N_2O和CO_2在N+Fe/TiO_2(101)面吸附的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,研究了N2O和CO2气体在N/Fe共掺杂锐钛矿TiO2(101)面最稳定结构的吸附,并与其在洁净TiO2(101)面的结果进行了对比.详细比较了三原子气体不同吸附位、不同吸附端在Fe位及N位吸附的吸附能、键长和键角的变化.结果表明:N2O在Fe位吸附较清洁表面强,为化学吸附;CO2在改性表面的吸附较清洁表面弱.     

一个Cu(Ⅱ)配位超分子的研制及光物理性质

采用水热方法合成了1个新的Cu(Ⅱ)配合物[Cu(pdc)2]·[(CH3)2NH2]2(H2pdc=吡啶-2,5-二羧酸).通过X射线单晶衍射确定了该配合物的结构.对配合物进行了IR、固体UV-Vis吸收光谱、表面光电压光谱(SPS)和场诱导表面光电压光谱(FISPS)、热重等物性表征.结构分析表明,该配合物为Cu(Ⅱ)的单核配合物,其中Cu(Ⅱ)离子为四配位(CuN2O2配位模式),形成扭曲的平面四边形构型.晶体中,分子间通过Cu…O弱键及氢键网联成3D超分子.SPS结果表明,该配合物在300~800nm范围内呈现出一定的光电响应,表明它具有一定的光电转换能力.将SPS与UV-Vis光谱进行了关联,发现它们具有密切关系.     

Bi,Se和Te吸附n/p型石墨烯电子结构研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Bi,Se,Te在缺陷(单空位,B掺杂和N掺杂)石墨烯上的吸附结构及电子和磁性质.研究表明:在能量稳定的Bi(Se)/石墨烯吸附体系中,Bi吸附诱导产生磁性;在空位缺陷石墨烯上的吸附会改变费米能级处态密度分布,影响体系的导电性质;在B(N)掺杂吸附体系中,B比N对吸附原子的影响大;除Se在B掺杂石墨烯上吸附外,Bi,Se,Te在其它n/p型掺杂吸附体系中均显示磁性.缺陷增强了Bi,Se,Te与石墨烯之间的相互作用,对吸附体系的电子结构和电荷分布有较大的影响.     

Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12陶瓷的介电性能研究

利用固相反应法制备了Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12 （BCCTO）高介电陶瓷材料.通过X射线衍射、介电频谱、阻抗谱和I-V特性曲线等测试,研究了不同烧结时间对BCCTO陶瓷结构和介电性能的影响.研究发现不同烧结温度的BCCTO陶瓷均为立方相钙钛矿结构,随烧结时间的延长其介电常数和非线性特性均有明显提高,样品表现出明显的Maxwell-Wagner （M-W）弛豫特征,表明样品中包含半导型的晶粒和绝缘层,这种IBLC结构对其介电和I-V特性都有重要贡献,延长烧结时间可以显著增强M-W弛豫特性.     

BaCe0．7Zr0．1Y0．2O3－δ的合成、电学性能和化学稳定性

采用溶胶凝胶法合成了质子导体BaCe0．7Zr0．1Y0．2O3－δ（BCZY71）纳米粉体,研究了干凝胶到最终钙钛矿结构的转变过程,BCZY71陶瓷块体的电学性能和化学稳定性能。DTA－TG、IR、XRD结果表明经过三个热失重过程可以得到钙钛矿结构的BCZY71样品,1100℃焙烧2h以后可以得到正交相的BCZY71纳米粉末,经过1450℃烧结5h可以得到BCZY71陶瓷块体,BCZY71陶瓷块体的导电行为符合Arrhenius方程,活化能为0．67eV。BCZY71陶瓷块体化学稳定性能显示在100％C02气氛800℃下焙烧2h晶体结构没有发生变化,但是在沸水中煮沸12h以后,大部分钙钛矿结构的BCZY71转变为BaCO3。     

ZnO的p型掺杂研究进展

ZnO是一种宽带隙Ⅱ~Ⅵ族半导体材料,由于其独特的性能,如高电子迁移率、广泛的激子结合能,是一种很有前途的光电器件材料;但因本征施主缺陷和施主杂质引起的自补偿效应等很难使其有效地实现n型向p型导电的转变.介绍了ZnO的p型掺杂机理、掺杂元素分类及国内外对p型ZnO研究的最新进展.     

光化学沉积法制备Ag掺杂SnZn(OH)_6空心粒子及其光催化性能

采用均匀沉淀法制备了具有立方相的Sn Zn(OH)6(ZHS)空心粒子,然后通过光化学沉积法将Ag+还原为Ag0粒子负载于其上,制备得到负载Ag纳米粒子的Sn Zn(OH)6粒子;使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(DRS)等方法对产品进行了表征,并对其在紫外及可见光下降解罗丹明B的光催化活性进行了检测.结果表明,负载金属银粒子的ZHS不仅在紫外光下对罗丹明B的降解能力有显著的提高,而且对可见光也有明显的响应.     

Heteroatom-doped graphene for electrochemical energy storage

The increasing energy consumption and envi- ronmental concerns due to burning fossil fuel are key drivers for the development of effective energy storage systems based on innovative materials. Among these materials, graphene has emerged as one of the most promising due to its chemical, electrical, and mechanical properties. Heteroatom doping has been proven as an effective way to tailor the properties of graphene and render its potential use for energy storage devices. In this view, we review the recent developments in the synthesis and applications of heteroatom-doped graphene in supercapacitors and lithium ion batteries.     

氮掺杂碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙及Mulliken电荷分析表明,氮掺杂改善了碳化硅纳米管的场发射性能,且N替代顶层五元环中Si原子体系场发射性能最优.     

Ce~(3+)/TiO_2光催化剂降解孔雀石绿的研究

采用溶胶-凝胶法合成了不同Ce3+掺杂量、不同煅烧温度的Ce3+/TiO2光催化剂,并对所制得的光催化剂进行了系统的表征和光催化活性研究.XRD分析表明,所得粉体为锐钛矿相纳米TiO2,且Ce3+掺杂后,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低,说明稀土Ce3+的掺杂能细化晶粒,稀土离子掺杂也有利于抑制高温时的TiO2晶型由锐钛矿向金红石型的转变;以孔雀石绿为降解物的光催化实验表明,在500℃下煅烧,n(Ce3+)∶n(TiO2)=0.5%的催化剂,加入5mL助催化剂,三基色节能灯照射2.5h,降解率可达70.2%.