国家自然科学基金(40772033)
- 作品数：11 被引量：44H指数：4
- 相关作者：张刚生李浩璇严俊张伟钢汪港更多>>
- 相关机构：广西大学浙江工业大学浙江省质量检测科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西研究生教育创新计划更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术生物学机械工程更多>>
- 贝壳珍珠层动态的文石板片厚度及其新结构模型被引量：10
- 2009年
- 利用扫描电镜对大珠母贝、合浦珠母贝及三角帆蚌壳中区珍珠层自然断面微结构进行了系统的研究,首次发现贝壳珍珠层纵向文石板片厚度在不同部位具有明显的差异,大珠母贝、合浦珠母贝及三角帆蚌珍珠层从内层面到外层面文石板片最大厚度差分别达到462、246、264 nm;并根据SEM观察结果初步建立了一种新的连续可变厚度型珍珠层结构模型,这对生物矿物学、物理光学及仿生材料学方面的相关研究具有重要指导意义。
- 张伟钢汪港唐建李浩璇张刚生
- 关键词：贝壳珍珠层微结构厚度变化
- 珍珠层独特的反射光谱特征及其成因被引量：3
- 2009年
- 采用反射光谱、扫描电镜及理论模拟计算对大珠母贝珍珠层的结构色及微结构进行了系统的研究。结果表明:(1)大珠母贝珍珠层文石板片厚度从生长端到壳中区显著减小,从540减至340nm,导致同级别反射峰波长呈现明显的蓝移现象;(2)大珠母贝珍珠层的结构色是由文石板片和蛋白质层构成的多层薄膜结构和黄色素的共同作用决定的。
- 张伟钢汪港严俊李浩璇张刚生
- 关键词：珍珠层反射光谱
- 双壳纲韧带文石纤维的纳米形貌及光学反射特征被引量：2
- 2008年
- 采用场发射扫描电镜及微型光纤光谱仪对21种双壳纲韧带中文石纤维的纳米形貌及光学反射特征进行研究,经过对比分析及统计结果表明:形貌上,文石纤维是由约30 nm^80 nm的亚颗粒沿纤维轴向排列而成,呈串珠状结构;纤维横截面常呈近六边形或浑圆形,但棕带仙女蛤、砗蚝及粒帽蚶呈长六边形。纤维直径及相邻纤维间距与生物种类有关,变化范围分别为65 nm^222 nm及88 nm^214 nm。除了砗蚝及粒帽蚶韧带无光学反射外,其他韧带均存在位于可见光范围内单反射峰,并随湿润程度增大而增加,反射强度也增大主波长还发生红移,从而导致韧带的水致变色现象,变色范围为28 nm^145 nm。韧带文石纤维独特的纳米形貌及其复杂的水致变色现象的发现对生物的矿物学及光子学研究具有重要的意义。
- 张刚生李浩璇
- 褶纹冠蚌贝壳结构特征及其珍珠层呈色机制研究被引量：13
- 2011年
- 采用反射光谱仪和扫描电镜(SEM)对淡水褶纹冠蚌贝壳壳层微结构及珍珠层彩虹色成因进行较系统研究,对珍珠层构色机制进行了理论模拟。结果表明:贝壳棱柱层为棒柱结构,且与珍珠层呈近垂直交接;同一贝壳的珍珠层,生长端存在明显的彩虹色,且反射波长位于蓝绿波段,而成熟端无明显颜色和反射波长;构成珍珠层成熟和生长端文石板片厚度存在明显差异,且两者厚度分别约为1 483 nm和426 nm;珍珠层中文石板片与蛋白质周期排列构成一光子带隙结构,该结构与蛋白质色素的共同作用是其颜色产生的直接原因。
- 严俊张刚生
- 关键词：珍珠层光子带隙
- 常温常压下文石球形超结构的仿生合成被引量：2
- 2012年
- 本文利用生物矿化原理,首次在常温常压下以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底,采用气体扩散法,通过氯化钙溶液和二氧化碳反应制备了纳米文石晶体且具有捆状和球状超结构。并通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射对产物的晶型、形貌及物相进行了详细表征,并初步探讨了文石晶体形成及生长机理。结果表明,采用该反应体系可以在较大的条件范围内合成出纯文石。文石晶体生长为分裂式生长,其形成机理为竹蛏韧带纤维状蛋白质中天冬氨酸的β-羧基所带负电荷之间的距离与文石晶格中Ca2+之间的距离匹配。本文不但对深入探讨碳酸钙的生物矿化机理具有重要意义,同时提供了一种简单高效节能的合成球状纯文石材料的新方法。
- 申巧敏黄增琼张刚生
- 关键词：仿生合成
- 天然多孔材料水热合成羟基磷灰石被引量：7
- 2008年
- 研究发现牡蛎白垩层是一种天然方解石质多孔微结构材料,并以其为原料,采用水热法在90℃水浴、常压条件下与磷酸氢二铵溶液反应生成羟基磷灰石。产物通过傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行分析。结果表明,常压下反应15min就出现了羟基磷灰石。48h后白垩层几乎完全转化为羟基磷灰石,并且生成的羟基磷灰石仍完好的保留原多孔微结构。这种转化是通过两种历程完成的,即方解石表面的溶解-重结晶及其内部的固态局域规整离子交换反应。
- 汪港张伟钢唐建严俊李浩璇张刚生
- 关键词：羟基磷灰石水热反应
- 三角帆蚌贝壳不同壳层与其珍珠中文石微结构及热处理研究
- 2014年
- 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线粉晶衍射(XRD)及热重差热分析(TG-DTA)对三角帆蚌的珍珠层、棱柱层、韧带与其培育的珍珠中生物成因文石的微结构及热处理行为进行较系统地对比研究,并进一步讨论引起不同壳层中文石红外频移及热处理行为差异的原因。结果表明:基于XRD粉晶衍射结论,三角帆蚌中不同壳层与珍珠中无机相均为生物成因文石;不同壳层中文石的热处理行为表现出相异性,粒径大小与不同壳层中有机质的含量应是导致上述贝壳不同壳层与珍珠中文石热处理行为差异的直接原因。
- 严俊张刚生邵惠萍方飚
- 关键词：三角帆蚌微结构
- 一种天然湿敏性二维可调光子带隙材料及其光学性能研究被引量：4
- 2009年
- 采用反射光谱、扫描电镜及理论模拟计算对三角帆蚌韧带的结构色及微结构进行了较为系统的研究.结果表明:韧带从湿润到干燥状态,其反射峰波长从460nm蓝移至423nm,且反射峰强度逐渐降低,相应的颜色从蓝色转变为背景色褐色.韧带的结构色是由韧带中定向排列的文石纤维和蛋白质构成的二维光子结构引起的,该结构中文石纤维粒径为(122±14)nm,相邻文石纤维中心间距为(133±15)nm.水对韧带的反射峰强度及光子带隙范围具有明显的调节作用,可见韧带具有湿敏性二维可调光子带隙结构特征,属于一种天然的湿敏性二维可调光子带隙材料.
- 张伟钢严俊汪港李浩璇张刚生
- 翡翠贻贝珍珠层的光子彩虹色表征及理论模拟被引量：1
- 2012年
- 利用光纤光谱仪、扫描电镜及理论模拟软件对翡翠贻贝珍珠层的彩虹色及微结构进行系统的研究。结果表明,珍珠层具有由文石板片与有机质交替排列形成的典型的一维光子晶体结构;其中文石板片的厚度从生长区的392nm逐渐增大到壳中区的537nm,导致反射光谱中同级别光子带隙出现明显的红移现象;珍珠层彩虹色的主波长从480nm(蓝色)增大到527nm(绿色)。反射光谱测定及理论模拟表明,该珍珠层的2～4级光子带隙位于紫外区、蓝色和红色范围,从而导致珍珠层具有复杂的彩虹色。
- 李青梅黄增琼张刚生
- 关键词：光谱学一维光子晶体反射光谱
- 裂纹格特蛤韧带中的天然生物光子结构
- 2009年
- 采用光学显微镜、微型光纤光谱仪和扫描电镜对海产裂纹格特蛤韧带的光学性质以及纳米结构进行了研究。结果表明:韧带是由文石纤维和蛋白质组成的二维天然生物光子材料。另外,首次发现纤维的粒径和间距与韧带位置有关,其值从背侧的133 nm、149nm分别增大到腹侧的156nm、175nm,从而导致韧带反射谱自背侧至腹侧发生红移,反射峰分别位于476nm和544nm处。
- 唐建张刚生
