分级结构SnO2在气体传感器中的研究进展

SnO₂由于具有制备方法简单、来源广泛、优异的n型半导体特性,被认为是制造气体传感器的理想候选材料。通过调整形态和改性对SnO₂基气体传感器的发展至关重要。由低维结构单元构筑的三维(3D)分级结构SnO₂基气体传感器取得了一定的成果。笔者简要综述了分级结构SnO₂的可控合成和改性方法,为制造新型高性能SnO₂基气体传感器提供新的思路和见解。     

柔性Ti3C2Tx薄膜电极的制备及其电化学性能

二维过渡金属碳化物(MXene)是一种性能优异的电极材料．其中，碳化钛(Ti₃C₂T_x)具有较高的金属导电性、高电容性和良好的力学性能，是超级电容器电极的理想候选材料．通过可控且简单的策略制备出独立的柔性Ti₃C₂T_x薄膜电极，采用简单的水热法在Ti3AlC2粉末中选择性蚀刻Al制备Ti₃C₂T_x薄膜，并在三电极系统中测试其超级电容器性能．在电流密度为5 A·g^-1时，Ti₃C₂T_x薄膜电极具有376.3 F·g^-1的高比电容，当电流密度为50 A·g^-1时，其比电容仍保持283.5F·g^-1，具有良好的倍率性能．结果表明，Ti₃C₂T_x薄膜可作为一种优秀的高性能超级电容器电...     

Fe2O3-CaO-SiO2体系铁磁微晶玻璃的磁性及生物活性

制备了添加少量B₂O₃和P₂O₅后的Fe₂O₃-CaO-SiO₂体系铁磁微晶玻璃,并进行了微观结构分析、XRD分析、磁性检测以及生理模拟液的浸泡实验.实验结果表明,制备的微晶玻璃材料同时具备磁性和生物活性这两种重要性能.不经过核化处理在1 000℃晶化2 h后能够获得较理想的磁铁矿主晶相和硅灰石次晶相均匀致密分布的微观组织,所得微晶玻璃具有最佳的磁性能.铁含量提高能够增加微晶玻璃的磁性,然而会抑制微晶玻璃表面羟基磷灰石的形成,从而降低其生物活性.     

Al2O3掺杂N型赝三元半导体复合材料的微观结构与热电性能

采用机械合金化方法制备N型赝三元半导体热电材料，经500℃高温烧结后，与纳米Al₂O₃粉体充分混合，在200℃下热压成型得到N型Al₂O₃-（Bi₂Te₃）_0.9（Sb₂Te₃）_0.05（Sb₂Se₃）_0.05复合块体热电材料.微观结构分析和热电性能测试结果表明，高温烧结后材料的结晶度变高；随Al₂O₃掺杂浓度的增高，材料的电导率和热导率逐渐减小，而Seebeck系数几乎不变.在Al₂O₃掺杂浓度为0.5 wt%时，热电优值达到2.05×10^-3 K^-1.     

液相剥离二维TiS2及其光电化学光探测性能研究

由于独特的结构、优异的光电性能等多种优点,二维(2 D)材料在新型光探测器的应用方面受到了广泛的关注.该文采用超声辅助液相剥离方法成功制备了二维二硫化钛(TiS2)纳米片,并且对其形貌和微观结构进行了表征.将二维TiS2纳米片作为光阳极,构建了光电化学型(PEC)光电探测原型器件;研究发现其零偏压下的光电流密度可达42...     

超级电容器用NiCo2S4电极材料研究进展

二元过渡金属硫化物Ni Co₂S₄是典型的超级电容器电极材料,近年来被深入研究．综述了Ni Co₂S₄作为超级电容器电极材料的制备方法,以Ni Co₂S₄为基体制备复合电极材料的相关研究以及Ni Co₂S₄电极材料的不同形貌对其性能的影响,并对其发展前景进行了展望．     

改性锆酸锶陶瓷的制备及电导

本工作研究了添加Al₂O₃、CaO、Cr₂O₃和Fe₂O₃的SrZrO₃陶瓷的制备工艺及杂质对SrZrO₃电阻率的影响.加有添加剂的SrZrO₃陶瓷可沿用普通陶瓷工艺,于1750-1800℃烧成.适当的添加剂可使SrZrO₃的电导激活能大幅度降低,从而有效地降低电阻率.对于组成为90%SrZrO₃+5%Cr₂O₃+4%CaO十1%Al₂O₃(重量比)的样品,电导激活能为17.6kcal/mol;对组成为SrO+(ZrO₂)_0.9+(Fe₂O₃)_0.05的样品,电导激活能为4.53kcal/mol.上述组分的陶瓷具有电导率较高、易于烧结等优点,有希望作为高温导电材料使用.     

溅射压强对WSe2纳米薄膜形貌及光电性能的影响

采用射频（RF）磁控溅射技术在Si（100）衬底上制备WSe₂纳米薄膜，研究在不同制备压强（2.0、2.5、3.0 Pa）下WSe₂纳米薄膜的形貌及光电性质变化.采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、光致发光谱（PL）、霍尔效应等测试对薄膜样品进行基本性质表征.SEM测试结果表明：溅射压强的改变对薄膜形貌有显著影响，随着压强的增加“蠕虫”状结构更加明显.进一步研究WSe₂的生长取向，XRD测试结果表明WSe₂薄膜在（008）晶面优先生长，证明压强的不同会改变WSe₂的晶体结构，提高其结晶性和光吸收特性.此外电学性能测试表明，WSe₂纳米薄膜的载流子浓度和霍尔系数可以通过改变压强来调节.体现了磁控溅射技术制备的WSe₂具有可控性好，易于重复等优点，在构建多功能WSe₂器件领域中具有很好的应用前景.     

二氟一氯甲烷的激光裂解

从CF₂HCl裂解制备C₂F₄已有很久历史.七十年代以来不少作者从热分解^[1]、分子束技术^[2]、以及多光子解离^[3~7]等方面对反应机理作了详尽的研究.本文利用连续CO₂激光为热源,研究了CF₂HCl的非均相反应机理.     

Cr3C2S2单层储锂性能的第一性原理研究

锂离子电池具有体积小、无污染、能量密度高、循环寿命长等特点,被广泛应用于消费电子设备领域.近期研究表明,S官能化的MXenes在锂离子电池电极材料的领域中展现出了巨大的应用潜力,采用密度泛函理论研究了Cr₃C₂S₂单层的结构特点及其储锂性能.结果表明,Cr₃C₂S₂单层不仅结构稳定,并且展现出良好的导电特性,其官能化表面与锂离子之间有着较强的相互作用,且基底在吸附双层的锂离子时吸附能为负值,这表明Cr₃C₂S₂单层能够实现较好的锂离子存储.该研究为锂离子电池阳极材料的选择上提供了一个新的备选材料.     

MnFe2O4/CNTs/GA光催化材料的制备及其类Fenton催化性能

采用低温共沉淀法制备了铁酸锰(MnFe₂O₄)纳米颗粒,水热法合成了碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)、MnFe₂O₄共掺杂石墨烯气凝胶(Graphene aerogel, GA)的MnFe₂O₄/CNTs/GA复合光催化材料。同时,采用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy, SEM)、N₂吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectoscopy, FT-IR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)等技术对催化剂的晶体结构、微观形貌、孔结构和元素价态等进行了表征。催化降解实验结果表明,水热反应温度为180℃时制备的MnFe₂O₄/CNTs/GA催化剂光催化活性最佳,类...     

石墨烯/PC6/石墨烯异质结输运性质第一性原理研究

自石墨烯成功制备以来,二维碳基材料的研究受到了广泛关注,可期待克服硅基场效应管中出现的短沟道效应.采用密度泛函理论和非平衡态格林函数相结合的第一性原理方法,研究了石墨烯/PC₆/石墨烯异质结输运特性.研究发现金属的石墨烯与半导体的PC₆之间为肖特基接触,形成的势垒为0.15 eV.在非平衡态下,电流随电压增大,呈非线性增加特性.在较小的偏压下,可获得较大的开路电流.     

自具微孔聚酰亚胺膜材料的研究进展

膜分离技术在现代的环境、能源、工业、医疗、水处理等领域都具有非常大的应用前景，聚酰亚胺是众多聚合物膜材料中性能和化学性质都比较优良的材料，自具微孔聚酰亚胺是近十几年出现的新型膜材料，具有优异的结构稳定性及分离性能，对CO₂/N₂,CO₂/CH₄,H₂/N₂,O₂/N₂等分离体系都有很大的提升．综述了应用于聚酰亚胺膜中常见的3种结构：Sprio双环中心结构、桥接双环结构以及Iptycene结构，并对其进行了具体分析，对该类聚合物研究方向做了一定的展望．     

(Pb1-xSrx)TiO3系红外敏感铁电陶瓷的研究

通过改变材料组分并掺杂一定浓度的MnO₂,制备了系列(Pb_1-xSr_x)TiO₃(PST)红外敏感铁电陶瓷材料.对其电热性能如介电系数的温谱特性、频谱特性和热释电性能等进行了研究.结果表明,材料的居里温度随组分化学计量比的变化大致成线性关系,每增加mol比1%的Pb,将使居里温度提高约5℃.而随着测试频率的增加,居里温度与温度系数基本不变,但介电常数却略有下降.通过对PST系样品热释电性能的测量,可知材料的热释电系数约在10^-3C/(m²·K)量级.     

PbO-Nb2O5系化合物的X线研究及声光性质预测

本文对PbO-Nb₂O₅系化合物进行了粉末X线研究,比重测量和声光性质预测.X线分析证实Roth所发表的此系中六种化合物的存在.精确测得了P₃N和P₅N₂的晶胞参数和粉末衍射数据.发现组成为P₅N₂的PbO、Nb₂O₅混合物在900℃~1150℃间出现P₃N中间相.指出系中PbO含量较高的P₃N、P₅N₂、P₂N和P₃N₂均具有较高的声光优值,有希望作为新的声光材料.     

支持向量机算法在若干熔盐相图中间相预报中的应用

用支持向量机(SVM)算法与原子参数方法相结合预报了KNO₃-KBr、KNO₃-KI、Cs,Li,Er Cl等含卤化物系的中间化合物形成情况.若干预报已得到实验证实.用留一法对比了SVM算法和若干传统的模式识别算法对AX-BX系和AX₂-BX₂系形成中间化合物,含稀土氯化物的盐系形成A₃B₂C₁₉型和A₂BCl₅型化合物等的预报正确率,结果表明:SVM算法所建立的数学模型的预报正确率比Fisher法和KNN法高.     

酞菁铜蒸发膜电导特性的电极效应

本文研究了不同电极材料(Au、Ag、Cu、Al和SnO₂、In₂O₃)对酞菁铜(PcCu)蒸发膜V-I特性的影响.用同样的金属(Au、Ag、Cu)作顶底电极时,改变电极极性所得暗电流是对称的,V-I特性属典型的SCLC型.而Al/PcCu/Al体系呈现阻挡接触,估计这是蒸得的Al电极上存在氧化层之故.当Al作顶电极,玻璃基片上的SnO₂或In₂O₃层作底电极时,Al极加负电压观察到SCLC,而当SnO₂极加负电压时观察到电极限制电流,In₂O₃极加负电压时观察到负阻效应.     

用XPS研究金属铜和铁的表面氧化物及其热力学稳定性

用XPS研究了纯铜和纯铁在室温和300℃被空气氧化时的表面氧化产物及其在真空中加热时的热力学稳定性.结果表明它们的室温表面氧化物(Cu₂O和Fe₂O₃以及二价铜比合物)在真空中300~350℃加热时可还原成金属,而高温(300℃)表面氧化物Cu₂O和Fe₂O₃在同样的真空加热时则不能还原成金属,高温CuO只能还原成Cu₂O.本文认为在"二维表面"内室温氧化物的热力学性质可以不同于本体氧化物.     

不同原子比对固相反应制备方钴矿电学性质的影响

方钴矿(CoSb₃)是较为优秀的中温区热电材料之一,具有较好的应用前景。本研究采用高温固相反应法,在923 K、保温时间约30min的条件下,制备了钴锑不同原子比的方钴矿,考查了室温附近钴元素减小量对方钴矿的微观结构和电学性质变化影响。研究结果表明,当钴元素的减小量x≤0.5时,仍然可以合成单相的方钴矿,而当钴元素的减小量继续增大时,方钴矿的合成效果会急剧变差;样品Co_4-xSb₁₂具有许多微气孔,随着钴元素的减小,样品的结晶度明显变差,微气孔的数量和尺寸也明显增多;样品Co_3.9Sb₁₂获得的最大Seebeck系数的最大绝对值为375μV/K,样品Co_3.7Sb₁₂最小电阻率为74 mΩ·cm,样品Co_3.5Sb₁₂获得的最大功率因子为77.7μW/(m·K²)。     

碳包覆Li3V2(PO4)3正极材料的制备及性质

采用碳热还原法制备了表面碳包覆Li₃V₂(PO₄)₃材料,通过XRD和SEM对材料的结构及形貌进行分析．XRD结果表明,制备的样品衍射峰主相属于P21/n空间群,材料包覆的碳可能是以非晶态形式存在的．SEM结果表明,晶粒的尺寸并不均一,但无明显的团聚现象．电化学结果表明,材料首次放电比容量为121 mAh/g,50次循环后放电比容量为119.5 mAh/g,容量衰减仅为1.5mAh/g,材料的循环稳定性非常好,在每一电流密度下的电池容量保持率均可达到99%,并且整个循环过程中的库伦效率可以保持在100%左右,材料还具有良好的倍率性能．