摘要：金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一类由金属离子或金属离子簇与有机配体自组装而成的杂化多孔材料。极高的比表面积和孔隙率,组成和结构可调节等特点赋予该材料灵活的设计性和丰富的功能性。金属-有机框架材料的金属离子、有机配体和装载的客体分子等皆可作为发光中心,并能对离子或小分子产生特异性荧光响应,因此在荧光探测方面有广泛应用。本文主要综述了近年来金属-有机框架材料在荧光探测方向的研究进展以及应用前景。

摘要：为了研究不同电子玻璃的微观力学性能,采用先进的纳米压痕技术记录钠钙硅、无碱硼铝硅和碱铝硅等典型电子玻璃的载荷-位移曲线,利用Oliver-Pharr方法和经典的弹塑性变形理论,计算玻璃的硬度和弹性模量.玻璃的硬度主要与结构的键合度相关,平均非桥氧数越高,外力作用下越容易致密化,硬度越小;弹性模量主要取决于质点间的化学键强度,化学键力越强,变形越小,弹性模量越大;九点法测得的弹性模量与硬度的变化趋势不完全相同,借助硬度-弹性模量-能量耗散之间的本征关系,评价玻璃样品的微观均匀性,其中无碱硼铝硅玻璃的恢复阻力大,局部能量耗散大,不容易引起整体破坏,力学性能最好;与浮法工艺相比,溢流下拉法制备样品的局部力学性能波动较小,微观均匀性较好.

摘要：透射电子显微镜利用电子束与样品相互作用成像,可提供原子分辨率的结构和成分信息、原子尺度的空间结构和化学成分等信息,是研究材料微观结构与性能关系的有效手段。随着材料尺寸的不断缩小,其电学性质受结构、形貌的影响显著,在纳米乃至原子尺度下研究纳米材料的电学性能十分必要。通过半导体微制造工艺,设计、制备了一款原位电镜用四电极电学芯片,并结合原位样品杆和高精度数字源表,测量了不同条件下制备的单层二硫化钼材料的电流-电压特性曲线。

摘要：原子尺度原位研究金属纳米颗粒的氧化过程,对理解金属氧化反应机理和合理设计金属纳米材料有重要意义。长期以来,研究人员通过热重分析、X射线衍射、X射线光电子能谱等手段对金属块体材料和薄膜材料的氧化行为和反应机理开展了广泛研究。但当金属的尺寸缩小到纳米尺度时,其比表面积、电子结构都与块体材料显著不同,从而导致其氧化行为和反应机理也与块体材料产生差异。由于纳米颗粒体积小,氧化速率快,传统方法很难对其微观的氧化机理进行原位研究。受益于环境控制的电子显微镜技术(atmosphere controlled TEM technologies)的发展,人们有机会在原子尺度对金属纳米颗粒的氧化行为进行系统研究,包括柯肯达尔效应、氧化动力学过程等。然而目前对金属纳米颗粒氧化的研究仍然处于初期阶段,其氧化初期的形核过程仍有待揭示,温度、氧气分压、载体作用对金属纳米颗粒氧化的影响仍有待进一步研究。本文主要以近几年利用原位TEM研究金属纳米颗粒氧化的工作为例,简要介绍这些工作在认识金属氧化理论和推进反应机理的理解方面的最新进展,并探讨了未来研究的机遇和挑战。

摘要：相变存储器(PCM)具有速度快、寿命长等一系列优点。传统的相变存储器在相变过程中会产生蘑菇状的相变层,导致沿电流方向的元素迁移,使器件在多次循环之后失效。相变异质结(phase-change heterostructure,PCH)存储材料通过在相变材料Sb2Te3(ST)中嵌入约束层TiTe2(TT),能够有效降低其在相变过程中元素迁移和结构变异的可能性,使性能获得巨大提升。为了从微观结构上深层次地解释这一原因,本文采用原位透射电镜技术,综合利用多种表征手段,通过施加电脉冲的方法,实现了相变层由晶态到非晶态的纳秒级快速转变。约束层在整个过程中结构保持不变,具有良好的稳定性,从而能够将相变层限制在纳米尺度区域,阻止元素的扩散和迁移,保持整个结构的稳定。该结果为材料的进一步优化设计提供了支持,同时为相变存储材料的研究提供了一种新的思路。

摘要：液化天然气槽车贮罐在低温下长期服役,贮罐封头处丁字焊缝热影响区容易产生裂纹,导致漏气。本文模拟实际使用环境,设计液氮浸泡实验,借助于X射线衍射,光学显微镜,扫描电镜,系统分析了贮罐焊缝模拟样品热影响区在液氮中浸泡前后显微结构的变化。低温环境下,焊缝热影响区发生马氏体相变,且随着焊接内应力的增加和低温保温时间的延长,马氏体相变量增加。与实际失效样品对比可知,槽车贮罐的真空失效是由于低温使用过程中丁字焊缝热影响区内马氏体的增加而导致。笔者认为,降低焊接热影响区的应力可以有效降低槽车贮罐真空失效的发生几率。

摘要：The morphologies, sizes, compositions and volume fractions of dendritic phases in in situ Ti-based metallic glass matrix composites （MGMCs） containing beryllium （Be） with the nominal composition of Tia7Zr19Cu5V12Be17 （mole fraction, %） were investigated using XRD, SEM, EBSD, TEM, EDS and three-dimensional reconstruction method. Moreover, visualized at the nanoscale, Be distribution is confirmed to be only present in the matrix using scanning transmission electron microscopy-electron energy loss spectroscopy （STEM-EELS）. Based on these findings, it has been obtained that the accurate chemical compositions are Wi28.3Zr19.7Cu8V6.4Be37.6 （mole fraction, %） for glass matrix and ***2.6V16.6 （mole fraction, %） for the dendritic phases, and the volume fractions are 38.5% and 61.5%, respectively. It is believed that the results are of particular importance for the designing of Be-containing MGMCs.