胶体探针论文-张威,苏玉,刘芳慧,杨惠,王金本

胶体探针论文-张威,苏玉,刘芳慧,杨惠,王金本

导读:本文包含了胶体探针论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多巴,微纳复合结构,胶体探针,抗粘附

胶体探针论文文献综述

张威,苏玉,刘芳慧,杨惠,王金本[1](2017)在《利用胶体探针技术研究多巴与纳米、微米及微纳复合结构表面之间的相互作用》一文中研究指出通过在硅片表面有机蒸镀不同厚度的二十九烷制备了不同晶体密度的仿生旱金莲叶面蜡质纳米结构表面,采用端基修饰多巴的原子力显微镜胶体探针,对各纳米结构表面进行了粘附性能测试,发现蒸镀200 nm厚度二十九烷结晶的纳米结构表面具有较低粘附力。采用反应离子刻蚀方法制备了不同高度的硅材质仿生鲨鱼皮微米结构表面,并选择了200 nm厚度二十九烷在仿生鲨鱼皮表面进行有机蒸镀制备了微纳复合结构表面,通过胶体探针的研究发现多巴与高度为1、3、5μm微纳复合结构表面的粘附力均小于与200 nm厚度二十九烷结晶的纳米结构表面之间的粘附力,说明微纳复合结构表面具有很强的抗多巴粘附能力,并且这种复合结构表面相对于硅材质的仿生鲨鱼皮微米结构表面还兼有旱金莲叶面的强疏水性和极佳的抗水粘附能力。(本文来源于《物理化学学报》期刊2017年08期)

田维芳,郑旭,李战华,徐征[2](2017)在《基于AFM胶体探针测量液固界面DLVO力及表面电势》一文中研究指出表面电势是微纳流控芯片中流体流动的重要参数。本文介绍了基于AFM胶体探针技术测量液固界面DLVO力并进一步测量表面电势及表面电荷密度的方法。本文改进了胶体探针制作的技术手段,并提出用双探针法测量胶体探针的弹性系数。在0.1~1mM浓度范围内的NaCl溶液中,测量了硅、二氧化硅和氮化硅液固界面双电层内的DLVO力及表面电势。实验结果表明胶体探针技术可以很好地测量液固界面的DLVO力,尤其对静电力指数变化段非常敏感。通过DLVO力曲线可以间接测量表面电势、表面电荷密度等重要参数,是微纳流动及界面属性测量的有效手段。此外,在不同硅基材料表面的测量结果显示了硅烷醇基密度对表面电势起主导作用,可以通过选用不同硅烷醇基密度的材料来有效调控表面电势,从而在硅基材料制作的微流控芯片中调控电动流动的强弱。(本文来源于《实验流体力学》期刊2017年04期)

田维芳[3](2017)在《基于AFM胶体探针技术的双电层内表面电势调制研究》一文中研究指出近年来,随着对微流体研究尺度的进一步减小,纳流控引起人们的广泛关注。纳流控主要以实现纳米尺度的控制为目标,此时,液固界面双电层中的表面电荷对流动控制起着重要作用。通过控制双电层中表面电荷的流动能够实现纳流控中的能量转换。表面电荷的流动可通过在壁面绝缘层外施加极化外电压将束缚在壁面的电荷释放出来,从而有效调制表面电荷及表面电势。因此,本课题研究了表面电势的影响因素、调制表面电势的外界条件及测量表面电势的技术手段。主要内容包括:(1)建立极化外电压下表面电势调制的理论模型,并进行仿真模拟。仿真结果表明极化外电压可有效调制氮化硅和单晶硅表面电势,表面电势调制范围随着表面羟基基团密度Г的增大、溶液离子浓度的增大及pH值的减小而减弱。且同等条件下,单晶硅的表面电势调制范围较氮化硅大。(2)基于原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)胶体探针技术测量液固界面DLVO力(静电力与范德华力的合力),通过DLVO力曲线可以间接测量表面电势。在0.1~1 mM浓度范围内的NaCl溶液中,测量了硅、二氧化硅和氮化硅液固界面双电层内的DLVO力及表面电势。实验结果表明胶体探针技术测量得到的DLVO力的精度可达10-11 N量级,尤其在距壁面100 nm内对静电力指数变化段测量灵敏度可达0.15 nN/nm。其中,在二氧化硅表面的测量结果显示,溶液浓度越大,表面电势绝对值越小;在不同硅基材料表面的测量结果显示硅和二氧化硅在相同条件下表面电势绝对值较为接近,而氮化硅的则要小10~20 mV左右。(3)在极化外电压下调制氮化硅和单晶硅液固界面的表面电势。结果表明:极化外电压可以有效调制两者液固界面的表面电势,且实验结果与仿真结果一致;溶液浓度越高,表面电势调制效率越低。主要原因是浓度越高,双电层电容越大,若需改变相同的表面电荷密度则需更大的外加电压;对比同浓度的盐溶液和酸溶液,在酸性溶液中的表面电势调制效率较高。主要原因是硅基材料表面因硅烷醇基的电离而带负电,决定表面电势大小的是氢离子的吸附,盐溶液中阳离子的吸附较氢离子弱得多。综上所述,基于AFM胶体探针技术可有效测量液固界面双电层内的DLVO力,并间接得到表面电势。极化外电压、溶液浓度、pH及不同基底材料均可有效调制纳流控中的表面电势,从而调节电动流动强弱。研究结果将有助于阐明纳流控中利用表面电荷增强能量转换以及纳流控放大器的机理。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-05)

莫宇飞[4](2014)在《离子液体图案化表面制备及胶体探针法实验研究》一文中研究指出介绍一种新型表面黏着力可控的表面的制备方法,通过局部阳极氧化结合离子液体离子交换技术,在纳米尺度下制备复合图案化织构表面以及测量其表面力学特征。采用基于导电原子力显微的局部阳极氧化技术制备出各种形状和尺寸的纳米二氧化硅图案阵列,利用自组装技术对织构化图案进行分子自组装。通过对表面离子液体分子自组装薄膜的表面阴离子进行离子交换就可以对表面黏着力进行控制。另外,采用新颖的胶体探针技术对实际的复合表面的黏着力学进行表征。表征参数数据表明该实验方法能普遍用于半导体基底表面改性。(本文来源于《实验技术与管理》期刊2014年12期)

陈新强[5](2010)在《二氧化硅胶体探针微球磨损过程的原子力显微镜研究》一文中研究指出原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)已经广泛用于表面力测量。研究者常把微球粒子粘在AFM弹性悬臂上测量表面力。但是在力测量过程中,微球与不同的表面接触会产生不同程度的磨损、污染,从而影响AFM表面力测量的准确性。AFM使用者已经开始注意到在测量表面力过程中胶体探针微球的磨损,但都没有对胶体探针的磨损及其对表面力测量的影响进行系统的研究。本文采用“无线法”在AFM悬臂上粘结直径为5μm二氧化硅微球,获得无污染的胶体探针;利用Piranha溶液分别清洗玻璃、Al_2O_3得到清洁的磨损表面;第一次采用AFM反成像技术,系统的研究了二氧化硅胶体探针微球在云母、玻璃、Al_2O_3叁种基底上的磨损过程;并研究了磨损对表面力测量的影响。控制磨损条件,采用反成像技术研究具有不同硬度、不同粗糙度的云母、玻璃、Al_2O_3叁种基底对微球磨损的影响。二氧化硅胶体探针微球的磨损不仅与基底的粗糙度有关,而且还与其表面的硬度有关。发现负载力为800nN,磨损区域为1μm×1μm,磨损120min,在粗糙度最大的玻璃上磨损后,微球表面形貌变化最大;在最硬的Al_2O_3上磨损后微球表面形貌变化次之;在粗糙度最小、硬度最小的云母上磨损后微球表面形貌变化最小。微球磨损后,立即用AFM研究微球与不同基底和云母上(基准样品)粘附力的变化情况。粘附力在基底和云母上都会增大,而且随磨损时间增加,直到60分钟,粘附力的增大速度较快;随后随着磨损的进行,粘附力的增大速度逐渐减缓。粘附力的增大的原因是:微球磨损后部分材料被削去形成平台,且平台直径逐渐增大,导致胶体探针微球和基底表面之间的有效接触面积增大。对比在玻璃和云母上磨损后的粘附力变化,发现随磨损时间的增加,120min后,在玻璃上测得的粘附力增加了6.37倍,在云母上测量的粘附力变化更快-增加了55.52倍。对比在Al_2O_3和云母上磨损后的粘附力变化,也发现了类似的变化规律。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-06-01)

臧利杰,葛小鹏,涂华民,王东升,刘华亭[6](2009)在《SiO_2胶体探针的制备及其在表面力测定中的应用》一文中研究指出采用一种新方法——双向叁维移动平台法制备胶体探针,该方法使用两个叁维移动平台,同时将CCD与长工作距离显微镜集成,组成视频监视系统来监控探针的整个制备过程,方便了操作。利用此自组装装置制备的二氧化硅胶体探针在原子力显微镜上进行力曲线测量,将分析数据与Ducker的经典论文进行对照,得到较为理想的结果。(本文来源于《电子显微学报》期刊2009年03期)

臧利杰[7](2009)在《二氧化硅胶体探针的制备及其在模拟颗粒物间相互作用力测定中的应用》一文中研究指出论文以建立胶体探针的制备及其模拟颗粒物间相互作用力的测定方法体系为目标,首先介绍了原子力显微镜的发展史,工作原理和工作模式,综述了水体中颗粒物的表面电荷特征,并就有关颗粒物相互作用力的基础理论及其计算方法(包括范德华力,双电层理论,DLVO理论和Derjaguin近似)进行了归纳整理。论文详细论述了适用于作为胶体探针针尖的球形颗粒的制备和胶体探针的制备方法,并重点探讨了力曲线的测量和力距离曲线的转化方法。从深入了解用作胶体探针针尖的颗粒物特征入手,制备了实验所需的羟基聚合铝絮凝剂(PAC1)。在对胶体探针的制备方法进行文献调研基础上,完成了胶体探针制备装置的搭建工作,制备了理想的二氧化硅胶体探针,同时发明了一种新的制备胶体探针的方法-双向移动平台法。将制备的胶体探针应用在原子力显微镜的液池中,进行了不同离子强度NaCl溶液中的力曲线的测量。采用Cleveland方法对悬臂的弹性常数进行了标定,将原始的力-位移曲线数据转化为力-距离曲线或力/半径-距离曲线,并将实验结果与Ducker经典论文进行了对照。在此基础上,在不同离子强度的NaCl溶液中,使用吸附了PAC1的二氧化硅胶体探针进行了力的测量,尝试来研究PAC1的混凝作用机理。从而,初步建立胶体探针模拟颗粒物间相互作用力测定的方法,达到了预期的目的。得到的研究结果和结论主要有以下几点:1、实验采用的二氧化硅颗粒球形度高,表面比较光滑,能够适用于胶体探针的制备;实验采用的硅晶片,粗糙度很低,完全能够满足模拟实验样品的制备要求。2、在双线法和悬臂移动法两种文献制备胶体探针的方法基础上,发展了双向移动平台法,使胶体探针的制备操作更加简单方便,能够实现批量生产,从而为以后大量实验工作的开展奠定了良好的基础。该方法能够粘结2μm左右甚至更小的的SiO_2颗粒作为针尖,而且在粘结效果上也非常理想。同时,这种方法是一种通用的方法,只要是适合用于作为胶体探针针尖的颗粒物,直径在1μm以上的都可以用这种方法制备,具有广阔的发展应用前景。3、弹性常数的标定采用通用的Cleveland法,得到较为理想的数据处理结果。该方法测量参数较为简单,计算误差相对较小,是比较理想的弹性常数的标定方法。同时,笔者认为使用Cleveland提到的测量未粘结颗粒和粘结颗粒后的悬臂的共振频率来标定弹性常数,也是一种十分具有潜力的标定方法。4、力曲线的转化过程中,主要使用了利用Excel手动处理和使用MATLAB程序处理两种方法。在深刻理解了数据转化原理的基础上,详细的阐述了数据的具体转化方法,为数据的科学处理提供了保障。5、初步建立起从制备胶体探针到在原子力显微镜上应用胶体探针来模拟颗粒物间的作用力测定的方法。详细研究了灵敏度常数、弹性常数的标定方法和数据后处理方法,为应用胶体探针模拟颗粒物间相互作用过程及机理的进一步研究打下了坚实的基础。(本文来源于《河北师范大学》期刊2009-03-20)

胶体探针论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

表面电势是微纳流控芯片中流体流动的重要参数。本文介绍了基于AFM胶体探针技术测量液固界面DLVO力并进一步测量表面电势及表面电荷密度的方法。本文改进了胶体探针制作的技术手段,并提出用双探针法测量胶体探针的弹性系数。在0.1~1mM浓度范围内的NaCl溶液中,测量了硅、二氧化硅和氮化硅液固界面双电层内的DLVO力及表面电势。实验结果表明胶体探针技术可以很好地测量液固界面的DLVO力,尤其对静电力指数变化段非常敏感。通过DLVO力曲线可以间接测量表面电势、表面电荷密度等重要参数,是微纳流动及界面属性测量的有效手段。此外,在不同硅基材料表面的测量结果显示了硅烷醇基密度对表面电势起主导作用,可以通过选用不同硅烷醇基密度的材料来有效调控表面电势,从而在硅基材料制作的微流控芯片中调控电动流动的强弱。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

胶体探针论文参考文献

[1].张威,苏玉,刘芳慧,杨惠,王金本.利用胶体探针技术研究多巴与纳米、微米及微纳复合结构表面之间的相互作用[J].物理化学学报.2017

[2].田维芳,郑旭,李战华,徐征.基于AFM胶体探针测量液固界面DLVO力及表面电势[J].实验流体力学.2017

[3].田维芳.基于AFM胶体探针技术的双电层内表面电势调制研究[D].大连理工大学.2017

[4].莫宇飞.离子液体图案化表面制备及胶体探针法实验研究[J].实验技术与管理.2014

[5].陈新强.二氧化硅胶体探针微球磨损过程的原子力显微镜研究[D].哈尔滨工业大学.2010

[6].臧利杰,葛小鹏,涂华民,王东升,刘华亭.SiO_2胶体探针的制备及其在表面力测定中的应用[J].电子显微学报.2009

[7].臧利杰.二氧化硅胶体探针的制备及其在模拟颗粒物间相互作用力测定中的应用[D].河北师范大学.2009

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