2012年9月
从量子到连续：介尺度科学的机遇
一份来自基础能源科学咨询委员会
介尺度科学小组委员会的报告
关于能源部门的基础能源科学程序
基础能源科学(BES)支持电子、原子和分子水平的基础研究来理解、预测和最终控制物质和能源。这项研究为新能源技术提供了基础，并且为在能源、环境和国家安全方面的DOE任务提供支持。BES项目同时也计划、构建和经营主要科研用户设施来服务大学、国家实验室、和私人机构的研究人员。
关于“基础研究需要“的系列报告
在过去的十年，基础能源科学咨询委员会(BESAC)和BES已经与数千个来自学术界、国家实验室和世界各地行业的科学家们合作来研究现状，限制因素和妨碍替代能源技术广泛实施的特定的基础科学瓶颈。报告从基础性的基础研究需要到确保未来能源安全的研讨会,以下十个“基础研究需要”部分,专家组在应对大科学挑战, 总结报告了为拥有一个安全、可持续的能源的未来，关键的基础研究是在未来需要创建可持续、低碳能源技术。这些报告已经在科学界成为标准的参考文献，并且帮助BES资助的项目塑造战略方向
（https://www.doczj.com/doc/0411840562.html,/bes/news-and-resources/reports/basic-research-needs/）。
1能源技术科学:加强基础研究和产业之间的联系
2为一个安全的和可持续的能源未来研究的新科学
3指导物质和能量:五个科学和想象的挑战
4在极端环境下的材料的基础研究需要
5基础研究的需要:对能源的催化作用
6电能存储的基础研究需要
7地球科学的基础研究需要:促进21世纪的能源体系
8为21世纪交通运输燃料清洁和高效的燃烧的基础研究需要
9先进核能系统的基础研究需要
10对固态照明基础研究需要
11超导电性的基础研究需要
12对太阳能利用的基础研究需要
13氢经济的基础研究需要
14确保一个安全的能源未来的基础研究需要
关于这个报告
在这个研究过程中，基础能源科学咨询委员会的介尺度科学小组委员会与数以百计的同事在市政厅会议,在线研讨会,和网站相互交流合作，以为介尺度科学研究确定重要的、及时的重点研究方向,以及为应对这些挑战提供所需的能力。这份报告概述了掌握介尺度科学的需求、机遇、挑战,以及效益。进一步的信息也可以在https://www.doczj.com/doc/0411840562.html,找到。
封面精要
显示在一个与很多能源技术有关的分割膜（绿色）存在的封闭环境下的水分子（紫色）和酸根（黄色和红色）的模拟。为了理解和控制在复杂电化学环境下，膜和电解质在分离和降解过程中的选择性，我们需要了解介尺度膜/液体界面，除此之外还需要了解运输和反应在分子水平上的细节。这个图显示了不同的尺度。来源：Michel Dupuis 和Ram Devanathan, 西北太平洋国家实验室。
从量子到连续:
介尺度科学的机遇
一个来源于基础能源科学咨询委员会的报告
主席：
John Hemminger
加利福尼亚大学尔湾分校
美国能源部
2012年9月
由关于介尺度科学的BESAC小组委员会编制
联合主席：
George Crabtree
阿贡国家实验室和芝加哥伊利诺伊大学
和
John Sarrao
洛斯阿拉莫斯国家实验室
基础能源科学咨询委员会
主席：
John Hemminger (加利福尼亚大学尔湾分校)
Simon Bare (环球油品公司)
William Barletta (麻省理工学院)
Nora Berrah (密歇根大学)
Gordon Brown (斯坦福大学)
Sylvia Ceyer (麻省理工学院)
Yet-Ming Chiang (麻省理工学院)
George Crabtree (阿贡国家实验室和芝加哥伊利诺伊大学)
Peter Cummings (范德堡大学)
Beatriz Roldan Cuenya (佛罗里达中央大学)
Frank DiSalvo (康奈尔大学)
Roger French (凯斯西储大学)
Bruce Gates (加州大学戴维斯分校)
Laura Greene (伊利诺伊大学香槟分校)
Allen Goldman (明尼苏达大学)
Ernie Hall (通用电气全球研究中心)
Sharon Hammes-Schiffer (宾夕法尼亚州立大学)
Bruce Kay (西北太平洋国家实验室)
Kate Kirby (美国物理学会)
Max Lagally (威斯康星大学)
William McCurdy, Jr. (加州大学戴维斯分校和劳伦斯伯克利国家实验室) Mark Ratner (西北大学)
John Richards (加州理工学院)
John Spence (亚利桑那州立大学)
Douglas Tobias (加利福尼亚大学尔湾分校)
John Tranquada (布鲁克黑文国家实验室)
指定联邦官员:
Harriet Kung
基础能源科学学科副主任
介尺度科学小组委员会
联合主席:
George Crabtree, 阿贡国家实验室（芝加哥伊利诺伊大学）John Sarrao, 洛萨拉摩斯国家实验所
Paul Alivisatos (加州大学伯克利分校)
William Barletta* (麻省理工学院)
Frank Bates (明尼苏达大学)
Gordon Brown* (斯坦福大学)
Roger French* (凯斯西储大学)
Laura Greene* (伊利诺伊大学香槟分校)
John Hemminger** (加利福尼亚大学尔湾分校)
Marc Kastner (麻省理工学院)
Bruce Kay* (西北太平洋实验室)
Jennifer Lewis (伊利诺伊大学香槟分校)
Mark Ratner* (西北大学)
Anthony Rollett (卡耐基梅隆大学)
Gary Rubloff (马里兰大学)
John Spence* (亚利桑那州立大学)
Douglas Tobias* (加利福尼亚大学尔湾分校)
John Tranquada* (布鲁克黑文国家实验室)
* BESAC 成员
** BESAC 主席
基础能源科学咨询委员会 (ii)
介尺度科学小组委员会 (iii)
目录：.......................................................................................... 错误！未定义书签。介绍.............................................................................................. 错误！未定义书签。
介尺度行为的特征............................................................... 错误！未定义书签。
介尺度架构........................................................................... 错误！未定义书签。
周期性晶格.................................................................... 错误！未定义书签。
化学键............................................................................ 错误！未定义书签。
膜和细胞........................................................................ 错误！未定义书签。
自上而下和自下而上的鸿沟............................................... 错误！未定义书签。
介观机会............................................................................... 错误！未定义书签。介尺度科学的重点研究方向...................................................... 错误！未定义书签。
掌握缺陷介孔结构和它的演变........................................... 错误！未定义书签。
调节耦合反应和依赖化学过程的路径............................... 错误！未定义书签。
通过对介观结构的设计和控制优化转运和响应性能....... 错误！未定义书签。
阐释非平衡和多体物理电子............................................... 错误！未定义书签。
利用波动,动力学,退化来控制亚稳介尺度系统................. 错误！未定义书签。
分层功能材料的设计与组装............................................... 错误！未定义书签。介尺度科学性能的差异.............................................................. 错误！未定义书签。
合成功能............................................................................... 错误！未定义书签。
表征需求............................................................................... 错误！未定义书签。
理论和模拟功能................................................................... 错误！未定义书签。
劳动力的注意事项............................................................... 错误！未定义书签。介尺度机遇的实现...................................................................... 错误！未定义书签。结论.............................................................................................. 错误！未定义书签。附录:输入BESAC介尺度小组委员会的团体 ............................ 错误！未定义书签。
我们正处于一个拥有前所未有的挑战和机遇的时代。我们的经济是需要一个跳跃的起点,我们清洁能源的供应需要极具增加。基础研究创新是解决这些挑战的一个关键手段。最近十几年伟大的科学进步，尤其是在纳米尺度上的进步,都已经被很成熟的实施应用。抓住这个关键机遇需要掌握介尺度,其与典型的,量子,纳米科学相对。在很多领域中，对宏观行为至关重要的功能开始在介尺度而并非在原子和纳米级显现出来。在介尺度下,缺陷,接口和非平衡的结构都是常态。随着最近我们对支配原子和纳米方面自然规律的了解，我们已经做好准备去揭示并控制那些在介尺度中决定功能的复杂事物。就我们理解，对介尺度的突破会使以前未能实现的功能得以突现。本报告探索了介尺度的机遇并详述了研究议程——发掘，理解，和控制不同系统和现象间的相互作用以达到实现材料复杂性和功能的全部潜力。如果对原子和分子的认识增长到了技术机遇，社会福利和科学进步的下一阶段，预测和控制介尺度现象和体系结构的能力就变得必要了。
介尺度科技的机遇是建立在纳米科学的巨大的基础,纳米科学在过去的十年里已被科学界创建并将继续创造。现在新的特征在向介尺度过渡的过渡中自然的突显，包括集体行为的出现；不同的电子、机械、磁和化学现象的相互作用；缺陷、接口和统计差异的表象；以及功能复合系统的自我组装。介尺度就像一个寻找新的科学的发现实验室,一个用于创建新功能系统的自组装铸造厂,一个新技术的设计工具。
过去的半个世纪,特别是最近的十年里，显著的趋势是向越来越小的尺度发展，揭露了原子、分子和纳米结构，他们决定了我们每天处理的宏观材料和现象。考虑到这方面的支持和能力，我们现在的关注和研究开始从原子和纳米尺度向更加复杂和广阔的介尺度领域转移。从原子和纳米尺度到介尺度的向上的构建途径比向下的分解途径是不同的前景：它使我们能够重新排列纳米尺度的结构模块构成新的组合，使我们可以利用这些新的耦合相互作用的动力学，使我们定性地创建介尺度的结构和现象从而形成新的功能和技术。向更小的时间和空间尺度的分解途径的发展为我们带来了先进的观测工具和聪慧的理解能力，这使得我们拥有很大的优势去抓住这个自下而上的介尺度科学的机遇。
介尺度机遇的实现不仅需要我们知识上的进步，还需要我们观察，描述，模拟并最终控制事物的能力的加强。对介尺度材料和现象的掌握需要合成与表征的理论，模型，模拟的完美结合。介尺度现象的内在复杂性往往包括纳米级的结构和功能单位，这就需要跨越多时间和空间的理论和模拟。在介尺度的架构中，单个原子的位置往往不再太大关系，而是需要新的模拟理论，这个理论是超越在原子尺度上很成功的密度函数理论和分子动力学的新理论。用于描述由相互联系和矛盾的自由度引起的自然介尺度现象的新组织原则还需要去发现和应用。动态的，在原位的和多模式的测量都需要捕获复合介尺度材料的连续现象。最后, 我们想象复核材料的设计和实现将需要我们朝着定性的方向前进，即我们需要解决如何合成和制作材料，和我们如何控制材料的随着时间出现的亚稳定性和降解。我们必须从偶然发现到定向的发现,我们必须掌握将结构和功能纳米单位装配到更大架构的技术，从而创建一个更高层次的复杂功能系统。
虽然发现、控制和操纵复合介尺度结构和现象从而揭示新功能的挑战是巨大的，但在追求这些研究方向上的成功将有可能改
变我们的社会。本报告的主题概述了掌握科学的需要、机遇、挑战和好处。
介绍
在宏观的世界里有很多各式各样的材料：硬的，软的，黏性的，导电的，绝缘的，有磁性的，液体的，气体的。这样材料是
由代表元素周期表中的元素的仅仅一百左右，不同类型的原子构
成的。原子和宏观材料在尺寸，复杂度和操作原理上的差距是巨
大的。原子是纳米大小的十分之一，其结构相对简单：带负电荷
的电子在特定轨道上围绕一个带正电荷的原子核循环。原子还遵
守量子力学的“数字化”规则，即在不可分割的基本单位中能量，
电荷和质量都被量子化。我们每天都能碰到的宏观材料的大小是
几十微米或者更大，至少是原子的100000倍，其展现了更加复
杂的结构和表现，这些表现遵循连续经典力学的“模拟”规则，
也就是实际上，其能量，电荷和质量都是连续和无穷可分的。分
离的原子和散状材料的巨大差异咋看起来是不可调和的。然而，
他们其实是有关联的，他们是由一系列的介尺度结构和现象一步
一步从原子形成散状材料的，这些我们是可以通过实验观察，理
论理解并最终物理上控制。介尺度科学迫使我们观察，理解和控
制中级规模的结构和现象。这从根本上导致了下一代材料和技术
的出现，这些材料和技术将为一些普遍的社会问题，如能源安全，
环境可持续性，气候变化和持续的经济增长带来革新的解决方
法。
介尺度行为的特征
缘起于纳米尺度的介尺度行为的出现拥有很多不同的特征，包括在物质的原子粒度的作用，能量的量化，许多相同单位的集
合行为，不同自由度的相互作用，缺陷、变动和统计变化的表象，
以及在结构和动力学上的异质性。这些特征使它与较小尺度的量
子化纳米尺度行为以及较大尺度的连续宏观行为这两个邻近领
域区别开来。
在纳米尺度规模上，原子的大小（0.1 nm）和它们之间的间距（0.5 nm）是显著的特征。物质的原子粒度以及单个原子
的确切位置都是纳米尺度结构和动力学的关键因素。介尺度的规
模是典型原子间距的十到百倍。在介尺度规模中，单个原子的存
在并不那么明显并且它们的影响也不太显著。介尺度行为被原子
的平均密度表现出来，包括无数个原子和它们之间的相互变动。
总得来看，单个原子的确切位置往往并不重要，甚至可能不知道。
行为是由原子的平均密度决定，而不是有它们的确切位置所决
定，这个介尺度行为的特征之一。
）局限于宽度a的纳米尺度或介观尺度的箱子里。电子合一假设只有由上面的公式计算出，n是一个整数组（
能量的量子化决定了纳米尺度的行为，其中能量被较大的不允许进入系统的禁隙分隔成离散的量子化的能级。量子化的能级之间的大间距阻止了其响应环境中较小能量的刺激，如温度，光，电场和磁场。在较大的介尺度规模中，能级之间的间距随着“箱中粒子”类推（见右边附文“箱中粒子”）不断降低，知道它比其他相关能量小。介尺度中接近许多密集间距的能级开启了广泛的系统电位反应，显著增加了其与环境和周边元件相互作用的多样性。
大量成员（如电子，原子或磁矩）的集合与单个或少数成员的表现不同。鸟群，鱼群和狼群就是动物界的例子，集体行为与独立成员在性质上是不同的，他具备更大的效率和更多的功能。类似的集体行为也适用于纳米尺度元件。例如，点电荷的电场会被周围金属，半导体和离子溶液的流动电池重新排列。为了全面屏蔽，系统的大小必须与屏蔽的长度相当，这主要取决于循环电荷的密度。对于半导体和溶液中的离子，屏蔽长度可能是一到一百个纳米、介尺度长度，其可以调节并启动屏蔽的集体现象。集体行为出现在每一类型的变量中，包括电子的、离子的、机械的、电磁的、化学的，每一类变量都有自己的介尺度反应和特有的集体长度。
介尺度系统通常对环境的刺激有多种反应模式，包括物理变形，化学变化，电子、离子或热的转移，磁或电极化，已经光的发射和吸收。每一个模式都对应一个独立的自由度，在每个自由度中反应可能是温和的，也可能是强烈的。介尺度的这些反应更加丰富也更加发达，因为与自由度相关的能级变得密集，并且与其他自由度的能级会有重叠。
不同自由度的相互作用往往会产生意义深远的结果。在金属中，与机械自由度相关的声子通常会散射电子以增加电阻率。然而在足够低的温度下，电子和声子的相互作用会产生相反的效果——超导电性，其电导率会下降为零。自由度相互作用的其他例子包括在电化学键中用于储存和释放电子的电化学，转化光能成为化学结合能的光化学，转化光能成为电子自由度的太阳光电，在磁场中控制电荷的自旋电子（见35页的附文“巨磁电阻：一个成功的介尺度科学”），以及将
外加电压转化成机械位移的压电（见左
图）。这些自由度的相互作用中可能是同质
的，如在超导电性中，电子、声子和超导
电性共存与一个相同的物理空间，或可能
是异质的，如在太阳能电池中，半导体吸
收光子，创建一个激发的电子并将其传递
到金属电线传输到外部电路。
缺陷和统计差异构成了一个与纳米尺
度的相对完美主义形成鲜明对比的介尺度
特征。纳米尺度系统通常更加完美，因为
其中具有较少的原子，较少的方式去偏离
完美的结构，这些偏差的能量成本也是相
对较高的。相反的，介尺度系统中有较多
的原子（几千到及十万或更多），并且有更
密集的能级间距，所以替代配置的能源消
耗也相对较低。结论就是缺陷在介尺度系
统中更加普遍，关于某一平均值的统计差
异也是介尺度行为的一个普遍特征。
介尺度系统的变化有着深刻的影响。
虽然一个给定元素的所有电子和原子都是
相同的，但介尺度系统的副本在小的以生
物突变和自然选择的进化为基础的细节上是不同的。无生命的介尺度材料的缺陷正如散射电子原本完美的晶格的深刻和破
坏性的行为，在应对外界压力时防止原子移动，并且中断能量的运输。中级的或较大晶格从来没有一个显示机械、电和热性能的完美晶格，相反，它们的宏观特性都被视为结构缺陷和瑕疵，从而被介尺度间距分隔开。
积极的一面是中级的和宏观的特征可以有意地通过介尺度缺陷的具体种类和密集程度进行调整。桥梁衰变的缺陷积累和太阳能电池的性能则表现出消息的一面。降解科学就是对由于缺陷积累而引起的降解进行观察，预测和缓解。降解科学是介尺度科学的关键，同时具有较高的社会影响。
这里考虑的最后一个介尺度特征是异质性。纳米尺度系统具有典型的同质性，这是因为引入了边界并创建了两个或更多不同阶段的成本能源。纳米晶体往往是单粒结构而不是多粒结构，纳米磁体同样包含一个单磁畴。相反的，介尺度系统确是足够的异质性（参见左图），例如，在一级相变中自发的进入共存相或者是保留一个人为将两个或更多个不同组件构建的复合物结构中就是通过自下而上的自组装或自上而下的加工。
硅片上的嵌段共聚物的异质性的介尺度自我组装。直线图示的是一个光刻模板。来源：Bryce Richter，美国威斯康星大学麦迪逊分校（https://www.doczj.com/doc/0411840562.html,/newsphotos/epitaxial.html）和S.O. Kim et al,Nature 424,
411-414（2003）。
介尺度行为是可以有多种方法来建立的，没有单一的硬性规定来定义它的开始或特性。然而，介尺度行为是表现出了一个或多个特征：减小原子粒度的影响，减少离散量化能级的间距，许多相同的部件的集体行为，不同自由度的交互作用，缺陷和统计差异的表现，结构和动力学上的异质性。这样特征同一的元素是希腊词根meso有很深远的意义：中级的，在中间的，中等的。介尺度行为介于原子、分子和小集合的纳米世界和散装材料的宏观世界之间。纳米世界是用相对完美的结构显示简单的行为，而宏观世界具有不完美的结构和无尽的变化，是复杂的、微妙的、和具有功能性的。
介尺度架构
从原子，分子和纳米到更熟悉的宏观行为的介尺度转化是一个将原子和电子组装成功能结构的层次性的体系结构。在原子尺度上，两种截然不同的架构脱颖
而出：周期性晶格和共价化学键。在介尺度中出现了第三种架构，生物膜和细胞，生命控制中心。这些架构指导了更高层级的介尺度转换的过程,如下图所示。
周期性晶格
对于很对材料，基本的组织结构就是一个原子晶格，即松散的核外电子与许多相邻原子共享形成一个周期排列。原子晶格创建一个机械结构，其具有自身机械响应，如变形和振动，这是晶格所固有的，取决于晶格结构和组成。晶格的机械响应是集中的介尺度现象，未在单个原子上进行模拟。
足够大的晶体显示了被晶界分隔的不同取向的晶粒的异质性的结构或孤立的缺陷，如填隙原子的丢失，位移，和被微观距离隔开的堆垛层错。这些不同种类的结构和缺陷改变了原本完美晶格宏观的电热导率，强度和延展性。
晶格的机械结构连同松散的核外电子产生了二次架构：晶格的电子结构，不同于机械自由度的一系列电子自由度。电子自由度表现为能带，其由原子外电子重叠而形成，能生产跨越金属，绝缘体和半导体的深刻广泛的现象。超过20个能量级电导率就会变化，这取决于其构成原子的晶格结构和电子动态。晶格的电子结构就像它的机械行为，是一个集体响应，其拥有固有的晶格并且未在单个原子上进行模拟。
虽然晶格本身在纳米规模上有一个明确的原子粒度，与晶格相关的机械的和电子的反应随着格大小的增加，量子化的能级数量的增多，量化能级的间距变得
任意小是连续的。对于大的晶格的机
械和电子能量状态的统一使得它们的
特性可以用一些熟悉的构想和电子经
典电动力学来描述。这些构想是基于
机械性能的弹性理论（见左图）。在电
子经典电动力学中，自然变量是原子
或电子的密度而不是单个原子和电子
的位置。因此，晶格这个固体最基本
的体系结构展示了从纳米尺度中原子
粒度和量子化的能级过渡到一个较大
尺度的连续物质，能量，弹性和电导
率，这是介尺度行为的一个特征。
机械和电子的自由度之间的交互
作用通过散射产生电阻率，浪费了能量，阻碍了电子在晶格内的移动。然而，在低温下，电子声子的相互作用产生一个不同的、突出的现象：超导电性，即电阻率降低为零，电子可以在晶格内自由移动而不损失能量。超导中充满着新的介尺度行为，包括新的介尺度对象——库
珀对和超导涡旋，它们都是由新的中级长度尺度，超导相干长度和磁场穿透深度描述的集体行为。在已知的超导材料中，这些超导的介尺度长度范围从几到几百纳米。
磁性需要的介尺度行为更进一步。晶格中的每一个原子都可能有一个当地的磁矩，这是由于其内壳层电子的轨道运动和自旋的磁矩。晶格结构使得这些当地的磁矩足够近从而通过两极交换作用而相互作用。这导致相邻原子的磁矩指向同一方向而形成的铁磁体，或以相反的方向形成反铁磁体。然而，大型磁偏振能量的铁磁畴限制了它的大小，引入一个尺度的磁路长度远远大于在原子尺度的晶格结构，但小于宏观长度。
介观磁现象的主体以晶格上的磁矩
为架构，包括极化磁畴、极化转换、滞
后和波动（见上图）。这类介观磁畴的
行为可以用以磁矩密度为自然变量的连
续磁性方程进行描述。这些连续方程相
当精确地描述了其宏观离散行为，而且
很少需要或完全不需要考虑其原子和晶
格原点。
由较低水平结构产生的高层次架构
和现象更加丰富和普遍。铁电自由度与
铁磁自由度相互作用产生多重铁性。其
中，磁场转换为电场极性，反之亦然。
此外，还有磁弹性、化学机械和光电相互作用。其中，应变影响磁极化或化学反应的速率，而光子吸收则引起电子发射。这种模式持续存在于介观架构中。集体行为产生新的自由度和新的长度尺度特性，而这些又与其他自由度相互影响产生更多的新的等级的集体行为等等。探究在每个级别的组织原则，并把它们应用到在更高层次的设计、控制现象和功能中是介尺度科学的重大挑战。
化学键
像晶格一样，化学键是基本的构建元素，支撑着主体的宏观尺度的材料和现象。化学键通过将两个或最多几个邻近原子的外层电子限定在狭小的区域中，以产生新的分子。以二氧化碳和水为例，前者是直链状分子，后者是含有两个氢氧键角为精确的105°键的分子。化学键结构的丰富多样性可以从简单的小分子，如水和二氧化碳，到首尾相连向一维延伸，形成共聚物，再到可以进行交联形成二维或三维的刚性且灵活的聚合物网络。其他例子的各种化学相互作用构成的架构还有溶液、悬浮液、胶体、泡沫体等。
卟啉（左）向C60（右）提供电子，使C60能够为后续反应接收和贮存电子
分子和由化学键延伸产生的结构与晶格不同，它们不具有周期性，且它们的电子通常仅限于键合原子。和晶格一样，延伸的分子结构具有力学，热学，磁和铁电自由度，他们相互作用产生新的架构和现象。不同于晶格，化学键可以连接具有很大差异结构和功能化学单元，如加入卟啉配合C60提供电子，由巴基球接收并持有供以后化学反应中使用（见上图）。化学键结构不需要有规律的结构来使其具有更加广泛的、自由的局部结构来提升其特定的现象或功能；此外，他们具有化学自由度来从动力学角度形成或断裂化学键以改变组成、结构及功能，并释放或储存能量和电子。化学键是复合型功能材料自组装的主要机制，包括介孔膜、光子晶体、和聚合物铁电体等。分子、聚合物和网络中化学键的多功能性和范围，决定其是构成功能介尺度系统的普遍且重要的组成单元。
基于化学键而形成的架构具有介尺度行为特点：
?聚合物具柔性的、线性的、超越原子粒度的机械行为；
?粒子大小直接影响量子能量水平、悬浮液光吸收和发射光谱之间的间距；
?电子转移重新排列化学键和耦合结构、机械、电子和热自由度；
?缺陷、统计偏差和异质性是分子系统（如溶液、离子液体、胶体）的关键。
膜和细胞
由磷脂双分子层组成的膜是维
持大量生命现象和功能的基本结构。
磷脂双分子层是一种基于亲水头和
疏水尾等聚合物而形成的派生结构，
而这些聚合物本身就是由化学键和
原子组成。水能够促进这些聚合物头
-头、尾-尾排列来形成具有柔性的膜，
而这些膜通过向内或者向外弯曲、折
叠，最终会在空间形成封闭的形状
（见下图）。
细胞内部的介尺度细胞器是通
用的结构和功能模块，是最小的生命单
位。从热液喷口到放射性废物、南极冰芯，
单细胞细菌在自然界无孔不入，不仅制造
营养物和实现营养循环，而且促进物质在
人类、蟑螂和白蚁等有机体内的消化以及
从大气中固氮（参见附文“征募细菌作为
能源的劳动力”，page 42）。干细胞（见
下图）具有全能性，能在生长过程中发育成多种细胞类型，如肌肉细胞、血红细胞、脑细胞等。
细胞的克隆过程展示了细胞自身利用化学物质和物理方法传递信号的集体行为。细胞是多细胞结构的建筑模块，而这些多细胞结构能够通过机械、化学、电子自由度的交互作用来完成单细胞无法进行的复杂功能，比如肌肉弯曲和光合作用。生物学展示了许多引人注目的介尺度阶梯架构和功能的例子（参见附文“生物学的介尺度启示”）。
自上而下和自下而上的鸿沟
介尺度组装形成更高层次的架构和现象是一个连续的，延伸到远远超出与人相符可以操纵的维度。生物学创造了一个长达2000多公里，类似大堡礁大小的活的架构，并通过
英文 小四号字，单倍行距，首行缩进2个字符，不能定义文档网格。约3千英文单词。 MCU Description SCM is also known as micro-controller (Microcontroller Unit), commonly used letters of the acronym MCU MCU that it was first used in industrial control. Only a single chip by the CPU chip developed from a dedicated processor. The first design is by a large number of peripherals and CPU on a chip in the computer system, smaller, more easily integrated into a complex and demanding on the volume control device which. INTEL's Z80 is the first designed in accordance with this idea processor, then on the development of microcontroller and dedicated processors have parted ways. 一、SCM history SCM was born in the late 20th century, 70, experienced SCM, MCU, SoC three stages. SCM the single chip microcomputer (Single Chip Microcomputer) stage, mainly seeking the best of the best single form of embedded systems architecture. "Innovation model" success, laying the SCM and general computer completely different path of development. In the open road of independent development of embedded systems, Intel Corporation contributed. MCU the micro-controller (Micro Controller Unit) stage, the main direction of technology development: expanding to meet the embedded applications, the target system requirements for the various peripheral circuits and interface circuits, highlight the object of intelligent control.It involves the areas associated with the object system, therefore,the development of MCU's responsibility inevitably falls on electrical, electronics manufacturers. From this point of view, Intel faded MCU development has its objective factors. In the development of MCU, the most famous manufacturers as the number of Philips Corporation. Philips company in embedded applications, its great advantage, the MCS-51 single-chip micro-computer from the rapid development of the micro-controller. Therefore, when we look back at the path of development of embedded systems, do not forget Intel and Philips in History. 二、Embedded Systems Embedded system microcontroller is an independent development path, the MCU important factor in the development stage, is seeking applications to maximize the solution on the chip; Therefore, the development of dedicated single chip SoC trend of the natural form. As the microelectronics, IC design, EDA tools development, application system based on MCU SoC design have greater development. Therefore, the understanding of the microcontroller chip microcomputer can be, extended to the single-chip micro-controller applications. 三、MCU applications SCM now permeate all areas of our lives, which is almost difficult to find traces of the field without SCM. Missile navigation equipment, aircraft, all types of instrument control, computer network communications and data transmission, industrial automation, real-time process control and data processing, extensive use of various smart IC card, civilian luxury car security system, video recorder, camera, fully automatic washing machine control, and program-controlled toys, electronic pet, etc., which are inseparable from the microcontroller. Not to mention the area of robot control, intelligent instruments, medical equipment was. Therefore, the MCU learning, development and application of the large number of computer applications and
英语演讲稿及翻译(精选多篇) 第一篇：英语演讲稿范文有翻译 英语演讲稿范文有翻译 dearstudents,ourwayoflifeisalwayssunny,blueskies,whichint heendthemostdazzlingrayofsunlight?itwassaidtobeexcellentacade micperformance,itwassaidtobegiventohelpothers......andithinkt hatourwayoflifeofthemostbrilliantsunshineshouldbereportedtobe longtothetemplemap,helpustogrowthankstoeveryone.yes,theinstit uteofthanksgivingisafeeling,theinstituteofthanksgiving,butals oacharacter. asteachersandourstudents,themostimportantgratitudeisascho ol.schoolstogiveusabiggrowthstageoflife:brightandspaciousclas srooms,newdesksandchairs,air-conditionedandwell- being,aswellasmulti- mediafacilities,hasprovideduswithanattractivelearningenvironm ent.readonebookbrightandcleanrooms,providesuswithknowledgeoft hemarinetour;flatbeautifulbigplayground,provideduswithagoodpl acefortheexercise,andpotteryroom,computerroom,danceroom,multi - purposehall,andsoon,noschoolisnotoutofdevotiontoourselflelove!
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步Poo 百里Pai-li C: 蔡/柴Tsia/Choi/Tsai 曹/晁/巢Chao/Chiao/Tsao 岑Cheng 崔Tsui 查Cha 常Chiong 车Che 陈Chen/Chan/Tan 成/程Cheng 池Chi 褚/楚Chu 淳于Chwen-yu
D: 戴/代Day/Tai 邓Teng/Tang/Tung 狄Ti 刁Tiao 丁Ting/T 董/东Tung/Tong 窦Tou 杜To/Du/Too 段Tuan 端木Duan-mu 东郭Tung-kuo 东方Tung-fang F: 范/樊Fan/Van
房/方Fang 费Fei 冯/凤/封Fung/Fong 符/傅Fu/Foo G: 盖Kai 甘Kan 高/郜Gao/Kao 葛Keh 耿Keng 弓/宫/龚/恭Kung 勾Kou 古/谷/顾Ku/Koo 桂Kwei 管/关Kuan/Kwan
郭/国Kwok/Kuo 公孙Kung-sun 公羊Kung-yang 公冶Kung-yeh 谷梁Ku-liang H: 海Hay 韩Hon/Han 杭Hang 郝Hoa/Howe 何/贺Ho 桓Won 侯Hou 洪Hung 胡/扈Hu/Hoo
花/华Hua 宦Huan 黄Wong/Hwang 霍Huo 皇甫Hwang-fu 呼延Hu-yen J: 纪/翼/季/吉/嵇/汲/籍/姬Chi 居Chu 贾Chia 翦/简Jen/Jane/Chieh 蒋/姜/江/ Chiang/Kwong 焦Chiao 金/靳Jin/King 景/荆King/Ching
关于基于FPGA的波形发生器论文翻译的译文 FPGA 技术介绍 概述 场域可程式化闸阵列(FPGA) 技术正持续发展，而全世界FPGA 市场的产值，则预估可从2005 年的19 亿美金提升到2010 年的27 亿 5 千万美金。FPGA 是在1984 年由Xilinx 公司所发明，从简单的胶合逻辑(Glue logic) 晶片，演变为可取代客制的特定应用积体电路(ASIC) 与处理器，适用于讯号处理与控制应用。为何FPGA 技术如此成功？此篇文章将介绍FPGA，并说明数项让FPGA 如此独特的优点。 何谓FPGA？ 最笼统来说，FPGAs 即为可再程式化的晶片。透过预先建立的逻辑区块与可程式化路由资源，不需更改面包板或焊锡部分，即可设定这些晶片以建置客制硬体功能。使用者可于软体中开发数位运算系统(Computing task) 并将之编译为组态档案或位元流(Bitstream)，可包含元件接线的相关资讯。此外，FPGA 完全为可重设性质，当使用者重新编译不同的电路设定时，可立刻拥有不同的特性。在过去，工程师必须深入了解数位硬体设计，才能够使用FPGA 技术。然而，高阶设计工具的新技术可针对图形化程式区或 C 程式码，转换为数位硬体电路，即变更了FPGA 程式设计的规则。 FPGA 整合了ASIC 与处理器架构系统的最佳部分，使FPGA 晶片可应用于所有产业。FPGA 具有硬体时脉的速度与可靠性，且其仅需少量即可进行作业；可降低客制化ASIC 设计的费用。可重新程式设计的晶片，具有与软体相同的弹性，却不受限于处理核心的数量。与处理器不同的是，FPGA 为实际的平行架构，因此不同的处理作业并不需要占用相同资源。每个独立的处理作业均将指派至专属的晶片区块，不需影响其他逻辑区块即可自动产生功能。因此，当新增其他处理作业时，应用某部分的效能亦不会受到影响。 FPGA 技术的5 大优点 效能–透过硬体的平行机制，FPGA 可突破依序执行(Sequential execution) 的固定运算，并于每时脉循环完成更多作业，以超越数位讯号处理器(DSP) 的计算功能。BDTI 为着名的分析公司，并于某些应用中使用DSP 解决方案，以计算FPGA 的处理效能2。于硬体层级控制I/O 可缩短回应时间并特定化某些功能，以更符合应用需求。
英语演讲稿带翻译5篇 Most people would like to be popular with others， but not everyone can achieve this goal. What is the secret to popularity？ In fact， it is very simple. The first step is to improve our appearance. We should always make sure that we stay in good shape and dress well. When we are healthy and well-groomed， we will not only look better but also feel better. In addition， we should smile and appear friendly. After all， our facial expression is an important part of our appearance. If we can do this， people will be attracted to our good looks and impressed by our confidence. Another important step is developing more consideration for others. We should always put others first and place their interests before our own. It＇s also important to be good listeners； in this way people will feel comfortable enough to confide in us. However， no matter what we do， we must not gossip. Above all， we must remember to be ourselves， not phonies. Only by being sincere and respectful of others can we earn their respect. If we can do all of the above， I am sure popularity will come our way. 如何才能受人欢迎 大部分的人都想受人欢迎，但是并非每个人都能达到目标。受欢迎的秘诀何在？事实上是很简单的。步骤一，先改善我们的外表。我们得确保自己很健康， 并且穿着体面。当我们既健康又穿戴整齐时，不仅看起来更有精神，自己也会觉 得好多了。此外，我们要保持微笑并表现得很友善。毕竟，脸部表情是外观很重 要的一环。如果我们能做到这一点，别人会被我们的美好外表所吸引，并对我们
001 不忘初心，牢记使命。 Remain true to our original aspiration and keep our mission firmly in mind. 002 这是我国发展新的历史方位。 This is a new historic juncture in China’s development. 003 新时代我国社会主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。 The principal contraction facing Chinese society in the new era is that between unbalanced and inadequate development and the people’s ever-growing needs for a better life. 004 党在新时代的强军目标是建设一支听党指挥、能打胜仗、作风优良的人民军队，把人民军队建设成为世界一流军队。 The Party’s goal of building a strong military in the new era is to build the people’s forces into world-class forces that obey the Party’s command, can fight and win, and maintain excellent conduct. 005 推动构建人类命运共同体 build a community with a shared future for mankind 006 近代以来久经磨难的中华民族迎来了从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃。 The Chinese nation, which since modern times began had endured so much for so long, has achieved a tremendous transformation ——it has stood up, grown rich, and become strong. 007 行百里者半九十。 As the Chinese saying goes, the last leg of a journey just marks the halfway point. 008 敢于直面问题，敢于刮骨疗毒。 We must have the courage to face problems squarely, be braced for the pain. 009 不断增强党的政治领导力、思想领导力、群众组织力、社会号召力。 We must keep on strengthening the Party’s ability to lead politically, to guide through theory, to organize the people, and to inspire society. 010 保持政治定力，坚持实干兴邦。 We must maintain our political orientation, do the good solid work that sees our country thrive. 011 坚持党对一切工作的领导。 Ensuring Party leadership over all work. 012 坚持以人民为中心。 Committing to a people-centered approach. 013 坚持全面深化改革。 Continuing to comprehensively deepen reform.
英语翻译的指导书范文 《翻译实践》，又称“翻译大作业”，是为已经系统地进行了翻译课程、掌握了基本翻译知识和技巧的英语高年级学生而开设的专业实训课程。 通过翻译实践，检验学生对翻译的本质和规律的理解和掌握情况，考察学生的实际翻译能力，使学生对所学的翻译理论有切身体会和理解，并能学以致用。其主要任务是在巩固翻译的基础理论、翻译方法和技巧的基础上，引导学生进行大量的练习，在实践中证明和巩固所学理论，深化学生的语言能力、百科能力、领悟能力、再现能力、译文对比分析能力、译作鉴赏能力。 本次实训是在巩固翻译的基础理论、翻译方法和技巧的基础上，引导学生进行大量的练习，在实践中证明和巩固所学理论，深化学生的语言能力、百科能力、领悟能力、再现能力、译文对比分析能力、译作鉴赏能力。其内容如下： 实训目的: 通过实训了解商贸函电的特点；了解商务建交函的主要内容和语篇特点；了解商务信函翻译的主要原则。熟练运用词类转换、语序调整、省词略词、语气转换、分译合译等等，并结合自身的特点，能够对商贸函电进行基本准确的翻译。
实训过程： 1) 分析商务信函的文体特征 2) 学生进行项目练习，翻译商务信函 3) 学生课堂汇报 实训目的：通过实训加深了解公共场所中各种不同的中英文标识；掌握中英文公共标识的语言特点；熟悉翻译表达阶段的两种基本方法：直译法和意译法，并根据不同的语境作不同的处理，采用以下几种方式灵活处理：去繁从简、遵从习惯、程式化套译、反面着笔等。 实训过程： 1) 讲解英汉标识语的差异、翻译原则及翻译要点 2) 学生调查、讨论 3) 小组汇报讨论或调查结果。
实训目的：通过实训加深了解求职信翻译的常见词汇和翻译的 过程，并对其进行熟练翻译。 实训过程： 1) 分析求职信的固定格式、翻译的常见词汇和句型、 2) 学生操练 3) 译文纠错、评鉴——学生展示 实训目的：通过实训加深了解商品说明书的语言特点、商品说 明书翻译必须注意的几个方面、并能灵活运用各种翻译方法进行翻译。 实训过程： 1) 分析说明书的语言特点 2) 商品说明书的项目操练 3) 商品说明书纠错、评鉴——学生展示
优秀英语演讲稿带翻译3篇 优秀英语演讲稿带翻译篇1 we are busier and busier now. sometimes we just feel stressed and painful and we forget to smile. please smile! smile to others around you. smile to the world! smile is important in our life. for ourselves, smile can make us happy and relaxed when we are sad or stressed. when you smile, the world in your eyes are better.for others, smile can make others feel comfortable and relaxed and they will like you. also, smile can bring you success. i once read a story. a salesman tried his best to sale things but always failed before. then he learned how to smile. he smiled all the time and others felt he was so kind and his smile was so attractive that they all wanted to but his things. finally, the man became successful. no matter you are happy or sad, do it now. the power of a smile is large. it can make all of us feel happy including yourself. smile to the world, to others and to everything. 我们现在忙,忙。有时我们只是感到压力和痛苦,我们忘了微笑。请微笑!对别人微笑。向世界微笑! 微笑在我们的生活中是很重要的。对于自己,微笑可以使我们快乐和放松当我们悲伤或压力。当你微笑的时候,世界在你眼中更好。对另一些人来说,微笑可以让别人感到舒
大学英语（四） 1－7单元讨论话题11个 Unit 3 Who are teachers’ pets, boys or girls? How to avoid gender bias in classroom? Unit6 Why would people like to take risks? What are the links between health risks and environmental pollution? Unit 7 Talk about the similarities and differences between your expectations of college life and the reality. 大学英语（四）汉译英句子 Unit 1 1. 还在小时候，布利茨恩(Blizten)就会戏弄祖母，把她的拖鞋挪走。 Even when young, Blizten would tease Grandma by carrying her slippers away. 2.这个笑话的幽默之处在于第二位男士说他的妻子不是一位贵妇。 The humor lies in the fact that the second man is saying that his wife is not a lady. 3.一个真正有幽默感的人在任何聚会上常常是注意力的焦点。 The truly humorous individual is often the focus of attention in any gathering. 4.双关语与其他幽默形式相比需要更细微、更巧妙的语言技巧。 Puns require more subtle and sophisticated language skills than other humor forms.
汉译英翻译格式规范 I 格式规范 1. 正文标题、机构名称、图表格名称和表头中所有单词（除虚词外）的首字母均大 写；但标题为句子的情况除外； 2. 译文中出现的标准、规范名称，单独出现时每个单词首字母均应大写并斜体，不 加引号；在表格中出现时不用斜体； 3. 摄氏度符号统一从“符号”“Times new roman”中找到“°”（位于最右一列）插 入，然后在后面加上大写“C”，即“°C”； 4. 排比和并列的内容，标点应统一。一般做法是中间采用“;”，最后一个采用“.”， 最后一个与倒数第二个之间用“; and”； 5. 数值范围的表示形式应是：110-220 kV，而不是110 kV～220 kV；注意：数字和 连字符之间没有空格，数字和单位之间有空格数字与单位之间要加一个空格，但“°C”、“°F”和“%”除外； 6. 在英文中，百分号应采用英文半角“%”，而不可采用中文全角“%”； 7. 公式中的符号从“插入公式”中选择； 8. 文本框中第一个单词首字母大写； 9. 1号机组和2号机组、一期和二期的表示方法：Unit 1 & 2；Phase I & II； 10. 第x条（款、项）和第y条（款、项）的表示方法：Article x and Article y，即表 示条（款、项）的词不能省略； 11. 文件中出现公式时，公式后说明性文字的“其中”、“式中”统一译为“Where:”， 注意其后加冒号；对公式中的字母和符号进行解释时，采用“-”，其前后均不空格，“-”后的首字母为小写；公式后的说明要用分号，最后采用句号。例如： Where: F sc-short circuit current force (lb/ft); V-velocity; P-gas density. 12. 冒号后首字母小写； 13. 大于号、小于号、等号两边均有空格； 14. 表格的标题和标题栏字体加粗； 15. 注意上下标与原文一致； 16. 直径符号φ的输入方法：插入，符号，字体选择Symbol，然后选择输入φ，并采用 斜体；
英语演讲稿及翻译 we are the world ,we are the future someone said “we are reading the first verse of the first chapter of a book, whose pages are infinite”. i don’t know who wrote these words, but i’ve always liked them as a reminder that the future can be anything we want it to be. we are all in the position of the farmers. if we plant a good seed ,we reap a good harvest. if we plant nothing at all, we harvest nothing at all. we are young. “how to spend the youth?” it is a meaningful question. to answer it, first i have to ask “what do you understand by t he word youth?” youth is not a time of life, it’s a state of mind. it’s not a matter of rosy cheeks, red lips or supple knees. it’s the matter of the will. it’s the freshness of the deep spring of life. a poet said “to see a world in a grain of sand, and a heaven in a wild flower, hold infinity in the palm of your hand, and eternity in an hour. several days ago, i had a chance to listen to a lecture. i learnt a lot there. i’d like to share it with all of you. let’s show our right palms. we can see three li nes that show how our love.career and life is. i have a short line of life. what about yours? i wondered whether we could see our future in this way. well, let’s make a fist. where is our future? where is our love, career, and life? tell me.yeah, it is in our hands. it is held in ourselves. we all want the future to be better than the past. but the future can go better itself. don’t cry because it is over, smile because it happened. from the past, we’ve learnt that the life is tough, but we are tougher. we’ve learnt that we can’t choose how we feel, but we can choose what about it. failure doesn’t mean you don’t have it, it does mean you should do it in a different way. failure doesn’t mean you should give up, it does mean you must try harder. as what i sai d at the beginning, “we are reading the first verse of the first chapter of a book, whose pages are infinite”. the past has gone. nothing we do will change it. but the future is in front of us. believe that what we give to the world, the world will give to us. and from today on, let’s be the owners of ourselves, and speak out “we are the world, we are the future.”
PROBLEM B: College Coaching Legends Sports Illustrated, a magazine for sports enthusiasts, is looking for the “best all time college coa ch” male or female for the previous century. Build a mathematical model to choose the best coll ege coach or coaches (past or present) from among either male or female coaches in such sports as college hockey or field hockey, football, baseball or softball, basketball, or soccer. Does it m ake a difference which time line horizon that you use in your analysis, i.e., does coaching in 19 13 differ from coaching in 2013? Clearly articulate your metrics for assessment. Discuss how y our model can be applied in general across both genders and all possible sports. Present your m odel’s top 5 coaches in each of 3 different sports. In addition to the MCM format and requirements, prepare a 1-2 page article for Sports Illustrate d that explains your results and includes a non-technical explanation of your mathematical mod el that sports fans will understand. 问题B：大学教练— 《体育画报》(一本面向体育爱好者的杂志)正在寻找上世纪的“最佳的大学教练”（男女不限）。建立数学模型，从大学曲棍球、美式足球（橄榄球）、棒球、垒球、篮球或英式足球教练中选择最佳的大学教练或教练团队，男女均可。在分析中运用不同的时间段是否会导致不同的结果？换言之， 1913年的训练方式是否与2013年的不同？清晰地阐述你的分析原理，并讨论你的模型如何能普遍应用到所有可能的体育运动中，且不受性别限制。运用模型分别找出3个不同体育运动中的5位最佳教练。 除了根据MCM的格式和要求提交论文，还需向体育画报杂志提交一份1-2页的文章，用通俗易懂的语言阐述你的研究结果，使体育迷们能够充分理解。
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Catalogue Page 1. Purpose (04) 2. Scope and Equipment description (04) 3. Handling procedure (04) 4. Notes (05) 5. Reference (06) 6. Involving SOP (06) 7. Attachments (06)
Making a description of cleaning method of the B+S vial washing machine. This SOP is suitable for the cleaning of Formulation Workshop2 B+S vial washing machine. 3.1 Cleaning before washing the vials 3.1.1 The cleaning of the vial washing machine Open the air compress valve and the machine to operating the power source, turn the 3 on the right side on the control table to raise the machine’s cover as the pattern show n. 3.1.1.1 Check up if there are some last used Penicillin vials, scrap vials, scrap glasses been left in the machine and clean up. First use totally clean cloth with injection water to wipe the direct contact parts between the machine and Penicillin vials (such as the vial entering revolving stage, vial entering track, vial emerging track, the module used for seizing the vial ), wiping at least three times until we cannot see anything dirty on it.
中国姓氏英文翻译大全- - [b][u]中国姓氏英文翻译大全- -[/u][/b] A: 艾--Ai 安--Ann/An 敖--Ao B: 巴--Pa 白--Pai 包/鲍--Paul/Pao 班--Pan 贝--Pei 毕--Pih 卞--Bein 卜/薄--Po/Pu 步--Poo 百里--Pai-li C:
蔡/柴--Tsia/Choi/Tsai 曹/晁/巢--Chao/Chiao/Tsao 岑--Cheng 崔--Tsui 查--Cha 常--Chiong 车--Che 陈--Chen/Chan/Tan 成/程--Cheng 池--Chi 褚/楚--Chu 淳于--Chwen-yu D: 戴/代--Day/Tai 邓--Teng/Tang/Tung 狄--Ti 刁--Tiao 丁--Ting/T 董/东--Tung/Tong 窦--Tou 杜--To/Du/Too
段--Tuan 端木--Duan-mu 东郭--Tung-kuo 东方--Tung-fang E: F: 范/樊--Fan/Van 房/方--Fang 费--Fei 冯/凤/封--Fung/Fong 符/傅--Fu/Foo G: 盖--Kai 甘--Kan 高/郜--Gao/Kao 葛--Keh 耿--Keng 弓/宫/龚/恭--Kung 勾--Kou
古/谷/顾--Ku/Koo 桂--Kwei 管/关--Kuan/Kwan 郭/国--Kwok/Kuo 公孙--Kung-sun 公羊--Kung-yang 公冶--Kung-yeh 谷梁--Ku-liang H: 海--Hay 韩--Hon/Han 杭--Hang 郝--Hoa/Howe 何/贺--Ho 桓--Won 侯--Hou 洪--Hung 胡/扈--Hu/Hoo 花/华--Hua 宦--Huan 黄--Wong/Hwang
介孔Pt /二氧化钛纳米复合材料作为高活性催化剂氧化二 氯乙酸 摘要：介孔Pt /二氧化钛纳米复合材料合成的两个途径:(1)原位制备Pt /二氧化钛纳米复合材料使用一步法合成的Pt 和TiO2的前体下嵌段共聚物溶液作为结构导向剂，其次是干燥、煅烧和减少气体H2。（2）铂粒子光化学沉积到介孔二氧化钛。在450 °C 下煅烧的介孔Pt/TiO2 纳米复合材料的透射电镜图像表明TiO2纳米粒子的平均直径约10 nm 无结块、大小和形状均匀一致。光分解沉积后，Pt纳米粒子分散良好统一高度统一,表现出直径约3nm；然而, 原位制备时Pt粒子直径约 15nm,最有可能是在高温下煅 烧和减少H2引起的。光催化活 性的新合成介孔光催化剂是衡 量和比较赢创德固赛原装气相 法二氧化钛P25和Pt/TiO2 P 25 在光降解二氯乙酸(DCA) 的 过程中释放H离子的速度来确定有机碳的含量。这两种制备路线是增加了Pt的岛屿和Pt粒子的大小。介孔Pt /二氧化钛纳米复合材料比赢创德固赛原装气相法二氧化钛P25光催化降解DCA高出2倍的活性。更大感光的介孔Pt /二氧化钛纳米复合材料归因于光分解沉积过程中的高分散性和Pt粒子的小尺寸(3nm)。就我们所知,光子降解沉积效率ξ= 7.95%是目前ξ值最高的报道。 1 前言 二氧化钛具有良好定义的介孔结构的设计是一种很有希望实现高光催化活性的方法。由于自有序介孔通道能方便底物分子的分子快速转移[1]。在另一方面,高度结晶的催化剂有利于快速的光分解沉积在二氧化钛粒
子表面，从而抑制他们的重组,增强的光子效率[2]。然而，半导体氧化物的制备表现出有序介孔结构和高度结晶孔壁通常是一个具有挑战性的任务[3]。虽然安东内利和同事在1995年已经合成了介孔二氧化钛[4]，但是有关报道有序介孔二氧化钛的合成的文献数量还是很有限。最近纳米尺度的贵金属颗粒和集群吸引了大量关注由于其独特的性质和潜在的应用在光化学、电化学、光学、电子、和催化等方面[6，8]。例如，贵金属沉积在二氧化钛表面可以通过吸引电子有效地分离导带的电子空穴。这个过程被证明能提高整体的光催化反应效率[9]。有几个因素强烈影响二氧化钛催化剂的活性:反应的活性表面积浓度中心，底物分子的吸附和他们类型的协调,费米能级和氧化中心(如中心被困的孔洞) 及氧化还原的属值。因此，增加的效率原则上，二氧化钛催化剂，可以有不同的实现的表面改性方法：贵金属离子的吸附和（或）的纳米微粒氧化还原活性分子的锚定等。 根据不同的制备条件，光分解沉积，通常存款收益率小金属从一个程序一些直径大约20 nm[10]的大小和分散然而，金属沉积二氧化钛粒子将是至关重要的控制他们的光催化活性。考虑到很强的影响存款规模和分散，制备的发展方法提供了一个控制存款规模必不可少的[11]。此外，高均匀性的Pt和二氧化钛在大小和形状也似乎是重要的实现增强光催化活动[12]。在本研究中，二氯醋酸(DCA) 被选为复合模型测试新准备的光催化剂，因为它有关工业污染物及其光催化降解机理已被完全阐明。气相法纳米级二氧化钛P25，Fe2O3-TiO2、银/二氧化钛、Pt /二氧化钛、钛白及介孔钛酸复合纳米材料分别在紫外线UV100 [13-17]以及可见光下照射[18]。 本研究报告主要是编制和适当的联系纳米Pt/TiO2 网络组装，通过从适合的前体结构加入导向剂的嵌段共聚物的一种新型原位制备方法。使用表面活性剂非常均匀的形成可控合成二氧化钛纳米晶体小粒径(大约10(2nm)在一个单步过程。达到这个规模领域是很重要的，因为热力学二氧化钛纳米粒子大小的稳定性，即在粒子直径< 16 nm(光催化更活跃)锐钛矿相已被证明比金红石相更稳定的[19]。我们的集中采用制备不同的介孔