氧化和还原处理对Fe:LiNbO_3晶体光折变效应的影响

光折变晶体是当前高科技领域,尤其是在国防、航天、通讯等领域中应用广泛的功能材料,可用作全息记录介质、相位共轭反射镜、放大器、光开关等,铌酸锂(LiNbO_3)是其中重要的一类.掺杂可以有效地改善LiNbO_3晶体的光折变性能,如掺镁可提高晶体的抗光损伤能力,掺铁可提高晶体的光折变灵敏度.适当的氧化和还原处理可以改变晶体中掺杂离子的价态和晶体中的缺陷分布,从而影响晶体的光折变性能.我们生长的Fe:LiNbO_3,经过氧化和还原处理后,晶体的光折变性能有较大变化.这里介绍了掺铁铌酸锂的氧化和还原处理工艺条件,研究了处理前后晶体光折变性能的变化,并对这种氧化、还原作用的机理进行了初步探讨.     

酚在Pt(111)上吸附和分解的HREELS研究

由于酚在催化工业上的重要性,已日益引起人们对研究酚在金属表面反应性能的兴趣,现代表面科学的进展,已有可能在微观水平上考察复杂有机分子与表面的相互作用.然而,文献中仅有很少的报道涉及到在若干金属表面上的酚的表征,即Cu(111)(HREELS方法)和几种过渡金属Pd(110),Rh(111),Ni(110)(TDS及光发射法).这些研究给出以下信息:化学吸附酚的分子环基本上平行于表面以及在欠活泼的过渡金属(Pd,Rh,Ni)上酚的分解过程中C—O键不会断开.本文报道酚与Pt(111)面相互作用的TDS和HREELS结果.1 实验部分实验在装有HREELS,AES,LEED和TDS的ELS-22电子能谱仪中进行.分析室基压～3×10~(-10)mPa.单晶Pt(111)侧面点焊Ta丝固定在样品架上并用作电阻加热.清洁表面通过在900K和约1×10~(-6)mPa的氧气氛中氧化处理0.5h,再经Ar~+溅射接着在～1100K退火,反复实施而达到.此时LEED显示明锐的(1×1)衍射花样.HREELS测定用入射电子束能量为4.1eV,仪器分辨率约为5～7meV.TDS操作在300～900K,线性升温速率为5K/s.高纯酚固体样品经多次低温冷冻及抽空操作以除去水分.在酚的热分解过程中质谱计仅测到CO和H_2信号,没有发现其他脱附物种,和文献报道一致.     

用EELS和UPS研究非晶碳价电子特性

一、引言 氢化非晶碳(a-C:H)是一种新型的薄膜材料,它不但具有类金刚石的结构和性质,而且能实现掺杂,呈现出较好的半导体特性,因此对这种材料的研究引起了人们极大的兴趣。但对这种材料的微观结构,特别是价电子键合特性和价带结构研究较少。我们运用电子能量损失谱EELS(Electron energy loss spectroscopy)和紫外光电子能谱UPS(ultraviolet photoelectron spectroscopy)等电子能谱测试手段,对a-C:H的价电子特性作了分析研究,并得到了一些有意义的结果。     

SiO_2为柱的层状钛铌酸盐的合成

一系列以八面体骨架结构为基础的层状钛酸盐、钛铌酸盐和铌酸盐能被有机胺撑开形成层柱化合物。这类材料在分离、吸附、传导和催化等方面都有巨大的潜在的应用前景,因而受到了科学家们的普遍关注。但是,由于层间的有机物不耐高温,这类材料的应用就受到了很大的限带。 TiO_2和Nb_2O_5作为催化剂或催化剂载体具有许多独特的性质。但与其它金属氧化     

Ru(0001)表面石墨烯的外延生长及其担载纳米金属催化剂的研究

采用室温下吸附乙烯结合高温退火的方法在Ru(0001)表面上制备了单层石墨烯结构. 利用扫描隧道显微镜(STM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)研究了石墨烯的生长过程以及石墨烯的表面形貌和结构. 以单层石墨烯为模板, 制备了尺寸和空间分布比较均一的Pt纳米团簇.     

四方钨青铜型结构铌酸盐铁电体的低温相变

许多具有四方钨青铜型结构的铌酸盐是铁电体,铌酸锶钡(SBN)和铌酸锶钡钾钠(KNSBN)是其中两个熟知的系列。这些晶体由于具有优良的电光特性,非线性光学特性和热电性而受到人们的重视。关于这两类晶体的高温相变已有不少研究。它们的高温顺电相属     

添加NbN的氮化硅陶瓷高温氧化自适应性

从“掌茧”等生物材料表层的环境自适应性得到启发 ,探索了在高温氧化环境中能表现自抗氧化的氮化硅陶瓷 .将添加不同铌化合物 (Nb2 O5,NbC ,NbN)的热压氮化硅陶瓷在 110 0℃高温下进行 10 0h的氧化试验后 ,发现添加氮化铌 (NbN)的氮化硅具有更好的抗氧化性能 .用EPMA和XPS方法对氧化层的成分分布以及Nb在氧化层中的化学结合状态进行分析 ,结果表明含NbN的氮化硅陶瓷在高温下表面形成了以Nb化学价态沿致密氧化层深度呈梯度分布 .氧化机制分析指出NbN/Si3 N4 陶瓷的高温氧化层具有一定的抗氧化自适应性 .     

铬铈相互作用对CrO_x-CeO_2/Ti-PILC催化剂上NVOCs催化降解性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同铬铈比例的CrOx-CeO2/Ti-PILC催化剂(Cr/Ce摩尔比分别为1:0,6:1,4:1,3:1,0:1,总负载量Cr+Ce为8%(质量比)),并研究了各催化剂上正丁胺的催化降解性能.结果表明,随着Cr/Ce比例的升高,正丁胺的催化降解活性提高.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、H2程序升温还原(H2-TPR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对不同铬铈比例催化剂的结构、氧化还原性能、表面酸性质等进行了分析.结果表明,铬铈相互作用提高了催化剂上的酸性中心强度和活性氧物种的流动性;当催化剂中含有少量CeO2时,铈对铬的助催化作用更明显,且两者的协同作用加强,更有利于正丁胺的吸附和氧化.     

添加NbN的氮化硅陶瓷高温氧化自适应性

从“掌茧”等生物材料表层的环境自适应性得到启发 ,探索了在高温氧化环境中能表现自抗氧化的氮化硅陶瓷 .将添加不同铌化合物 (Nb₂O₅,NbC ,NbN)的热压氮化硅陶瓷在 110 0℃高温下进行 10 0h的氧化试验后 ,发现添加氮化铌 (NbN)的氮化硅具有更好的抗氧化性能 .用EPMA和XPS方法对氧化层的成分分布以及Nb在氧化层中的化学结合状态进行分析 ,结果表明含NbN的氮化硅陶瓷在高温下表面形成了以Nb化学价态沿致密氧化层深度呈梯度分布 .氧化机制分析指出NbN/Si₃N₄ 陶瓷的高温氧化层具有一定的抗氧化自适应性 .     

粉砂对低Cr油管钢CO2腐蚀行为的影响

通过室内腐蚀实验研究了模拟油田采出水溶液中粉砂对1wt%Cr(1Cr)和3wt%Cr(3Cr)油管钢CO2腐蚀行为的影响,结果表明,在100℃,CO2分压为0.5MPa,流速为1.5m/s时,无砂环境条件下两种低Cr油管钢均表现为全面腐蚀,但是表面较粗糙;加入粉砂后,1Cr钢的平均腐蚀速率增加了3倍,且发生了严重的深坑腐蚀,3Cr钢的平均腐蚀速率增加了1.6倍,表面出现了针状蚀点.利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和交流阻抗测试(electrical impedance spectroscopy,EIS)对两种环境条件下1Cr钢和3Cr钢的产物膜特性进行了测试和分析,结果表明,粉砂不会对CO2腐蚀产物膜造成切削破坏,而是夹杂在产物膜中,影响产物膜的致密性,不规则砂粒周围易形成离子扩散通道,使产物膜的保护性下降,腐蚀加剧.     

瞬变种的HeI紫外光电子能谱(UPS)——一个溴原子的HeI光电子谱

已知微波放电(MD)方法是获得瞬变种的常用方法,也广泛地用于HeI紫外光电子能谱(UPS)的研究中.我们用微波放电方法,首次直接从CH_3I获得高浓度、高分辨、低本底的I原子的UPS谱;同时我们也首先从氟里昂化合物微波放电物种的UPS研究中获得一个高分辨、高强度、低本底和低复合产物的Cl原子的UPS谱.显然它们都对这些人类排放物损耗大气臭氧过程所产生的卤氧化物(FO,ClO,BrO和IO)等的了解提供了前提.     

ESCA用于研究聚丙烯表面氟化

ESCA(或XPS-X光电子能谱)方法用于研究聚合物薄膜表面结构有其独到之处,因它不需破坏试样表面层而能直接提供有关的信息。如Riggs曾用ESCA研究了经钠/铵处理过的含氟聚合物表面结构,证明处理后的表面脱了氟,并存在不饱和的双键。Clark和Riggs等人研究了氟化聚乙烯薄膜的表面结构。Clark通过对能谱图形的解析及化学的定量计算,得出氟     

中温烧结SBN铁电陶瓷的制备与性能

在压电陶瓷领域中,钨青铜结构的铌酸盐是最优秀的铁电材料之一.单晶铁电钨青铜结构中铌酸盐具有优良的电光性能,Van Damme报道Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6陶瓷有类似于单晶的性能,Kimura研究了KSr_2Nb_5O_(15)铁电材料,探讨了其Curie温度和介电常数与显微结构的关系.本文报道的Sr_(1-x)Ba_xNb_2O_6(SNB)可用来做电容器材料,有介质电系数高、容量随温度变化小、介质损耗小、绝缘电阻高等优点.较之以前报道过的此类材料各项参数均有显著的改进.     

高T_c超导氧化物的催化氧化活性

自从发现高T_c超导氧化物以来,有关它的电子结构和离子价态的研究就受到广泛的重视。通过理论计算和x射线光电子能谱(XPS)、高能电子能量损失谱(EELS)等实验研究,人们确信迄今发现的各种高T_c超导氧化物,无论是Y系、Bi系、La系或Tl系等,都     

穆斯堡尔内转换电子法研究不锈钢在高温水中的氧化膜

穆斯堡尔内转换电子谱的研究是最近几年发展起来的一种新技术,它可以对样品表面进行无损分析。若用~(57)Fe作为穆斯堡尔源,可对铁及其合金的氧化膜厚度,结构、形成过程及腐蚀机理等进行研究。分析深度50(?)～300(?)。我们用此法对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在高温水中腐蚀所形成的氧化膜进行了研究。试样是1毫米厚的薄片,置于以氦气加甲烷作工作气体的共振计数器内,用恒加速方式测量7.3千电子伏铁的内转换电     

Fe(Ⅱ)介导针铁矿活化氧气催化As(Ⅲ)氧化过程与作用机制

水稻土砷形态转化是影响水稻砷累积的关键因素,其中铁矿物在砷的环境化学行为中扮演着重要的角色.本文以针铁矿为对象,模拟稻田土壤根际圈反应体系,考察Fe(Ⅱ)介导针铁矿固定和氧化As(Ⅲ)的过程及其作用机制.结果表明,针铁矿在有氧条件下对Fe(Ⅱ)催化氧化As(Ⅲ)具有显著的促进作用; As(Ⅴ)含量随着针铁矿投加量和Fe(Ⅱ)初始浓度的增加而提高,生成的As(Ⅴ)主要位于固相上.一方面,吸附态Fe(Ⅱ)可能直接活化氧气产生活性氧物种进而促进As(Ⅲ)氧化;另一方面,针铁矿上的氧空位可能通过促进Fe(Ⅱ)活化氧气产生的H_2O_2的分解以及Fe(Ⅱ)循环进一步促进As(Ⅲ)氧化.进一步研究发现,·O_2~-和H_2O_2是As(Ⅲ)氧化的主要活性物种.本研究的发现对于土壤砷形态调控及污染防控具有重要的理论指导意义.     

低温高效催化湿式氧化处理甲醛废水Pt/MnO2催化剂

研究了MnO_2形貌对Pt/MnO_2催化剂催化湿式氧化(catalytic wet air oxidation, CWAO)处理甲醛废水性能的影响.结果表明, Pt/C-MnO_2(蚕茧状MnO_2负载Pt)催化剂具有优异的CWAO处理甲醛废水的催化性能.即使在50°C,Pt/C-MnO_2的甲醛矿化率高达88.1%,连续反应4次后,甲醛矿化率稳定在80%以上. Pt/R-MnO_2(棒状MnO_2负载Pt)和Pt/S-MnO_2(片状MnO_2负载Pt)催化剂活性较低,且随着反应的进行而逐渐失活,连续使用4次后,甲醛矿化率分别由初始的82.2%和82.4%降低至最终的16.3%和35.6%.分散度测定结果表明, Pt/C-MnO_2催化剂的Pt具有更好的分散性. X射线光电子能谱和氧气程序升温脱附结果表明, Pt/C-MnO_2催化剂具有更丰富的表面氧物种.氢气程序升温还原结果表明, Pt/C-MnO_2催化剂具有更低的还原温度和更强的氧化能力.电感耦合等离子体发射光谱结果表明,Pt/C-MnO_2催化剂具有更好的抗流失性能.高的分散度、丰富的表面氧物种、强的氧化能力和良好的抗流失性能是Pt/C-MnO_2催化剂具有优良催化性能的主要原因.     

稳定同位素~(13)C标记富勒醇结构的探索

富勒醇是具有良好生物相容性的富勒烯衍生物,因其具有低毒、抗肿瘤活性、抗病毒活性、抗氧化活性及光敏性等优势被广泛研究,发现其碳笼表面修饰的含氧基团决定其在生物医学应用中的生物效应.然而,富勒醇的结构比较复杂,尚未能精确描述.本文以稳定同位素~(13)C标记技术,通过富勒烯(C60)胺碱催化-氧化合成~(13)C骨架标记的富勒醇,结合质谱、红外光谱、X光电子能谱(XPS)及~(13)C核磁共振谱(~(13)C NMR)对其测试表征,探索富勒醇的精确结构.结果发现,稳定同位素~(13)C碳笼骨架标记极大地提高了~(13)C NMR信号强度,富勒醇分子结构的~(13)C NMR谱中清晰呈现出乙烯基醚碳、未反应烯碳、羟基化碳的信号,即不仅存在未氧化的碳和单氧化的碳,还存在高氧化的碳,与XPS测试结果吻合.富勒醇的碳笼表面修饰基团以羟基、半缩醛/酮、环氧以及羰基等结构存在.富勒醇复杂表面基团修饰结构的确定对其未来广泛的生物医学应用具有重要意义.     

大直径钾钠铌酸锶钡单晶生长及形态

钾钠铌酸锶钡[(K_(1-x)Na_x)_(2m)(Sr_(1-y)Ba_y)_(1-m)Nb_2O_6,简称KNSBN]系列单晶是目前能实现描式自泵浦位相共轭波输出最好的光折变材料之一.由于该系列晶体具有大的电光系数,高的自泵浦位相共轭反射率和快的光折变响应时间,近年来在光折变研究领域一直受到国内外研究工作者的重视.许多研究单位用该晶体进行了国际上广泛开展的应用研究.实验证明:该系列晶体在图象处理方面具有很高的分辨率.预言该晶体在光学神经网络、相锁模激光器等方面有广泛的应用前景.     

利用NO2的分解在Au(997)表面制备吸附氧原子

利用以同步辐射光为激发光源的高分辨光电子能谱研究了NO₂与Au(997)单晶表面的相互作用. 芯能级和价带光电子发射结果都表明170 K低温条件下, 低暴露量时NO₂在Au(997)表面上发生分解, 形成NO(a)和O(a)的共吸附表面物种. 当样品在300 K退火时, NO(a)发生脱附, 而O(a)依然吸附在Au(997)表面上. 退火温度升至750 K时, 表面上O(a)的信号完全消失. 结果表明, 在超高真空条件下, 利用NO₂的热分解是在Au(997)表面上制备原子氧吸附物种的有效方法.