Zn掺杂锐钛矿TiO2的电子结构及光学性质的研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理对Zn掺杂锐钛矿TiO_2进行了结构优化,并对掺杂前后的能带结构、电子态密度和吸收光谱进行了计算。研究表明:Zn掺杂锐钛矿TiO_2体系为间接带隙半导体,在价带顶部引入了杂质能级,杂质能级主要由O-2p轨道和Zn-3d轨道贡献,杂质能级的引入增强了TiO_2对可见光区的响应,增大TiO_2的光吸收范围。实验结果表明:Zn掺杂使锐钛矿TiO_2吸收边红移,并能增强TiO_2的光电效应,可用于材料的光阴极保护。     

纯镁表面硬脂酸自组装膜处理工艺及其性能

为改善镁金属在生理环境中的腐蚀行为与生物活性,采用硬脂酸对纯镁表面进行有机自组装膜改性研究。有机改性前,先对试样进行3种不同的前处理:酸碱处理、热处理和碱热处理;通过正交试验优选最佳的预处理方法、硬脂酸溶液浓度和处理时间。对不同预处理和硬脂酸改性后的试样进行电化学行为分析,并对最佳工艺改性前后的试样进行了静态水接触角的测量及仿生溶液(SBF)浸泡试验分析,跟踪测试SBF溶液的pH值及镁离子浓度变化,利用扫描电子显微镜(SEM-EDS)观察SBF中浸泡后的试样表面形貌,并分析其表面成分。试验结果表明:以热处理为前预理方式,在0.5mol/L硬脂酸乙醇溶液中浸泡1.5h的试样耐蚀性最优,该膜层改变了材料表面的润湿性,使其与水的接触角增大,并明显降低了材料的腐蚀速度及提高了其生物活性。