Li3N与Na3P的物理性质的对比研究

Li₃N可作为Li~+电池的固态电解质,Na₃P可作为Na~+电池的负极材料,特别是Li/Na以及N/P分别为同一族的元素,Li₃N和Na₃P的物理性质有很多典型的相同点和不同点,故对比两个材料的物理性质有助于推动Li~+/Na~+电池的研究.采用第一性原理研究了这两种材料的稳定结构、声子谱、弹性常数、电子结构、离子扩散势垒以及缺陷形成能等.计算表明：立方相的c-Li₃N最稳定,而六角相的β-Na₃P能量最低.结合c-(立方相),α-(六角相)和β-(六角相)的Li₃N与Na₃P的声子谱,确定c-Li₃N和c-Na₃P最稳定.弹性常数的计算表明所计算的6种结构都是有机械稳定性的.结果还表明,c-Li₃N和c-Na₃P都是间接带隙的半导体.电荷密度的计算体现了两种材料中不同的键合特点.Li~+/Na~+迁移势垒的计算给出了Li<...     

一种新的激波/滑移线共存结构

超音速飞行器机动飞行时面临大攻角流动问题.这里,我们报道一种由大攻角飞行导致机翼上表面出现特殊的脱体激波、再压缩激波与滑移线共存的现象.在大攻角条件下,超音速气流在机翼前缘产生脱体激波,波后亚音速气流在机翼上表面加速到超音速,一般会形成再压缩激波.在大攻角条件下,由机身下方翻转上来的亚音速气流与机翼上表面超音速气流接触,因亚音速气流压力高于超音速气流,因此产生高背压斜激波,以达到压力平衡.我们发现,高背压斜激波正好构成机翼上的再压缩激波.在较大攻角条件下,机翼脱体激波、再压缩激波以及超音速与亚音速气流之间的滑移线,为满足压力平衡,交于前缘某点,形成特有的脱体激波/再压缩激波/滑移线干扰结构.计算表明,该滑移线内在的开尔文-亥姆赫兹不稳定性会导致新的非定常现象与气动噪声.     

基于g-C3N4-Et3N体系的双电位比率MIP-ECL传感器检测多巴胺

石墨相氮化碳纳米薄片(g-C₃N₄NSs)是一种优良的电化学发光(ECL)材料,在三乙胺(Et₃N)为共反应剂时,阳极和阴极都能产生ECL信号,而多巴胺(DA)对其阳极信号产生猝灭作用,但不影响阴极信号.利用这一特点,结合分子印迹聚合物(MIP)技术,构建了一种检测DA的双电位比率MIP-ECL传感器.首先将掺杂有多壁碳纳米管(MWCNTs)的g-C₃N₄NSs固定在玻碳电极(GCE)上,然后以DA作为模板分子,邻苯二胺(O-PD)作为功能化单体,通过电化学聚合法引入MIP膜,洗脱模板分子后的传感器对DA具有特异性识别能力,利用DA对传感器阴阳极信号不同的影响作用,实现了对DA的高选择灵敏检测.传感器对DA的线性响应范围为1.0×10^-10～3.0×10^-7 mol·L^-1,检出限(LOD)为0.063 nmol·L^-1(信噪比S/N为3),与非比率法相比,比率法的重现性得到了明显提高.     

单层Si3N作为钠/钾离子电池的高容量阳极材料的可行性研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了二维单层Si₃N作为离子电池阳极材料的相关性能.零带隙能带结构表明,单层Si₃N具有金属特性,金属的高导电能力有利于其作为阳极材料.计算结果表明,单层Si₃N对于钠和钾的理论容量分别为1 230 mAh·g^-1和889 mAh·g^-1.与此同时,该材料对钠和钾的理论能量密度分别为1 090 mWh·g^-1和576 mWh·g^-1,高于之前一些报道的二维阳极材料.此外,钠、钾原子在单层Si₃N上的扩散势垒分别为0.30,0.38 eV,表明该材料具有非常高的充放电速率,且在吸附过程中,Si₃N一直保持着良好的金属特性和结构完整性,这些性质使其具有良好的电池工作循环性能.以上结果表明,单层Si₃N是理想的钠/钾离子电池阳极材料.     

预测分子构型的另一种方法

本文介绍通过计算分子或离子中价电子总数，从而确立分子构型的一种方法。     

非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9激波晶化的 X射线衍射研究

用X射线衍射研究了激波对Fe     

一种Fe3+/Cu2+荧光化学敏感器（英文）

实验设计合成了对Fe3+/Cu2+具有良好选择性的荧光化学敏感器2,3,4,5-四苯基联苯胺(D).化合物D的乙醇溶液在加入FeCl3或CuCl2后,荧光发生了猝灭.进一步的实验表明,硝酸铁的加入也会使化合物D的荧光猝灭而硫酸铁几乎没有什么影响;对于铜盐,醋酸铜的加入使化合物D的荧光猝灭,而硝酸铜和硫酸铜不能使其完全猝灭.     

W51云核的CH3CN, CH3OH, HCOOCH3和13CS的柱密度和丰度

用美国Berkeley-Illinois-Maryland Association毫米波射电干涉阵在2.7 mm和3.3 mm波段对W51云核进行了观测, 给出了CH₃CN (J=6-5, K=0,1,2,3,4), CH₃OH (15_-2-15₁ E), HCOOCH₃-A (7_1,6-6_1,5), HCOOCH₃-E (7_1,6-6_1,5)和¹³CS (2-1)及2.7 mm (110 GHz)连续谱的成图观测结果. 根据观测谱线的强度, 计算了W51云核的不同区域的CH₃CN, CH₃OH, HCOOCH₃和¹³CS的总柱密度和丰度.     

溶剂热法制备TiO2/g-C3N4及其光催化性能

采用溶剂热法合成了可见光响应的TiO₂/g-C₃N₄复合光催化剂,并对TiO₂/g-C₃N₄进行质子化处理。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附BET法、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、紫外-可见漫反射（UV-vis DRS）和荧光光谱（PL）等方法对样品进行了表征,并以甲基橙（MO）光催化降解为模型反应,考察了可见光下制备的样品的光催化性能。结果表明,多孔TiO₂纳米晶与g-C₃N₄形成具有"芝麻饼"形貌的复合结构;TiO₂/g-C₃N₄复合光催化剂的光吸收带边扩展到465 nm,较TiO₂出现明显红移;TiO₂与g-C₃N₄能带匹配耦合,有效地抑制了电子与空穴的复合;质子化处理过程能够提高可见光区吸收强度和电子的传导能力,增强了TiO₂的光催化活性。     

Al2O3含量对Ni-P-Al2O3化学镀层性能的影响

通过化学镀的方法在45钢表面制得了Ni-P-A12O3镀层,并用维氏硬度计测量样品镀层的硬度,比较了不同A12O3含量对镀层硬度的影响,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对镀层的形貌进行观测,对其组织结构进行了分析.结果表明:在基体表面获得了A12O3颗粒均匀分布的Ni-P-A12O3镀层,镀层中主要元素为Ni、P以及Al;在一定含量范围内,镀层中的A12O3含量越高镀层的硬度就越高.     

g-C3N4基异质结光催化剂研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种典型的非金属n型聚合物半导体光催化剂.因其具有合适的带隙(2.7 eV),高的热稳定性和化学稳定性,较强的可见光响应等优良特性而被广泛关注.基于g-C₃N₄构建出2种或2种以上的半导体异质结,具有提高可见光利用率,增强氧化还原能力,促进光生载流子转移和分离等作用,因而成为一种提高光催化活性的可行和高效策略.综述了近年来g-C₃N₄基异质结的构建及其光催化机理的研究进展,并进一步展望了研究前景.     

一种有效的上转换荧光粉Y3O4Br∶Er3+

采用高温固相法合成了纯相的Y3O4Br∶Er3+(n(Y3+)∶n(Er3+)=1%,下同)上转换荧光粉,并用X射线衍射对其结构进行了表征.研究了在514.5 nm激光激发下Y3O4Br∶Er3+的斯托克斯发射光谱及980,785 nm激光激发下Y3O4Br∶Er3+上转换发射光谱.通过上转换发光强度对泵浦激光功率的依赖关系研究了上转换发光机制,证明了样品的绿光和红光上转换发射均是双光子过程.值得关注的是,Y3O4Br∶Er3+样品在泵浦密度约为0.33 mW/mm2(980 nm)激光的激发下,可以观察到很强的绿光发射,这表明Y3O4Br∶Er3+荧光粉是一种有效的上转换荧光粉.     

金属钼表面MoSi2/Si3N4涂层的氧化性能研究

在金属钼表面分别制备了MoSi2涂层和MoSi2/Si3N4涂层,利用SEM和XRD分析研究了涂层的微观结构和物相组成,并比较了涂层在1 450℃大气环境下的抗氧化性能.结果表明:两种涂层与基体结合好且均匀致密;MoSi2涂层钼氧化16 h后出现贯穿裂纹,破坏了SiO2保护膜的连续性,导致涂层失效;Si3N4相的引入可明显改善MoSi2基涂层钼的高温抗氧化性,其抗氧化时间达76 h.     

溶剂对溶剂热法可控合成CdS/g-C3N4复合材料的影响

采用不同溶剂,通过溶剂热法可控合成了系列CdS/g-C₃N₄复合光催化剂,并采用XRD和SEM对其结构、形貌进行了表征。结果发现,溶剂效应对CdS/g-C₃N₄复合材料中CdS的晶型和形貌以及g-C₃N₄都有较大影响,进而影响其光催化活性。在模拟太阳光下,CdS/g-C₃N₄复合材料比纯g-C₃N₄以及CdS具有更高的催化降解MB活性,且相同反应条件下,CdS/g-C₃N₄-DMF对MB的降解率最高,150分钟内达到90.2%。     

过硫酸盐增强ZnO@N,C-Co3O4光电催化降解四溴双酚A的性能研究

过硫酸盐活化技术作为一种新型高级氧化技术,与光电催化技术耦合后能够显著提高材料对污染物的降解性能. 通过水热法研制ZIF-67/8的衍生材料ZnO@N, C-Co₃O₄,显著拓宽ZnO的光吸收范围至可见光区域,并且有效抑制光生载流子的复合. 对复合薄膜电极的化学组成、形貌特征、光吸收性能进行表征,研究了光电化学性能. 研究表明:薄膜电极在过硫酸盐增强光电催化体系中对四溴双酚A(TBBPA)的降解率最高达97.2%. 过硫酸盐活化技术和光电催化耦合显著增强ZnO@N, C-Co₃O₄对TBBPA的催化降解效率. 提出了过硫酸盐增强光电催化降解TBBPA的机理,硫酸根自由基和羟基自由基是该体系的主要活性物种.     

Ca3（VO4）2:Eu3+,Bi3+荧光材料的结构及性能研究

采用燃烧法工艺合成了Ca3(VO4)2:Eu3+,Bi3+荧光粉,对其结构、形貌和发光性能进行了表征,该荧光材料颗粒形貌规则、均一、发射主峰位于615.0nm,是一种良好的红色荧光粉。     

2种稀土Eu3+,Tb3+配合物的合成与其光致发光性质

设计合成新的三齿有机配体4-（4’-咔唑-9基-丁基氧）-吡啶-2,6-二甲酸（H₂CBODPA）,并以此为配体合成配合物Na₃Eu（CBODPA）₃和Na₃Tb（CBODPA）₃.通过对有机配体分子结构的调控,稀土Eu³⁺和Tb³⁺有机配合物的激发波长明显地向长波长方向移动,与吡啶-2,6-二甲酸配合物的激发波长相比,其有效激发波长向长波长方向移动约70 nm.Na₃Eu（CBODPA）₃和Na₃Tb（CBODPA）₃在近紫外光（350 nm）的激发下,分别得到较强的特征红色发光(Eu³⁺)和特征绿色发光(Tb³⁺).研究结果对合成长波长激发的稀土有机发光探针提供理论依据和应用参考价值.     

ZnO/g-C3N4复合物制备及其光催化降解罗丹明B性能

以ZnO和C₃H₆N₆为原料,将两者按一定质量比混合得到前驱物,通过煅烧该前驱物可成功获得ZnO/g-C₃N₄复合物.采用XRD、SEM、UV-Vis和BET等方法对复合物的物相、形貌、组成、可见光吸收性能以及比表面积大小等进行表征.以罗丹明B (RhB)为目标污染物,在可见光激发下,探究了不同g-C₃N₄负载量的ZnO/g-C₃N₄复合物的光催化性能.结果表明,g-C₃N₄含量约为10%的复合物光催化降解RhB效果最好,30 min左右降解率接近100%,两种半导体复合能够实现光学性能上的优势互补.     

由纳米管自组装成花状,管状,球状Y2O3:Eu3+的可控合成

在没有任何模板剂的条件下,通过水热法将Y(OH)CO3纳米片自组装卷曲并经后期退火得到单分散的花状Y2O3.通过调节Y(CH3COO)3的浓度,我们得到了长约150 nm、直径40 nm左右且分散均匀的Y2O3纳米管及粒径在30nm左右的单分散Y2O3纳米球.Eu3+引入并没有影响其形貌.在紫外光的激发下,花状及球状的Y2O3:0.05Eu3+样品均显示强的红光发射,对应于Eu3+的特征峰.     

MgCO3净化含铬废水的溶液化学

中和沉淀Cr3+的pH范围较窄(6．3～9．5)决定了采用NaOH或CaO时投药量必须严格控制．MgCO3在溶液中的少量溶解导致体系具备pH缓冲性质，且该缓冲pH值(pH=8．4)能够满足中和沉淀Cr3+的条件；Cr3+在MgCO3表面生成Cr(OH)3沉淀的界面溶度积(KSSP=10-33.50)小于在溶液中的溶度积(KSP=10-30.27),Cr3+在界面区域比在溶液中更易形成氢氧化物沉淀；表面沉淀生成之后，MgCO3表现出类似Cr(OH)3的动电行为．采用含MgCO3矿物菱镁石为净化剂，在较低用量下能够净化极高浓度含铬废水，不仅净化效果好而且具有沉降速度快、污泥体积小等优点．