲激光蒸发;RIMAPLE,反应逆基质辅助脉冲激光蒸发;LIFT,激光诱导正向转移;LIBT,激光诱导后向转移;LIPSS,激光诱导周期性表面结构;PET,聚对苯二甲酸乙二醇酯; PVDF,聚偏氟乙烯;PI,聚酰亚胺;LIP,磷酸铁锂
1 执行摘要 我们的目标是开发 LETO(月球尘埃减缓静电 μ 纹理覆盖层),这是一种具有多种特性和功能的材料,专门用于月球环境的探索。本研究中实际生产的材料在真正的月球南极环境中性能不佳。然而,这项研究的结果可能为更大的研究工作提供支持,其中可以调整各个组件以允许真正融入其研究中。我们的设计表明,外层或“覆盖层”必须包含几个设计元素才能发挥作用。它应该具有具有纳米微尺度特征的表面结构,我们称之为微结构,它应该具有具有厘米级特征的预定折叠图案,我们称之为宏观结构,并且它应该连接到静电发生器,通过静电发生器可以促进表面充电程度。设计伴随着这三个组件的一些基础研究。本文将描述实现这三个目标的单独努力,并详细解释将它们结合在一起的额外挑战。我们对每个设计组件的可行性进行了多次观察。我们认为,LETO 的加入将有利于 Artemis 任务,并且可以以多种方式使用。
腐蚀是我们无法避免的事件,但是可以推迟该过程。铝,铁和钢是经常在日常生活中使用的金属,容易受到腐蚀。降低腐蚀速率的一种有效方法是使用有机抑制剂,因为它是可生物降解的。本研究在3.5%的NaCl溶液中使用番石榴叶提取物作为腐蚀培养基中的腐蚀抑制剂。本研究旨在确定抑制剂对铝,铁和钢腐蚀性介质的效果和效率。减肥方法用于通过将样品浸入3.5%的NaCl溶液和腐蚀性培养基中六天来确定腐蚀速率的值。使用金属学设备检查金属表面结构。结果表明,番石榴叶提取物可以抑制金属腐蚀速率。在添加20%的抑制剂中发现了铝,铁和钢中最小的腐蚀速率,即11.24 mpy,9.15 mpy和7.31 mpy。抑制剂浓度升高会导致腐蚀抑制剂效率的提高,这些腐蚀抑制剂被证明会降低金属腐蚀速率的价值。微结构测试显示,金属表面上的腐蚀减少了,并且添加20%的抑制剂几乎是看不见的。
几乎所有有机(光)电子器件都依赖于具有特定属性的有机/无机界面。这些属性反过来又与界面结构密不可分。因此,结构的变化会导致功能的变化。如果这种变化是可逆的,它将允许构建可切换的界面。我们用 Pt(111) 上的四氯吡嗪实现了这一点,它表现出双阱势,具有化学吸附和物理吸附最小值。这些最小值具有明显不同的吸附几何形状,允许形成可切换的界面结构。重要的是,这些结构促进了不同的功函数变化和相干分数(X 射线驻波测量),这是读出界面状态的理想属性。我们使用改进版本的 SAMPLE 方法执行表面结构搜索,并使用从头算热力学来解释热力学条件。这允许研究数百万个相称以及高阶相称的界面结构。我们确定了三种不同的结构类型,它们表现出不同的功函数变化和相干分数。使用温度和压力作为控制点,我们展示了在这些不同类型之间可逆切换的可能性,为有机电子学中的潜在应用创建了一个动态界面。
在这项工作中,我们阐明了这种积累的物种可以对催化剂的表面形态具有很强的影响。我们通过AP-XPS和扫描隧道显微镜(STM)分析了在二氧化碳氢化条件下累积基于碳的污染对模型银箔的影响。是从对复杂催化剂进行的研究中知道的二氧化碳氢化(例如Cu/ZnO/Al 2 O 3),即过渡金属分离地吸附氢。二氧化碳主要被吸附在ZnO/Al 2 O 3相或其与铜的接口上。14,16基于这些观察结果,我们将氧化锌纳米颗粒添加到银基质中,增加了催化剂的复杂性,并越来越接近工业中使用的双功能cactalysts的结构。目标是研究氧化物存在下碳污染的稳定性和演变。结果表明,银表面结构高度依赖于反应条件。无氧碳种类倾向于装饰和销钉银台阶,而在存在氧化锌纳米颗粒的情况下观察到的氧气含氧碳种类与台阶边缘的相互作用较少,并且不会在特定的表面位点积聚。这些结果阐明了金属与氧化物二氧化碳氢化催化剂中的相互影响。
2015年5月8日收到; 2015年5月22日修订; 2015年6月25日被接受的抽象黑色素很难表征,因为它们具有棘手的化学特性和结构特征的异质性。黑色素色素由通过强碳碳键相连的许多不同类型的单体单元组成。其高不溶性和不确定的化学实体是其完整表征的两个障碍。通过扫描电子显微镜(SEM)在表面结构和透射电子显微镜(TEM)上扫描电子显微镜(SEM)的形态表征和粒度分布,以确认从SEM获得的形态。这两个结果都表明,黑色素是由许多聚集在一起的聚集体形成的。这些聚集体也由使用Image-J软件确定的不同尺寸分布的小球形颗粒形成。从不同的TEM和SEM显微照片获得的小颗粒直径为100-200nm。EDS表明,C和O在黑色素中最丰富,浓度平均浓度分别为57%和24%。棕褐色黑色素的主要组成是C,O,Na,Cl,而未成年人是Mg,Ca,K,S和N。从高分辨率下的TEM显微照片,可以使用Image-J软件的Sepia黑色素层之间的距离,并且是0.323 Nm = 3.23 A å