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采用原子力显微镜(AFM)对淀粉及碘嵌入淀粉的微观结构进行了观察与研究,结果发现,糊化淀粉分子间以水做媒介通过分子氢键的相互作用形成大分子量复合物,当浓度为0.16012 g/L时,淀粉分子间卷曲成螺旋型构象的表面较光滑单层超大分子.淀粉分子形成的超大分子在原子力显微镜下没有明显的空隙,小分子量的碘在分子间力的作用下能吸附在淀粉分子的表面,进而进一步嵌入到超大淀粉分子之中,螺距发生了非常明显的变化,由300 nm左右变成700nm左右,表面变得粗糙,形成了网状拓扑结构,网格的最大高度为5nm.据估算每个螺距范围内有5×107个碘的复合分子嵌入淀粉分子中.

关键词: 原子力显微镜 , 淀粉 , 碘 , 微观结构

谷光甘肽-Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)配合物在硅片表面形貌的AFM分析

阮湘元 , 曾绍汉 , 蔡明招 , 徐经伟

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.12.026

用原子力显微镜观察了谷胱甘肽-镉、铜配合物在硅片表面的形貌. 低浓度时,谷胱甘肽-镉配合物主要以类球体颗粒无序地分散在基底表面,其表观高度和长度分别为(3.6±0.1) nm和(60±10) nm. 随着浓度的增加,出现由小颗粒聚集而成的簇体. 不同的缓冲溶液体系对谷胱甘肽-镉配合物的形貌无明显影响. 谷胱甘肽-铜配合物首先由均匀的球体颗粒聚集成长链,然后随链延伸方向的不同,形成类似网状和线团状2种表面形貌,显示良好的方向性和均匀性.

关键词: 谷胱甘肽-镉配合物 , 谷胱甘肽-铜配合物 , 原子力显微镜 , 表面形貌

超临界干燥法制备MnO₂气凝胶及其表征

文建国 , 阮湘元 , 周震涛

无机材料学报

以高锰酸钾和反丁烯二酸为原料，采用溶胶凝胶法和超临界干燥工艺制备了MnO₂气凝胶. 利用扫描电镜(SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱(XPS)、BET比表面积测定、红外光谱及热重与差热等实验技术对气凝胶的多孔形态、结构特性、凝胶产物的组成进行了表征，并研究了脱水热处理温度对气凝胶结构的影响. 结果表明：选择合适的反应物摩尔比，可合成锰的平均价态接近4的MnO₂凝胶. 最终的MnO₂气凝胶为亲水型非晶态块状多孔材料，它由纳米级胶体粒子聚集而成，呈连续、相互贯通的三维多孔网络结构（粒子的平均直径约10nm，平均孔径100nm）. 气凝胶的空间网络结构特征在常规脱水温度热处理过程中不会受到明显的破坏.

关键词: 二氧化锰 , aerogel , supercritical drying , solgel process

聚血红素修饰电极上氧还原的电催化研究

白燕 , 阮湘元 , 莫金垣

催化学报

采用循环伏安法和电位阶跃法,研究了水溶液中溶解氧在聚血红素修饰电极上还原反应的电催化作用.结果表明,还原峰电流随扫描速度的增大而增强,Ip～v1/2呈线性关系.根据电位阶跃实验的I～t曲线,计算出电极反应的电子转移数约为2,推断其催化机理属于ECE催化过程.

关键词: 血红素 , 化学修饰电极 , 电催化 , 氧还原反应

Ru0.1Mn0.9Ox的制备与电化学赝电容特性研究

文建国 , 阮湘元 , 周震涛

稀有金属材料与工程

结合氧化钌理想的电化学赝电容特性和二氧化锰资源广泛、对环境友好的优势,采用氧化共沉淀法制备出Ru0.1Mn0.9Ox新型电化学电容器复合电极材料,通过循环伏安(CV)、计时电位(Chronopotentiometry)、交流阻抗(AC impedance)、热重-差热(TG/DSC)以及X射线衍射(XRD)等实验研究了电极材料的电化学赝电容性、阻抗特征、晶形结构及热处理温度对材料的晶形和赝电容的影响.结果表明:当热处理温度低于180 ℃时,可制备出稳定、非晶态的Ru0.1Mn0.9Ox;当温度为350 ℃时,复合材料中的无定形二氧化锰已转变为α-MnO2,掺杂的氧化钌晶形不变.与纯MnO2相比,Ru0.1Mn0.9Ox复合电极材料具有较低的极化内阻、较高的比电容、良好的电化学可逆性和显著的电化学赝电容特征.

关键词: 赝电容 , 电化学电容器 , 钌-锰复合材料 , 氧化钌 , 二氧化锰

超临界干燥法制备MnO2气凝胶及其表征

文建国 , 阮湘元 , 周震涛

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00521

以高锰酸钾和反丁烯二酸为原料,采用溶胶凝胶法和超临界干燥工艺制备了MnO2气凝胶. 利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、BET比表面积测定、红外光谱及热重与差热等实验技术对气凝胶的多孔形态、结构特性、凝胶产物的组成进行了表征,并研究了脱水热处理温度对气凝胶结构的影响. 结果表明:选择合适的反应物摩尔比,可合成锰的平均价态接近4的MnO2凝胶. 最终的MnO2气凝胶为亲水型非晶态块状多孔材料,它由纳米级胶体粒子聚集而成,呈连续、相互贯通的三维多孔网络结构(粒子的平均直径约10nm,平均孔径100nm). 气凝胶的空间网络结构特征在常规脱水温度热处理过程中不会受到明显的破坏.

关键词: 二氧化锰 , 气凝胶 , 超临界干燥 , 溶胶