二维材料电催化还原CO2的研究进展

为了制备高法拉第效率、低过电位、对目标产物具有良好选择性和具有较高稳定性的高效二维催化剂材料,从电催化还原二氧化碳(ECR)的原理、反应途径、反应产物和催化剂类型等方面综述了近年来二维材料在ECR领域的研究进展.在此基础上,本文对该研究领域面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望.     

二维高岭土材料的制备与性质

通过脲插入高岭土层间并分解成气体的方法，以剥离高岭土的层状结构，从而制得了二维高岭土材料。它的性质与未剥离的高岭土有很大的差别，比表面积增大五倍以上，结构水脱除温度低１５０～３００多度。经ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ、ＩＲ测定和ＳＥＭ观察，证明了这样制得的二维高岭土接近于单分子层结构。     

超临界二氧化碳中聚氟乙烯的制备

以超临界二氧化碳为介质进行氟乙烯单体的聚合.结果表明在超临界二氧化碳中氟乙烯单体的聚合反应更平稳,所得聚合物规整度更高.     

超临界二氧化碳中聚氟乙烯的制备

以超临界二氧化碳为介质进行氟乙烯单体的聚合.结果表明在超临界二氧化碳中氟乙烯单体的聚合反应更平稳,所得聚合物规整度更高.     

二维功能材料的生物学效应

继石墨烯被发现以来,因其稳定的二维结构和独特的物理化学性质,在材料、能源、环境、生物等领域展现出广泛应用前景,也已成为纳米生物医学的研究热点,被用于生物传感、细胞成像、药物运输、组织工程等领域.随后,具有类似结构的相关二维功能材料的研究也层出不穷、备受关注.本文综述了以石墨烯为代表的二维功能材料的生物学效应,并作出展望.     

超临界二氧化碳GAS重结晶制备HMX微细颗粒的研究

比较了ＣＯ２对丙酮，环己酮，二甲基亚砜体积膨胀的影响和ＨＭＸ在上述三种溶剂中ＧＡＳ重结晶时的析晶率。以丙酮为溶剂用ＣＯ２ＧＡＳ重结晶，在一定的条件下可获得２－１３μｇβ－型ＨＭＸ微细颗粒。     

二维材料偏振响应光电探测

各向异性二维材料由于其晶体结构的特殊性,在电学或者光学性质(如光致发光光谱、拉曼光谱、光吸收谱和电导率等)上表现出各向异性。这些性质引起了研究人员的广泛关注,特别是在光电探测方面的研究进展非常迅速,为其在光电器件的设计和开发中提供了巨大的应用潜力。文章从本征偏振探测和结构改进两方面综述了近几年来各向异性二维材料在偏振光电探测领域的发展和成果。首先阐述了各向异性二维材料的晶体结构特点和各向异性的来源,然后介绍了基于这类材料制备的多种偏振敏感光电探测器,接着提出了各向异性二维材料在光电探测应用上的重要性,最后基于现状提出了其所面临的挑战及机遇。     

二维谐振子与二维氢原子的能量及波函数关系

通过坐标转换,找出了二维谐振子与二维氢原子的能量及波函数之间的对应关系．     

超临界技术在材料微粒制备中的应用

超临界技术是一项用于制备小而均匀粒子的新技术,其操作条件温和,产品纯度高且粒子尺寸分布可控。超临界流体技术也日益广泛应用在化学反应工程、石油化工、环境保护等领域。文中介绍了几种超临界技术在材料颗粒制备的应用。     

二甘醇单醚类化合物在超临界二氧化碳中的溶解行为

在温度3333、43、3533、63 K,压力8.0～14.8 MPa的范围内,采用静态观察法测定了二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚和二甘醇单丁醚在超临界CO2中的溶解情况,并利用2种半经验模型Bartle和Chrastil分别对实验数据进行了关联计算,其中由Chrastil经验模型计算所得的3种化合物的平均相对误差依次为3.30%、6.22%、5.52%,由Bartle经验模型计算所得绝对相对偏差依次为12.5%、26.44%、21.84%,2种经验模型拟合结果与实验值关联度较高.根据Kumar-Johnston理论分别计算了3种化合物在超临界二氧化碳中的偏摩尔体积(-1681.77～-534.51),为该体系应用于超临界萃取提供了理论基础.     

超临界二氧化碳法提取碰柑叶精油

用超临界二氧化碳法提取碰柑叶精油其产品香气纯正,质量好.并对其提取工艺进行了研究,实验结果表明,最佳工艺条件:萃取压力为12～15MPa,温度为40～50℃,萃取时间为1～1.5h,二氧化碳流量为20～30L/h.     

超临界二氧化碳与共溶剂甲醇的分子动力学模拟

采用分子动力学方法对不同压强和不同组分下的超临界二氧化碳加共溶剂体系的内能以及径向分布函数和自扩散系数等相关性质进行了模拟.模拟得到体系存在密度涨落现象,但此现象在高压下不明显,指出了体系以共溶剂聚集为主,并从径向分布函数和配位数方面进行了更详细的解释;解释了,共溶剂分子的自扩散系数偏小现象正是由于聚集体的出现抑制了单个共溶剂分子的扩散.     

超宽禁带二维半导体材料与器件研究进展

超宽禁带二维半导体作为二维材料研究领域的前沿之一,在紧跟第三、四代半导体朝着大带隙、大功率方向发展的同时,也为集成电路往小体积、高集成度方向的探索提供了思路.根据晶体堆积是否为范德华层状结构,超宽禁带二维半导体在材料层面的研究内容一方面是将已有的或成熟的非层状材料通过各种限制手段将第三维度压制在纳米量级,另一方面则是探索新型的范德华层状材料通过生长或剥离的方式得到其单层或少层结构.从器件层面看,超宽禁带二维半导体无论是以独立形式还是两两组合叠成异质结,形成的器件大多都以探测紫外波段的电磁辐射为目的,进一步可以做成包括成像系统、数字通讯等在内的光学传感器.若是辅助以柔性衬底,那么二维材料将发挥天然的可弯折优势,被广泛应用到柔性场效应晶体管、柔性紫外探测器、显示器等可穿戴电子器件中.而当材料有对外界刺激(如光照)表现出“记忆”特性时,说明可以将材料用于类神经突触传感或神经网络学习.此外,超宽禁带二维半导体中具有超大带隙的部分材料是极具潜力的电介质,它们往往拥有远比氧化硅大的介电常数与击穿电压,在减薄器件体积的同时也优化了器件的性能.最后,少数超宽禁带二维半导体是许多材料制备过程中的衬底,它...     

二维材料的非线性光学性质

二维材料由于其独特的结构与物理性质具有广阔的应用潜力,在光子学、光电子学、电子学等许多方面已经取得了很大的进展.最近,大数据、光网络、微型光开关等方面的应用需求直接或间接促进了二维材料非线性光学性质方面的研究工作.本文综述了二维材料(包括单层、少层和悬浮液等)的非线性光学性质研究进展:首先简单介绍了几种常见的二维材料(石墨烯、过渡金属硫族化合物、黑磷等)和非线性光学的基本理论,然后主要介绍了二维材料在不同非线性效应(参量过程包括二次谐波、三次谐波和四波混频等,非参量过程包括饱和吸收、双/多光子吸收和非线性折射等)中的发展现状,并在相应部分对这些微纳材料在非线性光学领域的应用前景和未来可能的研究方向进行了展望.     

二维材料中的二次谐波及其调控方法

二维材料(Two-Dimensional Materials)由于其低维尺度下的量子效应,表现出许多奇特的物理现象,引起了广大学者的研究兴趣.在非线性光学领域,二维材料展现出较高的二阶非线性极化率和高度可调的物理特性,使其成为非线性光电器件的潜在候选者之一.本文主要探讨了二维材料中二次谐波产生(Second Harmonic Generation, SHG)的调控与增强手段;简要介绍了二次谐波产生的基本光学原理,从二阶非线性系数和光与物质相互作用两个主要角度出发,分别回顾了对称性破缺和共振效应调控与增强二维材料二次谐波的不同方法,如层间堆叠、电场、应变和激子效应等;总结了二维材料二次谐波的调控方法,并对未来可能的研究方向和面临的挑战进行展望.了解二次谐波的产生机制以及调控和增强二次谐波各种策略方法,更有利于未来开发基于二次谐波的表征技术和探索基于二维材料的非线性光学器件.     

超临界二氧化碳的自然循环流动特性

为了探究超临界二氧化碳(sCO₂)自然循环的流动特性,在系统压力为7.6～10.2 MPa和加热段入口温度为16～33℃的宽参数范围内,进行了sCO₂自然循环流动特性实验研究,详细分析了加热段入口温度、系统压力、回路结构、冷热段温差等对循环特性的影响,并将实验结果和理论模型结果进行比较.结果表明:sCO₂自然循环的稳态质量流量随加热功率的提高先快速增加,达到峰值后开始缓慢降低;加热段入口温度、系统压力、回路结构、冷热段温差均显著影响sCO₂自然循环的质量流量.理论模型的计算结果和实验结果一致,验证了理论模型的准确性.该结果可为设计高效的sCO₂自然循环系统提供参考.     

超临界二氧化碳在土体中脱水的效果研究

基于土体的固结排水和超临界二氧化碳脱水的性能,结合两者的特性,研究超临界二氧化碳在土体中脱水的规律。试验采用不同压力、温度条件下通过二氧化碳的处理,对比试验前后土体中自由水和结合水含量变化,研究超临界二氧化碳在土体中的脱水规律。试验结果显示:二氧化碳在超临界状态处理后的高岭土含水率由30.9%下降到14.17%,其中结合水由20.06%下降到8.46%。得出结论:二氧化碳在超临界状态下比非超临界下的脱水效果更好,特别是结合水的去除效果更好,也就是加速了土体的固结排水。由于超临界二氧化碳对于结合水的良好脱水效果,也可用于膨润土这样的高结合水含量的土体。     

超临界二氧化碳中氟化合成对氟苯甲醛

研究了在超临界二氧化碳中的卤素交换氟化反应,以对氯苯甲醛(PCAD)为原料,通过亲核取代反应,在添加助溶剂的超临界二氧化碳中合成对氟苯甲醛。研究结果表明:氟化剂、反应时间、反应压力、超临界二氧化碳及其助溶剂对反应结果有重要影响;四丁基氟化铵为氟化剂,甲醇为助溶剂,在反应时间为4h,反应压力为9MPa时,产物对氟苯甲醛的收率可以达到48.1%。     

二维材料的角分辨光电子能谱研究

材料的电子结构是决定其电、磁、光等性质的关键因素,而能够直接观测材料电子结构的角分辨光电子能谱(Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy, ARPES)技术是研究材料的基本物理和化学性质的先进技术手段之一.近年来,各种具有优异性能的二维材料被人们不断发掘出来,并有望成为未来光电、电子和自旋器件的基础材料.本文将对ARPES的构成和原理做简要的介绍,并总结了当前利用ARPES技术研究二维材料电子结构及其基本物性的前沿进展.本文所关注的二维材料体系主要包含以下四个部分:石墨烯、氮化硼、单元素二维材料、过渡金属硫族化合物.其中对石墨烯的ARPES研究成果最为丰富,对它的研究直接引领了对其他二维材料的ARPES研究.当前,对基于不同二维材料相互堆叠形成的异质结构的研究正方兴未艾,我们在文中也提及一部分关于二维堆垛异质结构的ARPES研究.     

超临界二氧化碳萃取藿香梗浸膏的数学模型

通过运用超临界二氧化碳萃取技术萃取藿香梗浸膏,考察萃取时间、CO_2流量、萃取温度以及萃取压力这4个因素对藿香梗浸膏萃取率的影响。对这4个因素分别进行多次单因素实验,用单因素实验数据结果进行相关正交实验并得到相应的实验数据。利用二次响应曲面法将上述数据拟合,得到超临界二氧化碳萃取藿香梗浸膏的最佳工艺条件和数学模型。