近年來,微納米馬達(dá)由于其在藥物運輸、生物感應(yīng)和環(huán)境治理等方面的廣泛應(yīng)用已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界越來越多的關(guān)注。作為微納米馬達(dá)中重要的一類分支,光驅(qū)動微馬達(dá)可以將清潔的光能轉(zhuǎn)化為機械能,從而驅(qū)動馬達(dá)自主運動。同時,又由于光驅(qū)動微馬達(dá)在軟物質(zhì)、活性材料等研究領(lǐng)域中廣泛的適用性,以及在生物醫(yī)療、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景,對其研究具有重要意義。目前通過光能驅(qū)動微納米馬達(dá)的一個重要方法是利用光催化反應(yīng)。然而研究結(jié)果顯示催化反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化效率通常十分低下,這會在實際應(yīng)用中帶來諸如馬達(dá)運動速度過低或者燃料濃度過高等問題。因此,如何改善光催化馬達(dá)的能量轉(zhuǎn)換效率成為一個亟需解決的問題�；谀壳懊媾R的挑戰(zhàn),本課題以常用的二氧化鈦(Ti O2)光催化馬達(dá)為基礎(chǔ),分別設(shè)計出兩種方法來提高馬達(dá)的運行效率。首先,受前人研究工作的啟發(fā),本文在二氧化鈦-金(Ti O2-Au)Janus微球馬達(dá)的基礎(chǔ)上,通過再沉積一層銀(Ag),從而制備出具有兩層不同金屬的二氧化鈦-金/銀(Ti O2-Au/Ag)馬達(dá)。實驗結(jié)果表明,改進(jìn)后的Ti O2-Au/Ag馬達(dá)速度提高為Ti O2-Au馬達(dá)的兩倍。根據(jù)電化學(xué)實驗的結(jié)果,本文推測金和銀兩...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1a）自電泳雙金屬棒的驅(qū)動原理圖[24]；b）超聲驅(qū)動的微米Au棒運動示意圖[20]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文225]。自從對微納米馬達(dá)的研究開始以來，對這種馬達(dá)已經(jīng)進(jìn)行了廣泛深入的研究，并較為完善地理解了其運動機理。如圖1-1a）所示，這種馬達(dá)的推進(jìn)機制被稱為自電泳，起源于H2O2在馬達(dá)的兩端發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。陽極和陰極末端分別在反應(yīng)過程中產(chǎn)生和消耗氫離....

圖1-4a）磁場及超聲場驅(qū)動棒狀微馬達(dá)示意圖[39]；b）濃度梯度及超聲場驅(qū)動雙金屬棒示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文6H2O2溶液中，這種雙金屬棒會在底板附近以Ru端在前運動，運動速度大約為33μm/s；施加超聲波后，雙金屬棒會從底部被超聲力懸停至中間的駐波節(jié)點處，并且以Au端在前運動，運動速度大約為63μm/s。同時這種Au-Ru雙金屬棒馬達(dá)與前述螺旋狀馬達(dá)類似....

圖2-1水熱法制備TiO2小球流程圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文102.2微球的合成2.2.1水熱法合成TiO2微球采用文獻(xiàn)中的方法用水熱法制備TiO2微球[43]。首先在燒杯中依次倒入15mL的無水乙醇，0.175mL的甲酸和0.65mL的鈦酸異丙酯，用玻璃棒攪拌均勻，并使用漩渦混合器震蕩使溶液分散均勻。然后將....

圖2-2模板法制備TiO2小球流程圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文112.2.2模板法合成TiO2微球根據(jù)文獻(xiàn)中的方法稍加改進(jìn)用包覆法制備TiO2微球[44]。首先將2.5mL的無水乙醇，50μL的3μmSiO2微球（HugeB.C.5%）和30μL0.1M的LTO7表面活性劑依次倒入15mL離心管中作為A液；再將....

本文編號：3978529