高Al组分AlGaN基紫外LED结构材料

采用金属有机物气相外延(MOVPE)技术在c面蓝宝石衬底上,引入脉冲原子层外延技术,制备了一系列表面平整度较高的高Al组分AlGaN基异质结构外延片.并采用电子束金属蒸镀技术及优化热退火方法,获得了良好的欧姆接触电极,进一步将外延片制备成LED管芯.通过对量子结构有源层量子阱混晶组分的设计和调整,掌握并实现了主波长260～330 nm紫外LED结构材料的制备.     

Mg杂质调控高Al组分AlGaN光学偏振特性

高Al组分(即原子分数)AlGaN带边发光以e光为主的发光特性,从根本上限制了沿c面生长器件的正面出光,成为光电器件发光效率急剧下降的主要原因.第一性原理模拟计算表明,AlxGa1-xN混晶的晶格常数比c/a偏离理想值程度随Al组分的增大而增大,导致晶体场分裂能Δcr从GaN的40meV逐渐减小;当组分达到0.5时呈现0值,Al组分继续提升,Δcr进一步下降,价带顶排列顺序翻转,直至AlN达到最低值-197meV.通过Mg掺杂应变AlGaN量子结构能带工程调控高Al组分AlGaN的价带结构,反转价带顶能带排序,实现光发射o光占主导,从根本上克服高Al组分AlGaN发光器件正面出光难的问题.     

微胶囊相变材料的制备与表征

以正十八烷为芯材、三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法合成了相变储热微胶囊.利用光学显微镜、扫描电镜、差示扫描量热仪等对样品性能进行了分析和表征,并讨论了乳化剂种类和用量、助剂异氰酸酯等对微胶囊性能的影响.实验结果表明,采用阴离子与非离子混合乳化剂制备的微胶囊的各项性能均优于采用单一阴离子乳化剂所制得的微胶囊;助剂异氰酸酯的加入可大大提高微胶囊的相变潜热;所制备的相变储热微胶囊包裹完全,表面光洁,粒度均匀,平均粒径为4μm,相变潜热达176.5 J/g.     

材料的高通量制备与表征技术

 经过40 年的发展,材料高通量制备与表征技术已取得了较大的进展,并被证明可有效地加速材料研发-应用进程,因此被列为材料基因组计划的三大技术要素之一。本文简要回顾材料高通量实验技术的发展历程,阐述高通量实验在材料基因组技术中的地位与作用,系统介绍一系列有代表性的高通量制备与表征技术,并指出一些高通量实验方法的应用局限。对未来面临的挑战与发展趋势进行了分析展望,重点介绍基于同步辐射、散裂中子源等大科学装置以及基于材料非均匀性本质的原位统计映射表征解析等发展新一代材料原位实时高通量制备、表征与分析技术的新思路,以期为中国材料基因组技术的跨越式发展提供参考。     

ZnS薄膜的电沉积及表征

利用恒电位电沉积技术实现在ITO导电玻璃上沉积ZnS薄膜,用X射线粉末衍射、扫描电镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱对制得的薄膜进行了研究.实验表明,用该方法制得的薄膜样品的主要成分是α-ZnS,薄膜表面均匀、致密和平整,平均粗糙度为3.112 nm,颗粒的粒径大约为50~100 nm.该薄膜中Zn原子和S原子化合价分别为+2价和-2价,原子个数比接近于1∶1,没有探测到单质元素(Zn或S)沉积.     

氢化铝的制备与表征

使用有机金属合成法制备了α-AIH3采用X射线衍射、扫描电镜和差示扫描量热法对其进行表征。X射线衍射结果表明产品为α-AIH3。扫描电镜结果表明，其形貌主要为长条状。热分析表明其起始分解温度为454K。     

高吸水性树脂的制备及其表征

采用反相悬浮聚合法制备丙烯酸钾-丙烯酸(PKAA)共聚物,研究了中和度、单体浓度、引发剂用量等因素对聚合过程及产物吸水性的影响。实验表明,在单体的质量分数为50%、丙烯酸中和度为80%、引发剂质量为单体质量的0.071%的条件下,所得树脂的吸水率最高。利用显微摄影、红外光谱、热失重分析等对树脂的表面形态、分子结构和热稳定性进行了表征,树脂的红外光谱分析显示树脂中存在大量亲水性基团,由热分析得知,其热分解温度约为380℃,热稳定性良好。     

改性膨润土的制备与表征

为了提高膨润土的层间距和疏水性,用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土进行了改性,并用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)技术和热分析(DSC)对改性土进行了结构表征,结果表明:改性后,膨润土的底面层间距由1.244 3 nm增加到1.996 8 nm;改性土在2 912 cm-1和2 840 cm-1附近出现了明显的甲基、亚甲基和次甲基的对称和不对称伸缩振动吸收峰,在1 498 cm-1附近出现了N+-CH3中C-H 对称弯曲吸收峰;改性膨润土在300～600℃间有明显吸热峰,是由于CTMAB有机链逐步分解所致,说明CTMAB已经成功插入膨润土层间,且常温下性质稳定.     

纳米ZnO的制备与表征

以ZnAc2.2H2O、(NH4)2CO3为原料,采用沉淀法制备了纳米ZnO.以TG-DTA、IR、XRD、TEM和BET等测试方法研究了纳米ZnO粉体的结构和形貌特性.结果表明,前驱物[Zn5(OH)6(CO3)2]经300℃焙烧2 h,得到的纳米ZnO为六方晶系,粒子为球形,最小晶粒约为5 nm,最大约为28 nm,大部分集中在16~20 nm之间,平均晶粒为19.4 nm,90%的纳米晶粒≤24 nm,粒度分布均匀,分散性良好.探讨了反应物浓度、物料配比和焙烧温度等对样品的影响.     

YAG 荧光粉的制备与表征

采用高温固相法制备了不同稀土离子（M ：铽（T b ）,镨（Pr ））掺杂的钇铝石榴石型（Y3Al5O12（YAG））荧光粉（YAG ：M）,并通过XRD表征了煅烧温度和掺杂的稀土离子对晶化程度的影响,荧光发射光谱（P L ）表征了不同稀土离子掺杂和掺杂浓度对荧光发射强度和荧光波长位置的影响。透射电镜（T EM ）和扫描电镜（SEM ）分析了不同条件下合成的荧光粉的分散性、粒径尺寸和粒形貌结构信息。     

纳米WO3气敏材料的制备与表征

本用沉淀法制得了xwt%SiO2 WO3(x=3,10,15,20）纳米粉体，对其进行了XRD物相分析，以TEM观察其形貌并测得平均粒径，并与烧结法制得的纯WO3纳米粉体进行比较，结果表明：沉淀法可获得单斜晶系和三斜晶系共存的WO3纳米粉体，晶粒尺寸随SiO2掺杂量增加而减小，所得粉体粒径范围为20－30nm，粒度均匀。     

纳米氢氧化镁的制备及表征

采用液相合成法,考察了合成温度、表面活性剂种类、沉淀剂种类、表面活性剂用量等因素对氢氧化镁粒径和粒径分布的影响。实验表明,温度60％,采用聚乙二醇（0．75ppm）作表面活性剂,氢氧化钠（2moL／L）作为沉淀剂,得氢氧化镁粒径1350为5．5μm,粒径分布集中。另实验表明,双注法不用衬底即可获得颗粒更细的氢氧化镁。采...     

相变材料微胶囊的制备与表征分析方法综述

为开发高性能相变材料微胶囊,实现其在热能储存领域的独特优势。本文综述了目前相变材料微胶囊的制备与性能测试方法,对比分析常用的化学法、物理法和物理化学法等。结果表明：界面聚合法具有包封率高的优点,但要求芯材有一定的耐酸碱性,且不能与单体发生反应;溶剂蒸发法适用于非水溶性聚合物对活性物质的包囊;喷雾干燥法适用于热敏性、疏水性和亲水性以及与水反应的材料,该方法处理量大,适合工业化生产;复凝聚法适用于对非水溶性芯材的包囊,生产效率高。总体而言,封装后的相变材料微胶囊的热稳定性、化学稳定性以及力学强度会受到其颗粒形貌的影响。通过对微胶囊的表征方法进行分析,发现有许多标准测试方法具有较高的可靠性,但在力学性能评估领域仍需要标准化的测试方法。     

纳米银修饰电极的制备及表征

提出一种新颖简单的制备纳米银修饰电极的方法。在金电极表面吸附的氨乙基硫醇(AET)自组装膜固载一价银离子,利用脉冲恒电位法还原制备纳米银修饰电极。从扫描电子显微镜(SEM)可以观察到金电极表面的纳米银颗粒,同时可观察到修饰电极上银的溶出峰。     

贝壳吸附材料的制备与表征

将废弃贝壳用0.5%的盐酸溶液浸泡,清洗干净,然后经1 050 ℃高温煅烧,可制得一种新型的高效吸附材料--贝壳吸附材料.利用贝壳吸附材料的特殊微观结构,可作为各种气体和液体杂质,或各种细菌的高效吸附剂,是一种应用前景十分广阔的新型功能材料.     

膨胀石墨的制备与表征

为研究膨胀石墨制备过程中添加剂和过程参数对其性能的影响,采用化学氧化插层法制备膨胀石墨,通过改变插层剂、氧化剂用量及反应温度、反应时间、干燥时间相关参数优化膨胀石墨的制备工艺.结果表明：石墨（g）、浓硫酸（mL）、高锰酸钾（g）用量比10：30：1、反应温度50 ℃、反应时间90 min、干燥时间24 h的条件下,制得的可膨胀石墨膨胀体积最大,为260 mL/g.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的组成和结构进行分析表征,结果显示膨胀石墨的结晶度高、晶粒大、排列规整、缺陷较少.     

羊骨胶原纤维的制备与表征

以羊骨为原料,采用盐酸脱除其中的矿物质制备得到胶原纤维。考察了盐酸浓度、体系温度等因素对羊骨胶原纤维制备的影响,并揭示了其影响规律。实验室制备羊骨胶原纤维的最优条件为,在每100 mL酸液中投入25 g羊骨粒的条件下,盐酸溶液浓度0.6 mol/L,体系温度25 ℃,每隔8 h更换酸液。对所制备的胶原纤维进行XRD、FT IR、DSC和SEM测试,结果表明,胶原纤维粗蛋白质量分数为96.54%;体系pH=8.5时,胶原纤维的收缩温度为62.6 ℃;胶原微纤维直径约为50~100 nm,并保持了完整的三股螺旋结构及典型的肽链结构。     

三组元复合材料的有效电导率研究

研究带有壳层的金属球颗粒杂质与基质无规混合的有效电导率,对于带有壳层的同心球可以等效成一个实心球杂质与同一基质无规混合,其实心球的半径等于原壳层的半径,利用倒易定理（ＲＴ）,其结果与有效介质近似（ＥＭＡ）进行比较发现两者基本一致。     

金属水凝胶T-Ac-Zn的制备与表征

通过简单的实验方法合成了凝胶因子T-Ac,并利用核磁、质谱等实验方法确证其结构.一定条件下,凝胶因子T-Ac可以和Zn2+自组装形成白色不透明的金属水凝胶T-Ac-Zn,该凝胶具有良好的刺激响应性.为了探索成胶机理,通过各种实验方法对金属水凝胶T-Ac-Zn进行了表征.