納米顆粒和分子團簇熱力學特性的實驗研究

《納米顆粒和分子團簇熱力學特性的實驗研究》是依託中國科學技術大學，由朱大鳴擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：納米顆粒和分子團簇熱力學特性的實驗研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：朱大鳴
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

本課題集成套用石英晶體微天平、表面電漿共振、納量熱器等技術，建設一種可同時測量化學、生物大分子以及納米材料、介面特性等的多功能的綜合實驗平台，以準確測量納米顆粒、分子團簇和量子點的質量和形狀及其質量與形狀的分布,以及它們在熱能量輸入與在恆定熱量流動時的反應；同時給出納米體系多種熱力學性質與溫度、尺度的關係，研究納米體系的熱力學行為是否仍遵循巨觀統計平均的原理以及在什麼尺度上會出現明顯的差異，探討納米體系的熱力學特性(如比熱、熱傳導、熱擴散係數等)是否遵循或顯示新的物理機制。籍此，在納米體系熱力學這一極為重要但了解又甚少的領域得出一些有意義的實驗研究結果，必將對納米學科有關基礎理論和各項納米技術，尤其是對納米電機學、納米生物、醫學等方面起到重要的推動作用。.本研究組已成功研製出達國際先進水平的石英晶體微天平，且已著手結合運用納量熱系統和表面電漿共振等技術，為本課題的研究已奠紮實基礎。

結題摘要

當今在納米科學和納米技術方面儘管業已取得了巨大的發展，但是在納米體系的熱力學領域仍然尚未足以研究，而這對納米體系和納米技術方面基礎科學的發展，特別是其在工程領域（如：納電機系統等）、生物學（納米流體力學等）以及醫學等方面的套用極具意義。 在本項目中，我們有效利用國家基金委提供的支持基金，成功研發了能夠精確測量納米顆粒、納米分子薄膜力學參數（剪下模量、粘滯係數等）的石英晶體振盪器，結合表面電漿共振、納量熱器等技術，構建了可研究多種納米體系的基本特性及其與溫度、尺度關係的綜合實驗平台，基於理論上對石英晶體振盪器頻率和峰寬與被測納米體系與熱力學參數之間關係的探究，對納米顆粒分子團簇和納米分子薄膜的力學和熱力學性質進行研究，得到了這類納米系統力學與熱力學性質的若干關鍵數據。 本項目的研究成果，在Journal of Colloid and Interface Science等期刊和相關國際學術會議上業已發表了數篇論文，獲得業已授權的專利一項，正在申請的專利一項。