| 中文摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 主要缩略词表 | 第7-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-38页 |
| 1.1 引言 | 第16页 |
| 1.2 微/纳米马达的分类 | 第16-20页 |
| 1.2.1 生物微/纳米机器 | 第16-17页 |
| 1.2.2 人工合成(催化型)微/纳米机器 | 第17-18页 |
| 1.2.3 分子纳米马达 | 第18-19页 |
| 1.2.4 微型磁控转子 | 第19-20页 |
| 1.3 催化微/纳米马达的制作 | 第20-24页 |
| 1.3.1 模板导向沉积法 | 第20-22页 |
| 1.3.1.1 氧化铝模板沉积法 | 第20-21页 |
| 1.3.1.2 自制模板沉积法 | 第21-22页 |
| 1.3.2 物理气相沉积法 | 第22-23页 |
| 1.3.3 其他新型制作方法 | 第23-24页 |
| 1.3.3.1 双极电沉积法 | 第23页 |
| 1.3.3.2 卷筒法 | 第23-24页 |
| 1.3.3.3 酶修饰 | 第24页 |
| 1.4 动力来源 | 第24-28页 |
| 1.4.1 催化驱动 | 第25-26页 |
| 1.4.1.1 酶催化 | 第25页 |
| 1.4.1.2 其他催化燃料 | 第25-26页 |
| 1.4.2 消解型产气反应 | 第26-27页 |
| 1.4.3 磁控 | 第27页 |
| 1.4.4 超声波 | 第27-28页 |
| 1.4.5 混合动力 | 第28页 |
| 1.5 运动机理 | 第28-31页 |
| 1.5.1 自电泳 | 第28-29页 |
| 1.5.2 气泡推动 | 第29-30页 |
| 1.5.3 非电催化自电泳(界面张力梯度) | 第30-31页 |
| 1.5.4 布朗棘轮 | 第31页 |
| 1.6 微/纳米马达的速度 | 第31-32页 |
| 1.7 应用上的研究进展 | 第32-34页 |
| 1.8 国内外研究现状 | 第34-36页 |
| 1.9 论文选题依据和主要研究内容 | 第36-38页 |
| 第二章 金-铁镍合金棒状纳米马达的制作 | 第38-52页 |
| 2.1 引言 | 第38-39页 |
| 2.2 实验部分 | 第39-43页 |
| 2.2.1 试剂、药品与材料 | 第39页 |
| 2.2.2 仪器设备 | 第39-40页 |
| 2.2.3 各种镀液的配制 | 第40-41页 |
| 2.2.3.1 铜层镀液的配制方法 | 第40页 |
| 2.2.3.2 中性预镀金液的配制方法 | 第40页 |
| 2.2.3.3 金镀液的配制方法 | 第40页 |
| 2.2.3.4 铁镍合金镀液的配制方法 | 第40-41页 |
| 2.2.4 自制沉积电解池装置 | 第41-42页 |
| 2.2.5 金-铁镍合金棒状马达的制作方法 | 第42-43页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第43-51页 |
| 2.3.1 金-铁镍合金纳米马达沉积条件的研究 | 第43-48页 |
| 2.3.1.1 铜层B的沉积条件 | 第44页 |
| 2.3.1.2 预镀金层的沉积条件 | 第44-46页 |
| 2.3.1.3 金层的沉积条件 | 第46-47页 |
| 2.3.1.4 铁镍合金层的沉积条件 | 第47-48页 |
| 2.3.2 金-铁镍合金棒状纳米马达的表征 | 第48-51页 |
| 2.3.2.1 金-铁镍合金纳米棒的扫描电镜表征 | 第48-49页 |
| 2.3.2.2 原子吸收分光光度法表征金-铁镍合金纳米棒中铁镍含量比 | 第49-51页 |
| 2.4 小结 | 第51-52页 |
| 第三章 金-铁镍合金棒状纳米马达的运动 | 第52-63页 |
| 3.1 引言 | 第52-53页 |
| 3.2 实验部分 | 第53-55页 |
| 3.2.1 试剂 | 第53页 |
| 3.2.2 仪器 | 第53页 |
| 3.2.3 实验方法 | 第53-55页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第55-62页 |
| 3.3.1 纳米马达在混合燃料当中不同的运动状态 | 第55-58页 |
| 3.3.1.1 旋转运动 | 第55-57页 |
| 3.3.1.2 轴向线性运动 | 第57页 |
| 3.3.1.3 旋转和线性两种运动方式交替 | 第57-58页 |
| 3.3.2 纳米马达运动速率的计算 | 第58-59页 |
| 3.3.3 Au-Fe/Ni纳米马达中铁镍比对运动速率的影响 | 第59-60页 |
| 3.3.4 混合燃料中肼含量对运动速率的影响 | 第60-61页 |
| 3.3.5 磁场控制下的运动 | 第61-62页 |
| 3.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第四章 金-铁镍纳米马达催化反应机理探讨 | 第63-77页 |
| 4.1 引言 | 第63-65页 |
| 4.2 实验部分 | 第65-67页 |
| 4.2.1 化学试剂与材料 | 第65页 |
| 4.2.2 仪器设备 | 第65-66页 |
| 4.2.3 实验方法 | 第66-67页 |
| 4.2.3.1 铁电极和铁镍合金电极的制作 | 第66页 |
| 4.2.3.2 Tafel-plot分析 | 第66页 |
| 4.2.3.3 循环伏安分析 | 第66-67页 |
| 4.2.3.4 溶解氧的测定 | 第67页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第67-76页 |
| 4.3.1 利用Tafel曲线研究Au-Fe/Ni纳米马达运动机制 | 第67-71页 |
| 4.3.1.1 混合燃料中肼浓度变化对△E的影响 | 第67-68页 |
| 4.3.1.2 混合燃料中H_2O_2浓度变化对△E的影响 | 第68-69页 |
| 4.3.1.3 小结 | 第69-71页 |
| 4.3.2 利用循环伏安分析Au-Fe/Ni纳米马达在混合燃料中的催化反应机理 | 第71-75页 |
| 4.3.2.1 金电极在三种溶液中的循环伏安分析 | 第71-72页 |
| 4.3.2.2 铁电极在三种溶液中的循环伏安分析 | 第72-73页 |
| 4.3.2.3 镍电极在三种溶液中的循环伏安分析 | 第73-74页 |
| 4.3.2.4 Fe/Ni电极在三种溶液中的循环伏安分析 | 第74-75页 |
| 4.3.3 利用溶解氧测定推断Au-Fe/Ni纳米马达运动机理 | 第75-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 物理气相沉积法制作的金-铁镍(钼/钴)球型微米马达及其运动特性 | 第77-89页 |
| 5.1 引言 | 第77-78页 |
| 5.2 实验部分 | 第78-80页 |
| 5.2.1 试剂、药品与材料 | 第78-79页 |
| 5.2.2 仪器设备 | 第79页 |
| 5.2.3 实验步骤 | 第79-80页 |
| 5.2.3.1 磁控溅射法制作金-铁镍(钼/钴)微球 | 第79-80页 |
| 5.2.3.2 显微表征与运动分析 | 第80页 |
| 5.3 实验结果及讨论 | 第80-88页 |
| 5.3.1 电镜表征 | 第80-81页 |
| 5.3.2 金-铁镍(钼)合金微球的运动 | 第81-84页 |
| 5.3.2.1 旋转运动 | 第82-83页 |
| 5.3.2.2 线性运动 | 第83-84页 |
| 5.3.2.3 交替的旋转-线性运动 | 第84页 |
| 5.3.3 影响微球马达运动能力的因素 | 第84-87页 |
| 5.3.3.1 喷镀金层厚度的影响 | 第84-85页 |
| 5.3.3.2 肼浓度的影响 | 第85页 |
| 5.3.3.3 过氧化氢浓度的影响 | 第85-86页 |
| 5.3.3.4 合金组分的影响 | 第86-87页 |
| 5.3.4 磁控运动 | 第87-88页 |
| 5.4 总结 | 第88-89页 |
| 第六章 物理气相沉积法制作的铜-锌球型微米马达及其运动特性 | 第89-102页 |
| 6.1 引言 | 第89-91页 |
| 6.2 实验步骤及实验材料 | 第91-93页 |
| 6.2.1 药品 | 第91页 |
| 6.2.2 仪器 | 第91页 |
| 6.2.3 实验步骤 | 第91-93页 |
| 6.2.3.1 磁控溅射喷镀法制备Cu-Zn微球马达 | 第92页 |
| 6.2.3.2 显微表征与运动分析 | 第92-93页 |
| 6.3 性能及运动机理研究 | 第93-100页 |
| 6.3.1 物理表征 | 第93页 |
| 6.3.2 产气情况观察 | 第93-94页 |
| 6.3.3 运动形态表征 | 第94-98页 |
| 6.3.3.1 明显气泡推动的运动 | 第94-95页 |
| 6.3.3.2 产气现象不明显的定向线性运动 | 第95页 |
| 6.3.3.3 悬浮式无定向运动 | 第95-96页 |
| 6.3.3.4 电梯式运动 | 第96页 |
| 6.3.3.5 波浪式运动 | 第96-97页 |
| 6.3.3.6 沉降在底部的颗粒运动 | 第97-98页 |
| 6.3.4 影响运动能力的因素 | 第98-99页 |
| 6.3.4.1 铜层喷镀厚度的影响 | 第98页 |
| 6.3.4.2 pH值的影响 | 第98页 |
| 6.3.4.3 温度的影响 | 第98-99页 |
| 6.3.4.4 铜/锌离子添加剂对铜-锌微米马达运动能力的影响 | 第99页 |
| 6.3.4.5 表面活性剂的影响 | 第99页 |
| 6.3.5 运动机理研究 | 第99-100页 |
| 6.4 总结 | 第100-102页 |
| 第七章 基于光催化驱动的金-氮化碳空心微球纳米马达 | 第102-113页 |
| 7.1 引言 | 第102-104页 |
| 7.2 实验部分 | 第104-107页 |
| 7.2.1 化学试剂与材料 | 第105页 |
| 7.2.2 仪器设备 | 第105-106页 |
| 7.2.3 实验方法 | 第106-107页 |
| 7.2.3.1 石墨相氮化碳空心微球的制作 | 第106页 |
| 7.2.3.2 磁控溅射喷镀法沉积金层 | 第106-107页 |
| 7.2.3.3 显微表征与光催化产气、运动分析 | 第107页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第107-111页 |
| 7.3.1 HCNS微球表征 | 第107-108页 |
| 7.3.2 Au-HCNS光催化产气性能考察 | 第108-109页 |
| 7.3.3 产气及运动形态表征 | 第109-110页 |
| 7.3.3.1 微球马达在过氧化氢溶液当中的产气及运动 | 第109页 |
| 7.3.3.2 微球马达在混合溶液当中的产气及运动 | 第109-110页 |
| 7.3.4 影响Au-HCNS微球马达产气运动能力的因素 | 第110-111页 |
| 7.3.4.1 混合燃料组分的影响 | 第110-111页 |
| 7.3.4.2 光强的影响 | 第111页 |
| 7.4 本章小结 | 第111-113页 |
| 第八章 基于双极电化学沉积制备铂-碳纤维微米马达 | 第113-130页 |
| 8.1 引言 | 第113-115页 |
| 8.2 实验部分 | 第115-122页 |
| 8.2.1 试剂、药品与材料 | 第115页 |
| 8.2.2 仪器设备 | 第115-116页 |
| 8.2.3 实验装置的设计与制作 | 第116-119页 |
| 8.2.3.1 高压电源远程控制装置的设计 | 第116-117页 |
| 8.2.3.2 双极电极电沉积装置的设计制作 | 第117-118页 |
| 8.2.3.3 碳纤维电极的制作 | 第118页 |
| 8.2.3.4 切片法制备长度均一的碳纤维微米棒 | 第118-119页 |
| 8.2.4 实验方法 | 第119-122页 |
| 8.2.4.1 双极电化学沉积过程 | 第119-120页 |
| 8.2.4.2 电化学分析 | 第120-121页 |
| 8.2.4.3 电子显微镜分析 | 第121页 |
| 8.2.4.4 光学显微镜分析 | 第121-122页 |
| 8.3 结果与讨论 | 第122-129页 |
| 8.3.1 碳纤维的表征 | 第122-123页 |
| 8.3.2 双极电化学沉积条件的研究 | 第123-124页 |
| 8.3.2.1 自制碳纤维电极和玻碳电极的对比 | 第123-124页 |
| 8.3.2.2 碳纤维电极沉积铂的条件 | 第124页 |
| 8.3.3 碳纤维上双极电化学沉积铂 | 第124-125页 |
| 8.3.4 Pt-CF微米马达的运动分析 | 第125-129页 |
| 8.4 本章小结 | 第129-130页 |
| 第九章 基于双极电化学沉积和酶修饰制作过氧化氢酶/金-碳纤维微米马达 | 第130-144页 |
| 9.1 引言 | 第130-131页 |
| 9.2 实验部分 | 第131-134页 |
| 9.2.1 试剂、药品与材料 | 第131页 |
| 9.2.2 仪器设备 | 第131-132页 |
| 9.2.3 实验方法 | 第132-134页 |
| 9.2.3.1 Au-CF前体的制备 | 第132页 |
| 9.2.3.2 CAT/Au-CF微米马达的制备 | 第132-133页 |
| 9.2.3.3 电化学分析 | 第133-134页 |
| 9.2.3.3.1 双极电沉积的电化学分析 | 第133页 |
| 9.2.3.3.2 金修饰过氧化氢酶的电化学分析 | 第133-134页 |
| 9.2.3.4 电子显微镜分析 | 第134页 |
| 9.2.3.5 光学显微镜分析 | 第134页 |
| 9.3 结果与讨论 | 第134-143页 |
| 9.3.1 碳纤维-金前体的显微镜表征 | 第134-135页 |
| 9.3.2 双极电化学沉积条件的研究 | 第135-139页 |
| 9.3.3 金上修饰过氧化氢酶条件的研究 | 第139-140页 |
| 9.3.3.1 金修饰巯基丙酸的条件研究 | 第139页 |
| 9.3.3.2 金修饰过氧化氢酶的条件研究 | 第139-140页 |
| 9.3.4 CAT/Au-CF微米马达的运动分析 | 第140-143页 |
| 9.4 小结 | 第143-144页 |
| 结论 | 第144-147页 |
| 参考文献 | 第147-172页 |
| 致谢 | 第172-173页 |
| 博士期间科研成果 | 第173-174页 |
| 个人简历 | 第174页 |
