本文以CaCl2与KH2PO4为原料, Na2EDTA·2H2O为螯合剂, 通过NH3·H2O调节溶液pH值, 系统研究了水热釜填充度(16%~64%)与溶液pH值(3.5~6.0)对水热法制备钛表面钙磷涂层形貌和物相的影响。结果表明: 当pH值为3.5和4.0时, 涂层在所研究填充度的范围内主要为三斜结构(P1)的板块状磷酸氢钙(DCPA); 当pH值为4.5和5.0时, 低填充度有利于形成六方结构(P63/m)的蒲公英状羟基磷灰石(HAP), 并随填充度的提高, 涂层由蒲公英状HAP逐渐转变为板块状DCPA; 当pH值为5.5和6.0时, 涂层在所研究填充度的范围内主要为蒲公英状HAP, HAP的结晶度随填充度的提高逐渐增加, 而随pH值的升高蒲公英状HAP的直径逐渐减小。另外, 本文获得的单相HAP涂层、单相DCPA涂层和(HAP+DCPA)两相混合涂层的润湿性均显著优于钛表面, 这将有助于植体的骨整合。同时, 本文也探究了不同钙磷涂层的反应机理。

作为碲锌镉衬底表面加工的重要工序, 化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)的加工效果决定了碲锌镉衬底的表面质量和生产效率。抛光液是CMP的关键影响因素之一, 直接影响衬底抛光后的表面质量。对碲锌镉衬底CMP工艺使用的抛光液进行了研究, 探究了以二氧化硅溶胶和过氧化氢为主体的抛光液体系在不同pH值、不同磨料浓度下对衬底抛光表面质量和去除速率的影响。结果表明, 使用改进后的抛光液体系对碲锌镉衬底进行CMP, 能够在获得超光滑表面的同时实现高效率加工, 为批量化制备高表面质量的碲锌镉衬底奠定了良好基础。

锑化铟是中波红外探测应用较广的材料。抛光片的表面粗糙度是影响器件性能的关键指标。研究了锑化铟化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)液的pH值、氧化剂比例以及抛光液流速对锑化铟抛光片表面粗糙度的影响，并结合原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)和表面轮廓仪测试对抛光片的表面粗糙度进行了表征和优化。结果表明，当pH值为8、氧化剂比例为0.75%、抛光液流速为200 L/min时，InSb晶片的表面粗糙度为1.05 nm(AFM)，同时晶片的抛光宏观质量较好。

针对口服给药体系如何保护药物分子免受人体内环境影响这一挑战, 采用乳化凝胶法设计合成了一种pH值敏感性的海藻酸钠(SA)-蒙脱石(MMT)复合微球MMT/SA, 用以负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX), 在保护药物分子的同时克服了胃肠道的生物化学屏障。探索了MMT处理工艺和合成配比的不同对微球形貌的影响, 最终控制微球尺寸在20 μm以内, 且分布均一。复合载药微球DOX/MMT/SA的载药率为14.7%, 在模拟人工胃液和人工肠液环境中表现出不同的药物缓释效果, 在模拟人工肠液中的累计释放率(31.7%)明显高于在人工胃液中的释放率(15.8%), 且对人结肠癌细胞有明显的杀伤效果。

本文以中硼硅管制瓶为研究对象，ICPAES为研究手段，通过改变药液浓度、药液pH值、药液储存时间、玻璃瓶规格来探究玻璃瓶内表面Al3+、B3+、Ca2+、K+、Na+、Si4+的迁移规律，并通过SEM观察玻璃瓶内表面受侵蚀情况。结果显示：随储存时间延长，玻璃瓶内表面受侵蚀程度增大，在储存28 d时，K+和Na+的迁移浓度下降，Al3+、B3+、Ca2+、Si4+迁移浓度上升，出现脱片现象；玻璃瓶规格越小，离子的迁移浓度越大，玻璃瓶内表面受侵蚀程度越大；药液浓度越低，离子的迁移浓度越小，玻璃瓶内表面受侵蚀程度越小；酸性和碱性药液都会增大玻璃瓶内表面受侵蚀程度，且碱性药液对玻璃瓶内表面侵蚀更大。

采用冷却结晶和筛分法研究了响应曲面法设计下pH值、Fe3+浓度、搅拌速率各因素不同水平对平均粒径和变异系数影响程度, 构建了平均粒径2次回归模型和C·V·值2FI回归模型, 深入探究了各影响因素之间交互作用, 研究表明: 各因素对平均粒径和C·V·值影响程度为母液pH>搅拌速率>Fe3+质量浓度; 各因素之间交互作用对晶体平均粒径和C·V·值影响程度为AC >BC >AB; 当母液pH为5.5、搅拌速率为150 r/min、Fe3+质量浓度为0.3 g/L时, 可得到平均粒径为0.985 mm、C·V·为793.719的晶体; 经验证模型值与实验值误差较小, 回归模型具有良好拟合度和可靠性。

研究络合剂、镀液pH值、温度对金刚石微粉低温化学镀镍品质的影响。在温度为35 ℃、pH值为5时，通过改变络合剂配比，对镀液稳定性，镀层沉积速率、形貌和磷(P)含量进行测试分析。结果表明，20 g/L的柠檬酸+5 g/L的琥珀酸为本文最优的络合剂配比，其化学镀液稳定性好、沉积速率较快(0.391 5 g/h)，镀层致密无漏镀，P含量为11.73%(质量分数)。用最优络合剂，通过改变镀液pH值、温度,对化学镀样品的镀层沉积速率、形貌、P含量进行测试分析。结果表明，镀液温度为35 ℃，pH值为3～13时，随着pH值增大，沉积速率逐渐增大，P含量逐渐减小。但pH值高于11时，反应速率过快，不易稳定镀液pH值，且镀液易分解，因此pH值在5～11较为合适。在镀液pH值为5，温度为30～50 ℃时，随着温度升高，沉积速率和P含量都随之增高，镀层致密无漏镀。但温度高于45 ℃时，反应速率过快，不易稳定镀液pH值，因此温度在35～45 ℃较为合适。

水泥基材料的氯离子结合能力主要取决于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Friedel’s盐的含量及其稳定性, 两者的含量越高、稳定性越好, 水泥基材料的氯离子结合能力越强。对水泥基材料氯离子结合能力的分析需考虑多种因素的影响, 如水泥种类、矿物掺合料种类、温度、氯离子浓度、阳离子类型、硫酸盐侵蚀和碳化等因素, 它们会通过直接影响C-S-H凝胶和Friedel’s盐的生成量, 或间接影响孔隙液pH值和离子浓度改变C-S-H凝胶和Friedel’s盐的稳定性, 进而影响其物理吸附能力与化学结合能力, 促使氯离子重新结合或释放, 导致氯离子结合能力变化显著。本文综述了上述影响因素下, 水泥基材料中C-S-H凝胶和Friedel’s盐含量、稳定性的变化, 及其对氯离子结合能力的影响, 并为今后的研究方向提出了建议。

硅溶胶注浆材料具有可注性好、凝胶时间可控、环保无毒、耐久性高等优点, 但常规的硅溶胶固砂体抗压强度偏低, 其推广应用受到了一定限制。本文通过单因素实验分别研究了胶凝剂种类、胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比、注浆材料pH值对硅溶胶固砂体抗压强度的影响, 同时通过响应面法研究了胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比、注浆材料pH值交互作用对抗压强度的影响。试验结果表明: 单因素对抗压强度影响的显著程度依次为胶凝剂浓度、注浆材料pH值、硅溶胶与胶凝剂质量比; 双因素交互作用对抗压强度影响的显著程度依次为胶凝剂浓度和注浆材料pH值、胶凝剂浓度和硅溶胶与胶凝剂质量比、硅溶胶与胶凝剂质量比和注浆材料pH值。采用响应面法获得的硅溶胶固砂体抗压强度最优配比为胶凝剂质量浓度为7%, 硅溶胶与胶凝剂质量比为7∶1, 注浆材料pH值为7。响应面法的预测值和实测值误差较小, 表明响应面法可用于硅溶胶注浆材料的配比优化。

基于热力学模拟, 研究了无水硫铝酸钙-石膏-石灰石三元体系的水化产物组成和含量变化规律。模拟结果表明, 在无水硫铝酸钙-石膏-石灰石三元体系中, 根据石膏、石灰石的掺量和液相的pH值变化, 可将水化产物相和pH值的演变过程分为5个区域(Ⅰ~Ⅴ区)。Ⅱ区与Ⅲ、Ⅳ区的边界为石灰石完全反应的边界, Ⅳ区与Ⅴ区的边界为石膏完全反应的边界。基于模拟结果建立了无水硫铝酸钙-石膏-石灰石三元体系的水化模型, 并结合实验数据进行了验证,该研究结果为无水硫铝酸钙-石膏-石灰石三元体系的水化机理研究以及硫铝酸盐水泥的配料设计提供了重要理论依据。