无机功能晶体材料的结晶过程研究

功能晶体材料作为光、声、电等转换的重要介质,已经被广泛应用于能源、信息、航空航天等高新技术领域,是目前国际材料科学与工程学科发展的热点和前沿课题.结晶过程是制备功能材料的核心环节,结晶习性直接影响材料的光、电、磁、催化等功能特性.在无机材料的结晶过程中,晶体组成在微观上经历了从自由态离子到结晶态固体的相变过程.可以借助晶体组成离子的电负性及基团微观对称性的变化,研究结晶过程中聚集体的形成和结构演变规律.利用分子振动光谱能够从分子尺度上揭示非线性光学晶体材料在水溶液结晶过程中结晶学结构的形成过程,克服了传统原位观测手段中缺乏对非长程有序结构的确定.利用结晶生长的化学键合理论从热力学和动力学两个方面指导大块晶体的生长实践,合理调控晶体的生长表/界面热力学和动力学.将结晶生长的化学键合理论应用到大尺寸晶体提拉生长参数的设计和优化,成功搭建了大尺寸晶体智能生长系统,并成功生长了φ2″蓝宝石晶体、φ3″YAG晶体和φ4″铌酸锂晶体.     

不同直径ZnO纳米锥阵列的可控合成及其发光特性

通过锌片与3mol/L丁胺水溶液在100～180℃水热反应12h直接在锌片上原位生长出ZnO纳米锥阵列.利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物进行了表征和分析.结果表明,所制备的ZnO纳米锥为六方纤锌矿结构,生长方向为[0001].通过反应温度的改变制备出了不同直径ZnO纳米锥组成的阵列.研究了ZnO纳米锥的生长过程,提出了可能的生长机理,解释了所观察到的实验现象.研究了ZnO纳米锥阵列的光致发光特性,观察到了分别起源于自由激子发射和激子-激子碰撞的396和377nm的紫外光发光峰和2-E2声子复制.     

无机薄膜光栅的制备及其衍射特性研究

有效地结合激光干涉法和化学刻蚀法,提出一种制备高密度、高衍射效率无机光栅的新方法．采用溶胶．凝胶法和化学修饰法合成具有紫外感光性的含锆溶胶,并在（100）硅基板上制备含锆感光性凝胶薄膜．利用该薄膜,结合激光干涉技术和热处理工艺制备出周期为1μm的无机ZrO2薄膜光栅．为了提高光栅的深宽比,采用碘饱和的KOH各向异性刻蚀剂对无机光栅进行湿法化学刻蚀,从而有效地提高了光栅的衍射效率．对刻蚀后的光栅进行表面镀金处理,提高光栅的表面光洁度和反射率使得光栅的衍射效率得到进一步的提高．     

金属-有机框架材料的合成及其在水中重金属吸附的应用研究现状

金属-有机框架材料(MOFs)具有设计合成方法多样、合成后易于改性、对重金属吸附量大、平衡时间短等优点,已被广泛研究和应用。近年来,MOFs在水中重金属吸附中的应用研究,成为了十分热门的课题。水稳性是反映吸附材料在水中稳定性的重要参数,具有良好的水稳性是MOFs成功地应用于去除水中重金属离子的前提。本文结合近十年MOFs在重金属吸附领域的研究情况,从MOFs的合成、水稳性、在重金属吸附中的应用、再生与重复利用几个方面,综述了MOFs的合成方法、MOFs的合成后修饰、MOFs的水稳性、MOFs对水中As、Pb、Hg、Cd、Cr、Cu等重金属离子的吸附,以及MOFs的再生等的研究现状,并提出了今后MOFs在重金属吸附领域的研究方向,为MOFs在重金属吸附领域中合成与应用提供参考。     

LiAlSiO4基固体氧化物锂离子导电材料的研制

以LiNO3、Al（NO3）3·9H2O和（C2H5O）4Si为原材料,通过以聚乙烯醇位聚合剂的化学合成方法制备了LiAlSiO4基固体氧化物锂离子导电材料.材料的X射线衍射分析表明,实验获得了具有四方结构的单相材料,晶格常数为a=b=0.5170 nm、c=0.6295 nm.所制备的材料体现具有锂离子导电性,同时得出材料的导电性与材料体系中存在的锂离子的空位有关,适当地调整体系中锂离子缺陷可以提高材料的锂离子导电性.     

绿色能源-氢气及无机材料储氢的研究进展

氢能是二十一世纪解决化石能源危机和缓解环境污染问题的绿色能源。实现氢能的利用，氢的储运是目前要解决的关键问题。本文简单介绍了高压储氢、液态储氢和固态储氢三种储氢方式，重点介绍了无机储氢材料的研究进展，如：金属，金属氧化物，碳基材料，化学氢化物，M—N—H体系，M—C—H体系等储氢材料，并对其进一步研究进行了展望。     

利用有机发光磁效应研究深蓝色激基复合物的发光机理

2013年Jankus等人在Advanced Materials上报道了NPB与TPBi共混的深蓝色激基复合物的发光机理,根据瞬态光谱的实验结果,他们认为器件中室温下较高的量子效率是由三重态激子的湮灭(TTA)导致的,而不是由热辅助引起的三重态激子T_1向单重态激子S_1的转变结果(即反向系间窜越,RISC).最近的研究表明,有机发光二极管(OLEDs)中的磁效应(magneto-electroluminescence,MEL)可作为研究其发光机理的有效手段,对TTA和RISC都有灵敏的指纹响应.本文制备了结构相同的OLEDs,测量了器件的MEL曲线,发现室温下该器件内部既没有发生TTA,也没有发生RISC过程,仅在低温20K且在大电流工作下才能出现TTA过程,采用更低功函数的阴极、对器件阳极进行臭氧O_3处理、甚至呈量级增大器件的注入电流,以有利于TTA过程的实现,但仍未观察到TTA,器件的磁电导实验结果及其理论模拟表明,该体系内部可能发生了三重态激子与空穴极化子的相互作用T_1(↑↑)+P~+(↓)→S_1(↑↓)+P~+(↑),即TPI(triplet-polaron interaction)过程,本研究对理解NPB与TPBi共混器件的发光机制有较好的参考价值.     

新型超硬材料氮化碳CNx的离子束合成的研究

报道了利用１００ｋｅＶ高剂量Ｎ＾＋在不同的温度条件下注入Ｃ膜合成新型超硬材料β－Ｃ３Ｎ４的新结果。对这种新材料进行了Ｘ射线光电子能谱、Ｆｏｕｒｉｅｒ变换红外光谱、Ｒａｍａｎ我谱、剖面透射电子显微镜、Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ背散射谱、Ｘ射线衍射及Ｖｉｃｋｅｒｓ显微硬度等测量。     

腔内倍频的四能级固体激光器理论

在腔内倍频的连续激光器速率方程中考虑抽运光束、反转粒子数密度以及腔内基频和倍频光子数密度的空间分布, 通过归一化相关参量显示出该速率方程的解依赖于3个无量纲综合参量, 这3个参量为: 抽运光束与激光光束截面比、归一化的抽运水平及一个与倍频晶体倍频能力有关的参量η_SHG. 通过数值求解该速率方程, 得到了一组关于方程的通解与3个综合参量之间关系的普适曲线. 同时确定了最佳抽运光束与激光光束截面比以及最佳η_SHG, 还与平面波近似下获得的结果进行了比较.     

三维有序大孔材料的合成及应用

胶晶模板法是制备三维有序大孔(3DOM)材料较理想的方法,制备过程一般包括组装胶晶模板、往模板间隙内填充前驱物和去掉模板及前驱物转化等3个步骤。每一步都对产物的三维有序大孔结构有很大的影响。这种材料兼具固体材料本身和有序结构两种特性,在用作光子晶体、载体、电极材料、气敏元件和分离材料等方面具有潜在应用性。本文着重介绍了大孔材料的合成及应用。     

基于神经网络的固体推进剂专家系统研究

固体推进剂研究对航天工业及武器研制具有重要的战略意义.鉴于其研制手段多以实验为主和分析软件智能化程度不高等因素,提出了基于神经网络的固体推进剂专家系统"SPES".神经网络可以较好的映射固体推进剂组成、结构及性能之间的复杂关系,因此SPES是基于材料设计思想和配方实例的高精度配方设计及性能预示软件.文中详细阐述了系统设计思想、总体结构、系统功能、关键技术及应用示例等方面.最后对SPES实现固体推进剂领域自动化和智能化给予了展望.     

国产无机三氧化物聚合物的免疫相容性研究

目的 以细胞因子（肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β）为研究对象,对国产无机三氧化物聚合物（MTA）介导的炎症反应进行相关的免疫学评价.方法 运用双抗夹心ELISA检测新材料国产MTA引起体外小鼠的单核巨噬细胞系RAW264.7细胞TNF-a和IL-1β的变化.结果 未经脂多糖诱导的RAW264.7细胞与阳性材料接触后,TNF-α和IL-1β的表达均高于阴性材料,差异均有显著性意义（P〈0.05）;国产MTA组和进口MTA组TNF-α和lL-1β的表达与阴性材料比较差异无显著性意义（P〉0.05）;经脂多糖诱导的RAW264.7细胞与阳性材料、国产MTA、进口MTA接触后,TNF-a和IL-1β的表达均高于阴性材料,差异均有显著性差异（P〈0.01）.结论 国产MTA具有良好的生物相容性.     

氧化锌纳米线阵列的制备及发光特性研究

采用物理气相沉积的方法,在较低的温度下（500℃）制备出高产率的高度有序的单晶氧化锌纳米线阵列.对所制得的氧化锌纳米线阵列进行表征发现其在[001]取向优先生长.室温光致发光谱测试发现,样品在紫外光激发下有很强的绿光发射（峰值波长约500nm）和稍弱的紫外光发射（峰值波长约380nm）.基于其优异的发光性能,初步探讨了其发光机理,并对其生长机制进行了简单的讨论.     

介孔有机膦酸盐材料的合成及应用研究进展

介孔有机膦酸盐材料作为一类新型的有机-无机杂化材料,凭借其独特的结构可剪裁性和丰富的化学表面性质在催化、分离与吸附、生物分子的固定等诸多领域都具有巨大的潜在应用价值,因此近几年来越来越受到人们的关注。本文系统地概述了介孔有机膦酸盐材料的发展历程及其合成和应用研究的发展现状,并对这种新型杂化介孔材料的应用前景进行了展望。     

多相材料--值得注意的材料研究的新趋向

在上一世纪,复合材料作为一种新材料得到了极为广泛的应用并对材料科学的研究起到重大的推动作用。从复合材料发展到多相材料是材料研究在复合材料研究的基础上的发展,它模糊各类材料的界限,它应是集各组成相材料的性能长处于一身,从而表现出独特的性能。它要博取各类材料的先进工艺,集中当前材料研究的最新成就。以满足使用上的要求为目标,主张用逆向思维的方式来 考虑材料的研究思路,这将拓宽材料研究的视野。因此,多相材     

构形理论及其应用的研究进展

回顾了构形理论的产生与发展过程,指出事物结构源自于性能达到最优是其理论精髓.构形理论已发展成为研究自然界和工程界中各种形态组织和结构的一个新兴学科分支.从工程界中的热、机械、流体流动、电、磁、化学等学科,到自然界中的生命系统和非生命系统等广泛的研究领域,全面阐述了构形理论及其应用发展现状.     

溶剂热法合成Sn(Pb)Te-Bi2Te3系热电材料及其性能研究

通过溶剂热-冷等静压成型-常压烧结工艺制备了准二元Sn(Pb)Te-Bi₂Te₃块体热电材料. 研究了前驱粉体的合成方法、生成机理及块体材料的显微结构和热电性能.     

山区道路选线及其相关的环境问题

在西部大开发中，山区道路选线问题突出，本文从地形选线、地质选线和环境选线的角度总结了山区道路选线的研究现状，在分析了山区道路选线中存在的问题的基础上，提出了今后的发展趋势及应该进一步深入研究的问题。为山区道路选线理论与方法的进一步研究提供服务。     

梯度功能材料结构的广义当量反对称弯曲理论

根据结构与材料的特性, 将梯度功能材料(FGM)结构定义为一个广义当量反对称结构, 这是为将成熟的板壳理论和复合材料层合理论应用于FGM结构而提出的一种新概念和新思想. 在此基础上, 提出一种用于梯度功能材料结构特性分析的新理论——广义当量反对称弯曲理论, 结合广义双重Fourier级数解法, 对有着实际应用背景的FGM结构进行具体的分析计算, 并与现有的理论和实验进行对比.