流感病毒是呼吸道传染病毒, 增强疫苗接种诱导的黏膜免疫反应对于预防流感尤为重要。目前, 流感病毒疫苗主要为病毒灭活疫苗, 且通过肌肉注射接种, 很难诱导产生黏膜免疫。为增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果, 本文利用薄膜分散法将与肺表面活性物质(PS)相似的磷脂以及胆固醇制备成包裹瑞喹莫德(R848)的PS脂质体(PS-R848)做黏膜佐剂, 将该脂质体与H7N9流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫BALB/c雌性小鼠, 检测免疫指标及攻毒后的保护效果。与灭活疫苗添加R848组相比, 血清中的免疫球蛋白G(IgG)以及分型抗体IgG1与IgG2a效价、血凝抑制(HI)效价和支气管肺泡灌洗液分泌型IgA(sIgA)效价显著提高; 诱导的细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-2(IL-2)与IL-4的分泌量也显著增加。用同亚型流感病毒攻毒小鼠后的肺部病毒滴度较单独疫苗组降低, 存活率达到100%, 最大体重丢失率较单独疫苗组低且有显著差异 。以上结果表明, R848仿生PS-R848作为黏膜佐剂可以有效提高H7N9流感病毒灭活疫苗的免疫效果, 为开发流感病毒的黏膜疫苗做了数据积累。

本文针对单晶硅在不同温度、浓度、表面活性剂等多种刻蚀条件下的形貌模拟问题, 构建了硅原子结构模型并分析了其主要晶面刻蚀速率和对应原子结构之间的关系, 提出了适应于单晶硅刻蚀模拟的表层原子刻蚀函数(Si-RPF), 明确了晶面宏观刻蚀速率与原子微观移除概率之间的数值联系, 构建了基于遗传算法的动力学蒙特卡罗各向异性湿法刻蚀工艺模型(Si-KMC)。该工艺模型可以基于台阶流动理论,从原子角度解释单晶硅刻蚀各向异性的成因, 能够明确不同类型的原子在刻蚀过程中的作用和实现对不同刻蚀条件下单晶硅衬底三维刻蚀形貌的精确模拟。对比有无表面活性剂添加条件下的单晶硅刻蚀实验数据和模拟结果表明, Si-KMC刻蚀工艺仿真模型模拟结果可以达到90%以上仿真精度。

以镍铁渣为原料, 加入硝酸和表面活性剂对其矿物相改性, 制备改性镍铁渣吸附剂, 考察表面活性剂种类、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)掺量、吸附剂掺量、溶液初始pH值、Cr(VI)浓度对Cr(VI)吸附效果的影响。结果表明: 镍铁渣经改性后可制得结构疏松、比表面积高达180.6 m2/g的无定形SiO2; 改性镍铁渣对Cr(VI)的吸附率在10 min内可达到90%, 吸附等温线符合Langmuir模型, 最大理论吸附容量为42.55 mg/g, 吸附动力学符合拟二级动力学模型。改性镍铁渣吸附剂对Cr(VI)的吸附机理主要是物理吸附和氧化还原, 即吸附剂表面范德华力将HCrO -4吸附至吸附剂表面, CTAB提供的电子对将Cr(VI)还原为Cr(III)。对镍铁渣改性获得的高比表面积无定形SiO2不仅可以有效吸附净化Cr(VI), 同时可以实现镍铁渣资源化利用, 达到以废治污的目的, 具有良好的环境效应和经济效益。

铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)在可见光范围内光吸收系数高且具有良好的载流子迁移率，使其在光催化领域表现出了较好的应用前景。然而在实际应用中，其光催化活性及催化稳定性还需进一步提升。以氯化锌、氯化锡、氯化铜、硫脲为水热反应前驱体，添加PEG400、OP10为表面活性剂，通过水热反应制备Cu2ZnSnS4 (CZTS)纳米粉体；使用X射线衍射、Raman光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段表征所制备铜锌锡硫材料微观结构，并研究在水热法制备过程中添加不同表面活性剂对所制备Cu2ZnSnS4纳米粉体的光学带隙和光催化性能的影响。结果表明：所制备铜锌锡硫材料均具有锌黄锡矿相结构；水热法制备铜锌锡硫纳米粉体反应前驱体中添加PEG400和OP10可有效调控铜锌锡硫纳米粉体的微观结构、化学元素计量比及光学带隙，进而改变纳米粉体的光催化性能。添加PEG400后制备得到Cu2ZnSnS4在50 min内光催化降解亚甲基蓝的降解率可达到95.7%，具有最优的光催化性能。减小光学带隙和提升结晶性是改善CZTS材料光催化活性及稳定性的有效途径，为提高Cu2ZnSnS4材料的光催化性能提供了新的思路。

纳米材料的形貌可以影响其电化学性能，设计形貌和尺寸可控、导电性良好的金属氧化物纳米结构是将其应用于电化学超级电容器等储能器件的一个挑战。采用共沉淀法制备了不同聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加量的NiMn2O4电极材料，研究了表面活性剂PVP的添加量(0、0.2、0.4、0.8 g)对NiMn2O4微观形貌及电容性能的影响。结果表明：随着PVP添加量的增加，所制备的NiMn2O4的微观形貌由团聚的颗粒状变为疏松的团絮状和细粉末状。当PVP添加量为0.4 g时，NiMn2O4的电容性能最佳，在电流密度为1 A/g时比电容为1 464 F/g。添加量为0.8 g时由于过量的PVP在清洗过程中容易造成残留，在电化学测试过程中，实际参与氧化还原反应的活性物质NiMn2O4的量相对减小，导致NiMn2O4-0.8的比电容降低，在电流密度为1 A/g时的比电容为1 010 F/g。

采用金属有机化学气相沉积技术，在半极性蓝宝石衬底上成功生长了具有高电子浓度和良好表面形貌的Si掺杂的非极性a面nAlGaN外延层。深入研究了铟(In)表面活性剂和无掺杂的AlGaN缓冲层对nAlGaN的结构特征和电学性能的影响。表征结果表明，利用In表面活性剂和无掺杂的AlGaN缓冲层，非极性a面nAlGaN外延层的晶体质量的各向异性被有效地抑制，同时显著改善了其表面形貌和电学性能。测得非极性a面nAlGaN的电子浓度及电子迁移率分别为-4.8×1017cm-3和3.42cm2/(V·s)。

本文利用单因素及正交试验探究磨粒种类、抛光液pH值、表面活性剂种类、磨粒粒径对C面蓝宝石化学机械抛光材料去除率的影响, 试验结果表明: 采用二氧化硅作为磨粒能得到较高的材料去除率及较好的表面形貌; 材料去除率随抛光液pH值的增大呈现先增大再减小的趋势, 其中pH值在9附近能得到较好的去除率; 材料去除率还随着磨粒粒径的增大而增大; 使用三乙醇胺(TEA)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作表面活性剂能得到较高的材料去除率; 各试验因素对蓝宝石晶片材料去除率的主次顺序为磨粒粒径、表面活性剂、抛光液pH值; 其中当磨粒粒径为50 nm, 表面活性剂选CTAB, 抛光液pH值为9既能得到较高的材料去除率又能获得较好的表面质量。

人体尿液中存在大量具有生物表面活性的物质, 而这些物质与尿液中不同形貌的草酸钙微晶间的吸附关系并未得到人们广泛关注。 挑选了常用的阴离子表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯(AOT)作为吸附物质, 研究了不同形貌的二水草酸钙(COD)晶体对AOT的吸附差异, 探究草酸钙结石的形成机理。 采用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征, 并通过谱图差异分析了吸附AOT前后棒状、 圆钝形、 花状、 十字形和双锥形COD晶体的组分变化; 采用Zeta电位分析仪测定吸附AOT后晶体表面的Zeta电位随AOT浓度的变化; 采用比色法通过紫外可见分光光度计测定不同浓度AOT存在下晶体的吸附量变化并绘制吸附曲线。 随着AOT浓度的增加, COD的吸附量逐渐上升, 最后达到吸附饱和状态, 各吸附曲线均呈S型。 不同形貌COD对AOT的最大吸附量大小顺序为: 棒状COD (41.0 mg·g-1)>圆钝形COD (37.5 mg·g-1)>花状COD (35.0 mg·g-1)>十字形COD (27.2 mg·g-1)>双锥形COD (20.9 mg·g-1)。 COD晶体的比表面积越大, 表面提供的活性位点也越多, 越有利于表面活性剂AOT在晶体表面的吸附; 富含Ca2+的(100)晶面更利于阴离子的AOT的优先吸附; 此外COD晶体的内能越大, 越会抑制AOT在COD表面的吸附, 导致吸附量降低。 吸附了AOT的COD晶体稳定性显著增加, COD向COM转变的速度明显降低。 基于AOT在不同形貌的COD晶体表面的吸附特点, 提出了COD晶体吸附AOT的分子模型。 COD晶体对AOT的吸附与晶体形貌密切相关。 容易吸附AOT的COD晶体形貌更容易粘附在带负电荷受损伤的细胞表面, 加大草酸钙结石形成的风险。

以纳米二氧化钛(nano-TiO2)为原料, 选取六偏磷酸钠(SHMP)、曲拉通X-100(Tritor-X-100)、聚乙二醇(PEG)400、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)做分散剂, 采用超声手段在去离子水中制备得到nano-TiO2分散液。通过UV-Vis分光光度计测量样品的吸光度, 分析了超声时间、分散剂种类与浓度对样品稳定性的影响, 并对样品的光学性能进行检测。研究结果表明: 加入SHMP, 超声处理35min可获得吸光度维持在0.1左右的稳定nano-TiO2分散液, 且在LED光源(CCT=10000K)照射下, 可以实现模拟天空光照射环境的瑞利散射效果。