热处理对PZT薄膜织构形成的影响

分别采用传统热处理(CFA)和快速热处理(RTA)对室温溅射在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上的Pb(Zr,Ti)O3 (PZT)进行了晶化处理.结果表明:RTA倾向于形成(111)占优取向,而CFA倾向于形成(100)占优取向.不同工艺条件下的取向选择来源于形核机制的不同.在CFA条件下,形核在薄膜表面的PbO(100) 处发生,导致(100)占优取向;在RTA条件下,形核在基片附近的Pt3Pb(111)/PZT界面处发生,导致(111)占优取向.铁电性能测试表明,由RTA处理得到的具有(111)占优取向的PZT薄膜剩余极化达到35 μC/cm2.     

室温催化湿式氧化处理甲醛废水的Pt/层状双金属氧化物催化剂

详细研究了层状双金属氧化物(LDO)制备方法对Pt/LDO催化剂进行催化湿式氧化(CWAO)处理甲醛废水性能的影响,并对制备的催化剂进行X射线衍射、透射电镜、N₂物理吸-脱附、H₂程序升温还原和X射线光电子能谱等表征.催化剂评价结果表明：在室温和低Pt负载量(质量分数0.25%)的条件下,与Pt/LDO(P)(共沉淀法制备的LDO)相比,Pt/LDO(H)(水热法制备的LDO)催化剂具有更为优异的CWAO处理甲醛废水的催化性能.在室温(30℃)下反应5 h, Pt/LDO(H)可将甲醛完全转化,且能将84.1%的甲醛完全氧化为CO₂;而在相同条件下,Pt/LDO(P)只能转化63.8%的甲醛,且仅有57.9%的甲醛被完全氧化为CO₂.Pt/LDO(H)催化剂还具有良好的稳定性,在连续测试的5次反应内,保持高的甲醛转化率(约100%)和总有机碳转化率(约83%).表征结果显示,Pt/LDO(H)催化剂具有高的Pt分散性、强的金属-载体电子相互作用、丰富的表面氧物种、强的氧化能力和良好的抗流失性能,这是...     

Sol-Gel法在不同衬底上制备的LaNiO_3导电薄膜的性能研究

采用溶胶凝胶法快速成膜工艺分别在Si(100),SiO2/Si,Pt/Ti/SiO2/Si不同基底上制备LaNiO3导电薄膜,并分别以LNO和Pt/Ti为基底制备PZT薄膜。通过XRD,AFM,EDS等测试手段对LNO导电薄膜的结构及组成进行表征,并通过XRD,介电性能的测试比较LNO/Si和Pt/Ti沉积PZT薄膜的性能。结果表明,在Si(100),Pt/Ti/SiO2/Si上制备的LaNiO3导电薄膜是赝立方结构,而在SiO2/Si衬底上是四方结构。在Si(100)上得到的LNO薄膜致密、平整,可以作为制备PZT薄膜的导电层。在LNO和Pt/Ti上制备的PZT薄膜均为钙钛矿结构,且PZT/LNO薄膜各衍射峰强度优于PZT/Pt/Ti;而介电性能方面,PZT/LNO较PZT/Pt/Ti稍差,100kHz时,PZT/LNO和PZT/Pt/Ti的介电常数和介电损耗分别为562,0.29;408,0.037。     

脉冲激光沉积法制备的Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电薄膜漏电机理

利用准分子脉冲激光器在Pt/Ti/SiO2/Si(111)衬底上制备了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(PZT)铁电薄膜.利用掩膜技术,采用磁控溅射法在PZT薄膜上生长Pt上电极,构架了Pt/PZT/Pt铁电电容器异质结.采用X射线衍射和电容耦合测试技术分别表征了PZT铁电薄膜的微结构和电学性能.研究发现:在5 V的测试电压下,在560℃较低的沉积温度下生长的PZT薄膜电容器的剩余极化强度为187 C/m2、矫顽电压为2.0 V、漏电流密度为2.5×10-5A/cm2.应用数学拟合的方法研究了Pt/PZT/Pt的漏电机理,发现当电压小于1.22 V时,Pt/PZT/Pt电容器对应欧姆导电机理;当电压大于2.30 V时,对应非线性的界面肖特基传导(Schottky emission)机理.     

HAF/NR复合材料中填料/基体界面相互

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子(HAF)原位接枝改性调控填料/基体界面相互作用.采用Ayala参数定量计算填料/基体界面相互作用,研究了界面相互作用对天然橡胶(NR)补强性能的影响.复合材料的拉伸应力-应变曲线表明,填充接枝炭黑的复合材料具有更高的力学性能,其原因是炭黑接枝增强了填料-基体界面相互作用,削弱了填料-填料相互作用.     

第一个共价键形成的三维冠醚配合物:{[Na(B18-C-6)]6[Pt(SCN)6]}[Pt(SCN)6](SCN)2

合成了新颖苯并18冠6配合物{[Na(B18-C-6)]_6[Pt(SCN)_6]}[Pt(SCN)_6](SCN)_2,通过红外光谱、单晶X-射线衍射对该配合物进行了表征。配合物为三方晶系,空间群为R-3,晶体学数据a=b=1.993 3(3),c=2.976 0(6)nm,α=β=90,γ=120°,V=10.240(3)nm~3,Z=3,D_(calcd)=1.564 g/cm~3,F(000)=4 908,配合物由一个配阴离子[Pt(SCN)_6]~(2-)与一个配阳离子{[Na(B18-C-6)]_6[Pt(SCN)_6]}~(4+)和两个SCN~-阴离子组成,相邻{[Na(B18-C-6)]_6[Pt(SCN)_6]}~(4+)通过Na-O键相互作用形成三维网状结构,[Pt(SCN)_6]~(2-)配阴离子和两个SCN~-阴离子起平衡电荷的作用。     

铁与钒、铱、铂和钌的浮选分离研究

在水溶液中,铁(Ⅲ)与四丁基溴化铵和硫氰酸钾能够生成不溶于水的[Fe(SCN)6][TBAB]3三元缔合物.当加入硫酸铵后,该三元缔合物浮于水相上层形成界面清晰的液-固两相.通过浮选,Fe(Ⅲ)可以与V(Ⅴ),Ir(Ⅳ),Pt(Ⅳ)和Ru(Ⅲ)定量分离.当溶液中四丁基溴化铵和硫氰酸钾的浓度分别为0.8 mmol/L和7.0 mmol/L时,Fe(Ⅲ)的浮选率达到98.2%以上.     

高温烧制时间对Pt/YSZ电极性能的影响

借助交流阻抗测试技术以及循环伏安、计时电流和扫描电镜方法,研究用Pt浆法制备Pt/YSZ电极过程中高温(850 ℃)烧制时间对其性能的影响.研究结果表明:在Pt/YSZ电极制作时,随着高温烧制时间的增加,电极界面阻抗和氧传感器响应时间均先减小后增大,当烧制时间为10 h时,电极阻抗最小,响应最快,活性最强;Pt/YSZ电极反应激活能受高温烧制时间的影响较小,为200～220 kJ/mol,其速率控制步骤可能为气相O2在PtOx/YSZ界面伴随电荷转移的解离过程.     

导电高分子聚苯胺载铂电极的交流阻抗测定

利用循环伏安方法电聚合导电高分子聚苯胺.用于在直接甲醇燃料电池电极中负载催化剂Pt.聚苯胺载Pt电极(Pt/PAni/C)的制备,提高了Pt的分散度,增加了Pt在电催化体系中的利用率.交流阻抗测试结果表明:Pt/PAni/C与直接碳载Pt电极(Pt/C)相比,电化学反应电阻减小,催化活性增高.通过比较Pt/PAni/C与Pt/C对甲醇的电催化氧化活性可知,Pt/PAni/C电极催化氧化甲醇的最大电流为50.7mA/cm2,是Pt/C电极最大氧化电流(7.6mA/cm2)的6.67倍.     

Pt在CeO_2(111)面吸附的第一性原理研究

基于广义梯度近似(GGA)的投影缀加平面波(Projector augmented wave,PAW)赝势和具有三维周期性边界条件的超晶胞模型,用DFT+U的方法,计算并分析了Pt在CeO2(111)p(2×2)面上的吸附能,电子结构和化学特性.考虑了Pt在多个不同位置的吸附,结果表明:Pt最易在O的桥位偏向次层O的顶位吸附;在CeO2(111)p(2×2)面上吸附的Pt原子之间的几乎没有相互作用;Pt的吸附只对其近邻的衬底原子结构有明显影响.以上结果有助于对三元催化剂中Pt与CeO2的协同作用机理的理解.     

Pt／Ti爆炸焊接及爆后轧制双金属断面形态与界面结构分析

用扫描电镜、能谱、Ｘ射线衍射仪对Ｐｔ／Ｔｉ爆炸焊接及爆后轧制双金属断面形态与界面结构进行的分析表明：爆炸焊接界面上有断续的新生化合物层，此层是由ＰｔＴｉ、ＰｔＴｉ３、Ｐｔ５Ｔｉ３等化合物组成的混合组织，有很高的结合强度，强制拉断在界面Ｐｔ侧。爆后轧制态界面上有大量龟裂块；化合物减少，以ＰｔＴｉ、Ｐｔ３Ｔｉ为主，龟裂块是导致沿界面拉开的原因。     

O在Pt/Si上的化学吸附对Pt/Si界面能的影响

本文在一维紧束缚近似下,利用格林函数方法和复能积分技术,研究了O在Pt/Si上的化学吸附对Pt/Si界面能的影响。分别以有限d轨道链模型和半无限的sp杂化轨道链模型来描述金属Pt和衬底Si,计算了O在吸附前后Pt/Si界面能随界面耦合强度γ的变化关系。结果表明O的吸附导致Pt/Si界面能降低。     

Pt/YSZ电极烧制温度对其性能的影响

采用交流阻抗测试技术、循环伏安、计时电流和扫描电镜等实验方法,研究了Pt/YSZ电极烧制温度对其性能的影响.研究表明,随着烧制温度升高,电极过程激活能减小,电极总阻抗和响应时间均先减小后增大.烧制温度小于或等于1100℃时,氧原子大量吸附于Pt电极表面,与铂原子发生位置重排反应而生成Pt氧化物,电极过程激活能为177～230 kJ.mol-1;烧制温度大于1100℃时,电极系统中可能存在的Pt氧化物充分解离,电极过程激活能为107～172 kJ.mol-1.烧制温度为1000～1100℃所制电极总阻抗最小,电荷转移过程响应最快,电极活性最高.     

表面合金化对NiPt金属栅电极功函数的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Ni1-xPtx(111)和Ni1-xPtx(001)表面合金的功函数.计算结果表明,Pt原子掺杂在表面层时对功函数影响较大,而且表面层Pt原子掺杂后的合金结构最为稳定;对于Ni1-xPtx(001),当表面层Pt原子的覆盖度从0增加到100%时,功函数近线性增加了0.6eV;而对于Ni1-xPtx(111),当表面层Pt原子的覆盖度从0增加到25%时,功函数增加了0.22eV,覆盖度从25%增加到100%时,功函数却几乎不再变化.上述结果表明,表面层合金化对功函数有重要影响,而金属功函数又强烈依赖于表面取向.     

微结构对纳米碳纤维氧阴极还原性能影响

在制备微结构可控纳米碳纤维基础上,研究纳米碳纤维微结构对氧气电催化还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)性能的影响.利用化学还原法合成了Pt电催化剂,研究了纳米碳纤维微结构对Pt/CNFs电催化剂电催化性能的影响.研究发现,相对于基于活性炭的电催化剂,载于纳米碳纤维的电催化剂具有较高的ORR活性;同时,基于板式纳米碳纤维的电催化剂表现出最高的ORR活性.     

Adsorption and reaction of CO and O2 on the Ag/Pt(110) surface studied by photoemission electron microscopy

The Ag/Pt(110) model catalyst was prepared by evaporating silver on Pt(110). Adsorption and reaction of CO and O₂ on Ag/Pt(110) surface were studied in situ by photoemission electron microscopy (PEEM) during the pressure range of 10^-5——10^-2 Pa at 480 K. The Ag/Pt(110) surface consisted of Pt(110), AgPt interface and Ag area after annealing at 500 K. The dosing pressure of CO and O₂ had a larger influence on their adsorption on the Ag area than on the Pt(110) and AgPt interface. Small Pt clusters formed on the Ag area and AgPt interface, which had a stronger ability to adsorb CO than Pt(110) terrace. The existence of Ag had an obvious influence on the kinetic of CO oxidation on Pt(110). No pattern was observed on the AgPt interface under the same condition when the formation of reaction-diffusion waves occurred on Pt(110).     

Study on NiO/Fe interface with X-ray photoelectron spectroscopy

Different monolayers (ML) of Fe atoms were deposited on NiO (001) substrates or NiO underlayers using molecular beam epitaxy (MBE), pulse laser deposition (PLD), and magnetron sputtering (MS). The magnetic properties and microstructure of the films were studied. The apparent magnetic dead layer (MDL) is found to exist at the NiO/Fe interfaces of the MBE sample (about 2 ML MDL), the PLD sample (about 3 ML MDL), and the MS sample (about 4 ML MDL). X-ray photoelectron spectroscopy indicates the presence of ionic Fe (Fe2+ or Fe3+) and metallic Ni at the NiO/Fe interfaces, which may be due to the chemical reactions between Fe and NiO layers. This also leads to the formation of MDL. The thickness of the MDL and the reaction products are related with the deposition energy of the atoms on the substrates. The interfacial reactions are effectively suppressed by inserting a thin Pt layer at the NiO/Fe interface.     

Pt／Pt（111）薄膜生长的计算机模拟研究

以Pt/Pt(111)薄膜生长为例,建立一个包含更为细致的原子扩散过程的模型,采用蒙特卡洛模拟方法研究了不同覆盖率,不同温度下（111）面上外延生长早期阶段的原子聚集行为,得到了一系列分形状薄膜的形貌。计算表明,用来描述枝状晶体枝杆平均宽度的原子的平均最近邻配位数随温度的升高而增加,与扫描隧道电镜实验测量的结果一致。同时,还研究了原子沉积过程中沉积速率的大小对薄膜生长的影响。     

钎焊接头金属间化合物层形貌对扩散浓度和应力的影响

结合实验结果,建立了芯片封装技术中焊点金属间化合物(IMC)界面模型,采用有限元方法计算了模型中Sn钎料与Cu焊盘形成IMC层时Cu原子的扩散过程以及扩散应力大小与分布.结果表明:IMC层与钎料的界面形貌可显著影响Cu原子扩散浓度及应力行为.凹凸界面形貌会严重阻碍Cu原子的扩散,且靠近界面影响更为显著;扇贝形界面模型比...